CN101290123A - 以氧气为氧化剂的热爆脉冲吹灰器 - Google Patents

Abstract

本发明属于热爆脉冲吹灰技术领域，具体涉及一种以氧气为氧化剂的热爆脉冲吹灰器，主要包括脉冲发生器、燃料管路、氧气管路、燃料开关阀、氧气开关阀、氧气源和点火器，燃料开关阀串接在燃料管路上，氧气开关阀串接在氧气管路上，燃料管路与氧气管路直接或通过混合管路与脉冲发生器的进口连接，氧气源的氧气出口与氧气管路连接，点火器设置在脉冲发生器上或燃料与氧气的混合管路上。本发明的主要优点是爆炸强度高，吹灰效果好，作用范围大，脉冲发生器容积小。

Description

以氧气为氧化剂的热爆脉冲吹灰器

技术领域

本发明属于热爆脉冲吹灰技术领域，具体涉及一种以氧气为氧化剂的热爆脉冲吹灰器。

背景技术

热爆脉冲吹灰器简称脉冲吹灰器，又名激波吹灰器、冲击波吹灰器、弱爆吹灰器、爆炸波吹灰器、爆震波吹灰器、爆震脉冲吹灰器等，最早由前苏联人发明，1988年传入我国，是由“瓦斯炮”演变而来的，其吹灰的基本原理是：使燃料与氧化剂气体的混合气在与烟道连通的脉冲发生器内点火爆炸，利用爆炸产生的压缩冲击波的“交变冲压吸拉效应”、“物理微爆效应”和高速脉冲射流的“吹扫效应”吹除锅炉受热面和烟道壁面上的各种积灰，同时兼具振动、声波和高温热解三种清灰效应。脉冲发生器又称激波发生器、冲击波发生器、爆炸波发生器、爆震波发生器、爆炸罐、脉冲罐等；脉冲发生器可以直接与烟道连通，也可以通过脉冲导管与烟道连通，脉冲导管又称发射管、喷管等。由于属于干式吹灰，且吹灰强度高、无死角、作用范围大、节能效果好、设备可靠性高、吹灰费用低廉，与传统的蒸汽吹灰比具有无与伦比的优越性，不但已经普遍地用于锅炉尾部受热面代替传统的蒸汽吹灰，而且也开始被用于吹除工业炉窑内的积灰和结渣，甚至还被尝试用于静电除尘器的辅助清灰等其它场合。

已有的脉冲吹灰器采用的氧化剂气体都是空气，由于空气中氧气的自然含量只有21％左右，燃料与氧化剂混合气的单位体积的能量密度较低，因而爆炸强度较低、产生的压缩冲击波也较弱。

申请号为200510126084.4的中国专利公开了一种利用爆炸波吹灰的方法，采用氧气作为脉冲吹灰器使用的氧化剂气体，由于燃料与氧气的混合气的单位体积的能量密度要比与空气的高几倍，爆炸强度要高很多，产生的压缩冲击波也强很多。但是，该发明并未给出相应的热爆脉冲吹灰器的方案。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种以氧气为氧化剂的热爆脉冲吹灰器。

本发明的方案是：以氧气为氧化剂的热爆脉冲吹灰器，主要包括脉冲发生器、燃料管路、氧气管路、燃料开关阀、氧气开关阀、氧气源和点火器，燃料开关阀串接在燃料管路上，氧气开关阀串接在氧气管路上，燃料管路与氧气管路直接或通过混合管路与脉冲发生器的进口连接，氧气源的氧气出口与氧气管路连接，点火器设置在脉冲发生器上或燃料与氧气的混合管路上。

进行吹灰作业时，可以先打开氧气开关阀对脉冲发生器内腔进行吹扫，而后打开燃料开关阀，燃料和氧气混合注入脉冲发生器内，待燃料和氧气注入确定的量后，同时关闭燃料开关阀和氧气开关阀，然后点火器点火，引爆脉冲发生器内的燃料与氧气的混合气。

本发明首次提供了一种以氧气为氧化剂的热爆脉冲吹灰器，其主要优点如下：

1.在其它情况基本相同的情况下，爆炸强度至少是以空气为氧化剂时的两倍，爆炸产生的压缩冲击波的强度和高速脉冲射流的速度、引起的激振的振幅和加速度、产生的声波的超压都有大幅度的提高，因而总体吹灰效果和有效吹灰范围也得到了大幅度地提高。

2.由于爆炸产生的高温燃烧产物的温要比以空气为氧化剂时高的多，高温射流对积灰的热解作用也大的多。

3.由于吹灰作用范围更大，在其它情况不变的前提下，总体所需的脉冲发生器数量更少。

4.在爆炸能量相同的情况下，脉冲发生器的容积只有以空气为氧化剂时的四分之一左右。

为了节省氧气，所述的热爆脉冲吹灰器最好还包括吹扫气管路和吹扫气开关阀，吹扫气开关阀串接在吹扫气管路上，吹扫气管路是直接或通过燃料管路和/或氧气管路和/或燃料与氧气的混合管路与脉冲发生器的进口连接的。

所述的氧气源可以是制氧机，也可以是瓶装氧气，制氧机可以是分子筛变压吸附制氧机，也可以是化学制氧机。

当制氧机采用的是分子筛变压吸附制氧机分子筛变压吸附制氧机时，还可以将该制氧机的废气排放口与吹扫管路的进口相连接。

为了提高安全性，在吹扫气开关阀之后的吹扫气管路上最好串接有逆止阀，在氧气开关阀之前的氧气管路上串接有阻火器。

为了提高燃料与氧气的混合均匀度，燃料管路和氧气管路最好是通过混合管路与脉冲发生器连接的，在该混合管路上最好还串接有专门的混合器。

附图说明

下面结合附图、通过具体实施例对本发明给出进一步的说明。

附图1是本发明实施例1的热爆脉冲吹灰器的示意图；

附图2是本发明实施例2的热爆脉冲吹灰器的示意图；

附图3是本发明实施例3的热爆脉冲吹灰器的示意图；

附图4是本发明实施例4的热爆脉冲吹灰器的示意图。

图中：1.脉冲导管，2.脉冲发生器，3.混合管路，4.点火器，5.热电阻，6.混合器，7.逆止阀，8.逆止阀，9.燃料开关阀，10.氧气开关阀，11.阻火器，12.氧气管路，13.燃料管路，14.氧气源，15.吹扫气管路，16.阻火器，17.吹扫气开关阀，18.逆止阀。

具体实施方式

实施例1：

如附图1所示，本实施例的热爆脉冲吹灰器主要包括脉冲发生器2、混合管路3、点火器4、氧气开关阀10、燃料开关阀9、燃料管路13、氧气管路12和氧气源14，混合管路3的出口与脉冲发生器2连接，燃料管路13的出口和氧气管路12的出口都与混合管路3的进口连接，燃料开关阀9串接在燃料管路13上，氧气开关阀10串接在氧气管路12上，氧气管路12的进口与氧气源14的氧气出口连接，点火器4安装在混合管路3上，氧气源采用的是瓶装氧气，燃料开关阀9和氧气开关阀10采用的都是电磁阀。

进行吹灰作业时，首先打开氧气开关阀10对混合管路3和脉冲发生器2进行吹扫，然后打开燃料开关阀9，燃料和氧气就会在混合管路3中进行混合并充入脉冲发生器2内，脉冲发生器2充满后同时关闭燃料开关阀9和氧气开关阀10，而后点火器4点火引爆脉冲发生器2内的氧气与燃料的混合气。

实施例2：

如附图2所示，本实施例的热爆脉冲吹灰器主要包括脉冲导管1、脉冲发生器2、混合管路3、点火器4、热电阻5、混合器6、燃料开关阀9、氧气开关阀10、氧气管路12、燃料管路13、氧气源14、吹扫气管路15、吹扫气开关阀17，以及逆止阀7、8、18和阻火器11、16。脉冲导管1的进口是与脉冲发生器2的出口通过法兰连接的，混合器6是通过混合管路3与脉冲发生器2的进口连接的，燃料管路13、氧气管路12和吹扫气管路15的出口都是与混合器5连接的，燃料开关阀9、氧气开关阀10和吹扫气开关阀17分别串接在燃料管路13、氧气管路12和吹扫气管路15上，逆止阀7、8、18分别串接在氧气开关阀10之后的氧气管路12、燃料开关阀9之后的燃料管路13和吹扫气开关阀17之后的吹扫气管路15上，阻火器11、16分别串接在燃料开关阀9之前的燃料管路13和氧气开关阀10之前的氧气管路12上，氧气管路13的进口是与氧气源14的氧气出口连接的，点火器4安装在混合器6上，热电阻5安装在混合管路3上，氧气源14采用的是分子筛变压吸附制氧机，吹扫气管路15的进口是与该分子筛变压吸附制氧机的废气排放口连接的，燃料开关阀9、氧气开关阀10和吹扫气开关阀17采用的都是电动球阀。

进行吹灰作业时，首先打开吹扫气开关阀17对混合器6、混合管路3、脉冲发生器2和脉冲导管1进行吹扫，然后关闭吹扫气开关阀17，同时打开燃料开关阀9和氧气开关阀10，燃料和氧气就会在混合器6中充分混合后通过混合管路3充入脉冲发生器2内，脉冲发生器2内充入一定量的燃料和氧气后，同时关闭燃料开关阀9和氧气开关阀10，而后点火器4点火引爆脉冲发生器2内的氧气与燃料的混合气。

实施例3：

如附图3所示，本实施例与实施例2基本相同，不同之处在于：吹扫气管路15是通过氧气管路12间接与混合器6连接的，吹扫气管路的进口未与分子筛变压吸附制氧机的废气排放口连接。

实施例4：

如附图4所示，本实施例也与实施例2基本相同，不同之处在于：吹扫气管路15是分别通过氧气管路12和燃料管路13间接与混合器6连接的，氧气源14采用的是市售的化学制氧机。

Claims (10)

1.以氧气为氧化剂的热爆脉冲吹灰器，主要包括脉冲发生器(2)、燃料管路(13)、氧化剂管路(12)、燃料开关阀(9)、氧化剂开关阀(10)、氧化剂源(14)和点火器(4)，燃料开关阀(9)串接在燃料管路(13)上，氧化剂开关阀(10)串接在氧化剂管路(12)上，燃料管路(13)与氧化剂管路(12)直接或通过混合管路(3)与脉冲发生器(2)的进口连接，氧化剂源(14)的氧化剂出口与氧化剂管路(12)连接，点火器(4)设置在脉冲发生器(2)上或燃料与氧化剂的混合管路(3)上，其特征在于：所述的氧化剂源(14)采用的是氧气源。

2.根据权利要求1所述的以氧气为氧化剂的热爆脉冲吹灰器，其特征在于：所述的热爆脉冲吹灰器还包括吹扫气管路(15)，吹扫气管路(15)上还串接有吹扫气开关阀(17)，吹扫气管路(15)是直接或通过燃料管路(13)和/或氧化剂管路(12)和/或燃料与氧化剂的混合管路(3)与脉冲发生器(2)的进口连接的。

3.根据权利要求2所述的以氧气为氧化剂的热爆脉冲吹灰器，其特征在于：在吹扫气开关阀(17)之后的吹扫气管路(15)上串接有逆止阀(18)。

4.根据权利要求1所述的以氧气为氧化剂的热爆脉冲吹灰器，其特征在于：所述的氧气源是制氧机。

5.根据权利要求4所述的以氧气为氧化剂的热爆脉冲吹灰器，其特征在于：所述的制氧机是分子筛变压吸附制氧机。

6.根据权利要求2和5所述的以氧气为氧化剂的热爆脉冲吹灰器，其特征在于：所述的吹扫气管路(15)的进口是与所述的分子筛变压吸附制氧机的排废气口相连接的。

7.根据权利要求1所述的以氧气为氧化剂的热爆脉冲吹灰器，其特征在于：所述的氧气源是氧气瓶。

8.根据权利要求1所述的以氧气为氧化剂的热爆脉冲吹灰器，其特征在于：所述的氧气源是化学制氧机。

9.根据权利要求1所述的以氧气为氧化剂的热爆脉冲吹灰器，其特征在于：在氧化剂开关阀(10)之前的氧化剂管路(12)上串接有阻火器(16)。

10.根据权利要求1所述的以氧气为氧化剂的热爆脉冲吹灰器，其特征在于：所述的混合管路(3)上串接有专门的混合器(6)。

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