本發(fā)明涉及一種可調頻聲波發(fā)生裝置，具體地說是一種用于火電、鋼鐵等相關領域的除灰裝置。

背景技術：

隨著節(jié)能減排標準的日益嚴格，大型火電機組的節(jié)能減排工作日益受到重視。鍋爐是火電站的核心設備，是火電站能量轉化的關鍵環(huán)節(jié)之一，鍋爐的熱效率直接影響火電站的燃料利用率。燃煤鍋爐在生產運行過程中，其受熱面（水冷壁、過熱器、省煤器、預熱器）及煙道等表面積灰、結焦、結垢的問題長期困擾著電力生產，是燃煤鍋爐熱效率達不到設計值的重要因素。除灰器是去除鍋爐受熱面及煙道等表面積灰、結焦、結垢的重要裝置。

目前，已有的除灰器有蒸汽除灰器、脈沖除灰器和聲波除灰器。其中蒸汽除灰器的應用最為廣泛，但其存在運行成本高和對鍋爐受熱面有吹損的缺點。而現(xiàn)有的可調頻聲波發(fā)生裝置大都為定頻的，無法實現(xiàn)實時任意調整頻率。

授權公告日為2014年03月12日，授權公告號為CN203478277 U的中國專利中，公開了一種多頻聲波吹灰器，包括由順次連接并同軸設置的進氣管、 環(huán)形噴嘴罩、 支撐同芯桿以及腔套組成的聲波發(fā)生組件和由同軸設置的擴音罩、聚聲環(huán)組成的聲波放大組件；所述支撐同芯桿頭部置于環(huán)形噴嘴罩內并緊密連接，將環(huán)形噴嘴罩分為穩(wěn)壓腔和氣體壓縮腔；氣體經(jīng)進氣管進入穩(wěn)壓腔并經(jīng)支撐同芯桿頭部的引流孔進入氣體壓縮腔，之后經(jīng)由環(huán)形噴嘴罩與支撐同芯桿形成的環(huán)形縫間隙進入共振腔，并產生聲波；所得聲波經(jīng)聲波放大組件放大加強，所述引流孔有多個，且所述引流孔的半徑不相同。但是這種結構一旦完成就是固定的，不能在使用的過程中改變其輸出的頻率。且通過一個共振腔輸出多種頻率會導致各種頻率之間相互干擾，導致整個聲波吹灰器不能工作在最佳狀態(tài)。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的之一是為了克服以上現(xiàn)有技術的不足而提供一種可調頻聲波發(fā)生裝置，該裝置工藝簡單，聲能量更為集中，能夠更好的針對現(xiàn)場的情況調整頻率。

本發(fā)明的目的之二在于提供一種可調頻聲波發(fā)生裝置，且該裝置不需要繁瑣的控制系統(tǒng)和設備，只需要使用氣缸向氣壓缸中沖放氣的方式調整共鳴腔的大小即可實現(xiàn)任意調整可調頻聲波發(fā)生裝置的頻率。

本發(fā)明的目的之三在于提供一種可調頻聲波發(fā)生裝置，該裝置通過調整共鳴腔外徑的尺寸，可以實現(xiàn)多個頻段系列的聲波吹灰裝置，且不同系列的聲波吹灰裝置可以實現(xiàn)不同的頻率段。

本發(fā)明的技術方案如下：

一種可調頻聲波發(fā)生裝置，包括高壓空氣導管、射流腔、共鳴腔和氣源；其中射流腔的一端設置有射流腔密封端蓋，另一端設置有射流噴嘴芯，且射流噴嘴芯與射流腔內壁之間存在間隙形成射流噴嘴；高壓空氣導管穿過射流腔密封端蓋進入射流腔內部并與射流噴嘴芯連接；射流腔內部的高壓空氣導管上設置有通孔；共鳴腔的一端敞口，另一端設置有共鳴腔密封端蓋；共鳴腔敞口的一端朝向射流噴嘴芯設置，且保證射流噴嘴噴出的氣體進入共鳴腔內；共鳴腔內部設置有可沿共鳴腔軸向進行往復運動的滑板，滑板與共鳴腔及共鳴腔密封端蓋共同組成氣壓腔,氣源通過氣管與氣壓腔連通，氣管上設置有通過控制充氣與放氣進而控制滑板進行往復運動的閥門。

所述的可調頻聲波發(fā)生裝置，滑板連接有往復桿，往復桿經(jīng)共鳴腔密封端蓋穿出后進入氣缸并與可沿氣缸軸向進行往復運動的往復板連接；氣缸通過氣管與氣源連通，閥門設置于該氣管上并通過控制充氣與放氣進而控制往復板進行往復運動。

所述的可調頻聲波發(fā)生裝置，射流噴嘴芯與射流腔同軸設置。

所述的可調頻聲波發(fā)生裝置，共鳴腔與射流噴嘴芯軸向高度相同。

所述的可調頻聲波發(fā)生裝置，射流噴嘴為環(huán)形。

所述的可調頻聲波發(fā)生裝置，射流腔的內徑小于共鳴腔的內徑。

所述的可調頻聲波發(fā)生裝置，氣管上設置有用于檢測氣壓腔大小的第一壓力變送器。

所述的可調頻聲波發(fā)生裝置，氣管上設置有用于檢測往復板移動位置的第二壓力變送器。

所述的可調頻聲波發(fā)生裝置，共鳴腔敞口的一端通過連接件與射流腔連接。

所述的可調頻聲波發(fā)生裝置，共鳴腔內部設置有用于限定滑板滑動位置的限位裝置。

所述的可調頻聲波發(fā)生裝置，射流噴嘴芯為半球體形狀，半球體的球面朝向射流腔內部。

以上所述的可調頻聲波發(fā)生裝置在聲波吹灰領域的應用。

本發(fā)明涉及的工作原理如下：

氣流經(jīng)高壓空氣導管進入射流噴嘴管，經(jīng)過射流噴嘴管的緩沖后，通過射流噴嘴管和射流噴嘴芯之間縫隙的增壓后噴出，噴出的氣流在不同尺寸的共鳴腔中形成不同頻率的湍流，從而產生不同頻率的高聲強聲波。

通過檢測壓力變送器的數(shù)值，確定滑板或往復板的位置，從而確定目前可調頻聲波發(fā)生裝置的輸出頻率。然后根據(jù)需要控制閥門的充氣或放棄調整氣壓腔中的壓力或調整氣缸中往復板的位置，進而改變滑板的位置和共鳴腔的大小，以實現(xiàn)調整可調頻聲波發(fā)生裝置輸出頻率的功能。

有益效果：

1、本發(fā)明能夠非常方便的調整可調頻聲波發(fā)生裝置的輸出頻率，且工藝簡單。

2、本發(fā)明能根據(jù)使用現(xiàn)場的需要實時調整可調頻聲波發(fā)生裝置的輸出頻率，從而確保其工作在最理想的狀態(tài)。

3、現(xiàn)有可調頻聲波發(fā)生裝置均為定頻的，如需要調整其輸出頻率就需要重新加工。在本發(fā)明中，可調頻聲波發(fā)生裝置的輸出頻率可以在一定的范圍內實時調整。

4、本發(fā)明實現(xiàn)了在不中斷可調頻聲波發(fā)生裝置的工作的前提下調整其輸出頻率。

5、本發(fā)明的系統(tǒng)結構緊湊，方法實施簡單，且能夠實現(xiàn)真正意義上可調頻，具有推廣價值。

6、本發(fā)明主要采用了發(fā)聲裝置和調頻裝置兩結合的方法，通過發(fā)聲裝置發(fā)出某一固定頻率，通過調頻裝置調整可調頻聲波發(fā)生裝置的輸出頻率。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實施例1所述的可調頻聲波發(fā)生裝置結構示意圖；

圖2為本發(fā)明實施例2所述的可調頻聲波發(fā)生裝置結構示意圖；

圖3為本發(fā)明實施例3所述的可調頻聲波發(fā)生裝置結構示意圖；

圖4為本發(fā)明實施例4所述的可調頻聲波發(fā)生裝置結構示意圖；

圖5為本發(fā)明實施例5所述的可調頻聲波發(fā)生裝置射流腔與共鳴腔連接示意圖；

圖6為本發(fā)明實施例5所述的可調頻聲波發(fā)生裝置結構示意圖；

圖7為本發(fā)明實施例5所述的可調頻聲波發(fā)生裝置結構示意圖；

以上圖1-圖7中，1為高壓空氣導管，2為射流腔，21為射流腔密封端蓋，22為射流噴嘴芯，23為射流噴嘴，3為共鳴腔，31為共鳴腔密封端蓋，4為氣源，41為閥門，5為滑板，6為氣壓腔，7為往復桿，8為氣缸，81為往復板，91為第一壓力變送器，92為第二壓力變送器。

具體實施方式：

以下結合附圖對本發(fā)明提供的可調頻聲波發(fā)生裝置進行進一步說明。

實施例1

如圖1，為本實施例提供的可調頻聲波發(fā)生裝置結構示意圖，包括高壓空氣導管1、射流腔2、共鳴腔3和氣源4；其中射流腔2的一端設置有射流腔密封端蓋21，另一端設置有射流噴嘴芯22，且射流噴嘴芯22與射流腔2內壁之間存在間隙形成射流噴嘴23；高壓空氣導管1穿過射流腔密封端蓋21進入射流腔2內部并與射流噴嘴芯22連接；射流腔2內部的高壓空氣導管1上設置有通孔；共鳴腔3的一端敞口，另一端設置有共鳴腔密封端蓋31；共鳴腔3敞口的一端朝向射流噴嘴芯22設置，且保證射流噴嘴23噴出的氣體進入共鳴腔3內；共鳴腔3內部設置有可沿共鳴腔3軸向進行往復運動的滑板5，滑板5與共鳴腔3及共鳴腔密封端蓋31共同組成氣壓腔6,氣源4通過氣管與氣壓腔6連通，氣管上設置有通過控制充氣與放氣進而控制滑板5進行往復運動的閥門41。本實施例中射流噴嘴芯22與射流腔2同軸設置，共鳴腔3與射流噴嘴芯22軸向高度相同。

本實施例提供的可調頻聲波發(fā)生裝置具體運行過程如下：

高壓空氣導管1中通入高壓空氣，高壓空氣在射流腔2內部經(jīng)高壓空氣導管1上的通孔進入射流腔2中，高壓空氣在射流腔2中匯集后通過射流噴嘴5壓縮增壓后噴出進入共鳴腔3中，高壓空氣在共鳴腔3中形成湍流，進而產生高聲強聲波。通過氣管上設置的閥門41進行充氣與放氣來控制氣壓腔6的體積大小，進一步控制滑板5的位置，滑板5在共鳴腔3中的不同位置使得高壓空氣進入共鳴腔3后產生不同頻率的湍流，從而產生了不同頻率的高聲強聲波。

實施例2

本實施例為在實施例1基礎上的另外一種改進，如圖2所示，滑板5連接有往復桿7，往復桿7經(jīng)共鳴腔密封端蓋31穿出后進入氣缸8并與可沿氣缸8軸向進行往復運動的往復板81連接；氣缸8通過氣管與氣源4連通，閥門41設置于該氣管上并通過控制充氣與放氣進而控制往復板81進行往復運動。

本實施例中高壓空氣導管1中通入高壓空氣，高壓空氣在射流腔2內部經(jīng)高壓空氣導管1上的通孔進入射流腔2中，高壓空氣在射流腔2中匯集后通過射流噴嘴5壓縮增壓后噴出進入共鳴腔3中，高壓空氣在共鳴腔3中形成湍流，進而產生高聲強聲波。通過氣管上設置的閥門41進行充氣與放氣來控制氣缸8中往復板81的位置，進一步經(jīng)過往復桿7控制滑板5的位置，滑板5在共鳴腔3中的往復運動使得高壓空氣進入共鳴腔3后產生不同頻率的湍流，從而產生了不同頻率的高聲強聲波。

實施例3

本實施例為在實施例1基礎上的進一步改進，如圖3所示，其中氣管上設置有用于檢測氣壓腔6大小的第一壓力變送器91，使得高強聲波的發(fā)生實現(xiàn)了在線可控；共鳴腔3敞口的一端通過連接件與射流腔2連接，進一步實現(xiàn)了裝置的一體化與穩(wěn)定化，射流噴嘴芯22為半球體形狀，半球體的球面朝向射流腔2內部，使得高壓空氣經(jīng)射流噴嘴23噴出時出風均一，更易于控制，共鳴腔3內部設置有用于限定滑板5滑動位置的限位裝置，更容易控制發(fā)生頻率。

實施例4

如圖4所示，為本實施例提供的可調頻聲波發(fā)生裝置，其為在實施例2基礎上的改進，其中氣管上安裝有用于檢測往復板81滑動位置的第二壓力變送器92，通過第二壓力變送器92可以檢測往復板81的位置，通過程序直接計算出所產生高聲強聲波的頻率，實現(xiàn)對于發(fā)出的高聲強聲波的頻率控制。共鳴腔3敞口的一端通過連接件與射流腔2連接，增強了整個裝置的一體化與穩(wěn)定性；射流噴嘴芯22為半球體形狀，半球體的球面朝向射流腔2內部，進一步提高了聲波可控性，提高了發(fā)聲效率。

實施例5

本實施例為在實施例3和4基礎上的進一步改進，分別如圖5、圖6和圖7所示，射流噴嘴23為環(huán)形，射流腔2的內徑小于共鳴腔3的內徑，使得經(jīng)射流噴嘴23噴出的空氣完全進入共鳴腔3中，提升了高強聲波發(fā)生轉化率。

實施例6

利用本發(fā)明提供的可調頻聲波發(fā)生裝置對某電廠鍋爐進行除灰，本發(fā)明提供的可調頻聲波發(fā)生裝置在實際使用時能夠與PLC控制器連接，實現(xiàn)實時在線頻率調整，能夠在除灰過程中根據(jù)灰垢去除過程中的不同狀態(tài)進行頻率調整，提高了除灰效率，實現(xiàn)了一機多用，避免了以往除灰過程中同時使用若干臺定頻除灰裝置進行配合的問題，提升了除灰過程中高強聲波不同頻率轉換的協(xié)同性，提高了除灰效率。利用本發(fā)明提供的可調頻聲波發(fā)生裝置的除灰效率達到90%以上。