CN109759391A - 一种风机在线清灰装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种风机在线清灰装置，包括与外部管路连接的第一球阀，第一球阀远离外部管路的一端通过管道依次连接有气动三联件、储气罐，储气罐上设有多个独立的清灰系统，清灰系统包括与储气罐通过管路连接的第二球阀，第二球阀远离储气罐的一端设有单向节流阀、电磁阀，单向节流阀、电磁阀并联设置后共同与单向阀连接，单向阀的出口通过管路与喷嘴连接，单向阀通过支架固定在风机的外壳上，喷嘴通过管路支撑深入风机机壳内部且喷嘴的喷射方向指向风机转子各部位。

Description

一种风机在线清灰装置

技术领域

本发明涉及清灰装置，具体的说是一种风机在线清灰装置。

背景技术

钢铁、水泥和电力等行业中，大量的离心风机（如烧结环冷风机、煤气加压风机、除尘风机和锅炉引风机）存在叶片结灰的问题，风机积灰会过多会严重影响到风机的动平衡和由此而造成的振动问题。在生产过程中，容易结灰的风机在运行一段时间后，必须停机清除积灰，否则严重的振动会损坏轴承，降低轴承的使用寿命，更甚至产生生产事故，对风机造成巨大的伤害，具有较大的安全影响，频繁的停机清灰大大增加了生产成本。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，针对以上现有技术的缺点，提出一种风机在线清灰装置，不仅结构简单，安全可靠，能够对风机进行在线清灰，无需风机停机即可实现清灰工作，大大延长了停机清灰的周期，有效的降低了成本。

本技术方案具体公开了风机在线清灰装置，包括与外部管路连接的第一球阀，第一球阀远离外部管路的一端通过管道依次连接有气动三联件、储气罐，储气罐上设有多个独立的清灰系统，清灰系统包括与储气罐通过管路连接的第二球阀，第二球阀远离储气罐的一端设有单向节流阀、电磁阀，单向节流阀、电磁阀并联设置后共同与单向阀连接，单向阀的出口通过管路与喷嘴连接，单向阀通过支架固定在风机的外壳上，喷嘴通过管路支撑深入风机机壳内部且喷嘴的喷射方向指向风机转子各部位。

本技术方案中能够对风机进行在线清灰，无需风机停机即可实现清灰工作，大大延长了停机清灰的周期，大大降低了风机停机时间，提升了设备的作业率和产能，有效的降低了成本，设置单向节流阀能够在清灰结束后让喷嘴出口保持一定压力的气流，避免喷嘴堵塞，同时单向节流阀既能起到防止倒吸的问题，同时还能节约气体，节约成本，该在线清灰装置结构简单，操作方便，成本低，安全可靠高。

进一步限定的技术方案

前述的风机在线清灰装置，喷嘴内部设有气体喷射孔，气体喷射孔由进气端到出气端依次设有气体过渡段、气体整合段、气体汇聚段、气体压缩段、气体释放段和气体导流段，气体过渡段采用喇叭状的圆弧结构，气体整合段采用圆柱形结构；气体汇聚段、气体压缩段均采用喇叭状的圆弧结构；所述气体汇聚段分别与气体过渡段、气体压缩段外切，所述气体整合段分别与气体过渡段、气体汇聚段相切，气体释放段为圆柱状，气体导流段为圆锥状且直径向出气端不断增加；气体压缩段的最小直直径r1，出口夹角α1为1~5°；气体释放段的直径为r2，且r1＞r2；

将气体喷射孔分成6段，每段都有各自不同的功能，并且每段都采用不同的结构特点，气体过渡段能够平顺的将气体导向喷嘴中，并且通过气体整合段能够将气体进行整合，将气流的方向整合成方向一致，然后再通过气体汇聚段能够让气体平顺积聚，并且在气体压缩段进行快速增压，然后再气体释放段进行爆炸性的释放，最后通过气体导流段快速的喷向指定的方向，本结构中设计的气体释放段是经过大量的演算，然后通过数据模拟而成，与现有的喷嘴有着巨大的区别，并且在同等条件下，有无该气体释放段对喷嘴的喷射距离产生巨大的影响，且r1＞r2，这样能让气流在气体释放段充分释放，产生巨大的能量、然后再喷射出去，其喷射能力远远高于现有的喷嘴，在附图中能够看出巨大的效果差距，也是本技术方案的核心方案所造成的结果。

前述的风机在线清灰装置，喷嘴包括连接段和喷射段，连接段为密封螺纹，可与管路连接，连接段和喷射段分别为圆柱状和圆锥状，在喷射段的表面且沿其圆周方向均匀设有引风槽，设置引风槽能够利用喷嘴在喷射的过程中，其喷嘴出口处产生巨大的气压差，将周边大量的空气通过引风槽汇聚到喷嘴处，并且增加喷嘴产生的气流，增加清灰效果，同时引风槽能够减小喷嘴出口出的壁厚，通过引风槽的气流与喷嘴内部的气流的交汇点距离喷嘴出口很近，这样能够减少能量的损失，在一定程度上能够增加压强提高清灰效果。

前述的风机在线清灰装置，引风槽为圆弧槽或椭圆弧槽且离出口越近槽深度d越深，采用圆弧槽结构，这样导流更加平顺，同时引风槽能够减小喷嘴出口出的壁厚，通过引风槽的气流与喷嘴内部的气流的交汇点距离喷嘴出口很近，这样能够减少能量的损失，在一定程度上能够增加压强提高清灰效果。

前述的风机在线清灰装置，喷嘴共有5~12个，分成5组；第1组1~2个喷嘴，喷嘴出口对准风机转子后盘外侧面，与后盘面的夹角β1为锐角；第2组1~4个喷嘴，喷嘴出口位于前盘和后盘之间，对准风机转子叶盆，与前盘面的夹角β2为锐角，与风机叶片的相切方向的夹角β3为0~45°之间；第3组1~2个喷嘴，出口对准风机转子吸风口入口处内侧，与风机轴线的夹角β4为0~45°；第4组1~2个喷嘴，出口对准风机转子前盘内侧面，与前盘面的夹角β5为锐角；第5组1~2个喷嘴，出口对准风机转子前盘外侧面，与后盘面的夹角β6为锐角；根据现场的情况和模拟结果，风机前盘内侧、前盘外侧、风机叶片和风机入口均为可能机会的区域，风机进风口的内侧、前盘内侧与风机叶盆的积灰最为严重，通过本技术方案能够针对风机的积灰位置进行清理并重点清理积灰严重的区域。

本发明的有益效果：

能够对风机进行在线清灰，无需风机停机即可实现清灰工作，大大延长了停机清灰的周期，提升了风机的作业率，有效的降低了成本，设置单向节流阀能够在清灰结束后让喷嘴出口保持一定压力的气流，避免喷嘴堵塞，同时单向节流阀既能起到防止倒吸的问题，同时还能节约气体，节约成本，该在线清灰装置结构简单，操作方便，成本低安全可靠；

将气体喷射孔分成6段，每段都有各自不同的功能，并且每段都采用不同的结构特点，气体过渡段能够平顺的将气体导向喷嘴中，并且通过气体整合段能够将气体进行整合，将气流的方向整合成方向一致，然后再通过气体汇聚段能够让气体平顺积聚，并且在气体压缩段进行快速增压，然后再气体释放段进行爆炸性的释放，最后通过气体导流段快速的喷向指定的方向，本结构中设计的气体释放段是经过大量的演算，然后通过数据模拟而成，与现有的喷嘴有着巨大的区别，并且在同等条件下，有无该气体释放段对喷嘴的喷射距离产生巨大的影响，且r1＞r2，这样能让气流在气体释放段充分释放，产生巨大的能量、然后再喷射出去，其喷射能力远远高于现有的喷嘴，在附图中能够看出巨大的效果差距，也是本技术方案的核心方案所造成的结果。根据现场的情况和模拟结果，风机前盘内侧、前盘外侧、风机叶片和风机入口均为可能机会的区域，风机进风口的内侧、前盘内侧与风机叶盆的积灰最为严重，通过本技术方案能够针对风机的积灰位置进行清理并重点清理积灰严重的区域。

附图说明

图1为本发明的原理图；

图2为本发明喷嘴的主视图；

图3为图2中A-A的剖视图；

图4为图3中B的局部放大示意图；

图5为本发明喷嘴的结构示意图；

图6为本发明的喷嘴喷吹距离的分析示意图；

图7为本发明的喷嘴喷吹速度的分析示意图；

图8为第1组喷嘴安装示意图；

图9为第2组喷嘴安装示意图；

图10为第3组喷嘴安装示意图；

图11为第4组喷嘴安装示意图；

图12为第5组喷嘴安装示意图；

其中：1-第一球阀，2-气动三联件，3-储气罐，4-第二球阀，5-单向节流阀，6-电磁阀，7-单向阀，8-喷嘴，8-1-连接段，8-2-喷射段，8-3-引风槽，9-支架，10-气体喷射孔，11-气体过渡段，12-气体整合段，13-气体汇聚段，14-气体压缩段，15-气体释放段，16-气体导流段,17-风机转子，17-1-风机转子后盘，17-2-风机转子轴心，17-3-风机转子前盘，17-4-风机叶片，17-5-风机叶盆，17-6-风机入口。

具体实施方式

下面对本发明做进一步的详细说明，

实施例1

本实施例提供的一种风机在线清灰装置， 包括与外部管路连接的第一球阀1，第一球阀1远离外部管路的一端通过管道依次连接有气动三联件2、储气罐3，储气罐3上设有多个独立的清灰系统，清灰系统包括与储气罐3通过管路连接的第二球阀4，第二球阀4远离储气罐3的一端设有单向节流阀5、电磁阀6，单向节流阀5、电磁阀6并联设置后共同与单向阀7连接，单向阀7的出口通过管路与喷嘴8连接，单向阀7通过支架9固定在风机的外壳上，喷嘴8通过管路支撑深入风机机壳内部且喷嘴8的喷射方向指向风机转子各部位。

喷嘴8内部设有气体喷射孔10，气体喷射孔10由进气端到出气端依次设有气体过渡段11、气体整合段12、气体汇聚段13、气体压缩段14、气体释放段15和气体导流段16，气体过渡段11采用喇叭状的圆弧结构，气体整合段12采用圆柱形结构；气体汇聚段13、气体压缩段14均采用喇叭状的圆弧结构；所述气体汇聚段13分别与气体过渡段11、气体压缩段14外切，所述气体整合段12分别与气体过渡段11、气体汇聚段13相切，气体释放段15为圆柱状，气体导流段16为圆锥状且直径向出气端不断增加；气体压缩段14的最小直直径r1，气体导流段的出口夹角α1为1°；气体释放段15的直径为r2，且r1＞r2。

喷嘴8包括连接段8-1和喷射段8-2；连接段8-1为密封螺纹，可与管路连接；喷射段8-2分别为圆锥状，在喷射段8-2的表面且沿其圆周方向均匀设有引风槽8-3；引风槽8-3为圆弧槽或椭圆弧槽且离出口越近槽深度d越深；

将气体喷射孔分成6段，每段都有各自不同的功能，并且每段都采用不同的结构特点，气体过渡段能够平顺的将气体导向喷嘴中，并且通过气体整合段能够将气体进行整合，将气流的方向整合成方向一致，然后再通过气体汇聚段能够让气体平顺积聚，并且在气体压缩段进行快速增压，然后再气体释放段进行爆炸性的释放，最后通过气体导流段快速的喷向指定的方向，本结构中设计的气体释放段是经过大量的演算，然后通过数据模拟而成，与现有的喷嘴有着巨大的区别，并且在同等条件下，有无该气体释放段对喷嘴的喷射距离产生巨大的影响，且r1＞r2，这样能让气流在气体释放段充分释放，产生巨大的能量、然后再喷射出去，其喷射能力远远高于现有的喷嘴，在附图中能够看出巨大的效果差距，也是本技术方案的核心方案所造成的结果。

喷嘴8共有5个，分成5组；第1组1个喷嘴，喷嘴出口对准风机转子后盘外侧面，与后盘面的夹角β1为37°；第2组1个喷嘴，喷嘴出口位于前盘和后盘之间，对准风机转子 叶盆，与前盘面的夹角β2为30°，与风机叶片的相切方向的夹角β3为45°；第3组1个 喷嘴，出口对准风机转子吸风口入口处内侧，与风机轴线的夹角β4为45°；第4组1个喷 嘴，出口对准风机转子前盘内侧面，与前盘面的夹角β5为50°；第5组1个喷嘴，出口对 准风机转子前盘外侧面，与后盘面的夹角β6为40°；上述涉及的风机转子、风机转子后盘、 风机转子轴心、风机转子前盘、风机叶片、风机叶盆、风机入口分别对应附图9-12中的标号 17、17-1、17-2、17-3、17-4、17-5、17-6。

实施例2

本实施例提供的一种风机在线清灰装置，其结构与实施例1中的相同，其中喷嘴8共有8个，分成5组；第1组1个喷嘴，喷嘴出口对准风机转子后盘外侧面，与后盘面的夹角β1为30°；第2组3个喷嘴，喷嘴出口位于前盘和后盘之间，对准风机转子叶盆，与前盘面的夹角β2为35°，与风机叶片的相切方向的夹角β3为10°；第3组2个喷嘴，出口对准风机转子吸风口入口处内侧，与风机轴线的夹角β4为5°；第4组1个喷嘴，出口对准风机转子前盘内侧面，与前盘面的夹角β5为20°；第5组1个喷嘴，出口对准风机转子前盘外侧面，与后盘面的夹角β6为45°，气体导流段的出口夹角α1为3°。

实施例3

本实施例提供的一种风机在线清灰装置，其结构与实施例1中的相同，其中喷嘴8共有12个，分成5组；第1组2个喷嘴，喷嘴出口对准风机转子后盘外侧面，与后盘面的夹角β1为60°；第2组4个喷嘴，喷嘴出口位于前盘和后盘之间，对准风机转子叶盆，与前盘面的夹角β2为45°，与风机叶片的相切方向的夹角β3为30°；第3组2个喷嘴，出口对准风机转子吸风口入口处内侧，与风机轴线的夹角β4为35°；第4组2个喷嘴，出口对准风机转子前盘内侧面，与前盘面的夹角β5为20°；第5组2个喷嘴，出口对准风机转子前盘外侧面，与后盘面的夹角β6为70°，气体导流段的出口夹角α1为5°。

对现有喷嘴和本实施例3的喷嘴通过专业的流体模拟软件analyse进行分析并经过试验验证，本发明的压缩气体喷嘴具有节省压缩气体、喷出速度高、喷射距离远、喷出散射角小等优势。图6为本发明的喷嘴喷射距离分析图，图7为本发明的喷嘴喷射速度分布图，从图6可以看出，采用0.7MPa的压缩气体作为动力，在离喷口1.5m处气体喷速还能高于40m/s，图8可知出口速度高达1400m/s。

以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内。

Claims (5)

1.一种风机在线清灰装置，其特征在于：包括与外部管路连接的第一球阀（1），所述第一球阀（1）远离外部管路的一端通过管道依次连接有气动三联件（2）、储气罐（3），所述储气罐（3）上设有多个独立的清灰系统，所述清灰系统包括与储气罐（3）通过管路连接的第二球阀（4），所述第二球阀（4）远离储气罐（3）的一端设有单向节流阀（5）、电磁阀（6），所述单向节流阀（5）、电磁阀（6）并联设置后共同与单向阀（7）连接，所述单向阀（7）的出口通过管路与喷嘴（8）连接，所述单向阀（7）通过支架（9）固定在风机的外壳上，所述喷嘴（8）通过管路支撑深入风机机壳内部且喷嘴（8）的喷射方向指向风机转子各部位。

2.根据权利要求1所述的风机在线清灰装置，其特征在于：所述喷嘴（8）内部设有气体喷射孔（10），所述气体喷射孔（10）由进气端到出气端依次设有气体过渡段（11）、气体整合段（12）、气体汇聚段（13）、气体压缩段（14）、气体释放段（15）和气体导流段（16），所述气体过渡段（11）采用喇叭状的圆弧结构，所述气体整合段（12）采用圆柱形结构；所述气体汇聚段（13）、气体压缩段（14）均采用喇叭状的圆弧结构；所述气体汇聚段（13）分别与气体过渡段（11）、气体压缩段（14）外切，所述气体整合段（12）分别与气体过渡段（11）、气体汇聚段（13）相切，所述气体释放段（15）为圆柱状，所述气体导流段（16）为圆锥状且直径向出气端不断增加；所述气体压缩段（14）的最小直直径r1，出口夹角α1为1~5°；所述气体释放段（15）的直径为r2，且r1＞r2。

3.根据权利要求1和2所述的风机在线清灰装置，其特征在于：所述喷嘴（8）包括连接段（8-1）和喷射段（8-2）；所述连接段（8-1）为密封螺纹，可与管路连接；所述喷射段（8-2）分别为圆锥状，在所述喷射段（8-2）的表面且沿其圆周方向均匀设有引风槽（8-3）。

4.根据权利要求1和3所述的风机在线清灰装置，其特征在于：所述引风槽（8-3）为圆弧槽或椭圆弧槽且离出口越近槽深度d越深。

5.根据权利要1所述的风机在线清灰装置，其特征在于：所述喷嘴（8）共有5~12个，分成5组；第1组1~2个喷嘴，喷嘴出口对准风机转子后盘外侧面，与后盘面的夹角β1为锐角；第2组1~4个喷嘴，喷嘴出口位于前盘和后盘之间，对准风机转子叶盆，与前盘面的夹角β2为锐角，与风机叶片的相切方向的夹角β3为0~45°之间；第3组1~2个喷嘴，出口对准风机转子吸风口入口处内侧，与风机轴线的夹角β4为0~45°；第4组1~2个喷嘴，出口对准风机转子前盘内侧面，与前盘面的夹角β5为锐角；第5组1~2个喷嘴，出口对准风机转子前盘外侧面，与后盘面的夹角β6为锐角。