CN203375460U - 一种蒸汽声波吹灰器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种蒸汽声波吹灰器，包括传动、进汽、吹灰、支架(5)部分组成，其特征在于：传动部分安装在支架(5)上，吹灰部分的吹灰管(9)由连接件(10)安装在支架(5)上，传动部分包括电机(1)、减速机(2)、小链轮(31)、大链轮(32)、链条(33)，电机(1)安装在减速机(2)上，小链轮(31)与减速机(2)连接，小链轮(31)与大链轮(32)通过链条(33)连接。

Description

一种蒸汽声波吹灰器

技术领域

本实用新型涉及一种吹灰器，特别涉及一种用于清除管式加热炉对流段及预热段炉管以及空气预热器中换热管上沉积灰的蒸汽声波吹灰器。

背景技术

随着原油性质的变化，含硫量的增多，国内石化企业加热炉炉管对流段及预热段受热面的积灰结垢问题日趋严重，炉管受热面一旦积灰，将会严重地影响受热面的传热效果，为了达到加热效果必须增加更多的能耗。在对流面积灰严重的情况下，传热能力大约降低30％～50％，这将使加热炉的热效率降低5％以上，而加热炉的燃料能耗占炼油企业总能耗的30％～40％，因此加热炉对流段积灰，加大了企业能耗，影响了正常生产，缩短了开工周期。如何有效地减少受热面的积灰，确保受热面的传热效率保持在一个较高的水平上，这对于延长加热炉的开工周期，节约燃料将是至关重要的。目前普遍采用的有效手段是应用吹灰器来吹掉炉管受热面的积灰。

为了有效的吹掉炉管受热面的积灰，中国专利CN201103913Y公开了一种“同步节能高效蒸汽吹灰器”，它是由电机驱动齿轮副，齿轮副通过连接管驱动吹灰管，电机同时驱动凸轮，凸轮与蒸汽导通阀的阀芯、阀杆系统相结合，完成进汽和吹灰管旋转工作，目前加热炉上采用较多的DG-III型蒸汽吹灰器也是相近的工作方式。上述吹灰器存在的普遍问题是吹灰器在工作时吹灰喷嘴在吹灰管上的位置是固定不变的，相应的吹灰喷嘴在加热炉对流段炉管及预热段换热管上的吹灰区域也就固定不变，这样就造成了吹灰气流只能吹扫到加热炉对流段炉管及预热段换热管表面上的一部分区域，存在较多吹灰气流吹扫不到的区域，也就是吹灰死角，吹灰效果较差，这些问题影响了气体吹灰器在炼化企业加热炉上的应用，需要进一步改进解决。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种用于管式加热炉的蒸汽声波吹灰器，用于解决现有的固定旋转式气体吹灰器在加热炉对流段及预热段应用时吹灰点相对固定，吹灰区域存在死角，吹灰效果差的问题。

本实用新型一种蒸汽声波吹灰器包括：传动、进汽、吹灰、支架部分组成，其特征在于：传动部分安装在支架5上，吹灰部分的吹灰管9由连接件10安装在支架5上，传动部分包括电机1、减速机2、小链轮31、大链轮32、链条33，电机1安装在减速机2上，小链轮31与减速机2连接，小链轮31与大链轮32通过链条33连接。

所述的进汽部分包括电磁阀61、电磁阀71、进汽管6、进汽管7、吹灰管9、前压盖83、后压盖81、密封填料82、进气筒8，进汽管6与电磁阀61连通，进汽管7与电磁阀71连通，进汽管6、进汽管7与吹灰管9连通，填料压盖83、填料压盖81和密封填料82用于将进汽管6和进汽管7与吹灰管9之间密封。

所述的部分吹灰部分包括吹灰管9、吹灰外管93、吹灰内管91、吹灰喷嘴94、声波清灰器92、第一封板96和第二封板97，吹灰外管93和吹灰内管91通过第一封板96和第二封板97同轴组装为一体。

所述吹灰器的声波清灰器92为谐振式声波发生器，声波频率可通过共振腔长度调节。

所述吹灰管9的吹灰喷嘴94与吹灰外管93连接相通，连接形式为焊接；声波清灰器92与吹灰内管91连接相通，采用锥管螺纹结构。

所述的一种蒸汽声波吹灰器，其吹灰蒸汽分两路进入炉体，一路经电磁阀71、进汽管7、吹灰外管93、吹灰喷嘴94吹扫受热面，另一路经电磁阀61、进汽管6、吹灰内管91、声波清灰器92清除积灰；

与现有技术相比采用本实用新型，具有如下的有益效果：

(1)本实用新型一种蒸汽声波吹灰器将蒸汽吹灰和声波吹灰两种吹灰方式优化集成为一体，能够充分发挥两种吹灰方式的优点，互相促进，消除吹灰死角，提高吹灰效果。蒸汽吹灰具有吹扫动能大，吹扫区域受限的特点，可以让其主要吹扫炉管和换热管的背部，因为灰垢在炉管和换热管上的沉积是不均匀的，在炉管和换热管背部沉积的最快最多，且容易在此处形成粘结性积灰。而在炉管和换热管背部以外的区域，积灰较慢较少，且基本为疏松性积灰。声波吹灰具有吹扫动能小，吹扫区域广的特点，可以在炉管和换热管背部以外的区域有效发挥作用。另一方面，两种吹灰方式可互相促进，经过声波共振的灰垢，蒸汽更容易吹落；经过蒸汽吹扫的灰垢，声波更容易使其疏松；

(2)现有技术声波清灰器均安装在炉墙上，本实用新型中的声波清灰器安装在吹灰管上，声波清灰器的位置更靠近管束，且能随吹灰管转动，使声能更有效到达炉管和换热管表面，高效清除炉管和换热管表面积灰。

本实用新型一种蒸汽声波吹灰器主要用于石油炼制和石油化工领域的管式加热炉，高效清除管式加热炉对流段中的炉管以及空气预热器中换热管上的积灰。可使炉管和换热管的传热效率能保持在较高的水平上，从而可以节约燃料消耗。火力发电厂的水冷管管壁表面积灰的清除，也可以采用本实用新型。

附图说明

图1是本实用新型一种蒸汽声波吹灰器的结构图；

图2是声波清灰器结构示意图。

图中：1.电机，2.减速机，31.小链轮，32.大链轮，33.链条，4.前侧壁密封，5.支架，6.第一进气管，61.第一电磁阀，7.第二进气管，71.第二电磁阀，8.进气筒，82.密封填料，83.前压盖，81.后压盖，84.连接管，85.第一进气腔，86.第二进气腔，9.吹灰管，91.吹灰内管，92.声波清灰器，93.吹灰外管，94.吹灰喷嘴，95.进气孔，96.前封板，97.后封板，98.共振腔，99.喷嘴，10.连接件，11.前侧壁，12.后侧壁，13.炉管或换热管，14.后侧壁封板。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。附图和具体实施方式并不限制本实用新型要求保护的范围。

参见图1，是本实用新型一种蒸汽声波吹灰器应用于管式加热炉对流段的一种具体实施方式，设有电机1、减速机2、小链轮31、链条33、大链轮32组成吹灰器的传动系统，从电机1输出的轴转速一般为1500r/min，经减速机2减速为1～2r/min，经过试验，1～2r/min的吹灰管转速可以使吹灰蒸汽和声波能量充分抵达受热管表面，达到清灰目的。减速机2驱动小链轮31通过链条33把动力传给大链轮32，大链轮32焊接在吹灰管9上，也可以通过平头普通平键连接，从而带动吹灰管9转动，吹灰管9可以根据吹灰需要通过电控系统(独立配套)对电机1的自动控制实现正转、反转、180°范围转动、360°范围转动，以达到最佳清灰效果。吹灰管9的转动和图1电磁阀61或者电磁阀71的开闭通过电控系统联动，电磁阀61或者电磁阀71顺序开启时，电机1同时带动吹灰管9转动，电磁阀61或者电磁阀71关闭时，电机1同时停止转动。连接件10把进气筒8和机架5连接在一起，使吹灰管9在转动时进汽机构固定不动。

所述吹灰器的进气机构围绕外吹灰管93的进气段设有进气筒8。进气筒8的中部为第二进气腔86，第二进气腔86与外吹灰管93进气段上所设的进气孔95和第二进气管7相通。进气筒8的两端与外吹灰管93之间分别设有密封填料82和后压盖81、前压盖83，以防止第二进气腔86内的吹灰气体泄漏。图1中，密封填料82设于进气筒8两端与外吹灰管93之间的填料箱内，分别用于进气筒8的两端通过法兰连接的前压盖81和后压盖83压紧密封。如图1所示，第二进气管7的一端焊接于进气筒8的中部，另一端与吹灰气体的进气总管相连。

在内吹灰管91进气段的端部设有第一进气腔85。图1中，第一进气腔85由一段与前压盖83焊接连接的连接管84的内腔构成；连接管84的另一端与第一进气管6的一端通过法兰相连。第一进气管6的另一端与吹灰气体的进气总管相连。第一进气腔85与内吹灰管91进气段的端部和第一进气管6相通。

第一进气管6上设有第一电磁阀61，第二进气管7上设有第二电磁阀71。当吹灰气体的介质为水蒸汽或空气时，第一电磁阀61和第二电磁阀71可相应地采用蒸汽电磁阀或空气电磁阀。蒸汽电磁阀和空气电磁阀都可以采用工业上所常用的。

外吹灰管93的进气段设有进气孔95。内吹灰管91和外吹灰管93进气段的端部之间设有前封板96，内吹灰管91和外吹灰管93的末端设有后封板97。前封板96和后封板97在所述的位置分别与内吹灰管91和外吹灰管93密封焊接在一起。

内吹灰管91、外吹灰管93、声波清灰器92、吹灰喷嘴94、前封板96和后封板97，组成整体结构的本实用新型吹灰器的吹灰管9。

参见图2，声波清灰器92为一谐振式声波发生器，通过喷嘴99产生高速射流，高速射流与一个共振腔98内的空气柱共振产生声波，其结构简单，没有运动构件，可靠性高，在声学清洗和锅炉除灰等领域得到广泛应用。声波清灰依靠声波的振动作用疏松受热面积灰，清扫动能较小，但声波具有绕射功能，可以覆盖到整个炉管和换热管表面，灰垢在炉管和换热管上的沉积是不均匀的，在炉管和换热管背部沉积的最快最多，且容易在此处形成粘结性积灰，而在炉管和换热管背部以外的区域，积灰较慢较少，且基本为疏松性积灰，声波可以有效发挥作用；蒸汽吹灰具有吹扫动能大，吹扫区域受限的特点，可以让其主要吹扫炉管和换热管的背部。另一方面，两种吹灰方式可互相促进，经过声波共振的灰垢，蒸汽更容易吹落；经过蒸汽吹扫的灰垢，声波更容易使其疏松。本实用新型将蒸汽吹灰和声波吹灰两种吹灰方式优化集成为一体，能够充分发挥两种吹灰方式的优点，互相促进，消除吹灰死角，提高吹灰效果。

图1所示的声波清灰器92，与内吹灰管91之间通过锥管螺纹连接，因为锥管螺纹的密封性好，在吹灰器工作时内吹灰管91内的吹灰气体不会经螺纹连接处泄漏。

参见图1，本实用新型吹灰器安装于管式加热炉对流段或空气预热器的侧壁上时，吹灰管9水平设置，由前侧壁11上的支撑孔穿过。前侧壁11外侧与外吹灰管93之间设有前侧壁密封4，由焊接于前侧壁11外侧的填料箱和内设的密封填料组成，以防止空气漏入加热炉对流段内。吹灰管的末端支撑于后侧壁12上的支撑孔内；后侧壁12上的支撑孔外侧设有后侧壁封板14。前侧壁11和后侧壁12上的支撑孔内均预设有套管。电机1和减速器2支撑于支架5上，进气筒8通过连接件10连接于支架5上。支架5为钢结构件，焊接在前侧壁11的外侧。

吹灰管9的长度，主要根据前侧壁11和后侧壁12的间距确定；吹灰管9上声波清灰器92和吹灰喷嘴94的数量，根据炉管或换热管13的数量确定。

下面结合图1至图2说明本实用新型的操作过程。电机1启动；电机1输出轴的转速一般为1500转/分钟左右，经减速器2减速、链传动装置传动，由大链轮32通过带动外吹灰管、从而带动吹灰管9整体旋转；吹灰管9的转速一般为1～2转/分钟。试验表明，吹灰管9在此转速下，可以使吹灰蒸汽和声波能量充分抵达炉管或换热管13表面，达到清灰目的。本实用新型主要是依靠减速器2减速；小链轮31、大链轮32和链条33组成的传动装置主要只起到传动作用，同时可以进一步少量减速。

第一电磁阀61开启，第二电磁阀71关闭，吹灰气体经第一进气管6、第一进气腔85进入内吹灰管91内，由声波清灰器92喷出，产生一定频率的声波，疏松炉管和换热管表面灰垢，脱落的灰垢或随烟气流带走，或在重力作用下，沉落至炉底。吹灰管9旋转1～2周后，根据炉管或换热管13具体的积灰程度确定，第一电磁阀61关闭，第二电磁阀71开启，吹灰气体经第二进气管7进入第二进气腔86，再由进气孔95进入内吹灰管91和外吹灰管93之间的空间，最后由吹灰喷嘴94喷出，主要对炉管或换热管13背部进行吹灰。吹灰管9再旋转1～2周后，根据炉管或换热管13具体的积灰程度确定，第二电磁阀71关闭，同时电机1停止运转，完成一次吹灰过程。

在上述的操作过程中，吹灰气体的介质一般采用过热中压水蒸汽，也可以采用常温压缩空气。进气总管的气源压力一般均为0.7～1.2MPa。

电机1的启动和停转、第一电磁阀61和第二电磁阀71的启闭，均可采用常规的电控系统控制。

Claims (6)

1.一种蒸汽声波吹灰器，包括：传动、进汽、吹灰、支架部分组成，其特征在于：传动部分安装在支架(5)上，吹灰部分的吹灰管(9)由连接件(10)安装在支架(5)上，传动部分包括电机(1)、减速机(2)、小链轮(31)、大链轮(32)、链条(33)，电机(1)安装在减速机(2)上，小链轮(31)与减速机(2)连接，小链轮(31)与大链轮(32)通过链条(33)连接。

2.依照权利要求1所述的一种蒸汽声波吹灰器，其特征在于：所述的进汽部分包括电磁阀(61)、电磁阀(71)、进汽管(6)、进汽管(7)、吹灰管(9)、填料压盖(83)、填料压盖(81)、密封填料(82)、进气筒(8)，进汽管(6)与电磁阀(61)连通，进汽管(7)与电磁阀(71)连通，进汽管(6)、进汽管(7)与吹灰管(9)连通，填料压盖(83)、填料压盖(81)和密封填料(82)用于将进汽管(6)和进汽管(7)与吹灰管(9)之间密封。

3.依照权利要求1所述的一种蒸汽声波吹灰器，其特征在于：所述的吹灰部分包括吹灰管(9)、吹灰外管(93)、吹灰内管(91)、吹灰喷嘴(94)、声波清灰器(92)、第一封板(96)和第二封板(97)，吹灰外管(93)和吹灰内管(91)通过第一封板(96)和第二封板(97)同轴组装为一体。

4.依照权利要求1所述的一种蒸汽声波吹灰器，其特征在于：所述吹灰器的声波清灰器(92)为谐振式声波发生器，声波频率可通过共振腔长度调节。

5.依照权利要求1所述的一种蒸汽声波吹灰器，其特征在于：所述的吹灰器(9)的吹灰喷嘴(94)与吹灰外管(93)连接相通，连接形式为焊接；声波清灰器(92)与吹灰内管(91)连接相通，采用锥管螺纹结构。

6.依照权利要求1所述的一种蒸汽声波吹灰器，其特征在于：所述的一种蒸汽声波吹灰器，其吹灰蒸汽分两路进入炉体，一路经电磁阀(71)、进汽管(7)、吹灰外管(93)、吹灰喷嘴(94)吹扫受热面，另一路经电磁阀(61)、进汽管(6)、吹灰内管(91)、声波清灰器(92)清除积灰。

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