專利名稱：旋流式高效聲波吹灰器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是屬于應(yīng)用聲學(xué)領(lǐng)域中的一種強(qiáng)聲波吹灰裝置。
聲波吹灰器是我國90年代才發(fā)展起來的鍋爐吹灰新技術(shù)，它可分為爐外安裝的次聲波吹灰器和爐內(nèi)安裝的音頻強(qiáng)聲波吹灰器。爐內(nèi)安裝使用的主要是噴注式共振腔發(fā)聲器，其主要結(jié)構(gòu)由高速噴口，反射腔和共振腔所組成。高速噴口射出的超音速氣流有其本身的本征頻率，當(dāng)射流的頻率與共振腔的本征頻率一致時(shí)即發(fā)生共振，產(chǎn)生強(qiáng)聲波。氣流中高聲強(qiáng)聲波的起伏壓力不斷吹掃換熱管表面，使換熱管表面永遠(yuǎn)保持清潔，達(dá)到吹灰除塵目的。聲波吹灰器的種類很多，結(jié)構(gòu)和發(fā)聲原理各不相同，一般鋼球除灰以及高壓水力除灰，有除塵效率低、造價(jià)高。更重要的是它在鋼球的撞擊下給鍋爐設(shè)備帶來的損失，而且蒸氣溫差使換熱管容易造成龜裂。
本實(shí)用新型的目的在于提出一種包含有旋流帽，旋流室，導(dǎo)流錐，外套，穩(wěn)壓穩(wěn)流室鎖緊外接管和收縮噴口所構(gòu)成的旋流式高效聲波吹灰器，它不僅聲強(qiáng)高，除塵效果好，結(jié)構(gòu)簡單，價(jià)格低廉，而且便于加工，精度高，穩(wěn)定性好，有較寬的頻率范圍和聲功率范圍，從而解決了現(xiàn)有技術(shù)所存在的問題。
本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案在于，它利用了民間最常用的口笛發(fā)聲原理，經(jīng)過技術(shù)處理和多次實(shí)驗(yàn)，做成適合工業(yè)應(yīng)用的高聲強(qiáng)聲波發(fā)生器。它主要由旋流帽，導(dǎo)流錐、旋流室，穩(wěn)壓穩(wěn)流室，鎖緊外接管和收縮噴口所組成。取代了長期以來工業(yè)上應(yīng)用的葛爾登哨，哈特曼哨和在此基礎(chǔ)上改進(jìn)的連桿噴注哨。
本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和發(fā)聲原理在于由旋流帽和導(dǎo)流錐的上端焊端在一起，構(gòu)成旋流室，導(dǎo)流錐和外套之間的間隙形成收縮噴口，外套與鎖緊外接管用螺紋連接并將導(dǎo)流錐鎖緊在外套上，鎖緊外接管的入口至導(dǎo)流錐的收縮部分，構(gòu)成穩(wěn)壓穩(wěn)流室。
穩(wěn)壓穩(wěn)流室中以2-5公斤/厘米2通過收縮噴口降壓加速到臨界聲速，在出口瞬間因?yàn)樗俣鹊脑黾勇蚀笥诿芏鹊臏p小率，所以環(huán)形片狀氣流超音速噴入旋流室，隨著旋流室內(nèi)的壓力增高，超音速氣流在噴口外形成沖擊波面，使周圍的氣體介質(zhì)密度、壓力和溫度突然增高，產(chǎn)生高聲強(qiáng)聲波；壓縮氣體在收縮噴口達(dá)不到臨界速度時(shí)，片狀氣流仍以亞音速流噴入旋流室，當(dāng)壓力增加到足以克服片狀氣流的內(nèi)應(yīng)力時(shí)，會(huì)改變片狀氣流的方向，向旋流室外噴射，壓縮周圍的氣體介質(zhì)產(chǎn)生聲波。聲波強(qiáng)度在近場測量160分貝以上，頻率從600至8000赫茲，聲功率從150瓦至2000瓦，工作壓力2-6公斤的范圍內(nèi)都能正常工作，而且工作穩(wěn)定、除塵效率高，適合在各種爐型上安裝使用。


圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)圖。
圖2為本實(shí)用新型在鍋爐予熱器中安裝位置圖。
現(xiàn)在結(jié)合附圖來進(jìn)一步說明本實(shí)用新型的實(shí)施例。
本實(shí)用新型主要由旋流帽1，旋流室2，導(dǎo)流錐3，外套4，穩(wěn)壓穩(wěn)流室5，鎖緊外接管6和收縮噴口7所組成，如
圖1所示。其中每一個(gè)零件都采用耐熱耐磨的不銹鋼加工而成，它抗氧化溫度在750℃以上，硬度值HRC在40以上。旋流帽1和導(dǎo)流錐3之間采用焊接的辦法固定，為了焊接時(shí)不變形，裝配部分采用過盈配合，壓入后進(jìn)行焊接；為了保證噴口7圓周間隙的一致和同心度，導(dǎo)流錐3和外套4之間的裝配采用小公差的一級(jí)過渡配合，壓入后用鎖緊外接管將其鎖死；因?yàn)橥馓?和鎖緊外接管6之間是螺紋連接，為防止振動(dòng)松馳在安配合適之后用點(diǎn)焊的方法將外套4和鎖緊外接管6焊死。為便于吹灰器和外管路的連接在鎖緊外接管6的末端設(shè)置有英制管螺紋，其中旋流帽1的刃口傾角α在30-60 °范圍，導(dǎo)流錐3的收縮角θ在15-30°范圍，下端有6-8個(gè)圓孔圍繞軸線均勻分布，孔徑在φ4-φ30范圍，旋流帽1的內(nèi)徑d(即旋流室2的外壁)在20-90毫米，旋流室2的各內(nèi)角半徑R在6-30毫米，旋流室2的內(nèi)壁直徑φ1在8-30毫米，收縮噴口7的內(nèi)壁直徑φ2在19-88毫米，噴口7的寬度H在0.4-2毫米，旋流帽1的長度L1在15-140毫米，旋流帽1和噴口7之間的距離L2在8-28毫米，噴口7直流段長度L3在6-16毫米。所有零件在加工過程中的同心度和垂直度公差要求不大于0.03毫米，外接管6的連接螺紋為1/2-2(1/2)的管螺紋。按以上尺寸加工即可獲得品質(zhì)優(yōu)良的旋流式高效聲波吹灰器。
如圖2所示，它包括有壓力表8，電磁閥9，換熱器10，吹灰器11和時(shí)間控制器12。它為670噸發(fā)電鍋爐的安裝實(shí)例，一般35噸以下的注汽爐用2-4個(gè)吹灰器，百噸以上的大型爐用20-60個(gè)吹灰器均勻分布；吹灰器和吹灰器之間的距離為1.5-2米，每層和每層之間的高度為3-5米。安裝時(shí)可將吹灰器編成若干組輪換工作，每組吹灰器的數(shù)量，可根據(jù)現(xiàn)場的供氣條件和所使用吹灰器的耗氣量而定。只要保證聲波吹灰器2-6公斤/厘米2的工作壓力即可。吹灰器的開啟和關(guān)閉時(shí)間由專用的觸發(fā)時(shí)間自動(dòng)控制器進(jìn)行控制，控制時(shí)間有1秒至99小時(shí)可調(diào)，不需人工操作，因此具有很強(qiáng)的實(shí)用性。
權(quán)利要求1.一種旋流式高效聲波吹灰器，其特征在于它包含有一旋流帽、一旋流室、一導(dǎo)流錐、一外套、一穩(wěn)壓穩(wěn)流室、一鎖緊外接管和收縮噴口，其中，所說的導(dǎo)流帽是與導(dǎo)流錐的上端焊接在一起而構(gòu)成的旋流室；而導(dǎo)流錐和外套之間的間隙形成了收縮噴口；所說的外套，它與鎖緊外接管通過螺紋連接并將導(dǎo)流錐緊鎖在外套上，鎖緊外接管的入口與導(dǎo)流錐的收縮部分構(gòu)成了穩(wěn)壓穩(wěn)流室。
2.按照權(quán)利要求1所說的旋流式高效聲波吹灰器，其特征在于所說的導(dǎo)流錐，其收縮角θ在15°-30°范圍，其下端設(shè)有6至8個(gè)圓孔，其孔徑在φ是在4至30毫米范圍。
3.按照權(quán)利要求1所說的旋流式高效聲波吹灰器，其特征在于所說的噴口，其寬度在0.2至4毫米范圍。
4.按照權(quán)利要求1所說的旋流式高效聲波吹灰器，其特征在于所說的旋流帽，其內(nèi)徑d為20至90毫米范圍。
5.按照權(quán)利要求1所說的旋流式高效聲波吹灰器，其特征在于所說的旋流室，其內(nèi)壁直徑φ，是在8至30毫米范圍。
專利摘要本實(shí)用新型屬于應(yīng)用聲學(xué)領(lǐng)域中的一種強(qiáng)聲波吹灰裝置，它主要由旋流帽、旋流室、導(dǎo)流錐、外套、穩(wěn)壓穩(wěn)流室、鎖緊外接管和收縮噴口所組成，它利用壓縮空氣作動(dòng)力源、從噴口射出的超音速氣流，在噴口和旋流室之間形成沖擊波面，激發(fā)產(chǎn)生一定頻率的高聲強(qiáng)聲波，從而清除換熱管表面的積灰，使換熱管保持清潔。它具有除塵效率高、避免換熱管龜裂，延長鍋爐使用壽命和節(jié)能降耗等特點(diǎn)，因此具有實(shí)用性。
文檔編號(hào)F23J3/02GK2267393SQ9621533
公開日1997年11月12日 申請(qǐng)日期1996年7月5日 優(yōu)先權(quán)日1996年7月5日
發(fā)明者李新民, 劉瑞昌 申請(qǐng)人:李新民, 劉瑞昌