CN209944377U - 一种聚能式冲击波发生系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及锅炉吹灰领域，具体地说是一种聚能式冲击波发生系统，包括罐体、气动控制单元和中央控制单元，罐体内设有缸体、活塞和冲击波发生管，缸体设于罐体的后端封盘上，冲击波发生管设于罐体的前端封盘上，活塞包括活塞本体和活塞端部，所述活塞本体在缸体内移动，且所述活塞本体后侧的缸体内部形成驱动腔，所述驱动腔通过气动控制单元控制入气或排气，冲击波发生管供所述活塞端部抽插移动，冲击波发生管、活塞、缸体与罐体之间形成聚能腔，罐体外侧设有连通所述驱动腔和聚能腔的导气管，且导气管上设有逆止阀，气动控制单元上设有电磁阀，且所述电磁阀通过中央控制单元控制通断。本实用新型是冲击波能量稳定可控，能够保证最优吹灰效果。

Description

一种聚能式冲击波发生系统

技术领域

本实用新型涉及锅炉吹灰领域，具体地说是一种聚能式冲击波发生系统。

背景技术

锅炉在运行过程中，锅炉的水冷壁、过热器、烟道等部件的受热表面会产生积灰或结渣，不但使锅炉传热性能下降，热效率降低，严重时还可能导致意外停炉，造成重大经济损失，因此大多数锅炉都配备有吹灰器用来清除积灰或结渣，确保锅炉运行。现有技术中的吹灰器主要采用蒸汽吹灰、声波吹灰、燃气脉冲吹灰、空气能脉冲吹灰等方式实现吹灰作业，其中空气能脉冲吹灰设备在作业中由于工作环境的温差变化大，易导致吹灰能量不稳定，降低吹灰效率，并且空气飞灰严重、振动等因素也会导致设备的故障率高，检修工作量大。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种聚能式冲击波发生系统，先通过聚能腔集聚压缩空气实现聚能，然后利用压差驱动活塞后退脱离冲击波发生管实现激波喷出，冲击波能量稳定可控，且能够保证最优吹灰效果。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种聚能式冲击波发生系统，包括罐体、气动控制单元和中央控制单元，罐体内设有缸体、活塞和冲击波发生管，且缸体固设于罐体的后端封盘上，冲击波发生管固设于罐体的前端封盘上，活塞包括后端的活塞本体和前端的活塞端部，所述活塞本体在缸体内移动，且所述活塞本体后侧的缸体内部形成驱动腔，所述驱动腔通过所述气动控制单元控制入气或排气，所述活塞端部插入所述冲击波发生管中，所述冲击波发生管、活塞以及缸体外侧与所述罐体之间形成聚能腔，在所述罐体外侧设有连通所述驱动腔和聚能腔的导气管，且所述导气管上设有逆止阀，所述气动控制单元上设有电磁阀，且所述电磁阀通过所述中央控制单元控制通断。

所述活塞包括活塞本体、活塞中段和活塞端部，且所述活塞中段设于活塞本体和活塞端部之间，所述活塞中段穿过所述缸体的前端板，且所述活塞中段直径大于所述冲击波发生管内径。

所述活塞中段与活塞本体的连接处设有斜面，所述前端板中部供活塞中段穿过的通孔内侧设有与所述斜面嵌合的扩口孔壁。

所述活塞本体外侧套设有第一密封圈，所述活塞端部外侧套设有第二密封圈。

所述罐体的后端封盘上设有入气孔、第一通孔和第二通孔，且入气孔和第一通孔均设于所述缸体内，所述第二通孔设于所述缸体与罐体之间，所述气动控制单元通过一个连接管路与所述入气孔相连，所述第一通孔通过导气管与第二通孔相连。

所述气动控制单元上设有气动处理元件和电磁阀，其中所述气动处理元件与入气管路相连，所述电磁阀与所述连接管路相连。

所述冲击波发生管包括密封管段和输出管段，所述输出管段固设于所述罐体的前端封盘上，所述密封管段与所述输出管段通过螺栓连接，且所述活塞前端的活塞端部插入所述密封管段中。

本实用新型的优点与积极效果为：

1、本实用新型先利用活塞堵住冲击波发生管，使冲击波发生管、活塞、缸体与罐体之间的聚能腔集聚压缩空气实现聚能，然后缸体内供活塞移动的驱动腔排气，使聚能腔和驱动腔之间产生压差驱动活塞后退，当活塞脱离冲击波发生管后，聚能腔内的高压气体由冲击波发生管瞬间喷出磨擦空气产生冲击波，形成强悍激波并经过吹灰辅助设备打到换热管束表面达到最佳吹灰目的，吹灰能量稳定，有效保证吹灰效率。

2、本实用新型利用中央控制单元控制气动控制单元的压缩空气输入量以及入气控制阀通断，使聚能腔能够根据中央控制单元编程器设计好的能量释放频率释放冲击波，能量可控，有效保证最优吹灰效果，并且有效降低空气飞灰和振动，降低设备故障率，延长设备使用寿命。

3、本实用新型整体结构紧凑，且安装维修都很方便。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图，

图2为图1中的罐体内部结构示意图，

图3为图2中的A处放大图。

其中，1为罐体，101为后端封盘，102为前端封盘，103为入气孔，104为第二通孔，105为第一通孔，2为气动控制单元，3为中央控制单元，4为连接管路，5为控制电缆，6为入气管路，7为缸体，701为前端板，702为驱动腔，8为冲击波发生管，801为密封管段，802为输出管段，9为活塞，901为活塞本体，902为活塞端部，903为活塞中段，904为斜面，10为导气管，11为气动处理元件，12为电磁阀，13为逆止阀，14为第一密封圈，15为第二密封圈，16为聚能腔。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详述。

如图1～3所示，本实用新型包括罐体1、气动控制单元2和中央控制单元3，罐体1内同轴设有缸体7、活塞9和冲击波发生管8，且所述缸体7固设于罐体1的后端封盘101上，所述冲击波发生管8固设于罐体1的前端封盘102上，所述活塞9包括后端的活塞本体901和前端的活塞端部902，所述活塞本体901在所述缸体7中移动，且所述活塞本体901与所述罐体1的后端封盘101之间形成驱动腔702，所述气动控制单元2通过一个连接管路4与所述驱动腔702连通，所述活塞端部902设于所述缸体7外，且所述冲击波发生管8供所述活塞端部902抽插移动，所述冲击波发生管8、活塞9以及缸体7外侧与所述罐体1之间形成聚能腔16，在所述罐体1的后端封盘101外侧设有一个导气管10，且所述驱动腔702和聚能腔16通过所述导气管10相通，所述导气管10上设有逆止阀13，所述气动控制单元2上设有电磁阀12，且所述电磁阀12通过所述中央控制单元3控制通断。

如图2所示，所述活塞9包括活塞本体901、活塞中段903和活塞端部902，所述活塞中段903设于活塞本体901和活塞端部902之间，所述活塞中段903穿过所述缸体7的前端板701，且所述活塞中段903直径大于所述冲击波发生管8内径，在所述活塞中段903与活塞本体901的连接处设有圆锥状斜面904，所述前端板701中部供活塞中段903穿过的通孔内侧设有与所述斜面904嵌合的扩口孔壁，为了保证密封，在所述活塞本体901外侧套设有第一密封圈14，在所述活塞端部902外侧套设有第二密封圈15。本实施例中，所述罐体1和缸体7主体采用碳钢材料，所述缸体7的前端板701采用不锈钢材料，防腐光滑且密封性好，所述活塞9为铝合金材质，灵活轻便且密封性好。

装置工作时，所述驱动腔702通过气动控制单元2控制充气使活塞9前移，并使活塞端部902插入冲击波发生管8中，并且如图3所示，所述驱动腔702内的气体经过所述导气管10进入所述聚能腔16中，使聚能腔16内聚集压缩空气升压，当达到设计好的能量释放频率时，驱动腔702通过气动控制单元2控制排气，驱动腔702内气压下降，而聚能腔16由于逆止阀13作用无气体排出，内部依然保持高压状态，所述活塞9通过聚能腔16与驱动腔702之间的压差作用后退并使活塞端部902脱离冲击波发生管8，此时聚能腔16内的高压气体由所述冲击波发生管8喷出形成激波。

如图2～3所示，所述罐体1的后端封盘101上设有入气孔103、第一通孔105和第二通孔104，且入气孔103和第一通孔105均设于所述缸体7内，所述第二通孔104设于所述缸体7与罐体1之间，所述气动控制单元2通过连接管路4与所述入气孔103相连，所述第一通孔105通过导气管10与第二通孔104相连。为了方便安装，所述连接管路4和导气管10端部均设有快速接头，另外所述逆止阀13安装于第二通孔104处。所述逆止阀13为本领域公知技术，本实施例中，所述逆止阀13整体选用不锈钢材质，防腐且故障率低。

如图2所示，所述冲击波发生管8包括密封管段801和输出管段802，所述输出管段802固设于所述罐体1的前端封盘102上，所述密封管段801与所述输出管段802通过螺栓连接，所述活塞9前端的活塞端部902在所述密封管段801内移动。本实施例中，所述密封管段801采用不锈钢制成，内壁光滑且保证密封。

如图1所示，所述气动控制单元2上设有通过管路相连的气动处理元件11和电磁阀12，其中入气管路6与所述气动处理元件11相连，所述电磁阀12与所述连接管路4相连，所述中央控制单元3通过控制电缆5与所述气动控制单元2相连，所述中央控制单元3可控制通过气动处理元件11的气量以及电磁阀12通断，所述中央控制单元3上设有编程器和触摸屏，当所述聚能腔16内输入的气量达到编程器设计好的能量释放频率时，中央控制单元3控制电磁阀12停止工作，此时所述驱动腔702内的气体经过连接管路4以及所述电磁阀12排出至大气中。所述中央控制单元3可控制单独一个气动控制单元2，也可以同时控制多个气动控制单元2，且每个气动控制单元2对应控制一个罐体1。所述气动处理元件11、电磁阀12和中央控制单元3均为本领域公知技术且为市购产品。

本实用新型的工作原理为：

本实用新型工作时，由中央控制单元3设计好的编程器指令控制气动控制单元2中的电磁阀12开启工作，压缩空气由入气管路6进入气动处理元件11中并经过电磁阀12和连接管路4注入缸体7内的驱动腔702中，并将活塞9推动前移，使活塞中段903的圆锥状斜面904与缸体7的前端板701通孔内侧扩口孔壁嵌合密封，同时活塞9前端的活塞端部902插入到冲击波发生管8的密封管段801的内孔中，此时第一密封圈14和第二密封圈15保证密封，使聚能腔16封闭，然后驱动腔702内的压缩空气继续经由导气管10进入到聚能腔16中，使所述聚能腔16内气压升高，当输入气量达到由中央控制单元3编程器设计好的能量释放频率时，电磁阀12停止工作，缸体7内的压缩空气经由连接管路4排出，并通过电磁阀12排出至大气中，而聚能腔16内部由于逆止阀13作用无气体排出，内部依旧保持高压状态，由于驱动腔702的空气压力释放后与所述聚能腔16内气压形成压差，从而使活塞9后移，并且活塞9一开始由于压差不大先缓速后退，当驱动腔702和聚能腔16之间的压差达到一定程度时，所述活塞9快速后退并使活塞端部902迅速脱离冲击波发生管8，此时聚能腔16内的高压气体由所述冲击波发生管8瞬间喷出磨擦空气产生冲击波，形成强悍激波并经过吹灰辅助设备打到换热管束表面，达到最佳吹灰目的。

Claims (7)

1.一种聚能式冲击波发生系统，其特征在于：包括罐体(1)、气动控制单元(2)和中央控制单元(3)，罐体(1)内设有缸体(7)、活塞(9)和冲击波发生管(8)，且缸体(7)固设于罐体(1)的后端封盘(101)上，冲击波发生管(8)固设于罐体(1)的前端封盘(102)上，活塞(9)包括后端的活塞本体(901)和前端的活塞端部(902)，所述活塞本体(901)在缸体(7)内移动，且所述活塞本体(901)后侧的缸体(7)内部形成驱动腔(702)，所述驱动腔(702)通过所述气动控制单元(2)控制入气或排气，所述活塞端部(902)插入所述冲击波发生管(8)中，所述冲击波发生管(8)、活塞(9)以及缸体(7)外侧与所述罐体(1)之间形成聚能腔(16)，在所述罐体(1)外侧设有连通所述驱动腔(702)和聚能腔(16)的导气管(10)，且所述导气管(10)上设有逆止阀(13)，所述气动控制单元(2)上设有电磁阀(12)，且所述电磁阀(12)通过所述中央控制单元(3)控制通断。

2.根据权利要求1所述的聚能式冲击波发生系统，其特征在于：所述活塞(9)包括活塞本体(901)、活塞中段(903)和活塞端部(902)，且所述活塞中段(903)设于活塞本体(901)和活塞端部(902)之间，所述活塞中段(903)穿过所述缸体(7)的前端板(701)，且所述活塞中段(903)直径大于所述冲击波发生管(8)内径。

3.根据权利要求2所述的聚能式冲击波发生系统，其特征在于：所述活塞中段(903)与活塞本体(901)的连接处设有斜面(904)，所述前端板(701)中部供活塞中段(903)穿过的通孔内侧设有与所述斜面(904)嵌合的扩口孔壁。

4.根据权利要求2所述的聚能式冲击波发生系统，其特征在于：所述活塞本体(901)外侧套设有第一密封圈(14)，所述活塞端部(902)外侧套设有第二密封圈(15)。

5.根据权利要求1所述的聚能式冲击波发生系统，其特征在于：所述罐体(1)的后端封盘(101)上设有入气孔(103)、第一通孔(105)和第二通孔(104)，且入气孔(103)和第一通孔(105)均设于所述缸体(7)内，所述第二通孔(104)设于所述缸体(7)与罐体(1)之间，所述气动控制单元(2)通过一个连接管路(4)与所述入气孔(103)相连，所述第一通孔(105)通过导气管(10)与第二通孔(104)相连。

6.根据权利要求5所述的聚能式冲击波发生系统，其特征在于：所述气动控制单元(2)上设有气动处理元件(11)和电磁阀(12)，其中所述气动处理元件(11)与入气管路(6)相连，所述电磁阀(12)与所述连接管路(4)相连。

7.根据权利要求1所述的聚能式冲击波发生系统，其特征在于：所述冲击波发生管(8)包括密封管段(801)和输出管段(802)，所述输出管段(802)固设于所述罐体(1)的前端封盘(102)上，所述密封管段(801)与所述输出管段(802)通过螺栓连接，且所述活塞(9)前端的活塞端部(902)插入所述密封管段(801)中。

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