專利名稱：采用擴(kuò)散混合的脈沖吹灰工藝及采用該工藝的脈沖吹灰器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于熱爆脈沖吹灰技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種采用擴(kuò)散混合的脈沖吹灰工藝及采用 該工藝的脈沖吹灰器。
背景技術(shù)：
熱爆脈沖吹灰器簡(jiǎn)稱脈沖吹灰器，又名激波吹灰器、沖擊波吹灰器、弱爆吹灰器、爆炸 波吹灰器、爆震波吹灰器、爆震脈沖吹灰器等，最早由前蘇聯(lián)人發(fā)明，1988年傳入我國，是
由"瓦斯炮"演變而來的，其吹灰的基本原理是使燃料與氧化劑氣體的混合氣在與煙道連
通的脈沖發(fā)生器內(nèi)點(diǎn)火爆炸，利用爆炸產(chǎn)生的壓縮沖擊波的"交變沖壓吸拉效應(yīng)"、"物理微 爆效應(yīng)"和高速脈沖射流的"吹掃效應(yīng)"吹除鍋爐受熱面和煙道壁面上的各種積灰，同時(shí)兼 具振動(dòng)、聲波和高溫?zé)峤馊N清灰效應(yīng)。脈沖發(fā)生器又稱激波發(fā)生器、沖擊波發(fā)生器、爆炸
波發(fā)生器、爆震波發(fā)生器、爆炸罐、脈沖罐等；脈沖發(fā)生器可以直接與煙道連通，也可以通 過脈沖導(dǎo)管與煙道連通，脈沖導(dǎo)管又稱發(fā)射管、噴管等。由于屬于干式吹灰，且吹灰強(qiáng)度高、 無死角、作用范圍大、節(jié)能效果好、設(shè)備可靠性高、吹灰費(fèi)用低廉，與傳統(tǒng)的蒸汽吹灰比具 有無與倫比的優(yōu)越性，不但己經(jīng)普遍地用于鍋爐尾部受熱面代替?zhèn)鹘y(tǒng)的蒸汽吹灰，而且也開 始被用于吹除工業(yè)爐窯內(nèi)的積灰和結(jié)渣，甚至還被嘗試用于靜電除塵器的輔助清灰等其它場(chǎng) 合。
己有的脈沖吹灰器都包括專門的混合器，燃料氣和氧化劑氣體都是先共同流過混合器混 合成預(yù)混氣后、再流入脈沖發(fā)生器內(nèi)的，而且充氣一完成就立即點(diǎn)火引爆，這種方法主要依 靠紊流狀態(tài)下微流團(tuán)的橫向竄動(dòng)實(shí)現(xiàn)燃料氣和氧化劑氣體的混合，混合時(shí)間很短，不但對(duì)混 合器內(nèi)的混合流速要求較高，導(dǎo)致流體的阻力損失較大，而且對(duì)混合器本身的要求也很高， 一旦達(dá)不到較理想的混合效果，不但影響爆炸強(qiáng)度，而且在爆炸時(shí)還會(huì)產(chǎn)生較多的析炭，時(shí) 間久了不但會(huì)堵塞流道，還會(huì)造成點(diǎn)火頭短路導(dǎo)致點(diǎn)火失敗、甚至燒毀點(diǎn)火電源。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供采用擴(kuò)散混合的脈沖吹灰工藝及采用該工藝的脈沖吹灰器，這 種工藝對(duì)混合器的要求較低，甚至可以舍棄混合器。
本發(fā)明的工藝方案是采用擴(kuò)散混合的脈沖吹灰工藝，主要是先向脈沖發(fā)生器內(nèi)充入燃 料氣和氧化劑氣體，等待一段時(shí)間后，再引爆脈沖發(fā)生器內(nèi)已充入的燃料氣與氧化劑氣體的 混合氣。
眾所周知，氣體的混合有兩種方式 一種是紊流混合，主要是使混合氣體在較高流速下 達(dá)到較充分的紊流狀態(tài)，依靠紊流狀態(tài)下微流團(tuán)的無規(guī)則橫向竄動(dòng)實(shí)現(xiàn)混合，這種方式只需 要很短的混合時(shí)間；另一種是擴(kuò)散混合，即利用氣體分子的無規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)混合，這種方 式需要相對(duì)較長(zhǎng)的混合時(shí)間。在燃料氣與氧化劑氣體都充入脈沖發(fā)生器后，先等待一段時(shí)間 再點(diǎn)火，脈沖發(fā)生器內(nèi)的燃料氣和氧化劑氣體就可以在這段等待時(shí)間內(nèi)通過擴(kuò)散、即氣體分 子的熱運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)較好的混合，根本與混合器無關(guān)，當(dāng)然就對(duì)混合器沒有什么要求了，而且可 以完全舍棄混合器。
本發(fā)明的工藝方案為熱爆脈沖吹灰提供了一種采用擴(kuò)散混合方式的新工藝，具有如下優(yōu)
點(diǎn)
1. 可以完全舍棄紊流混合方式和混合器，不但可以降低向脈沖發(fā)生器內(nèi)充入燃料氣和氧 化劑氣體時(shí)的流動(dòng)阻力，而且還可以簡(jiǎn)化脈沖吹灰器的結(jié)構(gòu)和組成；
2. 向脈沖發(fā)生器內(nèi)充入燃料氣和氧化劑氣體時(shí)，既可以同時(shí)充入，也可以先后充入，為脈沖吹灰器的充氣方法提供了更廣闊的選擇空間；
3.當(dāng)采用先后向脈沖發(fā)生器內(nèi)充入燃料氣和氧化劑氣體時(shí)，由于先充入的氣體客觀上對(duì) 脈沖發(fā)生器內(nèi)腔進(jìn)行了較好的吹掃，在隨后充入另一種氣體時(shí)就不易引起回火，不但能夠提 高安全性，甚至可以省去充氣前專門的吹掃步驟；
5. 由于能夠省去充氣前專門的吹掃步驟，不但能夠節(jié)省吹掃氣體，而且當(dāng)采用特殊的氧 化劑氣體時(shí)還可以省掉專門的吹掃氣管路；
6. 由于具有較好的混合效果，不但能夠提高爆炸強(qiáng)度，而且可以避免在爆炸時(shí)產(chǎn)生較低 的析炭，從而避免由析炭帶來的一系列問題，進(jìn)而提高脈沖吹灰器的可靠性和安全性。
為了獲得較好混合效果，所述的等待時(shí)間最好大于等于3秒。
為了實(shí)現(xiàn)理想的混合效果，所述的等待時(shí)間最好大于等于5秒。
本發(fā)明的脈沖吹灰器的方案是 一種采用上述熱爆脈沖吹灰工藝方案的熱爆脈沖吹灰器， 主要包括脈沖發(fā)生器、燃料管路、燃料開關(guān)閥、氧化劑管路和氧化劑開關(guān)閥，燃料開關(guān)閥串 接在燃料管路上，氧化劑開關(guān)閥串接在氧化劑管路上，燃料管路和氧化劑管路是直接或通過 混合管路與脈沖發(fā)生器的進(jìn)口連接的。
進(jìn)行吹灰作業(yè)時(shí)，可以采用本發(fā)明的工藝方案，打開燃料開關(guān)閥和氧化劑開關(guān)閥向脈沖 發(fā)生器內(nèi)充入燃料氣和氧化劑氣體，而后關(guān)閉燃料開關(guān)閥和氧化劑開關(guān)閥，等待一段時(shí)間后 再引爆己利用這段等待時(shí)間進(jìn)行了較好的擴(kuò)散混合的燃料氣與氧化劑氣體的混合氣。
本發(fā)明的熱爆脈沖吹灰器的主要優(yōu)點(diǎn)是省掉了專門的混合器甚至混合管路。
為了在向脈沖發(fā)生器內(nèi)充入燃料氣和氧化劑氣體時(shí)順帶利用一下紊流混合方式、獲得更 好的混合方式或在一定程度上縮短引爆前的等待時(shí)間，燃料管路和氧化劑管路最好是通過混 合管路與脈沖發(fā)生器的進(jìn)口連接的。


下面結(jié)合附圖、通過具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的工藝和脈沖吹灰器給出進(jìn)一步的說明。 附圖1是本發(fā)明實(shí)施例1的脈沖發(fā)生器及其安裝示意圖 附圖2是本發(fā)明實(shí)施例2的脈沖發(fā)生器及其安裝示意圖； 附圖3是本發(fā)明實(shí)施例3的脈沖發(fā)生器及其安裝示意圖。
圖中l(wèi).熱爆脈沖發(fā)生器，2.爐墻，3.脈沖導(dǎo)管，4.煙道，5.混合管路，6.燃料開關(guān)閥， 7.燃料管路，8.氧化劑管路，9.氧化劑開關(guān)閥，IO.混合器。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例h
本實(shí)施例既進(jìn)一步說明本發(fā)明的工藝也進(jìn)一步說明本發(fā)明的熱爆脈沖吹灰器。如附圖1 所示，脈沖吹灰器主要包括脈沖發(fā)生器l、燃料管路7、氧化劑管路8、燃料開關(guān)閥6、氧化 劑開關(guān)閥9和脈沖導(dǎo)管3，脈沖發(fā)生器1出口朝下倒立安裝在爐墻2外，其容積為120升， 脈沖導(dǎo)管3—端與脈沖發(fā)生器1的出口連接，另一端伸入煙道4內(nèi)，燃料開關(guān)閥6串接在燃 料管路7上，氧化劑開關(guān)閥9串接在氧化劑管路8上，燃料管路7和氧化劑管路8都是直接 與脈沖發(fā)生器l的進(jìn)口連接的。
進(jìn)行吹灰作業(yè)時(shí)，同時(shí)打開燃料開關(guān)閥6和氧化劑開關(guān)閥9向脈沖發(fā)生器1內(nèi)充入110 升空氣和9升乙炔，而后同時(shí)關(guān)閉燃料開關(guān)閥6和氧化劑開關(guān)閥9，等待5秒后，引爆脈沖 發(fā)生器1內(nèi)己通過擴(kuò)散充分混合的乙炔與空氣的混合氣。
實(shí)施例2:
本實(shí)施例既進(jìn)一步說明本發(fā)明的工藝也進(jìn)一步說明本發(fā)明的熱爆脈沖吹灰器。如附圖2 所示，脈沖吹灰器主要包括脈沖發(fā)生器1、燃料管路7、氧化劑管路8、燃料開關(guān)閥6、氧化劑開關(guān)閥9和混合管路5，脈沖發(fā)生器1倒立安裝在爐墻2外并且其出口直接與煙道4接通， 其容積是60升，燃料管路7和氧化劑管路8通過混合管路5與脈沖發(fā)生器1的進(jìn)口連接，燃 料開關(guān)閥串接在燃料管路上，氧化劑開關(guān)閥串接在氧化劑管路上。進(jìn)行吹灰作業(yè)時(shí)，先同時(shí) 打開燃料開關(guān)閥和氧化劑開關(guān)閥，從脈沖發(fā)生器1的進(jìn)口充入共55升液化石油氣和氧氣，二 者的配比符合化學(xué)當(dāng)量配比，而后同時(shí)關(guān)閉燃料開關(guān)閥6和氧化劑開關(guān)閥9，等待3秒后， 再引爆脈沖發(fā)生器1內(nèi)己通過擴(kuò)散充分混合的液化石油氣與氧氣的混合氣。 實(shí)施例3:
本實(shí)施例僅是本發(fā)明工藝的進(jìn)一步說明。如附圖3所示，本實(shí)施例與實(shí)施例2基本相同， 不同之處在于在混合管路5上串接有一個(gè)混合器10，這樣在向脈沖發(fā)生器1內(nèi)充入燃料氣 和氧化劑氣體時(shí)，不但可以先進(jìn)一步通過混合管路5進(jìn)行預(yù)混合，而且還可以先通過混合器 進(jìn)行預(yù)混合，能夠進(jìn)一步強(qiáng)化混合效果或縮短引爆前的等待時(shí)間。
本實(shí)施例中的脈沖吹灰器由于包括了混合器，不能作為本發(fā)明的脈沖吹灰器的實(shí)施例。
權(quán)利要求
1.采用擴(kuò)散混合的脈沖吹灰工藝，主要是先向脈沖發(fā)生器(1)內(nèi)充入燃料氣和氧化劑氣體，然后引爆該脈沖發(fā)生器(1)內(nèi)充入的燃料氣與氧化劑氣體的混合氣，其特征在于在向脈沖發(fā)生器(1)內(nèi)充入燃料氣和氧化劑氣體后，先等待一段時(shí)間，再引爆該脈沖發(fā)生器(1)內(nèi)已充入的燃料氣和氧化劑氣體的混合氣。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用擴(kuò)散混合的脈沖吹灰工藝，其特征在于所述的等待時(shí)間 大于等于3秒。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用擴(kuò)散混合的脈沖吹灰工藝，其特征在于所述的等待時(shí)間 大于等于5秒。
4. 采用權(quán)利要求1所述的工藝的熱爆脈沖吹灰器，主要包括脈沖發(fā)生器(1)、燃料管路(7) 、燃料開關(guān)閥(6)、氧化劑管路(8)和氧化劑開關(guān)閥(9)，燃料開關(guān)閥(6)串接在燃 料管路(7)上，氧化劑開關(guān)閥(9)串接在氧化劑管路(8)上，其特征在于燃料管路(7) 和氧化劑管路(8)或者是直接與脈沖發(fā)生器(1)連接的，或者是僅通過混合管路(5)和/ 或除混合器(10)之外的其它部件間接與脈沖發(fā)生器(1)連接的。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的熱爆脈沖吹灰器，其特征在于燃料管路(7)和氧化劑管路(8) 是通過混合管路間接與脈沖發(fā)生器(1)的進(jìn)口連接的。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的熱爆脈沖吹灰器，其特征在于燃料管路(7)和氧化劑管路 (8)是直接與脈沖發(fā)生器(1)連接的。
全文摘要
本發(fā)明屬于熱爆脈沖吹灰技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種采用擴(kuò)散混合的脈沖吹灰工藝及采用該工藝的脈沖吹灰器，工藝主要是先向脈沖發(fā)生器內(nèi)充入燃料氣和氧化劑氣體，在燃料氣和氧化劑氣體都充入脈沖發(fā)生器后，先等待一段時(shí)間，再引爆脈沖發(fā)生器內(nèi)的燃料氣與氧化劑氣體的混合氣；脈沖吹灰器則主要是省去了混合器。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)主要是采用了擴(kuò)散混合方式，提高了爆炸強(qiáng)度、安全性和可靠性，可以省去吹掃工序和混合器，工藝和設(shè)備都更簡(jiǎn)單。
文檔編號(hào)F23J3/00GK101307910SQ20081011181
公開日2008年11月19日 申請(qǐng)日期2008年5月19日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月19日
發(fā)明者曹義國 申請(qǐng)人:北京高瞻科技有限公司