吹灰器的製作方法
2023-06-13 01:14:16 4
本發明涉及鍋爐設備技術領域，具體而言，尤其涉及一種吹灰器。
背景技術：
餘熱回收利用系統中很多都設有空氣換熱器，空氣換熱器一般都設置在餘熱煙氣的通道中，管狀換熱器在煙道中很容易積灰結焦結渣，這些灰渣不但影響換熱效果而且還存在爆管等不安全因素。為了提高熱效率降低爆管等不安全因素，大多數換熱器都安裝了清灰裝置。
相關技術中，採用蒸汽吹灰器進行吹灰除塵清理。蒸汽吹灰器由機械和電機兩部分組成，能耗高、結構複雜、耗費的鋼材多、安裝時佔用空間大。而且吹灰器運行過程中，由於機械和電器等原因，常導致吹灰管卡在爐內，造成機械卡死，故障率高，使用壽命短，易引發爆管事故。由於是在蒸汽壓力下的轉動密封，漏氣現象非常普遍。整個吹灰器系統的維護量大，維修費用大，吹灰充滿度低，留有死角等問題。
技術實現要素：
本發明旨在至少在一定程度上解決相關技術中的技術問題之一。為此，本發明提出一種吹灰器，所述吹灰器具有結構簡單、成本低廉的優點。
根據本發明實施例的吹灰器，包括：支撐架；噴射管，所述噴射管可樞轉地支撐在所述支撐架上，所述噴射管的管壁上設有多個間隔開的通孔，所述噴射管的一端為進氣口；和多片葉片，所述多片葉片設在所述噴射管內且位於靠近所述進氣口的位置處，從所述進氣口進入到所述噴射管內的氣體衝擊到所述葉片上並驅動所述葉片帶動所述噴射管轉動。
根據本發明實施例的吹灰器，通過在噴射管的進氣口位置設置多片葉片，從進氣口吹入至噴射管內的氣體衝擊葉片時，可以使葉片轉動並驅動噴射管一起轉動，進入到噴射管內的氣體可以從通孔噴出，轉動的噴射管可以使噴射管周圍形成高速旋轉的渦流，以進行除塵工作。而且，該吹灰器結構簡單，製造成本低，通過連通高壓氣體即可實現除塵工作，操作方便、運行成本低。
根據本發明的一個實施例，所述噴射管的一端設有擴容段，部分所述擴容段外套在所述噴射管的一端，所述葉片的根部與所述噴射管連接，所述葉片的自由端伸入至所述擴容段內。
根據本發明的一個實施例，吹灰器還包括：環狀凸輪，所述環狀凸輪套設在所述噴射管上且與所述擴容段間隔開；旋轉滾動輪，所述旋轉滾動輪的一端固設在所述擴容段上，另一端嵌設有滾珠，所述旋轉滾動輪適於環繞所述噴射管在所述環狀凸輪上轉動。
根據本發明的一個實施例，吹灰器還包括滑動軸承，所述滑動軸承的內圈套設在所述噴射管上，所述環狀凸輪套設在所述滑動軸承的外圈上。
根據本發明的一個實施例，所述環狀凸輪的外周壁上設有凸緣，所述凸緣沿所述環狀凸緣的周向方向延伸。
根據本發明的一個實施例，所述旋轉滾動輪的一端與所述擴容段焊接。
根據本發明的一個實施例，所述葉片為四片。
根據本發明的一個實施例，吹灰器還包括：多個間隔開的支撐軸承，所述支撐軸承外套在所述噴射管上。
根據本發明的一個實施例，所述通孔為圓孔。
根據本發明的一個實施例，在從所述噴射管的徑向內側至徑向外側的方向上，所述通孔的橫截面積逐漸增大。
附圖說明
圖1是根據本發明實施例的吹灰器的結構示意圖；
圖2是根據本發明實施例的吹灰器的局部結構示意圖；
圖3是根據本發明實施例的吹灰器的俯視圖；
圖4是根據本發明實施例的吹灰器的局部結構示意圖；
圖5是根據本發明實施例的吹灰器的環狀凸輪的剖視圖；
圖6是根據本發明實施例的吹灰器的旋轉滾動輪的結構示意圖。
附圖標記：
吹灰器100，
支撐架10，
噴射管20，通孔210，進氣口220，擴容段230
葉片30，葉片的根部310，葉片的自由端320，
環狀凸輪40，凸緣410，
旋轉滾動輪50，滾珠510，
滑動軸承60，
支撐軸承70
具體實施方式
下面詳細描述本發明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用於解釋本發明，而不能理解為對本發明的限制。
在本發明的描述中，需要理解的是，術語「長度」、「上」、「下」、「前」、「後」、「頂」、「底」等指示的方位或位置關係為基於附圖所示的方位或位置關係，僅是為了便於描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。
此外，術語「第一」、「第二」僅用於描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特徵的數量。由此，限定有「第一」、「第二」的特徵可以明示或者隱含地包括至少一個該特徵。在本發明的描述中，「多個」的含義是至少兩個，例如兩個，三個等，除非另有明確具體的限定。
在本發明中，除非另有明確的規定和限定，術語「安裝」、「相連」、「連接」、「固定」等術語應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是機械連接，也可以是電連接或彼此可通訊；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通或兩個元件的相互作用關係，除非另有明確的限定。對於本領域的普通技術人員而言，可以根據具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。
下面參考圖1-圖6描述根據本發明實施例的吹灰器100。
如圖1-圖6所示，根據本發明實施例的吹灰器100。吹灰器100包括：支撐架10、噴射管20和多片葉片30。
具體而言，如圖1和圖2所示，噴射管20可樞轉地支撐在支撐架10上，換言之，支撐架10對噴射管20起支撐的作用，而且噴射管20在支撐架10上可以轉動。噴射管20的管壁上設有多個間隔開的通孔210，噴射管20的一端為進氣口220。值得理解的是，進氣口220的一端可以與高壓氣體連通。由此，可以從噴射管20的進氣口220吹入氣體，進入噴射管20內的氣體可以從通孔210噴出。多片葉片30設在噴射管20內且位於靠近進氣口220的位置處，從進氣口220進入到噴射管20內的氣體衝擊到葉片30上並驅動葉片30帶動噴射管20轉動。例如，如圖1和圖2所示，進氣口220可以設置在噴射管20的上方(圖1和圖2中所示的上下方向)，靠近進氣口220的位置設置有多片葉片30，氣體可以從進氣口220吹入至噴射管20內，進入噴射管20內的氣體吹至葉片30時，可以使葉片30轉動並驅動噴射管20一起轉動。
根據本發明實施例的吹灰器100，通過在噴射管20的進氣口220位置設置多片葉片30，從進氣口220吹入至噴射管20內的氣體衝擊葉片30時，可以使葉片30轉動並驅動噴射管20一起轉動，進入到噴射管20內的氣體可以從通孔210噴出，轉動的噴射管20可以使噴射管20周圍形成高速旋轉的渦流，以進行除塵工作。而且，該吹灰器100結構簡單，製造成本低，通過連通高壓氣體即可實現除塵工作，操作方便、運行成本低。
根據本發明的一個實施例，如圖2所示，噴射管20的一端設有擴容段230，部分擴容段230外套在噴射管20的一端，葉片30的根部310與噴射管20連接，葉片30的自由端320伸入至擴容段230內。由此，可以將葉片30固定設置在擴容段230內，當高壓氣體衝擊葉片30時，葉片30可以驅動噴射管20一起轉動，進入噴射管20內的氣體從通孔210噴出，從而使噴射管20周圍形成高速旋轉的氣體渦流，以進行除塵工作。值得理解的是，擴容段230內設置的葉片30應當具有相同方向的傾斜度，當高壓氣體衝擊至葉片30時，葉片30上產生相同周向方向的推動力。例如如圖3所示，當高壓氣體衝擊葉片30時，各個葉片30產生促使葉片30逆時針方向轉動的推動力，從而使葉片30帶動噴射管20沿逆時針方向轉動。
根據本發明的一個實施例，如圖2、圖5和圖6所示，吹灰器100還可以包括：環狀凸輪40和旋轉滾動輪50。環狀凸輪40套設在噴射管20上且與擴容段230間隔開。旋轉滾動輪50的一端固設在擴容段230上，另一端嵌設有滾珠510，旋轉滾動輪50適於環繞噴射管20在環狀凸輪40上轉動。例如，如圖2所示，環狀凸輪40外套在噴射管20上且間隔設置在擴容段230的下方(如圖2中所示的上下方向)，環狀凸輪40的下端固定在支撐架10上。旋轉滾動輪50的上端固定在擴容段230的下方(如圖2中所示的上下方向)，旋轉滾動輪50的下方嵌設有滾珠510，滾珠510可以為不鏽鋼滾珠510，滾珠510在旋轉滾動輪50的下方可以360°轉動。在環狀凸輪40的上端面上可以設置有凹槽，滾珠510可以在凹槽內沿周向方向轉動。
當高壓氣體從進氣口220吹至噴射管20內時，高壓氣體衝擊葉片30，葉片30帶動噴射管20轉動。由於旋轉滾動輪50的上方固定在擴容段230的下方，因此噴射管20轉動時帶動旋轉滾動輪50一起轉動。滾珠510沿著環狀凸輪40的上端面周向轉動。在本發明的一些實施例中，如圖5所示，環狀凸輪40的上端面沿上下方向具有不同的高度。例如，環狀凸輪40側面展開圖的上邊可以為為由低到高再由高到低的曲線。由此，當滾珠510在環狀凸輪40的上端面周向轉動時，旋轉滾動輪50可以支撐噴射管20沿上下方向往復運動。從而使噴射管20在轉動的同時，沿上下放下軸向運動，以達到更好的噴射除塵效果。
根據本發明的一個實施例，吹灰器100還可以包括滑動軸承60，滑動軸承60的內圈套設在噴射管20上，環狀凸輪40套設在滑動軸承60的外圈上。如圖2所示，在環狀凸輪40的內周壁和噴射管20的外周壁之間設置有滑動軸承60。由此，可以實現噴射管20與環狀凸輪40之間的可轉動連接，也就是說，當噴射管20轉動和上下移動時，環狀凸輪40相對於支撐架10是靜止的。支撐架10和環狀凸輪40承當軸承座的作用，噴射管20在環狀凸輪40內帶動滑動軸承60轉動。在本發明的一些實施例中，滑動軸承60可以選用NU軸承，NU軸承可以實現軸向移動和轉動，從而使噴射管20在轉動的同時可以沿軸向方向上下移動。
根據本發明的一個實施例，如圖2和圖5所示，環狀凸輪40的外周壁上設有凸緣410，凸緣410沿環狀凸緣410的周向方向延伸。由此，可以通過環狀凸緣410將環狀凸輪40固定設置在支撐架10上。如圖2所示，在環狀凸輪40下方靠近支撐板的外周壁上設置有周向方向延伸的環狀凸緣410，環狀凸輪40可以通過環狀凸緣410焊接在支撐架10上，以保證環狀凸輪40與支撐架10之間固定的穩定性。
在本發明的一些實施例中，旋轉滾動輪50的一端與擴容段230焊接。例如圖2所示，旋轉滾動輪50的上端焊接在擴容段230的下端面上。通過焊接連接可以保證旋轉滾動輪50與擴容段230之間的連接的穩固性和連接強度，以使環狀凸輪40可以帶動噴射管20沿上下方向往復運動。
根據本發明的一個實施例，如圖3所示，葉片30為四片。採用四片葉片30可以使葉片30關於軸線中心對稱，便於吹灰器100的加工製造，以降低生產成本。而且，採用四片葉片30可以使葉片30產生的周向推動力均勻一致，有利於噴射管20轉動的穩定性。
根據本發明的一個實施例，如圖1所示，吹灰器100還可以包括：多個間隔開的支撐軸承70，支撐軸承70外套在噴射管20上。例如，圖1中示例所示，沿上下方向間隔設置有兩個支撐軸承70，支撐軸承70外套在噴射管20上。由此，可以增強噴射管20結構固定的穩固性。需要說明的是，噴射管20在高壓氣體的作用下，做高速運轉並同時上下方向往復運動。間隔設置兩個支撐軸承70可以防止噴射管20在高速轉動和上下移動除塵過程發生晃動，影響吹塵效果，甚至導致設備的磨損損壞等問題。
根據本發明的一個實施例，如圖1所示，通孔210可以為圓孔。將通孔210設計為圓孔，一方面便於通孔210的加工設計，從而降低生產成本。另一方面，採用圓孔通孔210，可以減小氣體噴出通孔210時的阻力，從而降低能耗，降低運行成本。
在本發明的一些實施例中，如圖4所示，在從噴射管20的徑向內側至徑向外側的方向上，通孔210的橫截面積逐漸增大。例如，圖4中噴射管的橫截面局部結構示意圖所示，通孔210的徑向外側邊緣與噴射管20的中心軸線之間形成β夾角，β約為12°。經過試驗驗證，從噴射管20的徑向內側至徑向外側的方向上，通孔210的橫截面積逐漸增大，更貼合氣體旋轉噴出通孔210時的運行軌跡，可以進一步降低氣體的噴出阻力，從而可以進一步降低運行成本。
在本發明的另一些實施例中，噴射管20的通孔210形狀還可以設置為文丘裡型通孔210，需要說明的是，文丘裡型通孔210的形狀可以是從噴射管20的徑向內側至徑向外側的方向上，通孔210的橫截面積先減小後增大。採用文丘裡型通孔210，文丘裡型通孔210的形狀貼合高速氣流的流動軌跡，從而可以降低能量損耗，提高高壓氣體的噴出速度，從而提高灰塵清掃效果。通孔210沿著噴射管20螺旋方向設置，通孔210中心與噴射管20軸線具有一定夾角。由此，可以使噴射管20在旋轉和上下運動時噴射的氣體形成渦流氣流，可以影響沉積物生成，防止和延緩沉積物形成，使吹灰器100沿著換熱管360°無死角清灰。
下面參照圖1-圖6以一個具體的實施例詳細描述根據本發明實施例的吹灰器100。值得理解的是，下述描述僅是示例性說明，而不是對本發明的具體限制。需要說明的是，吹灰器100可以應用於鍋爐煙氣餘熱回收利用中的煙道換熱器管束的清灰除塵。由於換熱器所在煙道溫度在450℃～700℃左右，吹灰器100可以選用耐高溫的不鏽鋼材質製成。
如圖1和圖2所示，吹灰器100包括：支撐架10、噴射管20、四片葉片30、滑動軸承60、環狀凸輪40和旋轉滾動輪50。
其中，如圖1和圖2所示，噴射管20固定在支撐架10上，且噴射管20在支撐架10上可以轉動。噴射管20沿上下方向延伸，在噴射管20的外周壁上沿上下方向間隔套設有兩個支撐軸承70，對噴射管20起到固定支撐的作用。噴射管20的上端設置有擴容段230，擴容段230外套在噴射管20的上方，擴容段230的上方設置有進氣口220。噴射管20的管壁上設有多個間隔開的通孔210，如圖4所示，在從噴射管20的徑向內側至徑向外側的方向上，通孔210的橫截面積逐漸增大。如圖2所示，在擴容段230內設置有四片葉片30，葉片30的根部310固定在擴容段230的內周壁上，葉片30的自由端320伸入至擴容段230的內部，四片葉片30具有相同傾斜方向。
如圖2、圖5和圖6所示，環狀凸輪40的下端設置有周向方向延伸的環狀凸緣410，環狀凸輪40通過環狀凸緣410焊接在支撐架10上。環狀凸輪40套設在噴射管20上且環狀凸輪40的上端面與擴容段230的下端面之間間隔設置。在環狀凸輪40的內周壁與噴射管20的外周壁之間設置有滑動軸承60，滑動軸承60的內圈套設在噴射管20的外周壁上，滑動軸承60的外圈內套在環狀凸輪40的內周壁上。在擴容段230的下端面上焊接有旋轉滾動輪50，旋轉滾動輪50的下端嵌設有滾珠510，滾珠510可以在旋轉滾動輪50的下端360°轉動，而且滾珠510可以在環狀凸輪40的上端面周向轉動。
如圖5所示，環狀凸輪40的側面展開面的上邊為由高到低再由低到高的曲線，旋轉滾動輪50在環狀凸輪40的上端面周向轉動時，可以帶動噴射管20沿上下方向移動。
值得理解的是，吹灰器100的進氣口220的可以與高壓氣體(如高壓蒸汽或壓縮空氣等)連通，高壓氣體的壓力為1.0～1.6Mpa，高壓氣體的耗量為50～100kg/分。在高壓氣體管道上設置有電磁閥，通過電磁閥來控制高壓氣體的開啟和關閉，在電腦中設置自動程序軟體，來控制電磁閥的開關並確定吹掃時間，大約3～4小時吹掃一次，每次吹掃時間為60～90秒左右。
高壓氣體從進氣口220進入噴射管20，進入噴射管20內的氣體吹至葉片30時，可以推動葉片30轉動並驅動噴射管20一起高速轉動，噴射管20的轉數可以達到50～60轉/分。噴射管20轉動的同時，帶動旋轉滾動輪50一起轉動，從而使滾珠510在環狀凸輪40的上端面上轉動。旋轉滾動輪50在環狀凸輪40的上端面周向轉動的同時，帶動噴射管20沿上下方向往復運動。噴射管20沿上下方向移動的最大行程約為40mm，最後氣體從通孔210噴出。從而使噴射管20周圍產生高速旋轉的渦流，噴射管20的有效吹掃半徑為1～1.2m，吹灰滿度高，基本上無死角。而且高速旋轉的渦流可以影響沉積物的生成，防止和延緩沉積物形成，具有良好的吹灰除塵效果。吹掃過程無電力消耗，運行成本低。
而且，該吹灰器100可以按照換熱器的形狀及尺寸而設計，不受場地及空間限制。可與換熱器製作成一體，安裝時只需要插入吹灰器100的噴射管20，再與外氣體管道連接起來即可。為了節省外部空間，吹灰器100還可以放在換熱器空氣側裡面，同時也可以放在換熱器外面。而且換熱器橫向、縱向都可以安裝，噴射管20長度靈活多變，結構尺寸可以按照需要設計。
由此，通過在噴射管20的進氣口220位置設置多片葉片30，從進氣口220吹入至噴射管20內的氣體衝擊葉片30時，可以使葉片30轉動並驅動噴射管20一起轉動，進入到噴射管20內的氣體可以從通孔210噴出，轉動的噴射管20可以使噴射管20周圍形成高速旋轉的渦流，以進行除塵工作。而且，該吹灰器100結構簡單，製造成本低，通過連通高壓氣體即可實現除塵工作，操作方便、運行成本低。
在本說明書的描述中，參考術語「一個實施例」、「一些實施例」、「示例」、「具體示例」、或「一些示例」等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特徵、結構、材料或者特點包含於本發明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術語的示意性表述不必須針對的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特徵、結構、材料或者特點可以在任一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領域的技術人員可以將本說明書中描述的不同實施例或示例以及不同實施例或示例的特徵進行結合和組合。
儘管上面已經示出和描述了本發明的實施例，可以理解的是，上述實施例是示例性的，不能理解為對本發明的限制，本領域的普通技術人員在本發明的範圍內可以對上述實施例進行變化、修改、替換和變型。