CN112984538A - 一体化矢量闪爆吹灰装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种锅炉吹灰装置，特别是在电站锅炉、垃圾焚烧炉运行过程中广泛使用的一体化矢量闪爆吹灰装置，主要包括闪爆器和喷管；主要技术特征是喷管可以维持动态旋转，喷管出口射流与喷管轴线呈一个夹角，该喷管紧紧靠近闪爆罐出口位置，减少射流能量损失，提高吹灰效果，减少压缩空气能耗。

Description

一体化矢量闪爆吹灰装置

技术领域

本发明涉及一种锅炉烟道吹灰装置，特别是在各级各类锅炉尤其是电站锅炉、余热锅炉运行过程中广泛使用的一体化矢量闪爆吹灰装置。

背景技术

目前市场上公开的或已大量安装在锅炉尾部烟道的吹灰装置，一般采用蒸汽连续吹灰装置、声波吹灰装置、激波吹灰装置，蒸汽吹灰装置由于吹扫介质是大量的水蒸气，由于工作参数较低，易凝结，容易黏灰，而且导致排烟量大增，锅炉热损失增加，同时，吹扫设备本身发生机械故障时，如不及时发现，极易将设备吹坏，造成泄漏，引发停炉；声波吹灰装置采用低压压缩空气产生机械振动能，与浮灰发生共振，由于压力较低，吹灰效果难以令人满意，但对黏性灰尘则无能为力；激波吹灰器采用可燃气体爆燃产生的压力波，其压力最高能达0.1MPa，吹灰效果能达到预期，但其介质工作参数低，爆燃发生在脉冲罐外部，工作特性决定其作用区域太小，吹灰盲区过大，且易哑炮，导致设备安装量过大，这样就需要布置相当数量的吹灰器，也消耗大量易燃易爆气体，通常是氢气、乙炔、甲烷、煤气、液化石油气等，同时，这些瓶装可燃气体长期存放在锅炉附近，实在是一个极大的安全隐患，因此，有必要进行技术升级或产品替代。

吹灰装置要解决的两个根本问题是：一是吹扫介质的品质问题；二是快速起爆问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述技术现状而提出的一种更加先进的一体化矢量闪爆吹灰装置。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为一体化矢量闪爆吹灰装置，包括闪爆器和喷管两部分；其中所述的喷管包括有矢量喷管和旋转轴承，以及驱动齿轮等，其中所述的一体化矢量闪爆吹灰装置的闪爆器包括有闪爆罐和闪爆阀等，其技术特征是闪爆罐存放高压气体，等待启动闪爆；若打开闪爆阀，储存在闪爆罐内的高压气体瞬间泄放出去，通过矢量喷管送至各积灰面，冲击附着的灰尘，实现吹灰的目的。

附图说明

附图1是所述的一体化矢量闪爆吹灰装置的结构剖视图，附图2是所述的一体化矢量闪爆吹灰装置的喷管的局部剖视放大图。

具体实施方式

下面参照附图对本发明作进一步详述：

本发明的工艺原理和结构原理说明如下:

参照附图1、附图2所示,一体化矢量闪爆吹灰装置，包括有：闪爆器和喷管，其中闪爆器里的关键部件是闪爆阀；其中所述喷管里的关键部件是矢量喷管15。

所述的闪爆器由进口管1、闪爆罐2和闪爆阀等部件组成。

本实施例闪爆介质选择压缩空气。压缩空气非常安全且容易获得，压缩空气首先进入进口管1，再导入所述的闪爆罐2内。

所述的闪爆器由闪爆罐2和闪爆阀组成。

而所述的一体化矢量闪爆吹灰装置的闪爆阀的工作原理参照附图1所示进行详述。

附图1是闪爆阀的局部结构剖视图，所述的闪爆阀由阀座3、喷射口4、阀芯5、导流孔6、启动口7、密封圈一8、密封圈二9、弹簧10、侧流孔16等部件组成。

所述的一体化矢量闪爆吹灰装置的闪爆阀的阀座3的底部侧面开设有侧流孔16，中心处则上、下分置有弹簧10、阀芯5，所述的阀芯5在弹簧10的弹力及阀芯5的重力双重作用下，自然下落，落在阀座3的密封面处，并在此处实现支撑和密封，因此该闪爆阀常态为关闭状态；在所述的阀芯5的侧边部位开设有导流孔6；在所述的阀芯5的上端安装有密封圈一8，下端安装密封圈二9；所述的阀芯5为一倒锥体形状。

所述的一体化矢量闪爆吹灰装置的闪爆阀的阀座3的上部空间安放有复位用的弹簧10，并与阀芯5围成一个工作腔。

在所述的阀座3的顶盖处，开设有启动口7。

所述的一体化矢量闪爆吹灰装置的闪爆阀的工作过程如下：

首先通过外置的控制阀门先关闭启动口7。

当所述的一体化矢量闪爆吹灰装置的闪爆罐2进入有压气体后，该气体在逐渐充填闪爆罐2的同时，通过侧流孔16进入阀座5的导流孔6，继而进入弹簧10处的工作腔，挤压腔内气体，并下压阀芯5，再与密封圈一8和密封圈二9一起形成自加压密封，形成自锁，封闭蒸发罐1和闪爆罐2内的气体。

当启动闪爆操作时，打开外置的控制阀开启启动口7，则阀座3工作腔内的小量高压气体直接泄放出去，而由于导流孔6的流量较小，流体得不到及时补充，阀芯5的上部瞬间失压，而底部压力仍然处于高位，阀芯5的低端与上端存在压力差，底压大于上压，这样，阀芯5就迅速被抬起，这样就快速打开了主气流通道，高压气体沿阀座3的底部侧流孔16进入喷射口4，继而射入积灰面处，完成闪爆。

闪爆结束后，阀体3内压复零，启动口7短暂开启后又迅速关闭，阀芯5在自身重力和弹簧10的联合作用下，自动下落，并在密封圈组一8和密封圈组二9的与阀座3的联合作用下实现自动密封，以备下一个启动过程。

所述的一体化矢量闪爆吹灰装置的喷管中的矢量喷管15的外侧嵌有外轴承13，并通过外轴承13支撑在炉壁法兰19与安装法兰18之间。

所述的矢量喷管15的内孔通过内嵌的密封圈与内轴承复合件14实现与闪爆阀喷口4的紧密联接，同时，在所述的矢量喷管15的入口安装驱动轮11，驱动驱动轮11的动力来自电动或气动执行机构，这样就保证了矢量喷管15在驱动轮11的带动下，进行旋转运动。

所述的矢量喷管15的喷口为一偏心口(斜口)，这就保证闪爆气体流出后，连续扫射，其扫射作用面为一个实心锥体，而不再是一维射流，大大增大了作用面积，减少了盲区，减少了设备安装数量。

而所述的一体化矢量闪爆吹灰装置的整体工作原理如下：

所述的一体化矢量闪爆吹灰装置的整体工作过程可分为两个步骤：如附图1所示，所述的一体化矢量闪爆吹灰装置，根据现场工况，合理选择做功介质，本实施例以压缩空气为例，详述其工作过程：

第一步：旋转喷管15

由驱动机构驱动轮11按既定规则旋转，驱动轮11直接带动矢量喷管15一起旋转；旋转方式，可以连续，也可以脉动，由所属控制系统控制。

第二步：充气

首先，关闭启动口7，一定量的压缩空气进入进口管1，并立即进入闪爆罐2的内部，待内部压力达到设定压力时，应立即关闭压缩空气的入口控制阀(图1中未示出)；

第三步：闪爆

若此时开启启动口7，则闪爆罐2内的做功介质压缩空气瞬间从喷射口4射出，进入矢量喷管15，由矢量喷管15高速喷射到积灰面，完成吹灰工作。

如此，上述过程循环往复，可根据实际需要选择工作间隔，完成清灰工作。

这样做的好处是：

所述的一体化矢量闪爆吹灰装置，将矢量喷管15直接安装在闪爆罐2的底部紧接闪爆阀的喷射口4，这样就可以大幅减少超音速射流因管路过长、摩擦阻力过大造成的额外能量损失，安全可靠地解决了轰击气体的压头过低、能量过低的双层问题，能量高可以提高穿透深度。

Claims (3)

1.一体化矢量闪爆吹灰装置，包括有闪爆器和喷管，其技术特征是所述的闪爆器里设置有闪爆罐(2)和闪爆阀，所述的闪爆阀由阀座(3)、侧流孔(16)、导流孔(6)、阀芯(5)、弹簧(10)、喷射口(4)和启动口(7)等组成；所述的闪爆阀的阀座(3)内安装有阀芯(5)，在所述一体化矢量闪爆吹灰装置的阀芯(5)上安装有弹簧(10)；在所述的一体化矢量闪爆吹灰装置闪爆阀的阀座(3)的顶部开有启动口(7)；在所述的闪爆阀的阀座(3)的底部设置有喷射口(4)；在所述一体化矢量闪爆吹灰装置的闪爆阀的阀芯(5)的上端安装密封圈一(8)；在所述的一体化矢量闪爆吹灰装置的闪爆阀的阀芯(5)的底端安装有密封圈二(9)；在所述的一体化矢量闪爆吹灰装置的闪爆阀的阀芯(5)的内部侧位开设有上、下贯通的导流孔(6)；在所述的一体化矢量闪爆吹灰装置的闪爆阀的阀座(3)的底部侧面开设有侧流孔(16)；所述的一体化矢量闪爆吹灰装置的闪爆阀的阀芯(5)的纵剖切面为一倒锥体形状，锥体部位由设置的密封圈二(9)与阀座(3)实现密封。

2.根据权利要求1所述的一体化矢量闪爆吹灰装置，其技术特征是所述的一体化矢量闪爆吹灰装置的喷管包括有矢量喷管(15)、炉壁联接法兰(18)、安装法兰(17)、外轴承(13)、密封圈与内轴承复合件(14)以及驱动轮(11)，矢量喷管(15)通过密封圈与内轴承复合件(14)安装在闪爆阀的喷射口(4)出口处。

3.根据权利要求1所述的一体化矢量闪爆吹灰装置，其技术特征是所述的一体化矢量闪爆吹灰装置的喷管的射流出口中心线与闪爆阀的喷射口(4)的中心线有一个夹角。

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