CN112146510A - 一种外夹式的气动声波吹灰装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种外夹式的气动声波吹灰装置，包括：声源主体和箍固定件；箍固定件位于声源主体上，声源主体通过箍固定件贴合于管道表面；声源主体为腔体，声源主体一侧设有压缩空气进气口，声源主体内设有压缩空气流道、共振腔和排气口；压缩空气进气口连接压缩空气流道一端，压缩空气流道另一端通过弧形喷嘴连接共振腔，排气口位于弧形喷嘴和共振腔之间。本发明的有益效果是：本发明采用的外夹式的气动声波吹灰装置，无活动部件，使用寿命长且作用效果好；本发明可直接外夹安装在换热管的外表面，占用体积小，安装方便且易于维护，可应用于传统吹灰器无法清理的死角区域和管束群的表面积灰。
Description
技术领域
本发明涉及声波吹灰领域，特别涉及一种外夹式的气动声波吹灰装置。
背景技术
伴随全球范围内新能源的迅猛发展，以风电、光电为代表的新能源的装机容量、发电规模越来越大；其随机性、波动性、间歇性等特点迫使大型燃煤汽轮机组必须进行与之相适应的深度调峰，煤电机组的低负荷运行不可避免。
近年来，我国的火电机组逐渐向大容量的方向发展，要求机组参与50％额定负荷调峰运行，对于火电机组，低负荷工况给机组运行带来很多的安全问题和经济问题。其中最主要的原因是锅炉长期在低负荷下运行烟气流速变慢，换热管表面容易积灰，容易出现分隔屏过热器及后屏过热器和高温过热器超温现象，严重可导致爆管现象发生。
锅炉低负荷运行时，一方面炉膛出口的烟速较低，受热面容易积灰，此外烟温存在一定偏差，另一方面各个管屏或者管子所接受的炉膛出口水平烟道内的热辐射及烟气温度有差别，进而造成管屏和管子所吸收的热量不相同，管壁超温蠕胀，及时清理管壁积灰，可以有效避免该问题；然而传统的吹灰器清理管束积灰效果不佳。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中的不足，提供一种外夹式的气动声波吹灰装置。
这种外夹式的气动声波吹灰装置，包括：声源主体和箍固定件；箍固定件位于声源主体上，声源主体通过箍固定件贴合于管道表面；声源主体为腔体，声源主体一侧设有压缩空气进气口，声源主体内设有压缩空气流道、共振腔和排气口；压缩空气进气口连接压缩空气流道一端，压缩空气流道另一端通过弧形喷嘴连接共振腔(弧形喷嘴和压缩空气流道相互连通，弧形喷嘴是压缩空气流道的出口)，排气口位于弧形喷嘴和共振腔之间；锥型导流斜坯和压缩空气流道的外壳的边缘部分焊接在一起，且锥型导流斜坯和压缩空气流道之间形成一定角度的弧形缝隙，该弧形缝隙构成弧形喷嘴；箍固定件、共振腔的外壳和压缩空气流道的外壳通过螺丝连接。
作为优选，声源主体上前后各设有一个箍固定件，箍固定件用于将声源本体固定于管道表面。
作为优选，若声源主体贴合的管道为圆管，则声源主体内侧为圆弧面，与圆管无缝贴合；每个箍固定件整体为两个半圆弧形，半圆弧形的底部两端均设有向下延伸的圆孔，两个圆孔由紧固螺丝固定，其中一个箍固定件上的两个半圆弧形顶部分别连接共振腔的外壳，另一个箍固定件上的两个半圆弧形顶部分别连接压缩空气流道的外壳。
作为优选，排气口为弧形喷嘴和共振腔之间的凹槽部分，用于排出做功后的压缩空气。
作为优选，共振腔为空腔，是压缩空气流出后发生冲击谐振产生声波的场所，共振腔的内部深度为10～20cm。
作为优选，压缩空气进气口处的进口压力为0.3～0.7MPa。
作为优选，弧形喷嘴的宽度为1～2mm。
这种外夹式的气动声波吹灰装置的工作方法，工作流程为：压缩空气由压缩空气进气口进入压缩空气流道，压缩空气流道内的压缩空气经弧形喷嘴喷出，形成压缩空气射流冲击共振腔，共振腔内的压缩空气冲击谐振产生声波，声波清除管道的表面积灰；共振腔中的压力变大，反向冲击弧形喷嘴，压缩空气经排气口排出。
作为优选，共振腔内部产生的声波频率在400～800Hz之间，声压级在150dB以上。
本发明的有益效果是：本发明采用的外夹式的气动声波吹灰装置，无活动部件，使用寿命长且作用效果好；本发明可直接外夹安装在换热管的外表面，占用体积小，安装方便且易于维护，可应用于传统吹灰器无法清理的死角区域和管束群的表面积灰。
附图说明
图1为一种外夹式气动声波吹灰装置的结构示意图；
图2为图1中A-A的剖面结构示意图；
图3为图1中B-B的剖面结构示意图。
附图标记说明:管道1、共振腔2、弧形喷嘴3、压缩空气流道4、锥形导流斜坯5、压缩空气进气口6、箍固定件7。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步描述。下述实施例的说明只是用于帮助理解本发明。应当指出，对于本技术领域的普通人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
为了有效清除管束表面积灰，本发明提出了外夹式的气动声波吹灰装置，该装置通过箍固定件外夹安装在换热管外表面，可对附近的管束群表面进行有效清灰，避免换热管表面过热。
作为一种实施例，如图1、图2和图3所示的一种外夹式气动声波吹灰装置，包括声源主体和箍固定件7，其中声源主体为一腔体，由压缩空气进气口6、压缩空气流道4、锥形导流斜坯5、共振腔2、弧形喷嘴3、排气口组成。声源主体和箍固定件7应用于圆管1时，声源主体壳内侧为弧面，可通过箍固定件7和紧固螺丝8贴合于圆管1表面。
箍固定件7和声源主体的共振腔2外壳、压缩空气流道4外壳通过螺丝连接，并贴合于圆管1表面，
声源主体包括进气部分、共振腔部分和排气凹槽(排气口9)。其中进气部分包括压缩空气进气口6、压缩空气流道4、锥形导流斜坯5和弧形喷嘴3。其中锥型导流斜坯5和压缩空气流道4的外壳在边缘部分焊接连接，且二者之间角度为200°的弧形缝隙构成弧形喷嘴3，弧形喷嘴3的宽度为1mm，弧形喷嘴3是压缩空气流道4的出口。共振腔部分是由声源主体共振腔2和管道1共同组成的空腔，不包括排气凹槽，共振腔部分的长度为20cm。
压缩空气流进入压缩空气流道4经弧形喷嘴3喷出，形成压缩空气射流冲击共振腔2，随后共振腔2中压力变大反向冲击弧形喷嘴3，并经排气口9排出，即完成一个循环。由于气流速度非常快，该过程每秒钟可形成数百次，因而形成频率为400Hz，声压级150dB以上的高强声波。外夹式的气动声波吹灰装置无活动部件，仅需压缩空气供应，可工作于烟气温度600℃以下的高含尘区域。
锅炉低负荷运行时，烟气流速较低，受热面积灰严重，传统的声波吹灰，无法清除大量管束群内部的积灰，该发明直接安装于换热管束上，产生高强声波作用于受热管束群表面，使积灰发生疲劳应变而脱落，实现了清除管束群表面及死角积灰的目的，避免了锅炉结焦。
Claims (9)
1.一种外夹式的气动声波吹灰装置，其特征在于，包括：声源主体和箍固定件(7)；箍固定件(7)位于声源主体上，声源主体通过箍固定件(7)贴合于管道(1)表面；声源主体为腔体，声源主体一侧设有压缩空气进气口(6)，声源主体内设有压缩空气流道(4)、共振腔(2)和排气口(9)；压缩空气进气口(6)连接压缩空气流道(4)一端，压缩空气流道(4)另一端通过弧形喷嘴(3)连接共振腔(2)，排气口(9)位于弧形喷嘴(3)和共振腔(2)之间；锥型导流斜坯(5)和压缩空气流道(4)的外壳的边缘部分焊接在一起，且锥型导流斜坯(5)和压缩空气流道(4)之间形成一定角度的弧形缝隙，该弧形缝隙构成弧形喷嘴(3)；箍固定件(7)、共振腔(2)的外壳和压缩空气流道(4)的外壳通过螺丝连接。
2.根据权利要求1所述外夹式的气动声波吹灰装置，其特征在于：声源主体上前后各设有一个箍固定件(7)。
3.根据权利要求2所述外夹式的气动声波吹灰装置，其特征在于：若声源主体贴合的管道(1)为圆管，则声源主体内侧为圆弧面，与圆管无缝贴合；每个箍固定件(7)整体为两个半圆弧形，半圆弧形的底部两端均设有向下延伸的圆孔，两个圆孔由紧固螺丝(8)固定，其中一个箍固定件(7)上的两个半圆弧形顶部分别连接共振腔(2)的外壳，另一个箍固定件(7)上的两个半圆弧形顶部分别连接压缩空气流道(4)的外壳。
4.根据权利要求1所述外夹式的气动声波吹灰装置，其特征在于：排气口(9)为弧形喷嘴(3)和共振腔(2)之间的凹槽部分。
5.根据权利要求1所述外夹式的气动声波吹灰装置，其特征在于：共振腔(2)为空腔，共振腔(2)的内部深度为10～20cm。
6.根据权利要求1所述外夹式的气动声波吹灰装置，其特征在于：压缩空气进气口(6)处的进口压力为0.3～0.7MPa。
7.根据权利要求1所述外夹式的气动声波吹灰装置，其特征在于：弧形喷嘴(3)的宽度为1～2mm。
8.一种如权利要求1所述外夹式的气动声波吹灰装置的工作方法，其特征在于，工作流程为：压缩空气由压缩空气进气口(6)进入压缩空气流道(4)，压缩空气流道(4)内的压缩空气经弧形喷嘴(3)喷出，形成压缩空气射流冲击共振腔(2)，共振腔(2)内的压缩空气冲击谐振产生声波，声波清除管道(1)的表面积灰；共振腔(2)中的压力变大，反向冲击弧形喷嘴(3)，压缩空气经排气口(9)排出。
9.根据权利要求8所述外夹式的气动声波吹灰装置的工作方法，其特征在于：共振腔(2)内部产生的声波频率在400～800Hz之间，声压级在150dB以上。
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| US20020070073A1 (en) * | 2000-01-14 | 2002-06-13 | Teruaki Matsumoto | Acoustic soot blower, and method for operating the same |
| CN211425196U (zh) * | 2019-12-13 | 2020-09-04 | 上海东石塘再生能源有限公司 | 一种爆燃激波清灰装置 |
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