CN111570107A - 清灰装置专用节气喷嘴结构 - Google Patents

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CN111570107A CN202010388735.1A CN202010388735A CN111570107A CN 111570107 A CN111570107 A CN 111570107A CN 202010388735 A CN202010388735 A CN 202010388735A CN 111570107 A CN111570107 A CN 111570107A
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Abstract

本发明涉及机械设备清灰技术领域，具体涉及清灰装置专用节气喷嘴结构，清灰装置专用节气喷嘴结构，用于风机内部，包括呈一排排列的多个喷嘴，每个喷嘴均包括连接段和喷气段，所述多个喷嘴的连接段彼此贯穿，所述连接段内部设有气体流通孔，所述流体流通孔由进气短到出气端依次设有气体过渡段、气体压缩段、气体整合段和气体导流段，所述气体过渡段为圆柱形孔，且所述气体过渡段的直径大于所述气体整合段的直径，而所述气体压缩段与所述气体过渡段、气体整合段外切，而气体导流段与所述喷气段连接，本发明所要解决的技术问题：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。

Description

清灰装置专用节气喷嘴结构
技术领域
本发明涉及机械设备清灰技术领域，具体涉及清灰装置专用节气喷嘴结构。
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：针对以上现有技术的缺点，提出一种清灰装置专用节气喷嘴结构，不仅结构简单，安全可靠，能够对风机进行在线清灰，喷射能力远远高于现有的喷嘴，提高了清洁效果，大大延长了停机清灰的周期，有效的降低了成本。
本发明的基本方案为：清灰装置专用节气喷嘴结构，用于风机内部，包括呈一排排列的多个喷嘴，每个喷嘴均包括连接段和喷气段，所述多个喷嘴的连接段彼此贯穿，所述连接段内部设有气体流通孔，所述流体流通孔由进气短到出气端依次设有气体过渡段、气体压缩段、气体整合段和气体导流段，所述气体过渡段为圆柱形孔，且所述气体过渡段的直径大于所述气体整合段的直径，而所述气体压缩段与所述气体过渡段、气体整合段外切，而气体导流段与所述喷气段连接，所述气体导流段为截断式圆锥状，所述气体导流段自与所述气体过渡段连接处沿着所述喷气段的方向，横截面的直径不断增加，所述喷嘴的连接段连接有输气管。
将气体流通孔分成4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，让气体平顺积聚，并且在气体压缩段进行快速增压最后通过气体导流段进行爆炸性的释放、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，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。
优选地，喷嘴的连接段通过连接机构与所述输气管连接，所述连接机构包括球形铰接头、铰接管、连接块、接通管，所述喷嘴的连接段与所述球形铰接头固定连接，所述球形铰接头与所述铰接管球形铰接，所述铰接管连接有连接块，所述球形铰接头、铰接管、连接块均开有通孔，且所述球形铰接头、铰接管、连接块的通孔与所述气体流通孔贯通，所述连接快的另一端与接通管连接，所述接通管与所述连接块的通孔固定连接。
气体进入到连接段后，再分开成多个部分进入到多个喷气段内气体通道减小，输出的气压增大，并且一排或者两并列的喷嘴共同工作，增强清洁效果。
优选地，所述喷嘴可相对于所述铰接管转动，所述气体流通孔的中心线与X轴具有夹角β，所述夹角β为10～45°。
优选地，所述喷嘴结构应用于清灰装置，所述清灰装置用于风机清灰，所述风机包括外壳、叶轮、驱动装置，所述驱动装置包括电机、驱动杆和传动装置，所述传动装置设于所述外壳外部，所述驱动杆自左向右水平穿过所述外壳，且所述驱动杆的一端与传动装置连接，传动装置的另一端与电机连接，电机启动时，传动装置带动所述驱动杆发生自转，所述叶轮安装于所述外壳内部，且所述叶轮穿过所述驱动杆中端并与其固定连接，所述外壳底部设有进风口，所述外壳一侧设有出风口，且所述出风口垂直于所述叶轮的中心线，所述叶轮包括多个叶片，所述清灰装置设于外壳内部。
喷嘴和叶片之间的距离过大，会影响喷嘴的工作，导致灰尘清洁不到位，不能去除叶片表面大部分的灰尘。
优选地，清灰装置包括叶片清灰机构，所述叶片清灰机构通过安装块与所述驱动杆活动连接，所述安装块上开有安装孔，所述驱动杆穿过所述安装孔，所述安装块能够相对于所述驱动杆滑动，安装块上表面通过固定杆与所述外壳固定连接，固定杆限制所述安装块的移动，所述喷嘴结构与所述安装块连接。
优选地，所述喷嘴设于所述安装块的前端，且所述喷嘴朝向叶片，所述安装块开有输气孔，所述输气孔的一端与所述输气管连接，所述输气孔与所述喷嘴连接，气体通过输气管进入到输气孔内，再通过喷嘴喷向叶片。
优选地，所述喷嘴与所叶片之间的水平距离不超过20cm。。
优选地，所述叶轮清灰机构连接有清灰系统，所述清灰系统包括外接管和储气罐，所述外接管连接有第一球阀，所述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，所述气动三联件与所述储气罐连接，所述储气罐上通过管路连接有第二球阀，所述第二球阀的另一端连接有单向阀，所述单向阀的另一端与输气管连接，所述单向阀控制气体仅从第二球阀流向输气管。
通过清灰系统控制喷嘴气体喷出的流速和流量，以达到风机在不同工作状态下，都能够大效率的进行清灰。
优选地，所述单向阀和第二球阀的中间还设有电磁阀。
于清灰系统系统中调整介质的方向、流量、速度和其他的参数。
优选地，所述单向阀和第二球阀的中间还设有单向节流阀，所述单向节流阀与所述电磁阀并联。
单向节流阀广泛既可以作单向阀使用,又可以作节流阀使用，通过改变节流截面或节流长度以控制气体流量，起着一种有效的调节作用,辅助管道气体输送进行节流,可以满足喷嘴使用的气体压力的的节流需求。
本发明的工作原理及优点在于：(1)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，
(2)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；
(3)提高了风机的工作效率，清灰与风机运转同时进行，在线吹扫，清灰过程不影响风机的运行，风机作业率大大提高，清灰过程对设备的运行影响；
(4)在喷嘴喷出的气体对叶轮进行清灰时，气体吹起的灰尘极大可能会粘附在风机的外的内壁上，在叶轮工作时，叶片清灰机构的喷嘴结构同时工作，清理掉的灰尘从外壳底部的进风口掉落，减小了灰尘对风机整体运作的影响，延长使用寿命。
附图说明
图1为本发明清灰装置专用节气喷嘴结构的喷嘴的结构示意图(视角一)；
图2为本发明清灰装置专用节气喷嘴结构的喷嘴的结构示意图(视角二)；
图3为本发明清灰装置专用节气喷嘴结构的喷嘴的主视图；
图4为图3中A-A部的剖视图；
图5为本发明清灰装置专用节气喷嘴结构在风机上的运用立体图；
图6为本发明清灰装置专用节气喷嘴结构的清灰装置的立体结构示意图；
图7为本发明清灰装置专用节气喷嘴结构的清灰装置的主视图；
图8为本发明清灰装置专用节气喷嘴结构的清灰系统的原理示意图。
附图中涉及到的附图标记有：第一球阀1，气动三联件2，储气罐3，第二球阀4，单向节流阀5，电磁阀6，单向阀7，喷嘴8，喷气段801，连接段802，球形铰接头803，铰接管 804，减压孔805，接通管806，安装块807，固定杆808，连接块809，气体流通孔810，气体过渡段810a，气体压缩段810b，气体整合段810c，气体导流段810d，风机9，电机901，传动装置902，外壳903，出风口904，进风口905，收集盘906，驱动杆907，支撑架908，壳内清灰机构10，螺旋架101，清洁刷102，第一支架103，第二支架104，第三支架105，叶轮11，叶片11a。
具体实施方式
下面通过具体实施方式进一步详细的说明：
如图1至8所示，清灰装置专用节气喷嘴结构，用于风机9内部，包括呈一排排列的多个喷嘴8，每个喷嘴8均包括连接段802和喷气段801，多个喷嘴8的连接段802彼此贯穿，连接段802内部设有气体流通孔810，流体流通孔由进气短到出气端依次设有气体过渡段810a、气体压缩段810b、气体整合段810c和气体导流段810d，气体过渡段810a为圆柱形孔，且气体过渡段810a的直径大于气体整合段810c的直径，而气体压缩段810b与气体过渡段810a、气体整合段810c外切，而气体导流段810d与喷气段801连接，气体导流段810d 为截断式圆锥状，气体导流段810d自与气体过渡段810a连接处沿着喷气段801的方向，横截面的直径不断增加，喷嘴8的连接段802连接有输气管。将气体流通孔810分成4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810a能够平顺的将气体导向喷嘴8中，并且通过气体整合段810c能够将气体进行整合，将气流的方向整合成方向一致，让气体平顺积聚，并且在气体压缩段810b进行快速增压最后通过气体导流段810d 进行爆炸性的释放、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8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8的喷射距离产生巨大的影响，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8。
能够对风机9进行在线清灰，无需风机9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，该装置用于风机9内部，风机9包括外壳903、叶轮11、驱动装置，所述驱动装置包括电机901、驱动杆907和传动装置902，所述传动装置902设于所述外壳903外部，所述驱动杆907自左向右水平穿过所述外壳903，且所述驱动杆907的一端与传动装置902连接，传动装置902的另一端与电机901连接，电机901启动时，传动装置902带动所述驱动杆907发生自转，所述叶轮11安装于所述外壳903内部，且所述叶轮 11穿过所述驱动杆907中端并与其固定连接，所述外壳903底部设有进风口905，所述外壳 903一侧设有出风口904，且所述出风口904垂直于所述叶轮11的中心线，所述叶轮11包括多个叶片11a，所述清灰装置设于外壳903内部，由于叶轮11自身具有一定的重量，而外壳903较薄，所以驱动两端还采用两个支撑架908进行支撑，且支撑架908与外壳903连接，对整体的应力进行分解。
所述清灰装置专用节气喷嘴结构包括叶片11a清灰机构，所述叶片11a清灰机构通过安装块807与所述驱动杆907活动连接，所述安装块807上开有安装孔，所述驱动杆907穿过所述安装孔，所述安装块807能够相对于所述驱动杆907滑动，安装块807上表面通过固定杆808与所述外壳903固定连接，固定杆808限制所述安装块807的移动，叶片11a清灰机构包括喷嘴8和输气管，所述喷嘴8设于所述安装块807的前端，且所述喷嘴8朝向叶片11a，所述安装块807开有输气孔，所述输气孔的一端与所述输气管连接，所述输气孔与所述喷嘴 8连接，气体通过输气管进入到输气孔内，再通过喷嘴8喷向叶片11a，喷嘴8与所叶片11a 之间的水平距离不超过20cm。喷嘴8和叶片11a之间的距离过大，会影响喷嘴8的工作，导致灰尘清洁不到位，不能去除叶片11a表面大部分的灰尘。
喷嘴8包括10-20个，且所述多个喷嘴8成一排或者两排排列，且所述每个喷嘴8均包括喷气段和连接段802，所述所有的喷嘴8的连接段802贯通，所述连接段802的一端与所述喷嘴8连接，所述连接段802的另一端与所述通气孔连接。气体进入到连接段802后，再分开成多个部分进入到多个喷气段内气体通道减小，输出的气压增大，并且一排或者两并列的喷嘴8共同工作，增强清洁效果。
在本实施中，采用了16个喷嘴8成一排的安装在固定孔前方，且喷嘴8的连接段802后方与固定孔铰接，采用的球形铰接，利用球形铰接头803和铰接管804配合，铰接管804 与连接块809连接，连接块809中部开有通孔，通孔内放置接通管806，接通管806穿过固定孔与输气管连接，所述球形铰接头803、铰接管804均中空，且所述铰接管804与所述连接块809的连接处设有多个减压孔805，防止铰接管804内部的气体压强过大，喷嘴8可相对于所述铰接管804转动，所述气体流通孔810的中心线与X轴具有夹角β，所述夹角β为 10～45°
清灰装置还包括壳内清灰机构10，所述壳内清灰机构10包括螺旋架101，所述螺旋架 101与所述驱动杆907固定连接，所述驱动杆907转动时，所述螺旋架101随之同步转动，且所述螺旋架101与所述叶轮11在运动过程中始终不接触，所述螺旋架101表面设有清洁刷102，所述清洁刷102覆盖在所述螺旋架101整个表面上，且所述清洁刷102的自由端与所述外壳903的内壁接触。
螺旋架101一端通过第一支架103与所述驱动杆907连接，所述螺旋架101的中端通过第二支架104与所述驱动杆907连接，所述螺旋架101的另一端通过第三支架105与所述驱动杆907连接
如图6所示，叶轮11清灰机构连接有清灰系统，所述清灰系统包括外接管和储气罐3，所述外接管连接有第一球阀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，所述气动三联件2与所述储气罐3连接，所述储气罐3上通过管路连接有第二球阀4，所述第二球阀4的另一端连接有单向阀7，所述单向阀7的另一端与输气管连接，所述单向阀7控制气体仅从第二球阀4流向输气管，通过清灰系统控制喷嘴8气体喷出的流速和流量，以达到风机9在不同工作状态下，都能够大效率的进行清灰。
单向阀7和第二球阀4的中间还设有电磁阀6，于清灰系统系统中调整介质的方向、流量、速度和其他的参数。
所述单向阀7和第二球阀4的中间还设有单向节流阀5，所述单向节流阀5与所述电磁阀6并联，单向节流阀5广泛既可以作单向阀7使用,又可以作节流阀使用，通过改变节流截面或节流长度以控制气体流量，起着一种有效的调节作用,辅助管道气体输送进行节流,可以满足喷嘴8使用的气体压力的的节流需求。
利用本装置：
(1)能够对风机9进行在线清灰，无需风机9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9停机时间，提升了设备的作业率和产能，有效的降低了成本，
(5)设置单向节流阀5能够在清灰结束后让喷嘴8出口保持一定压力的气流，避免喷嘴8堵塞，同时单向节流阀5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；
(6)提高了风机9的工作效率，清灰与风机9运转同时进行，在线吹扫，清灰过程不影响风机9的运行，风机9作业率大大提高，清灰过程对设备的运行影响；
(7)在喷嘴8喷出的气体对叶轮11进行清灰时，气体吹起的灰尘极大可能会粘附在风机9的外的内壁上，设置了壳内清灰机构10，在叶轮11工作时，叶片11a清灰机构和壳内清灰机构10同时工作，清理掉的灰尘从外壳903底部的进风口905掉落，进风口905的下方还可以设置收集盘906接住掉落的灰尘，减小了灰尘对风机9整体运作的影响，延长使用寿命。
以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前发明所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本申请给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本申请的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。

Claims (10)

1.清灰装置专用节气喷嘴结构，用于风机内部，其特征在于：包括呈一排排列的多个喷嘴，每个喷嘴均包括连接段和喷气段，所述多个喷嘴的连接段彼此贯穿，所述连接段内部设有气体流通孔，所述流体流通孔由进气短到出气端依次设有气体过渡段、气体压缩段、气体整合段和气体导流段，所述气体过渡段为圆柱形孔，且所述气体过渡段的直径大于所述气体整合段的直径，而所述气体压缩段与所述气体过渡段、气体整合段外切，而气体导流段与所述喷气段连接，所述气体导流段为截断式圆锥状，所述气体导流段自与所述气体过渡段连接处沿着所述喷气段的方向，横截面的直径不断增加，所述喷嘴的连接段连接有输气管。
2.根据权利要求1所述的清灰装置专用节气喷嘴结构，其特征在于：喷嘴的连接段通过连接机构与所述输气管连接，所述连接机构包括球形铰接头、铰接管、连接块、接通管，所述喷嘴的连接段与所述球形铰接头固定连接，所述球形铰接头与所述铰接管球形铰接，所述铰接管连接有连接块，所述球形铰接头、铰接管、连接块均开有通孔，且所述球形铰接头、铰接管、连接块的通孔与所述气体流通孔贯通，所述连接快的另一端与接通管连接，所述接通管与所述连接块的通孔固定连接。
3.根据权利要求2所述的清灰装置专用节气喷嘴结构，其特征在于：所述喷嘴可相对于所述铰接管转动，所述气体流通孔的中心线与X轴具有夹角β，所述夹角β为10～45°。
4.根据权利要求1所述的清灰装置专用节气喷嘴结构，其特征在于：所述喷嘴结构应用于清灰装置，所述清灰装置用于风机清灰，所述风机包括外壳、叶轮、驱动装置，所述驱动装置包括电机、驱动杆和传动装置，所述传动装置设于所述外壳外部，所述驱动杆自左向右水平穿过所述外壳，且所述驱动杆的一端与传动装置连接，传动装置的另一端与电机连接，电机启动时，传动装置带动所述驱动杆发生自转，所述叶轮安装于所述外壳内部，且所述叶轮穿过所述驱动杆中端并与其固定连接，所述外壳底部设有进风口，所述外壳一侧设有出风口，且所述出风口垂直于所述叶轮的中心线，所述叶轮包括多个叶片，所述清灰装置设于外壳内部。
5.根据权利要求4所述的清灰装置专用节气喷嘴结构，其特征在于：清灰装置包括叶片清灰机构，所述叶片清灰机构通过安装块与所述驱动杆活动连接，所述安装块上开有安装孔，所述驱动杆穿过所述安装孔，所述安装块能够相对于所述驱动杆滑动，安装块上表面通过固定杆与所述外壳固定连接，固定杆限制所述安装块的移动，所述喷嘴结构与所述安装块连接。
6.根据权利要求5所述的清灰装置专用节气喷嘴结构，其特征在于：所述喷嘴设于所述安装块的前端，且所述喷嘴朝向叶片，所述安装块开有输气孔，所述输气孔的一端与所述输气管连接，所述输气孔与所述喷嘴连接，气体通过输气管进入到输气孔内，再通过喷嘴喷向叶片。
7.根据权利要求6所述的清灰装置专用节气喷嘴结构，其特征在于：所述喷嘴与所叶片之间的水平距离不超过20cm。
8.根据权利要求8所述的清灰装置专用节气喷嘴结构，其特征在于：所述叶轮清灰机构连接有清灰系统，所述清灰系统包括外接管和储气罐，所述外接管连接有第一球阀，所述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，所述气动三联件与所述储气罐连接，所述储气罐上通过管路连接有第二球阀，所述第二球阀的另一端连接有单向阀，所述单向阀的另一端与输气管连接，所述单向阀控制气体仅从第二球阀流向输气管。
9.根据权利要求8所述的清灰装置专用节气喷嘴结构，其特征在于：所述单向阀和第二球阀的中间还设有电磁阀。
10.根据权利要求9所述的清灰装置专用节气喷嘴结构，其特征在于：所述单向阀和第二球阀的中间还设有单向节流阀，所述单向节流阀与所述电磁阀并联。
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