[实用新型]空气激波吹灰器

说明书

技术领域

本实用新型涉及换热器清灰设备领域，特别是一种空气激波吹灰器。

背景技术

锅炉有受热面在长期使用过程中，会积累大量灰尘颗粒、松散物、粘合物及沉积物，从而使锅炉尾部排烟温度升高，降低锅炉热效率。

传统的锅炉清灰，常使用燃气激波除灰器，它是利用乙炔(煤气、天然气、液化气)等常用可燃气体和空气，经过各自的流量测控系统后，按一定比例进行均匀混合，然后送入燃烧室中脉冲燃烧。与常规的燃烧过程和燃烧方式有所不同，燃气脉冲燃烧是利用不稳定燃烧气体在高湍流状态下，产生压缩波，形成动能、声能、热能。这种燃烧速度较快，燃烧产生的气体压力被限制在一定的范围之内，在输出管的喷口处发射冲击波能与积灰状况适应。通过冲击波的作用使受热面上的积灰脱落，将被污染受热面上的灰尘颗粒、松散物、粘合物及沉积物除去，达到降低锅炉尾部排烟温度，提高锅炉热效率。

但是，使用燃气激波除灰器存在如下问题：

1、方向性强，有除灰死角。

2、燃料采用乙炔、运行成本高。

3、采用燃气（乙炔、瓦斯），作为燃烧爆炸气源，存在安全隐患。

4、激波能量不可控，对炉墙造成冲击破坏。

5、燃气配比发生变化，存在哑炮现象，系统稳定性差。

实用新型内容

基于此，针对上述问题，有必要提出一种空气激波吹灰器，该空气激波吹灰器采用压缩气体作为气源，比如空气、氮气等稳定性气体作为气源，不发生燃烧、爆炸等剧烈的化学反应，使用安全，除灰效果好，除灰空间无死角，且激波强度可控制。

本实用新型的技术方案是：一种空气激波吹灰器，包括电控箱、球阀、气控箱、激波发生器和设置于炉墙上的旋转喷头；所述球阀的出气口分别通过输气管道连接气控箱的入气口和激波发生器的出气口；所述气控箱的出气口通过输气管道连通激波发生器的入气口；所述激波发生器的出气口连通旋转喷头，所述旋转喷头的喷气端设置于炉墙内；所述旋转喷头包括外管和内管，所述内管的一端为喷气端，所述内管的喷气端与外管之间密封，所述内管的另一端设有沿内管轴心设置的转轴，所述转轴连接有驱动转轴转动的气缸，所述气缸的入气口通过输气管道连接气控箱的出气口，所述转轴与外管之间密封；所述电控箱的输入端连接电源，所述电控箱的输出端通过控制电缆分别连接激波发生器和气控箱。

一定压力的气体（压缩空气）通过激波发生器每次脉冲产生持续时间大于100毫秒、强度可达3-5马赫（喷管管内激波强度）的激波，加上伴随同时产生的强烈声能、高速气体的冲击动能、气流的清洗效应，共同作用在锅炉受热面的积灰层上或结焦层上，能够有效的清除锅炉受热面上各种不同类型的积灰或结焦。

喷头内平面正激波出喷口后，会形成球面激波，球面激波直径不断增大，其球心沿喷口轴线向前运动，同时随着球面激波直径的增大，激波强度不断衰减，最后减弱为声波。在锅炉烟道的局限空间内，激波会因烟道四壁产生反射、折射，激波在受热面管束间产生透射、折射、反射，在局限的空间内，激波的有效作用空间会比自由空间场内的增大。激波会在积灰与基底的物理界面发生反射，并能通过折射而导入积灰内部，激波剧烈的压力纵波对积灰产生一种先压后拉的作用，使积灰破裂，导入积灰中的折射激波还会在灰体中产生产生横波，和入射波及反射波相互作用，使积灰脱离基底。

同时在喷口由于激波及高速气流冲击，产生极为强劲的喷口噪声，距喷口1米处，声强为160-170分贝。声波是一种以能量形式存在的机械波，它表现为振动、扰动和波动，声波的激烈而快速变化的振动、声强达到一定程度（＞155 分贝）后，会对积灰结焦在受热面的附着状态产生分离效应，并使积灰、结焦产生疲劳断裂和破碎倾向。喷口喷射出的压缩空气到达受热面管壁后，对其上所附着的灰垢层、结焦表面温度产生剧烈影响，打破灰垢层、结焦原来的温度平衡状态，灰垢层、结焦表面温度发生温度交变，灰垢层、结焦产生热疲劳，使灰垢层、结焦产生碎裂、脱落倾向。

激波发生器的出气口接气源后，在没有激波的时候，可以保持激波发生器出气口正压，防止灰尘进入激波发生器，造成堵塞。

喷口随激波后喷射出高速气流（速度＞声速），直射、折射和反射气流动能直接作用于积灰、结焦层，使依附在受热面表面的积灰、结焦因受气流机械外力作用直接脱离。

旋转喷头的内管在气缸的带动下可旋转，从而调整喷口的角度，使吹灰的角度和范围更灵活，吹灰面更广。

优选地，所述的气控箱内设置有空气过滤器减压阀和电磁阀，所述气控箱的入气口、空气过滤器减压阀、电磁阀、气控箱的出气口依次通过输气管道连通。