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高声强中频声波除灰器

阅读：866发布：2021-02-28

IPRDB可以提供高声强中频声波除灰器专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种高声强中频声波除灰器,由连轴、导流管、谐振帽组成,导流管由导流板支撑套装于连轴的前部形成两端开放的环状导流腔,谐振帽套装于连轴的后部形成一端封闭一端开放的圆筒状谐振腔,连轴的中部与导流管和谐振帽的外端部形成一径向开放的声波发射器,其特征在于:所述导流腔的出气喷口处为向内收缩的环锥状,即环形出气喷口内环面为连轴的圆柱面,锥面倾角α1=15～75°,本发明气声转换效率高,辐射声功率高,操作简单,可免于维护。，下面是高声强中频声波除灰器专利的具体信息内容。

权利要求

1、一种高声强中频声波除灰器，由连轴(1)、导流管(2)、谐振帽(3)组成，导流管(2)由导流板(21)支撑套装于连轴(1)的前部形成两端开放的环状导流腔(4)，谐振帽(3)套装于连轴(1)的后部形成一端封闭一端开放的圆筒状谐振腔(5)，导流腔(4)的出气喷口与谐振腔(5)的入气口对置，连轴(1) 的中部与导流管(2)和谐振帽(3)的外端部形成一径向开放的声波反射器(6)，其特征在于：所述导流腔(4)的出气喷口处为向内收缩的环锥状，即环形出气喷口内环面为连轴(1)的圆柱面，锥面倾角α1＝15～75°。

2、按权利要求1所述高声强中频声波除灰器，其特征在于：所述声波反射器(6)成环喇叭口状，谐振帽(3)的外端部为倾斜的锥面，α2＝20～80°。

3、按权利要求1或2所述高声强中频声波除灰器，其特征在于：所述导流管(2)的外端部为倾斜的锥面，10°≤α3≤α1。

4、按权利要求1或2所述高声强中频声波除灰器，其特征在于：所述声波反射器(6)的连轴(1)处向内凹陷。

5、按权利要求3所述高声强中频声波除灰器，其特征在于：所述声波反射器(6)的连轴(1)处向内凹陷。

6、按照权利要求1所述高声强中频声波除灰器，其特征在于：所述连轴(1) 前端安置流线型导流锥(22)。

7、按照权利要求1所述高声强中频声波除灰器，其特征在于：所述高声强中频声波除灰器各部位的尺寸为，连轴(1)外径φ1为10～60mm，连轴(1)位于凹槽处的外径φ2为8～55mm，谐振帽(3)的内径φ3为14～120mm，喷嘴(23) 的气流出口端的内径φ4为12～120mm，谐振腔(5)内腔长L1为3～130mm，声波反射器(6)轴向长L2为5～50mm。

说明书全文

本发明为声波除灰装置，特别提供了高声强中频声波除灰器。

石油、化工、电力、冶金行业的燃油、油气混烧、燃气的加热炉、裂解炉、空气预热器、余热炉及燃油、燃煤锅炉的换热面普遍存在积灰结垢现象。国内外大多采用传统的机械式蒸气吹灰器，由于存在吹灰范围有限，吹灰效率低，转动、传动部件多，机械、电气故障频繁，设备可靠性差，维修费用高等弊病，大多闲置不用，炉子积灰结垢问题依然未能解决。目前国内也有采用次声(16～20Hz) 及低频(20～400Hz)旋笛式声波吹灰器的，以压缩空气(或蒸汽)为介质，通过电动机带动的一对同心旋转的圆片上的偏心圆孔，往复重迭时调制气流发声。由于声波能量仅限于喇叭口附近，炉内声场不均匀，致使作用在炉管处的声压级低，仅为125dB左右，因此除灰效果不明显，而且声波吹灰时还存在炉墙振动、冲刷炉衬、炉外噪声高达100dB以上，每天吹灰时间长达30分钟等问题，大多用户将其拆掉或停用。国外的次声(16Hz)清洁器是用一支谐振管、一部阀门单元及一个效应监控压力计组成。音频声波(220Hz、250Hz)清洁器发声机理为膜片振动式，声波作用到炉管处的声压级为125～130dB。以上两种声波清洁器对清除干燥、松散、粉状的浮灰有效，而对清除燃油、油气混烧炉管上的灰垢效果不明显，还存在每天声波清洁时间长达2小时以上，炉外噪声高等不足。中国专利ZL91209145.2提供了一种称为免维护型的声波除尘吹灰器，该声波吹灰器(32.5～325Hz)的结构为由一个外壳、稳流管、振动子、喷口、反射腔等组成的气哨，因喷口设计的不合理，不仅气哨发声时作用在炉管上的声压级不高，仅130dB左右，对清除燃油、油气混烧炉上的翅片管、钉头管上的灰垢不明显，而且输气管线中的锈渣及烟气中的灰粒经常堵塞喷口而无法正常发声，还存在材质耐高温性能差，在700℃以上的高温区使用时寿命仅几个月，及每天发声时间长达30分钟以上等问题。另外，国内外超声波吹灰器，因声波频率大于20KHz，波长短，能量衰减快，遮挡物后有阴影，作用范围及作用空间很小，只能用于清洗微型器件上的灰尘，而在各种加热炉、裂解炉、余热炉、锅炉上不能应用。

本发明的目的在于提供一种高声强中频声波除灰器，其广泛适用于石油、化工、电力、冶金行业的燃油、油气混烧、燃气的加热炉、裂解炉、空气预热器、余热炉及燃油、燃煤锅炉，并且气声转换效率高，辐射声功率高，操作简单，可免于维护。

本发明提供了一种高声强中频声波除灰器，由连轴(1)、导流管(2)、谐振帽(3)组成，导流管(2)由导流板(21)支撑套装于连轴(1)的前部形成两端开放的环状导流腔(4)，谐振帽(3)套装于连轴(1)的后部形成一端封闭一端开放的圆筒状谐振腔(5)，导流腔(4)的出气喷口与谐振腔(5)的入气口对置，连轴(1)的中部与导流管(2)和谐振帽(3)的外端部形成一径向开放的声波反射器(6)，其特征在于：所述导流腔(4)的出气喷口处为向内收缩的环锥状，即环形出气喷口内环面为连轴(1)的圆柱面，锥面倾角α1＝15～75°。

为了使声波反射器(6)成为正反馈的声波放大器，本发明中所述声波反射器(6)处谐振帽(3)和/或导流管(2)的外端部可以为倾斜的锥面以形成环状喇叭口，α2＝20～80°，10°≤α3≤α1。

为了加强正反馈的效果，所述声波反射器(6)的连轴(1)处还可以向内凹陷。

本发明高声强中频声波除灰器各部位的参考尺寸为：连轴(1)外径φ1为 10～60mm，连轴(1)位于凹槽处的外径φ2为8～55mm，谐振帽(3)的内径φ3 为14～120mm，喷嘴(23)的气流出口端的内径φ4为12～120mm，谐振腔(5) 内腔长L1为3～130mm，声波反射器(6)轴向长L2为5～50mm。

最后，为了减少气阻，还可以在所述连轴(1)前端安置流线型的导流锥(11)。现有声波吹灰器因喷缝很窄并且向外延展，易被灰渣等杂质堵塞，需经常拆换或清洗；从喷缝射出的气流向外发散，因而只有一部分进入谐振腔，另一部分则喷向腔外，形成直流风，故气声转换效率较低，辐射声功率较低。本发明高声强中频声波除灰器采用了使气流向内会聚的设计形式，喷缝紧靠轴杆并且可以较宽，从而不易堵塞，可以免于维护；从喷缝射出的气(汽)流还可以全部进入谐振腔产生激发共振，无直流风现象，故气(汽)声转换效率较高，辐射声功率高。再者本发明有谐振帽倾斜面与喷嘴端之间构成环形喇叭的独特结构，这不仅增大了声波辐射效率，既能除灰又能除灰垢，还可通过改变倾角α2、α3控制声波辐射方向。

本发明工作原理简述如下：利用压缩蒸汽或空气、氮气作动力，由喷嘴射出的高速射流喷射到谐振腔。当射流的本征频率与谐振腔的本征频率一致时，将激发辐射高声强声波，依据声波迭加、反射与绕射原理在炉内产生均匀的高声强除灰声场，作用在炉管处的声压级大于140dB。在声波交变力作用下，灰粒受迫振动，并破坏灰粒之间、灰粒与换热面之间的结合力，使灰粒处于悬浮状态，以便烟气流将其带走或自动脱落。高声强声波可有效阻止灰垢的形成，并使燃油(渣油、燃料油)、油气混烧、燃气、燃煤的炉子在炉管上形成的灰垢在高声强声波作用下脱落，能在短时间内获得显著的除灰清垢效果。从而达到长期保持换热面清洁，提高炉子热效率，节能降耗之目的。

由于本发明在炉内产生均匀的高声强声场，声波作用到炉管处的声压级大于 140dB，因而能在极短的时间内达到除灰清垢效果显著的目的。对于新炉管使用本发明可使炉管长期保护干净，无积灰结垢现象；对于已积灰结垢的炉管，使用本发明可使排烟温度下降10～50℃；另外还具有运行安全可靠、对炉墙无振动、对炉衬无冲刷、对炉管无磨损无腐蚀、炉外噪声低；除灰时间短、耗气量低(仅是蒸汽吹灰器耗气量的8％左右)、没有转动、传动部件，故无需通电、注油、润滑、密封；采用耐高温合金材料，使用寿命长；喷嘴设计合理，无堵塞故障，运行过程无需维护，节省维护费用与工时，还具有安装方便、操作简单、打开气阀门即可工作及工业应用范围宽等显著优点，能广泛应用在石油、化工、电力、冶金行业的各种燃油、油气混烧、燃气的加热炉、裂解炉、空气预热器、余热炉、燃油、燃煤锅炉上，清除(换热面)上的积灰结垢，从而提高炉管换热效率。该除灰器由于气流声能转换效率高，作用到炉管处的声压级大于140dB，并且炉内声场均匀，所以在短时间内便可使燃油、油气混烧、燃气炉上的翅片管、钉头管被灰垢埋没的根部露出金属表面，更可清除炉子光管上的灰垢；对新建炉子可长期保护炉管无积灰结垢现象。总之本发明声波除灰时间很短(每天仅1～2分钟)，不仅耗气量低，而且中频声波传到炉外的噪声低；采用耐高温合金材料，使用寿命长，喷嘴设计合理，无堵塞故障，解决了现有的声波吹灰器存在的作用到炉管上的声压级低，声场不均匀，清除翅片管、钉头管、光管上的灰垢效果差的技术问题，克服了声波吹灰时间长、炉外噪声大、喷口堵塞、使用寿命短等技术不足。

下面结合附图通过实施例详述本发明，当然本发明并不限于此。

附图1为实施例1高声强中频声波除灰器结构示意

附图2为实施例2高声强中频声波除灰器结构示意

附图3为实施例3高声强中频声波除灰器结构示意

附图4为高声强中频声波除灰器的一种使用状态示意。

实施例1

如图1所示高声强中频声波除灰器，由连轴(1)、导流管(2)、谐振帽(3)、导流锥(11)、二个导流板(21)等构件组装而成，为工艺上的要求，导流管(2) 被加工成可以分开组装的三个部分导流管本体(22)、喷嘴(23)、导流环(24)。二个导流板(21)上各有三个导流孔，导流管本体(22)的后部内壁上有环状凹槽。导流锥(11)呈流线形，导流锥(11)以螺纹固定在连轴(1)的前端，二个导流板(21)分别套装在连轴(1)的前部，并分别与连轴(1)焊固连接。导流环(24)嵌设于二个导流板(21)之间，连轴(1)前部装上导流板(21)导流环(24)后装入导流管本体(22)内，导流板(21)和导流环(24)的外缘与导流管本体(22)后部的环状凹槽的内壁紧密配合。喷嘴(23)以螺纹固定在导流管本体(22)的后端，喷嘴(23)与连轴(1)之间有环状出气口，连轴(1) 的后部装入谐振帽(3)内，连轴(1)的后端出轴与谐振帽(3)的后端轴孔联结，谐振帽(3)的内壁与连轴(1)的外壁壁间形成谐振腔(5)。连轴(1)外径φ1为55mm，连轴(1)中部有凹槽、连轴(1)位于凹槽处的外径φ2为50mm，凹槽构成声波反射器(6)。谐振帽(3)的内径φ3为70mm，仰角α2为55度，内腔长L1为130mm，声波反射器(6)轴向长L2为50mm。喷嘴(23)有锥形孔，喷嘴(23)锥面倾角α1为45度，α3为45度，喷嘴(23)的气流出口端的内径φ4为68mm。

当压缩气流(空气、蒸气、氮气)从导流管进入，经导流板导流孔后从喷嘴喷出，进入谐振腔，谐振声波由反射器幅射出高声强声波对炉管进行除灰清垢，如图4即为本发明高声强中频声波除灰器在裂解炉中的使用状态示意。

实施例2

如图2所示，与实施例1结构不同之处仅在于连轴(1)中部没有凹槽，而喷嘴外端面为倾斜锥面。各部尺寸为：φ1＝50mm，φ3＝72mm，φ4＝66mm， L1＝98mm，L2＝40mm。α1为60度，α2为50度，α3为42度。实施例3

如图3所示，与实施例1结构不同之处仅在于喷嘴外端面为倾斜锥面。各部尺寸为：φ1＝40mm，φ2＝30mm，φ3＝78mm，φ4＝68mm，L1＝100mm， L2＝42mm。α1为45度，α2为55度，α3为30度。

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声波器件-专利编号CN105720941B	2020-05-12	854
一种声波清灰器-专利编号CN103433248A	2020-05-11	708
声波器件-专利编号CN102957397B	2020-05-13	760
声波器件-专利编号CN105811913A	2020-05-13	245
声波装置-专利编号CN105915195B	2020-05-12	659
声波器件-专利编号CN106537772B	2020-05-13	916
一种全天候低频声波传感器-专利编号CN104483012A	2020-05-12	146
一种全天候低频声波传感器-专利编号CN104483012B	2020-05-11	446
一种针对敏感类昆虫的声波驱虫器-专利编号CN106665557A	2020-05-11	111
一种声波清灰器-专利编号CN203470421U	2020-05-11	608

高声强中频声波除灰器

本发明为声波除灰装置，特别提供了高声强中频声波除灰器。

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