CN207035171U - 压缩空气激波吹灰器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了压缩空气激波吹灰器，脉冲罐上的压缩空气推动装置包括释放阀阀体、及连接在释放阀阀体末端的释放阀阀体管，连通管通过金属软管a和脉冲罐内的单向阀连通，脉冲罐的出气端通过金属软管b和旋转机构气缸连接，旋转喷头的旋转机构气缸通过旋转机构飞轮和旋转机构连杆连接，旋转机构连杆的自由端部设置有喷口，旋转机构连杆的外部同轴套设有旋转机构套管，旋转机构套管的进气端依次通过旋转机构套管、法兰、和旋转机构法兰座密封，旋转机构套管的外侧套设法兰套筒，法兰套筒嵌设在炉墙内。通过向锅炉内瞬间释放高速强力的激波能量方式，清除各受热面的积灰，改善锅炉的传热，提高锅炉运行效率，实现节能降耗、安全生产。

Description

压缩空气激波吹灰器

技术领域

本实用新型属于锅炉辅助设备技术领域，具体涉及一种用于锅炉受热面吹灰的压缩空气激波吹灰器。

背景技术

锅炉的安全经济运行是广大锅炉用户的目标，尤其是燃煤和燃油等工业锅炉在燃烧的过程中，水冷壁和过热器等处会产生严重的吹灰。而积灰的结果必将造成锅炉的热效率降低，堵塞烟气通道，并引起过热蒸汽温度升高，从而危害汽轮机的安全运行，甚至可能会造成水冷壁受热不均引起暴管的恶果，而且在锅炉燃烧过程中积灰是一种自加剧的恶性循环现象。显然，若不对积灰现象进行有效的处理，将严重危害锅炉的安全与经济运行。为了清除各受热面的积灰，改善锅炉的传热，提高锅炉运行效率，选择真正能够解决锅炉结焦、积灰，以实现节能降耗、安全生产，并提高经济效益的实用型锅炉吹灰器，正是我们共同的关注焦点。

对锅炉而言，炉膛燃烧水冷壁结焦，高温过热器及再热器挂焦，尾部受热面积灰是常见的不可避免的现象。水冷壁结焦严重时，大渣使冷渣斗蓬住无法排渣；高温过热器和再热器结焦严重时，会使部分受热面间烟气通廊堵死；尾部受热面积灰严重时，会使过热器、再热器、省煤器、空预器传热效率降低，锅炉排烟温度升高，锅炉效率降低；受热面结焦、积灰还会引起受热面超温，加剧受热面腐蚀，缩短受热面寿命，严重时会影响锅炉的正常运行，甚至影响到巡检人员的人身安全。因此，结焦、积灰是锅炉运行中存在的难题，在锅炉设计时均配有一定数量的吹灰器，常用的吹灰器有蒸汽式吹灰器、燃气脉冲激波吹灰器、声波吹灰器。

其中，蒸汽式吹灰器为传统吹灰器，目前使用数量最多，由于结构和介质的特点，加上高温环境的影响，吹灰枪管易发生卡涩、失灵、漏汽等现象，设备故障率相对较高，要求维护水平较高；其不足之处在于：吹灰耗费蒸汽，降低了烟气露点，增加了锅炉补给水。吹灰只能清除所吹到的受热面，吹灰有死角。长缩式吹灰器伸缩部分易变形卡涩，蒸汽吹伤受热面引起爆管，且维护量大，结构尺寸大，占用较大的空间位置。

燃气脉冲激波吹灰器的工作原理是利用空气和可燃气体(如氢气、乙炔气、煤气、液化气和天然气等)以适当的比例混合，在一特殊的容器中混合，经高频点火，产生爆燃，瞬间产生的巨大声能和大量高温高速气体，以冲击波的形式振荡、撞击和冲刷受热面管束，使其表面积灰飞溅，随烟气带走。其不足之处在于：吹灰消耗燃气，需定期更换供气设备。吹灰主要对垂直冲刷面作用大，吹灰有死角。由于工作介质为可燃气体，一旦设计结构不合理，存在一定的安全隐患。

声波吹灰器是将压缩空气流经一个高音高频发声哨产生的高音高频声波，声波在烟道或炉膛内传播，牵动烟气中的灰粒同步振动，在声波振动及疲劳反复累计作用下，使微小的灰粒难以靠近积灰面，也使沉积在受热面上的灰尘破坏剥离，从而达到清灰的目的。其不足之处在于：产生的声能能量有限，影响了其使用范围。

实用新型内容

针对现有技术中存在的问题，本实用新型的目的在于提供压缩空气激波吹灰器。

本实用新型采取的技术方案为：

压缩空气激波吹灰器，包括旋转喷头和脉冲罐，脉冲罐设置有压缩空气推动装置、单向阀出气端，所述压缩空气推动装置包括依次连接的充气阀、放气阀、连通管、释放阀、及连接在释放阀末端的释放阀阀体管，连通管还通过金属软管a和脉冲罐内的单向阀连通，脉冲罐的出气端通过金属软管b和旋转喷头连接，所述的旋转喷头包括旋转机构飞轮、旋转机构气缸、旋转机构法兰座、旋转机构套管法兰、旋转机构套管、旋转机构连杆、法兰套筒、旋转机构支撑杆、喷口，旋转机构气缸通过旋转机构飞轮和旋转机构连杆连接，旋转机构连杆的自由端部设置有喷口，旋转机构连杆的外部同轴套设有旋转机构套管，旋转机构套管的进气端依次通过旋转机构套管法兰和旋转机构法兰座密封，旋转机构套管的外侧套设法兰套筒，法兰套筒嵌设在炉墙内。

进一步的，所述释放阀包括释放阀阀体、释放阀法兰环、释放阀间隔套筒、释放阀法兰、释放阀过渡法兰、释放阀压盖，释放阀间隔套筒设置在释放阀阀体内，释放阀阀体依次通过释放阀法兰环、释放阀法兰、释放阀过渡法兰和释放阀压盖连接，释放阀阀体的侧壁设置有孔洞，释放阀间隔套筒内设置有活塞，活塞通过延伸入释放阀压盖的弹簧拉杆与设置在释放阀压盖内的弹簧端盖连接弹簧端盖和释放阀压盖之间的弹簧拉杆上套设弹簧。

更进一步的，所述释放阀间隔套筒为中空圆筒体结构，用于将释放阀阀体与活塞分开，活塞滑动连接在释放阀间隔套筒内。

更进一步的，所述释放阀压盖的一部分设置在释放阀阀体的外部，一部分延伸至释放阀阀体的内部，释放阀压盖顶部与连通管连接，设置在释放阀压盖内的弹簧端盖外径大于释放阀压盖底部的开口。

进一步的，所述活塞的外径与释放阀间隔套筒的内径一致。

进一步的，所述旋转机构连杆顶端设置有旋转机构支撑杆，喷口安装在旋转机构支撑杆的端部。

更进一步的，所述旋转机构支撑杆为三根支撑杆连接而成的倒三角锥形结构，旋转机构支撑杆的外径与旋转机构套管的内径一致且相切设置。

进一步的，所述释放阀阀体的侧壁带孔洞的部分及释放阀阀体管的一部分垂直贯穿设置在脉冲罐的内部。

进一步的，所述释放阀阀体管与旋转机构套管连接呈垂直“L”形结构。

本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型是一种压缩空气激波吹灰器，在原理及结构上的创新，使其与现在所有传统产品均不相同，具有操作简易(气压)、高效安全的特点，清除各受热面的积灰，改善锅炉的传热，提高锅炉运行效率，实现节能降耗、安全生产。

2、本实用新型为单纯的气动自动化装置，通过自然空气冲击压力及高分贝声波震动的叠加作用向锅炉内瞬间释放高速强力的激波能量方式，有效地对水冷壁和过热器等处进行振动冲击吹扫为手段，实现对锅炉烟道等全方位整个空间进行清除积灰结渣的目的，最大限度的节省了劳动力，保证锅炉系统的安全可靠运行。本实用新型两种能量的有机叠加吹灰，优于单独的声波或机械原理的吹灰装置。

3、本实用新型可应用于各种类型的燃煤、燃油锅炉及工艺加热锅炉，是一种实用型高效可靠安全的吹灰装置。

4、本实用新型无复杂的电控气件，纯空气原理，纯自然空气介质，无燃气型吹灰器类的泄露、爆炸等隐患。

5、本实用新型直接应用现场气源，连续工作下，日平均仅3立方米，基本不需要电能，从而达到节能的目的。

6、本实用新型仅将气管接到每个位于锅炉上的吹灰器接口，远程定点实现自动清灰。

7、本实用新型旋转喷头与传统的喷头互换性好，安装简易，可与多种气压源装置连用。单一的喷头通过旋转使其作用范围扩大到原来的6～7倍，每个喷头的作用面积增大从而减少了喷头的使用个数，减少了安装成本。

8、本实用新型通过喷头的旋转使得传统喷头无法作用到的死角问题得已解决，旋转喷头除了有自动步进旋转的功能外，也可以通过使其固定在某一特定方向不动实现对某一特定方向的定向喷射，从而旋转喷头包含了传统喷头的功效。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为图1的A-A截面图；

图3为释放阀内部放大示意图。

其中，1、脉冲罐；2、放气阀；3、充气阀；4、金属软管a；5、单向阀；6、金属软管b；7、弹簧压盖；8、弹簧；9、弹簧拉杆；10、活塞；11、释放阀阀体；12、释放阀阀体管；13、旋转机构飞轮；14、旋转机构气缸；15、旋转机构法兰座；16、旋转机构套管法兰；17、旋转机构套管；18、旋转机构连杆；19、法兰套筒；20、旋转机构支撑杆；21、喷口；22、释放阀法兰环；23、释放阀间隔套筒；24、释放阀法兰；25、释放阀过渡法兰；26、释放阀压盖；27、连通管、28、出气端、29、孔洞。

具体实施方式

下面结合附图进一步说明本实用新型。

实施例1

本实用新型主要技术性能参数：

工作介质：自然空气；声压级≥150dB；

声波特性：强跃变激波阵；

作用范围(有效区域)：5-9M；

适应温度：所有受热面；控制方式：

单一气动(自动连续、手动)；

气源压力：1.2-4.0MPa；

日耗气量≤3m3。

步进旋转喷头，喷射口内径：Φ50mm；步进旋转角度：30°。

如图1、图2和图3所示，压缩空气激波吹灰器，包括旋转喷头和脉冲罐1，脉冲罐1上设置有压缩空气推动装置、连通管27、放气阀2和充气阀3，所述压缩空气推动装置包括释放阀阀体11、及连接在释放阀阀体11末端的释放阀阀体管12，连通管27通过金属软管a4和脉冲罐1内的单向阀5连通，脉冲罐1的出气端通过金属软管b6和旋转机构气缸14连接，旋转喷头包括旋转机构飞轮13、旋转机构气缸14、旋转机构法兰座15、旋转机构套管17法兰16、旋转机构套管17、旋转机构连杆18、法兰套筒19、旋转机构支撑杆20、喷口21，旋转机构气缸14通过旋转机构飞轮13和旋转机构连杆18连接，旋转机构连杆18的自由端部设置有喷口21，旋转机构连杆18的外部同轴套设有旋转机构套管17，旋转机构套管17的进气端依次通过旋转机构套管17、法兰16、和旋转机构法兰座15密封，旋转机构套管17的外侧套设法兰套筒19，法兰套筒19嵌设在炉墙内。

进一步的，所述释放阀阀体11包括释放阀间隔套筒23、释放阀法兰环22、释放阀法兰24、释放阀过渡法兰25、释放阀压盖26，释放阀间隔套筒23依次通过释放阀法兰环22、释放阀法兰24、释放阀过渡法兰25和释放阀压盖26连接，释放阀间隔套筒23的侧壁设置有孔洞，释放阀间隔套筒23内设置有活塞10，活塞10通过弹簧拉杆9和弹簧8端盖连接，弹簧8端盖嵌设在释放阀压盖26内部，弹簧8端盖和释放阀压盖26之间的弹簧拉杆9上套设弹簧8。

进一步的，所述活塞10设置为无顶盖的中空圆筒体结构，释放阀间隔套筒23和释放阀压盖26设置为密封的中空圆筒体结构。密封性能强，抗压力强。

进一步的，所述释放阀压盖26的一部分设置在释放阀阀体11的外侧，一部分延伸至释放阀阀体11的内部。固定稳定且密封性强，便于充气、放气。

进一步的，所述活塞10的外径与释放阀间隔套筒23的内径一致，活塞10的内径大于释放阀压盖26的外径。

充气时，在气源压力的作用下，气源压缩弹簧8压盖7，从而带动弹簧拉杆9推动活塞10向靠近释放阀阀体管12的方向运动，弹簧8被压缩；当放气时，弹簧8在弹力的作用下回位，从而带动弹簧拉杆9推动活塞10向远离释放阀阀体管12的方向运动，活塞10与活塞10释放阀压盖26之间预设一定的空隙，使活塞10活动自如。

进一步的，所述喷口21的端面设置为扇形。

进一步的，所述释放阀阀体11的侧壁带孔洞的部分及释放阀阀体管12的一部分垂直贯穿设置在脉冲罐1的内部。保证了在脉冲罐1内的高压气体快速均匀进入到释放阀阀体11内，形成高压气体在极短的时间内迅速与旋转机构套管17内的低压气体接触时，其前锋面就会形成一个压缩波。

进一步的，所述释放阀阀体管12与旋转机构套管17连接呈垂直“L”形结构。结构连接稳定性强，形成的压缩波传递快速，冲击力强。

本实用新型的工作过程如下：

首先放气阀2关闭，充气阀3打开。气源的压缩空气通过充气阀3进入释放阀阀体11。压缩空气推动活塞10迅速移动与释放阀阀体管12接触，阻断脉冲罐1与旋转喷头空气流动，将脉冲罐1密封。继续充入的压缩空气通过释放阀压盖26上的三通、金属软管a4、单向阀5进入脉冲罐1内，此时通过金属软管b6与脉冲罐1相连的旋转机构气缸14开始动作(喷口21小角度转动)。脉冲罐1压力达到预设值后，充气阀3关闭，放气阀2打开，释放阀阀体11内压力消失，活塞10由于弹簧8作用复位(与释放阀阀体管12迅速脱离)，脉冲罐1内的高压气体通过释放阀阀体11侧壁的孔洞进入释放阀阀体管12，高压气体在极短的时间内迅速与低压气体接触时，其前锋面就会形成一个压缩波，前锋压缩波被不断加强、加速最终产生一定强度的激波，经过旋转机构套管17从喷口21喷射出去。此时旋转机构气缸14由于失压复位，但是旋转机构飞轮13结构连接的旋转机构连杆18此时不会动作。激波从喷口21喷射出来后，将在喷口21外的扇形空间作球面扩散，扩散后的激波会在被吹物体表面上产生剧烈的压力脉动波对积灰产生一种先挤压后推拉的作用，使受热面上的积灰受激波的冲击而破碎、剥落脱离积灰基底；同时激波也产生不同频率的声能作用力，与激波的冲击力叠加，起到高效的吹灰效果。脉冲罐1内高压气体排出后压力降低，放气阀2关闭充气阀3打开，高压气体充入，活塞10再次动作将脉冲罐1密封，进行第二次工作。

实施例2

在实施例1的基础上，不同于实施例1，如图2所示，旋转机构连杆18顶端设置有旋转机构支撑杆20，喷口21安装在旋转机构支撑杆20的端部。

旋转机构支撑杆20为三根支撑杆连接而成的倒三角锥形结构，旋转机构支撑杆20的外径与旋转机构套管17的内径一致且相切设置。

当旋转喷头不随着自动步进旋转的方式运行时，通过将旋转喷头的喷口21固定在旋转机构支撑杆20的顶端，通过旋转机构支撑杆20控制喷口21的某一特定方向不动，实现对某一特定方向的定向喷射，从而旋转喷头包含了传统喷头的功效。

以上所述并非是对本实用新型的限制，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型实质范围的前提下，还可以做出若干变化、改型、添加或替换，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.压缩空气激波吹灰器，其特征在于，包括旋转喷头和脉冲罐(1)，脉冲罐(1)设置有压缩空气推动装置、单向阀(5)出气端(28)，所述压缩空气推动装置包括依次连接的充气阀(3)、放气阀(2)、连通管(27)、释放阀、及连接在释放阀末端的释放阀阀体管(12)，连通管(27)还通过金属软管a(4)和脉冲罐内的单向阀(5)连通，脉冲罐的出气端(28)通过金属软管b(6)和旋转喷头连接，所述的旋转喷头包括旋转机构飞轮(13)、旋转机构气缸(14)、旋转机构法兰座(15)、旋转机构套管法兰(16)、旋转机构套管(17)、旋转机构连杆(18)、法兰套筒(19)、旋转机构支撑杆(20)、喷口(21)，旋转机构气缸(14)通过旋转机构飞轮(13)和旋转机构连杆(18)连接，旋转机构连杆(18)的自由端部设置有喷口(21)，旋转机构连杆(18)的外部同轴套设有旋转机构套管(17)，旋转机构套管(17)的进气端依次通过旋转机构套管法兰(16)和旋转机构法兰座(15)密封，旋转机构套管(17)的外侧套设法兰套筒(19)，法兰套筒(19)嵌设在炉墙内。

2.根据权利要求1所述压缩空气激波吹灰器，其特征在于，所述释放阀包括释放阀阀体(11)、释放阀法兰环(22)、释放阀间隔套筒(23)、释放阀法兰(24)、释放阀过渡法兰(25)、释放阀压盖(26)，释放阀间隔套筒(23)设置在释放阀阀体(11)内，释放阀阀体(11)依次通过释放阀法兰环(22)、释放阀法兰(24)、释放阀过渡法兰(25)和释放阀压盖(26)连接，释放阀阀体(11)的侧壁设置有孔洞(29)，释放阀间隔套筒(23)内设置有活塞(10)，活塞(10)通过延伸入释放阀压盖(26)的弹簧拉杆(9)与设置在释放阀压盖(26)内的弹簧端盖(7)连接弹簧端盖(7)和释放阀压盖(26)之间的弹簧拉杆(9)上套设弹簧(8)。

3.根据权利要求2所述压缩空气激波吹灰器，其特征在于，所述释放阀间隔套筒(23)为中空圆筒体结构，用于将释放阀阀体(11)与活塞(10)分开，活塞(10)滑动连接在释放阀间隔套筒(23)内。

4.根据权利要求2所述压缩空气激波吹灰器，其特征在于，所述释放阀压盖(26)的一部分设置在释放阀阀体(11)的外部，一部分延伸至释放阀阀体(11)的内部，释放阀压盖(26)顶部与连通管(27)连接，设置在释放阀压盖(26)内的弹簧端盖(7)外径大于释放阀压盖底部的开口。

5.根据权利要求2所述压缩空气激波吹灰器，其特征在于，所述活塞(10)的外径与释放阀间隔套筒(23)的内径一致。

6.根据权利要求1所述压缩空气激波吹灰器，其特征在于，所述旋转机构连杆(18)顶端设置有旋转机构支撑杆(20)，喷口(21)安装在旋转机构支撑杆(20)的端部。

7.根据权利要求6所述压缩空气激波吹灰器，其特征在于，所述旋转机构支撑杆(20)为三根支撑杆连接而成的倒三角锥形结构，旋转机构支撑杆(20)的外径与旋转机构套管(17)的内径一致且相切设置。

8.根据权利要求2所述压缩空气激波吹灰器，其特征在于，所述释放阀阀体(11)的侧壁带孔洞(29)的部分及释放阀阀体管(12)的一部分垂直贯穿设置在脉冲罐(1)的内部。

9.根据权利要求1所述压缩空气激波吹灰器，其特征在于，所述释放阀阀体管(12)与旋转机构套管(17)连接呈垂直“L”形结构。