一种旋转声波吹灰器的制作方法

1.本发明涉及火电厂领域或锅炉领域或烟气换热除尘领域，特别涉及一种旋转声波吹灰器。


背景技术：

2.在电站锅炉的设计与应用中，为有效地清除受热面积灰，使受热面传热效果良好，在锅炉的受热面布置了不同形式、不同种类的吹灰器。吹灰器运行不正常和吹灰效果不好，是目前锅炉排烟温度高的主要原因。目前电站锅炉安装的吹灰设备主要是蒸汽吹灰器和声波吹灰器。蒸汽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，要求维护强度较高。
3.常用的蒸汽吹灰器工作原理利用一定温度和一定压力的蒸汽流经吹灰器喷嘴高速喷出，产生较大冲击力吹掉受热面上的积灰，随烟气带走，以达到清除积灰的目的。
4.常用的声波吹灰器除垢过程中，声波对工作空间内产生两种作用。第一种是声波在固体中微小质量单元中振动时，在高强声压下，高强度声波能量将被灰渣颗粒吸收，使其灰渣表面发生形变、疏松、破碎。这个逐渐变化的过程是灰渣积累吸收声能的过程，一旦灰渣表面产生微小裂隙，声波便沿着裂隙将振动状态传入灰渣内部，进而发生结渣颗粒与受热面剥离的现象。第二种效果使附着在换热元件表面的灰垢被来回地推拉，使其不断地压缩和伸张，因为声波对表面灰垢的反复作用，每秒钟达数十次到数百次，使其产生吻合效应而断裂，并逐步松动、脱落而易于被风烟带走从而达到吹灰除垢的目的。
5.无论是蒸汽吹灰器抑或是传统的声波吹灰器吹灰作用均存在一定的吹扫的方向性。蒸吹灰器，只有被蒸汽正面吹扫到的灰垢才能会被作用到。而声波吹灰器工作存在轴向作用半径大，而径向作用半径小的问题。上述两种问题使得吹灰器的作用均受到一定的限制。要实现对一定的空间全面吹扫，则需要安装更多的蒸汽吹灰器或声波吹灰器。


技术实现要素：

6.针对现有技术中存在的不足，本发明提供了一种旋转声波吹灰器，通过旋转声波可以有效的在一定空间内无死角传播，有效清除灰区域积灰，又能够实施在一定空间内的360
°
旋转，从而解决传统的声波吹灰器工作时轴向作用距离大，而径向作用距离较近，不能对其工作空间实现全面吹扫的问题，可以将声波吹灰器作用放大到最大。
7.本发明是通过以下技术手段实现上述技术目的的。
8.一种旋转声波吹灰器，包括母管，所述母管一端位于待除尘设备的壳体内，在壳体内的所述母管上设有若干声波发声装置，用于产生声波；在壳体外的所述母管另一端为进气端，所述进气端与动力单元连接，用于使母管转动，从而能够实施声波发生装置在一定空间内的360
°
旋转，产生旋转声波，通过旋转声波可以有效的在一定空间内无死角传播，有效清除灰区域积灰。
9.进一步，所述母管与壳体之间设有第二密封装置，用于防止烟气从母管与壳体之间间隙处泄漏。
10.进一步，所述第二密封装置包括密封筒体、压盖和密封环；所述密封筒体安装在壳体上，所述母管穿过密封筒体内孔，所述母管外壁面与密封筒体内孔之间设有若干沿轴向分布的密封环，所述压盖安装在密封筒体端面，用于压紧密封环，由于壳体内气温高于150摄氏度，如果使用传统的橡胶密封圈，在这样的温度下很容易失效，因此选用碳晶材料或者耐高温材料的柔性密封环。
11.进一步，在壳体外的所述母管一端与空心管一端连接，所述空心管与动力单元传动连接，所述空心管另一端以内插方式与进气管连接，这样可以保证进气管不跟随空心管转动，防止进气端的管路缠绕。
12.进一步，所述进气管与空心管另一端之间设有第一密封装置。
13.进一步，所述第一密封装置为旋转密封结构。
14.进一步，所述母管上的若干声波发声装置产生的声波的频率相同或相异，依据不同的使用工况，可采用不同发声频率的声波发声装置。
15.进一步，在壳体内的所述母管通过托辊支撑在壳体内。
16.进一步，在壳体内的所述母管的支撑点处设有耐磨套管，用于防止母管磨损。
17.进一步，所述耐磨套管的长度大于母管的热膨胀形迹量与托辊支撑长度之和，且在设备安装时所述托辊支撑在耐磨套管受母管膨胀方向的一侧。
18.进一步，相邻所述声波发生装置之间的距离为1～3m，相邻所述声波发生装置之间的夹角为45
°
～90
°
；在壳体内的所述母管上设有2～16个声波发生装置。
19.进一步，所述进气端与压缩空气或氮气或水蒸汽连通，所述进气端的气体压力为0.4～0.9mpa之间。
20.本发明的有益效果在于：
21.1.本发明所述的旋转声波吹灰器，通过旋转声波可以有效的在一定空间内无死角传播，有效清除灰区域积灰，又能够实施在一定空间内的360
°
旋转，从而解决传统的声波吹灰器工作时轴向作用距离大，而径向作用距离较近，不能对其工作空间实现全面吹扫的问题，可以将声波吹灰器作用放大到最大。
22.2.本发明所述的旋转声波吹灰器，通过母管上互成夹角的声波发声装置的有效配合，使本发明所述的旋转声波吹灰器能够在有效的母管长度下实现最大范围的无死角吹灰。
23.3.本发明所述的旋转声波吹灰器，采用共振腔型发声装置可依据不同的使用工况，产生不同声波频率。
24.4.本发明所述的旋转声波吹灰器，能够有效降低吹扫部位积灰结垢的程度，提高相关部位的换热效率。
25.5.本发明所述的旋转声波吹灰器，能够有效降低烟风道的积灰程度，降低烟风阻力，从而能够降低锅炉机组的风机电耗，降低厂用电率。
附图说明
26.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现
有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，显而易见地还可以根据这些附图获得其他的附图。
27.图1为本发明所述的旋转声波吹灰器的主视图。
28.图2为本发明所述的旋转声波吹灰器的剖视图。
29.图3为图1去除壳体的右视图。
30.图4为本发明所述的第二密封装置放大图。
31.图中：
32.1-罩壳；2-进气管；3-支架；4-第一密封装置；5-传动箱；6-空心管；7-第二密封装置；8-声波发声装置；9-母管；10-耐磨套管；11-母管支架；12-托辊；13-减速电机；14-压盖；15-密封筒体；16-密封环；17-壳体。
具体实施方式
33.下面结合附图以及具体实施例对本发明作进一步的说明，但本发明的保护范围并不限于此。
34.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
35.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“轴向”、“径向”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
36.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
37.如图1和图2所示，本发明所述的旋转声波吹灰器，包括母管9，所述母管9一端位于待除尘设备的壳体17内，在壳体17内的所述母管9上设有若干声波发声装置8，用于产生声波；在壳体17外的所述母管9另一端为进气端，所述进气端与动力单元连接，用于使母管9转动，从而产生旋转声波。本发明通过旋转声波可以有效的在一定空间内无死角传播，有效清除灰区域积灰，又能够实施在一定空间内的360
°
旋转。这里待除尘设备可以为锅炉折焰角、水平烟道、尾部烟道、脱硝装置、管式空预器、低温省煤器及其它需要进行吹灰作业的烟气换热器。母管9、声波发声装置8材质可根据工作场所不同选择不同的材质，材质使用20#钢到310s不锈钢不等。声波发声装置8由进气(汽)管、喷口和共振腔室组成，声波发声装置8为
现有技术在此不再陈述。声波发声装置8采用共振腔型发声装置可依据不同的使用工况，产生不同声波频率。
38.如图2和图4所示，所述母管9与壳体17之间设有第二密封装置7，用于防止烟气从母管与壳体之间间隙处泄漏。由于壳体内气温高于150摄氏度，如果使用传统的橡胶旋转密封圈，在这样的温度下很容易失效，本发明所述第二密封装置7包括密封筒体15、压盖14和密封环16；所述密封筒体15安装在壳体17上，所述母管9穿过密封筒体15内孔，所述母管9外壁面与密封筒体15内孔之间设有若干沿轴向分布的密封环16，所述压盖14安装在密封筒体15端面，用于压紧密封环16。通过压盖14一端压紧密封环16，使密封环16始终与母管9外圈接触，密封环16选用碳晶石墨材料或者耐高温柔性材料，可以在设备运行过程随时进行调整紧度，以保证其密封性能，使设备正压运行内部烟气等工质不外漏，使设备负压运行时外部空气不漏入设备内部。同时保证密封结构与吹灰母管摩擦力最小，以减少驱动设备的输入功率。
39.如图2所示，在壳体17外的所述母管9一端与空心管6一端通过法兰连接，所述空心管6与传动箱5传动连接，减速电机13用于驱动传动箱5，传动箱5通过支架2与壳体17连接。所述空心管6另一端内插入进气管2，所述进气管2与空心管6另一端之间设有第一密封装置4，所述第一密封装置4为旋转密封结构。第一密封装置4可以与第二密封装置7结构相同，也可以为骨架旋转密封圈，因为进气管2可能位于常温端，可以使用传统的橡胶旋转密封圈。一般进气管2通过软管与供气设备连接，第一密封装置4还可以保证进气管2不跟随空心管转动，防止进气管2的管路缠绕，图2中可以看出进气管2一端插入空心管6内，并通过第一密封装置4支撑，这样使进气管2不跟随空心管6转动。所述传动箱5和减速电机13上面还安装罩壳，用于保护传动箱5和减速电机13。
40.所述空心管6通过轴承支撑在传动箱5内，通过轴承限制空心管6的轴向移动。由于热膨胀等因素引起的9母管轴向变形也因此被限制向减速箱方向产生形变，使得母管9仅向减速箱反方向产生形变。
41.如图1和图3所示，在壳体17内的所述母管9通过托辊12支撑在壳体17内。托辊12安装在母管支架11上，母管9与托辊12之间无润滑措施，母管9与托辊12运行时之间产生干摩擦。为提升母管9的耐磨性能，在母管9与托辊12支撑位置设置耐磨套管10。所述耐磨套管10的长度大于母管9的热膨胀形迹量与托辊12支撑长度之和，且所述托辊12支撑在耐磨套管10受母管9膨胀方向的一侧。
42.相邻所述声波发生装置8之间的距离为1～3m，相邻所述声波发生装置8之间的夹角为45
°
～90
°
；在壳体17内的所述母管9上设有2～16个声波发生装置8。声波发生装置接口φ20～φ57mm。母管9长度2～16m。
43.所述进气端与工作气(汽)源连接，所述工作气(汽)源为压缩空气或氮气或水蒸汽连通，所述进气端的气体压力为0.4～0.9mpa之间。工作气(汽)源的温度可以-20℃～450之间。本发明所述的旋转声波吹灰器的耐受温度最高可达1200℃。
44.应当理解，虽然本说明书是按照各个实施例描述的，但并非每个实施例仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
45.上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施例的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施例或变更均应包含在本发明的保护范围之内。