一种压缩空气激波吹灰器的制作方法

本发明涉及锅炉工具技术领域，具体指一种用于锅炉、面粉、水泥等行业清除积灰结渣的压缩空气激波吹灰器。

背景技术：

受燃料性质和锅炉热负荷提高的影响，锅炉中过热器、省煤器、加热炉等器件的受热面经常会产生积灰结渣的现象。积灰层的低导热性大大降低了壁面的传热效率，能引起排烟温度过高、锅炉效率降低、煤耗增加等一系列问题，对锅炉害处非常大。而其他如面粉、水泥厂内的粉尘也需及时清除，以避免发生粉尘爆炸灾害。于是各类吹灰器就得到了广泛使用。

由于激波吹灰器吹灰机理先进、吹灰效果好的优点，目前市场应用广泛。激波吹灰器按照工作介质的不同又可分为燃气激波吹灰器和空气激波吹灰器。相比燃气激波吹灰器，空气激波吹灰器内不发生化学反应，安全性高，不易堵塞，应用领域更广(燃气激波吹灰器只能用在锅炉低温段，不能用在面粉厂这样禁止明火的场合)，且避免了燃气预混对燃烧过程和激波生成的影响。

但目前空气激波吹灰器仍存在一些不足：⑴瞬间产生的激波压力、温度、密度急剧升高，破坏力很强，需要考虑吹灰装置的安全性问题；⑵压缩空气产生激波的关键在于破膜速度，目前多采用的膜片式快速阀等很难接近理想的开门速度，造成激波生成质量不佳，吹灰效果不显著；⑶囿于目前的空气激波生成机理，很多空气激波吹灰器都设置有活塞、密封垫、缓冲垫等易磨损件，这就需要定期检查设备、更换器件，后期维护成本高。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种压缩空气激波吹灰器。

本发明是通过如下技术方案实现的：

一种压缩空气激波吹灰器，包括高压段、扰流段和出口段，高压段与扰流段连接，扰流段与出口段连接；所述高压段、扰流段和出口段的横截面均为圆形，所述扰流室与所述高压室的直径相等，所述出口段进气端与所述扰流室的直径相等，所述出口段为渐缩形的圆形喷管；

所述高压段包括连接管道、电动截止阀、单向阀、泄爆阀、压力传感器和高压室；所述高压室的进气端开有一个进气孔，所述连接管道的出气端通过所述进气孔与所述高压室连通；所述电动截止阀和单向阀设于所述连接管道上，所述泄爆阀和压力传感器设于所述高压室上；

所述扰流段包括电磁挡板、障碍物和扰流室，所述扰流室的进气端与高压室的出气端连接；所述电磁挡板设于所述扰流室的进气端与高压室的出气端的连接处，所述障碍物固设于所述扰流室的内环壁上。

进一步，所述障碍物至少为2排，每一排障碍物的数量不限。

进一步，所述障碍物为6排，且所述6排障碍物在所述扰流室的内环壁上交错设置。

进一步，所述障碍物为立方体结构。

进一步，所述电动截止阀、所述电磁挡板和所述压力传感器均与外界自动控制系统连接，相互协作控制整个吹灰器的运行。

进一步，所述电磁挡板通过铆接固定在高压室和扰流室之间。

所述出口段为一渐缩形的圆形喷管。

进一步，所述扰流段与出口段加工成一整体。

所述连接管道用于接入外界提供的高压空气。

所述电动截止阀用于开启或关闭高压气体进入高压室。

所述单向阀用于防止空气逆流。

所述泄爆阀，当高压室内空气压力高于设定值，泄爆阀自动开启，部分高压空气从泄爆阀喷出，避免损伤设备和不必要的安全事故。

所述压力传感器用于测定高压空气室内的压力。

所述电磁挡板的响应时间为毫秒级，当高压室内的压缩空气达到设计压力范围，电磁挡板迅速开启，压缩空气瞬间被释放到扰流室中，形成类似于高压气体冲击破膜过程。

进一步，所述电动截止阀、电磁挡板和压力传感器均与控制系统连接，相互协作控制整个吹灰器的运行。

进一步，所述障碍物前后交错设置六排，或根据实际情况调整疏密和排数，矩形障碍物可以增强流场的湍流度，当高压空气射流流过障碍物时，增强的扰动有助于流场中的压缩波汇聚形成激波。

所述出口段呈渐缩形，使得激波在喷射管内进一步稳定和加强，提高吹灰效果。

有益效果：

所述的一种压缩空气激波吹灰器，安全高效、设备简单、适用范围广、出口压力可调等优点。首先在高压室中设置泄爆阀，及连接管道上设置电动截止阀和单向阀，能够保障设备在安全压力下运行，提高整个吹灰系统的安全性能；其次所设计的带障碍物的扰流段，增强流场的湍流度，使压缩波在传播过程中更快地发展成为激波，同样渐缩形的出口段使激波进一步稳定集中，提高激波生成质量；再其次，本发明可以根据灰渣的厚度和性质调整不同的吹灰压力，节省功耗；最后采用响应时间为毫秒级的电磁挡板控制破膜时间，开门速度很快，省去了活塞、密封垫片等易磨损件，降低了后期的维护成本。

附图说明

图1为本发明的总体结构示意图；

图2为扰流段的截面图。

图中：1-连接管道，2-电动截止阀，3-单向阀，4-泄爆阀，5-压力传感器，6-高压室，7-电磁挡板，8-障碍物，9-扰流室，10-出口段。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述：

如图1、2所示，一种压缩空气激波吹灰器，包括高压段、扰流段和出口段10，高压段与扰流段连接，扰流段与出口段10连接；所述高压段、扰流段和出口段10的横截面均为圆形，所述扰流室9与所述高压室6的直径相等，所述出口段10进气端与所述扰流室9的直径相等，所述出口段10为渐缩形的圆形喷管；

所述高压段包括连接管道1、电动截止阀2、单向阀3、泄爆阀4、压力传感器5和高压室6；所述高压室6的进气端开有一个进气孔，所述连接管道1的出气端通过所述进气孔与所述高压室6连通；所述电动截止阀2和单向阀3设于所述连接管道1上，所述泄爆阀4和压力传感器5设于所述高压室6上；

所述扰流段包括电磁挡板7、障碍物8和扰流室9，所述扰流室9的进气端与高压室6的出气端连接；所述电磁挡板7设于所述扰流室9的进气端与高压室6的出气端的连接处，所述障碍物8固设于所述扰流室9的内环壁上。

所述障碍物8至少为2排。

所述障碍物8为6排，且所述6排障碍物8在所述扰流室9的内环壁上交错设置。

所述障碍物8为立方体结构。

所述电动截止阀2、所述电磁挡板7和所述压力传感器5均与外界自动控制系统连接。

下面，对本发明所述的装置的工作原理进行描述：

(1)为高压室6设定参数范围(如x<p<y)，即当高压室6内压强低于x帕时打开电动截止阀2；当高压室6内压强高于x帕时，关闭电动截止阀2；当高压室6内压强高于y帕时，泄爆阀4开启；高压室6内压强x<p<y可根据需要开启电磁挡板7释放压缩空气。

(2)将压缩空气激波吹灰器安置在需要清灰的锅炉元件、面粉厂、水泥厂等，打开电动截止阀2，压力传感器5测定高压室6内压力，达到设定压力时，关闭电动截止阀2；开启电磁挡板7，压缩空气迅速进入扰流室9中形成类似于高压气体冲击破膜过程，压缩波在障碍块8扰动加速后进入出口段10进一步稳定集中，进行吹灰工作。

(3)一次吹灰结束后闭合电磁挡板7，完成一次吹灰，打开电动截止阀2，开始二次吹灰。

(4)数次清灰结束后卸下除灰器，简单清理吹灰器。