一種氣旋聲波發生裝置的製作方法

2023-12-05 07:36:51 1

本發明涉及鍋爐清灰設備技術領域，具體地涉及一種氣旋聲波發生裝置。

背景技術：

清灰器是各種類餘熱鍋爐和電站鍋爐不可或缺的重要輔機設備，它對提高鍋爐各受熱面的換熱效率即提高鍋爐出力起著至關重要的作用。清灰器有許多種類如蒸汽清灰器、聲波清灰器、空氣激波清灰器和燃氣激波清灰器等，不同種類的清灰器，有著各自的特點和適用範圍，其中聲波清灰器產品隨著近些年環保力度的不斷加大，鍋爐脫硫脫硝成為改造或新上鍋爐清灰項目的強制要求，其需求量大增；聲波清灰器的許多優勢特點如生產和運行成本較低、系統簡單操作方便，清灰運行穩定、檢修維護量較小，特別適合鍋爐脫硫脫硝積灰的清除。因此聲波清灰器近些年市場份額增加較快，目前，聲波清灰器在鍋爐脫硫脫硝清灰領域扮演著非常重要的角色。但是現有的聲波清灰系統，尤其是旋笛聲波清灰系統的主要設備聲波發生裝置仍然存在著許多問題和不足之處。

現有的旋笛聲波清灰灰系統的聲波發生裝置存在的主要問題是：

1、生產成本較高

現有的旋笛聲波清灰系統由於每個清灰路的聲波發生裝置都要配置一臺價格較高的變頻電機且大多為380VAC供電，而一套旋笛聲波清灰系統少則有十幾個，多則幾十個，甚至上百個聲波發生裝置，使得旋笛聲波清灰系統整機的生產成本很高，所以其產品市場競爭力較弱。

2、設備故障率高

現有的旋笛聲波清灰系統的聲波發生裝置結構較為複雜，且需配置十幾臺，幾十臺或更多的變頻電機，造成故障率較高，經常出現電機故障或機械卡死情況，影響設備的正常運行。

3、運行效率較低

由於現有旋笛聲波清灰系統的聲波發生裝置存在上述問題，使得系統維護維修量較大，設備運行費較高，系統運行效率較低。

4、設備安裝量大

現有旋笛聲波清灰系統結構複雜，配置設備多，安裝複雜，電纜用量大。

技術實現要素：

為了解決現有的旋笛聲波清灰系統的聲波發生裝置存在的產生成本較高、設備故障率高、運行效率較低、設備安裝量大等問題，本發明提供了一種氣旋聲波發生裝置。

為了達到上述目的，本發明採用的技術方案為：

一種氣旋聲波發生裝置，所述裝置包括裝置本體、前蓋、進氣孔、後蓋、轉子、軸承、旋轉葉盤、聲頻孔盤和聲導管；所述裝置本體與所述後蓋組成主氣室，所述主氣室與所述進氣孔的一端相連通，所述進氣孔的另一端為所述氣旋聲波發生裝置的進氣口；所述旋轉葉盤設置在所述主氣室內，所述旋轉葉盤上設有導氣孔，所述旋轉葉盤上的葉片為直線形；所述聲頻孔盤設置在所述裝置本體與所述前蓋形成的空間內，所述聲頻孔盤上設有音頻孔；所述聲導管一端與所述裝置本體和所述前蓋形成的空間相連通，所述聲導管的另一端為所述氣旋聲波發生裝置的出氣口；所述裝置本體上設有導聲喉；所述旋轉葉盤與所述聲頻孔盤通過所述轉子和所述軸承同軸連接。

上述方案中，所述旋轉葉盤上設有兩個以上個導氣孔。

上述方案中，所述旋轉葉盤上的葉片數為兩個以上。

上述方案中，所述聲頻孔盤上設有兩個以上音頻孔。

上述方案中，所述音頻孔為直孔或斜孔。

與現有技術相比，本發明採用的技術方案產生的有益效果如下：

1、本發明省去了現有旋笛聲波清灰系統聲波發生裝置中價格較高的變頻電機，使得本發明的生產成本只是現有旋笛聲波清灰系統的聲波發生裝置生產成本的70％以下；

2、本發明採用穩定的氣-氣機械結構，減少了現有旋笛聲波清灰系統聲波發生裝置電-氣機械結構容易出現的電氣故障，使得本發明的設備運行故障率比現有旋笛聲波清灰系統降低80％以上；

3、本發明可通過提高壓縮空氣的供氣壓力、選擇旋轉葉片的數量和大小以及音頻孔的數量和形式的高效組合獲得較高的清灰能量，使得本發明的清灰能力比現有旋笛聲波清灰系統平均提高20％以上；

4、本發明中葉片採用直線形可以進一步降低生產加工成本，並適用一般性積灰的清灰要求；

5、本發明省去了現有旋笛聲波清灰系統聲波發生裝置的變頻電機，減少了電能消耗和電纜敷設，大大減少了設備的安裝施工量，且安裝調試方便；

6、本發明清灰適應性強，運行效率高；設備安裝便捷且維護量少。

附圖說明

圖1為本發明實施例提供的氣旋聲波發生裝置的結構示意圖；

圖2為圖1的縱截面剖視圖；

圖3為本發明實施例提供的氣旋聲波發生裝置應用於氣旋式高聲強清灰系統的原理框圖；

圖4為氣旋式高聲強清灰系統中清灰控制模塊的結構示意圖。

附圖標記：

1—中央控制模塊，2—空氣匯流排，3—清灰控制模塊，

4—氣旋聲波發生裝置，5—擴聲器；

301—手動閥，302—過濾器，303—減壓器，304—電磁閥；

401—進氣口，402—進氣孔，403—主氣室，404—旋轉葉盤，

405—導氣孔，406—導聲喉，407—聲頻孔盤，408—音頻孔，

409—聲導管，410—出氣口，411—裝置本體，412—轉子，413—軸承，

414—前蓋，415—後蓋。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例詳細說明本發明的技術方案。

如圖1和圖2所示，本發明實施例提供的一種氣旋聲波發生裝置，包括裝置本體411、前蓋414、進氣孔402、後蓋415、轉子412、軸承413、旋轉葉盤404、聲頻孔盤407和聲導管409；所述裝置本體411與所述後蓋415組成主氣室403，所述主氣室403與所述進氣孔402的一端相連通，所述進氣孔402的另一端為所述氣旋聲波發生裝置4的進氣口401；所述旋轉葉盤404設置在所述主氣室403內，所述旋轉葉盤404上設有導氣孔405；所述聲頻孔盤407設置在所述裝置本體411與所述前蓋414形成的空間內，所述聲頻孔盤407上設有音頻孔408；所述聲導管409一端與所述裝置本體411和所述前蓋414形成的空間相連通，所述聲導管409的另一端為所述氣旋聲波發生裝置4的出氣口410；所述裝置本體411上設有導聲喉406；所述旋轉葉盤404與所述聲頻孔盤407通過所述轉子412和所述軸承413同軸連接。

本實施例中，所述旋轉葉盤404上設有兩個以上個導氣孔405，所述旋轉葉盤404上的葉片數為兩個以上；所述聲頻孔盤407上設有兩個以上音頻孔408。本實施例中，所述旋轉葉盤404上的葉片為直線形，所述音頻孔408為直孔或斜孔。

如圖3所示，本實施例可應用於一種氣旋式高聲強清灰系統，所述系統包括中央控制模塊1、空氣匯流排2、清灰控制模塊3、氣旋聲波發生裝置4及擴聲器5；所述中央控制模塊1通過控制電纜與一個或多個所述清灰控制模塊3按電路關係相連接；所述空氣匯流排2的入口與壓縮空氣母管或空氣壓縮機相連接，所述壓縮空氣母管或空氣壓縮機的供氣壓力為0.4MPa以上，優選地為0.5～1.0MPa；所述空氣匯流排2的一個或多個出口與一個或多個所述清灰控制模塊3的空氣入口按對應的氣路關係一對一相連接；一個或多個所述清灰控制模塊3的空氣出口與一個或多個所述氣旋聲波發生裝置4的空氣入口按對應的氣路關係一對一相連接；一個或多個所述氣旋聲波發生裝置4的空氣出口與一個或多個所述擴聲器5的入口按對應的氣路關係一對一相連接；一個或多個所述擴聲器5安裝在爐牆上不同的位置，所述擴聲器的出口伸入爐內。

如圖4所示，所述清灰控制模塊3的空氣入口和空氣出口間依次設有手動閥301、過濾器302、減壓器303(手動或自動)和電磁閥304。其中減壓器303還可以是調節閥。

氣旋式高聲強清灰系統所述空氣匯流排2為集箱式，所述空氣匯流排2上設有壓力表、安全閥和放空閥。本實施例中，所述放空閥還可以為放空口。

本發明實施例提供的氣旋聲波發生裝置4在氣旋式高聲強清灰系統中的工作流程為：

如圖3和圖4所示，中央控制模塊1按編制的控制程序控制一個或多個清灰控制模塊3的電磁閥304的開啟或關閉；壓縮空氣經過空氣匯流排2的入口進入，並通過空氣匯流排2的一個或多個出口向一個或多個清灰控制模塊3的空氣入口輸送壓縮空氣；壓縮空氣經過清灰控制模塊3相應的手動閥301、過濾器302過濾、減壓器303或調節閥減壓穩壓或壓力調節後，通過電磁閥304的開啟或關閉向所連接的氣旋聲波發生裝置4的進氣口401輸送或停止輸送壓縮空氣，進入的壓縮空氣經過氣旋聲波發生裝置4的內部處理後，再通過氣旋聲波發生裝置4的出氣口410向所連接的擴聲器5的入口輸送具有高聲強的聲波氣流並通過擴聲器5的出口將具有高聲強的聲波氣流釋放到鍋爐受熱面上，用以清除鍋爐受熱面的積灰。

如圖1和圖2所示，壓縮空氣通過進氣口401後經進氣孔402進入到主氣室403，並推動旋轉葉盤404按變壓可調的轉速旋轉；直線形葉片在額定壓力下可以產生不同的轉速以適應不同需求。主氣室403內的壓縮空氣將形成旋轉氣流通過導氣孔405和主氣室403的空隙流入導聲喉406處，然後通過與旋轉葉盤404同速的聲頻孔盤407的音頻孔408送至聲導管409處，發出具有一定頻率的聲波能量通過出氣口410釋放到鍋爐受熱面上。

通過調節清灰控制模塊3的減壓器303或調節閥(手動或自動)，控制進入氣旋聲波發生裝置4的進氣口401的壓縮空氣壓力，不同的壓縮空氣壓力來推動旋轉葉盤404可產生不同的旋轉速度，而旋轉葉盤404不同的旋轉速度可使通過音頻孔408的聲波頻率有所不同，以使得送至聲導管409處的聲波能量不同，從而達到對不同的鍋爐積灰的高效節能式清除。

進入氣旋聲波發生裝置4的進氣口401的壓縮空氣壓力為0.4MPa以上,通常為0.5～1.0MPa，在聲導管409處可產生對應的聲波能級約為130～160dB，可滿足各類鍋爐積灰，尤其是鍋爐脫硫脫硝受熱面積灰的清灰要求。

以上所述僅為本發明的較佳實施例，並不用以限制本發明，本領域的技術人員在本發明技術方案範圍內進行的通常變化和替換都包含在本發明的保護範圍內。