CN103017179A - 声波能量功放器 - Google Patents

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虞少芳
裴泽民
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Abstract

声波能量功放器，其结构由分流体和功放体组成为一体型，内部为各种功能腔体和功能孔，让气流转化为声波对外发射，依靠气流空间导向进行声波的功率放大与对外放射后，作用于高温的燃料空间，让燃料在空间燃烧充分和阻止燃料积碳集结积渣；其制作工艺为依靠复杂的尿素芯件和陶瓷芯件的脱芯后的精铸制作成内部结构复杂且一体型的声波能量功放器。

Description

声波能量功放器
技术领域：
本发明主要是一种声波能量的应用，特别是应用的声波能量功放器。
背景技术：
燃煤和燃油锅炉以及其他特定高温燃烧空间在运行过程中，燃料由于重力导致加热受热面普遍不均匀和积炭等，使烟气阻力增加，排烟温度升高，严重影响加热的正常运行。国内外常用的蒸汽吹技术在很多情况下不适于清除，除灰效果很不理想。主要原因是蒸汽吹灰会导致烟气湿度增加，更容易造成积灰和堵塞，有时还会使腐蚀加剧，对含钙量或含硫量较高的灰更是如此；用于燃料燃烧空间的声波能量功放器，用于清除集结在燃烧空间或者燃烧壁上的燃烧污垢，避免燃料污垢集结影响空间装置，也为了使得燃料燃烧冲锋，主要用于电厂燃烧炉、金属加工、热力厂等热能企业，现有技术公布了英国万利达集团有限公司申请号为02154011.x的声波能量功放器，以及国内几种低端声波能量功放器。
发明内容：
为了解决传统的普通设备燃料积碳清理查和受热均匀差，设备高温工作容易损坏，不好维护的缺点，本发明提供一种声波能量功放器以及制作工艺，不但吹灰效率高，而且功率强大，耐高温使用时间长，维护方便，工艺巧妙。
本发明解决技术问题采用的技术方案是：整个声波能量功放器由结构由分流体和功放体组成，整个结构为一体型，内部为各种功能腔体和功能孔，分别由进流孔由分流体连接聚气室、聚气室由聚气孔连接功配室，功配室末端是功配孔，功配孔一定的角度对应功放体内的功放室，而功放室外的功放口根据放射环境需要形成不同的角度。
所述的一体型声波能量功放器整体外形形状近似为圆柱体，进流孔端圆柱体稍细，进流孔端圆柱体在与内部分流体处圆弧过渡成较粗圆柱体。
所述的一体型声波能量功放器特征是气体经过进流孔后由分流体分流给各个通道的聚气室进行气体汇聚，气体在聚气室经过初次汇聚后经过聚气孔到达功配室进行气体的二次放大功配，二次放大功配的气体通过功配孔的一定角度吹向功放室，有功放室形成需要的角度对外进行声波能量放射。
所述的一体型声波能量功放器的声波通道由分流体根据实际需要分流成5-16个。
所述的一体型声波能量功放器的聚气室形状是半椭圆形且必须在特定空间尽量能够满足把分流体过来的气体形成几何形状的汇聚以便形成最大功波；功配室形状是水滴形且必须在特定空间尽量能够满足从聚气孔吹来的气体根据气流要求向功配孔吹气满足最大的功波要求；功放器的功放室形状是圆柱形且必须在特定空间尽量能够满足从功配孔出来的气体最大功波的从功放角喷射以达到优异的吹灰功能。
所述的声波能量功放器在经过实际测试中，下述所述部位按照长度配比如下，进流孔孔径29-36，聚气室最大处内径54-67、聚气孔孔径8-13、功配室最大处内径51-63、功配孔孔径0.8-1.3、功放室内径52-67、功放口18-23。
本发明的功波能量功放器所用的工艺材料根据需要可以为UMCo-50，UMCo-51，Unimach 180。
所述的声波能量功放器制作方法是用尿素芯件和陶瓷芯件组合成模具铸造，先用尿素芯件制作空间狭小而复杂的分流体和聚气孔部分，再用陶瓷芯件制作成进流孔到功配孔的空间，功放室直接模具蜡铸后和陶瓷芯件的蜡注体结合构成整个发明的蜡体，最后按照一般工业精铸后脱陶。
由于本发明的声波能量功放器的分流体和聚气孔部分结构复杂，空间狭窄，先用易于制作的尿素芯件制作第一次模具既尿素芯件，用陶瓷芯件的原料糅合尿素芯件后按照陶瓷工艺制作第二次成型模具既陶瓷芯件，最后按照一般工业精铸成品声波能量功放器。
尿素芯的配方为80％的尿素+10％硫酸铵+10％硼酸。
陶瓷芯配料如下：基料为石英粉，矿化剂铝矾土熟料，按照质量配比为石英粉70-80，矿化剂铝矾土熟料20-30，增塑剂为石蜡、蜂蜡、聚乙烯、松香、硬脂酸；强化剂为酚醛树脂、酒精、乌托品等；其中增塑剂配比见图表8.
本发明解决了传统工业设备对高温空间燃料燃烧有积炭，不充分的顽疾，而且是是一体型构造保证了稳定性工作，耐高温，且制作工艺精巧。
现结合附图进一步说明
图1：声波能量功放器整体结构图
图2：声波能量功放器内腔分流和聚气孔部分的蜡型图
图3：图2的横剖面
图4：声波能量功放器从进气端到功放口的陶瓷芯件
图5：声波能量功放器图2和图4的组合图
图6：声波能量功放器的攻防体那蜡型图
图7：声波能量功放器从进气端到功放口的蜡型图
图8：声波能量功放器制作过程中增塑剂的配比图
图中，1.气流腔体2.功放腔体3.进流孔4.分流体5.聚气室6.聚气孔7.功配室8.功配孔9.功放室10.功放口的功放角度
具体实施方式：
参看图1，本发明的声波能量功放器是依靠声波的能量放大来实现，主要由聚气腔和功放腔实现，其中外来气流经过进流孔3后，由分流体进行气流分流，根据分流聚气室(5)数量进行均匀分流到各个聚气室(5)，聚气室(5)进行第一次放大聚气后气流聚气孔(6)到达功配室(7)，功配室(7)的气流经过聚气孔(6)的汇聚然后放大后，声波气流在功配室(7)进一步放大，然后从功配孔(8)吹向功放室(9)，从功配室(7)放大压缩后的气流经过功配孔(8)后急速吹向功放室(9)进行环流的最终放大，从功放口的功放角(10)对外声波放射能量。
本发明采用的方法为工业使用的尿素芯件结合陶瓷芯件精铸。
由于本发明的声波能量功放器的分流体和聚气孔部分结构复杂，空间狭窄，先用易于制作的尿素芯件制作第一次模具既尿素芯件(图2)。
可溶性的尿素芯件组成复杂的内腔的复杂结构，将其放入压型内压蜡成型，然后再25℃-30℃的水中使尿素芯溶失，再按照一般工艺进行涂料、撒沙等操作。尿素芯的配方为80％的尿素+10％硫酸铵+10％硼酸，在不锈钢容器内加热沸腾5-8分钟后，排出气体静止1-2分钟，然后注入尿素芯件磨具内。
用尿素芯件制作成陶瓷芯件(图4)
声波能量功放器的内腔狭窄，弯曲弧面，无法涂料和撒沙，我们采用陶瓷芯件。陶瓷芯配料如下：基料为石英粉，矿化剂铝矾土熟料，按照质量配比为石英粉70-80，矿化剂铝矾土熟料20-30，增塑剂为石蜡、蜂蜡、聚乙烯、松香、硬脂酸；强化剂为酚醛树脂、酒精、乌托品等。将基料加热到150℃以上去除水分，加入强化剂充分搅拌；增塑剂加热成液态后与基体材料搅拌成糊状，加入到压型中压制成陶心，自然干燥后按照陶瓷工艺烧结。焙烧后陶心放入配置好的强化剂中处理，直至无气泡为止。陶心经过3-5个小时自然干燥后再进行300℃，1.5小时的低温处理。
制好的陶心放入压型内压蜡，然后制壳。
按照构造制作蜡形体，先将陶瓷芯件放入磨具，蜡液注入模具冷却；功放腔体直接将蜡液注入模具可成；然后两者蜡体融合一体，构成本发明的整体蜡型图，再按照一般精铸进行铸造。
陶瓷芯的清除，氢氧化钠35％+65氢氧化钾和适量的水热沸清除干净即可。

Claims (10)

1.一种声波能量功放器，整个声波能量功放器由结构由分流体和功放体组成，整个结构为一体型，内部为各种功能腔体和功能孔，分别由进流孔由分流体连接聚气室、聚气室由聚气孔连接功配室，功配室末端是功配孔，功配孔一定的角度对应功放体内的功放室，而功放室外的功放口根据放射环境需要形成不同的角度。
2.根据权利要求1所述的一种声波能量功放器，其特征为：整体外形形状近似为圆柱体，进流孔端圆柱体稍细，进流孔端圆柱体在与内部分流体处圆弧过渡成较粗圆柱体。
3.根据权利要求1所述的一种声波能量功放器，其特征为：气体经过进流孔后由分流体分流给各个通道的聚气室进行气体汇聚，气体在聚气室经过初次汇聚后经过聚气孔到达功配室进行气体的二次放大功配，二次放大功配的气体通过功配孔的一定角度吹向功放室，有功放室形成需要的角度对外进行声波能量放射。
4.根据权利要求1所述的一种声波能量功放器，其特征为：所述的一体型声波能量功放器的声波通道由分流体根据实际需要分流成5-16个。
5.根据权利要求1所述的一种声波能量功放器，其特征为：所述的一体型声波能量功放器的聚气室形状是半椭圆形形必须在特定空间尽量能够满足把分流体过来的气体形成几何形状的汇聚以便形成最大功波；功配室形状是水滴形且必须在特定空间尽量能够满足从聚气孔吹来的气体根据气流要求向功配孔吹气满足最大的功波要求；功放器的功放室形状是圆柱形且必须在特定空间尽量能够满足从功配孔出来的气体最大功波的从功放角喷射以达到优异的吹灰功能。
6.根据权利要求1所述的一种声波能量功放器，其特征为：所述的声波能量功放器在经过实际测试中，下述所述部位按照长度配比如下，进流孔孔径29-36，聚气室最大处内径54-67、聚气孔孔径8-13、功配室最大处内径51-63、功配孔孔径0.8-1.3、功放室内径52-67、功放口18-23。
7.根据权利要求1所述的一种声波能量功放器，其特征为：本发明的功波能量功放器所用的工艺材料根据需要可以为UMCo-50，UMCo-51，Unimach 180。
8.所述的声波能量功放器制作方法是用尿素芯件和陶瓷芯件组合成模具铸造，先用尿素芯件制作空间狭小而复杂的分流体和聚气孔部分，再用陶瓷芯件制作成进流孔到功配孔的空间，功放室直接模具蜡铸后和陶瓷芯件的蜡注体结合构成整个发明的蜡体，最后按照一般工业精铸后脱陶。
9.由于本发明的声波能量功放器的分流体和聚气孔部分结构复杂，空间狭窄，先用易于制作的尿素芯件制作第一次模具既尿素芯件，用陶瓷芯件的原料糅合尿素芯件后按照陶瓷工艺制作第二次成型模具既陶瓷芯件，最后按照一般工业精铸成品声波能量功放器；
其中尿素芯的配方为80％的尿素+10％硫酸铵+10％硼酸。
陶瓷芯配料如下：基料为石英粉，矿化剂铝矾土熟料，按照质量配比为石英粉70-80，矿化剂铝矾土熟料20-30，增塑剂为石蜡、蜂蜡、聚乙烯、松香、硬脂酸；强化剂为酚醛树脂、酒精、乌托品等。
10.根据权利要求9所述的增塑剂的配比如下：
Figure FSA00000583104900021
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