一種煤礦用磁致伸縮超聲波除垢裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種煤礦用磁致伸縮超聲波除垢裝置，包括：礦用隔爆型脈沖電源和礦用隔爆型磁致伸縮換能器，所述礦用隔爆型脈沖電源的輸出端與礦用隔爆型磁致伸縮換能器的輸入端連接。本實(shí)用新型可以對(duì)煤礦瓦斯抽放管道、鍋爐、熱交換器、空氣壓縮機(jī)等設(shè)備的除垢，滿(mǎn)足礦用安全等級(jí)，對(duì)水體和環(huán)境無(wú)污染，對(duì)管道和容器無(wú)腐蝕，長(zhǎng)期使用除垢效果明顯。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種煤礦用磁致伸縮超聲波除垢裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種防、除垢裝置，特別提供一種煤礦用磁致伸縮超聲波除垢裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]瓦斯抽采管道將煤礦采空區(qū)瓦斯氣體抽到地面進(jìn)行排空或利用，在抽放的瓦斯氣體中含有大量的水汽和粉塵，這些物質(zhì)附著在瓦斯抽放管壁上，嚴(yán)重影響瓦斯抽放效果，危及礦工生命安全。煤礦鍋爐、熱交換器等設(shè)備長(zhǎng)期使用表面都會(huì)產(chǎn)生大量水垢，影響熱交換效率，浪費(fèi)能源。
[0003]傳統(tǒng)的化學(xué)除垢會(huì)對(duì)瓦斯抽放管壁或鍋爐容器造成腐蝕，縮短設(shè)備的使用壽命；添加化學(xué)藥劑則對(duì)水體和環(huán)境造成污染，容易滋生微生物；設(shè)備除垢檢修還需停機(jī)、影響生產(chǎn)。因此，在越來(lái)越重視環(huán)保、強(qiáng)調(diào)可持續(xù)發(fā)展的今天，化學(xué)除垢表現(xiàn)出越來(lái)越明顯的局限性。
[0004]目前，超聲波除垢技術(shù)作為一種清潔的在線(xiàn)除垢技術(shù)已經(jīng)在石油化工、冶金、電力等行業(yè)得到了應(yīng)用。但由于煤礦行業(yè)環(huán)境的特殊性，對(duì)設(shè)備本身的安全性能要求極高，因此有必要設(shè)計(jì)一種符合礦用安全等級(jí)的超聲波除塵除垢裝置，用于煤礦瓦斯抽放管道、鍋爐、熱交換器、空氣壓縮機(jī)等設(shè)備的除垢，徹底改變煤礦除塵除垢方式，提高瓦斯抽放效率和熱交換效率，節(jié)約能源，保障安全。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]本實(shí)用新型的目的在于提供一種煤礦用磁致伸縮超聲波除垢裝置，可有效解決上述問(wèn)題。
[0006]本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:一種煤礦用磁致伸縮超聲波除垢裝置，包括:礦用隔爆型脈沖電源和礦用隔爆型磁致伸縮換能器，所述礦用隔爆型脈沖電源的輸出端與礦用隔爆型磁致伸縮換能器的輸入端連接。礦用隔爆型脈沖電源的功能是把交流電源轉(zhuǎn)換成一定頻率的脈沖信號(hào)；礦用隔爆型磁致伸縮換能器的作用是把電子脈沖能量轉(zhuǎn)換成機(jī)械能量，產(chǎn)生超聲波振動(dòng)。
[0007]優(yōu)選的，所述礦用隔爆型脈沖電源包括:防爆外殼上蓋I和防爆殼體I 2，所述防爆外殼上蓋I設(shè)于防爆殼體I 2上，兩者通過(guò)緊固螺栓4連接，所述防爆外殼上蓋I上設(shè)有鋼化玻璃觀(guān)察窗3，通過(guò)鋼化玻璃觀(guān)察窗3可以觀(guān)察裝置當(dāng)前工作狀態(tài)。所述鋼化玻璃觀(guān)察窗3的安裝方式為內(nèi)裝式，可有效防止失爆。所述防爆殼體I 2前端設(shè)有線(xiàn)纜引入裝置I 9。
[0008]優(yōu)選的，所述礦用隔爆型磁致伸縮換能器包括:防爆殼體II 6、波導(dǎo)頭7和防爆外殼后蓋8,所述波導(dǎo)頭7設(shè)于防爆殼體II 6的前端,所述防爆外殼后蓋8設(shè)于防爆殼體II 6的后端，所述防爆外殼后蓋8上還設(shè)有線(xiàn)纜引入裝置II 10，所述線(xiàn)纜引入裝置II 10通過(guò)線(xiàn)纜5與線(xiàn)纜引入裝置I 9連接。波導(dǎo)頭7可通過(guò)焊接或緊固方式安裝在管道、鍋爐容器的表面。
[0009]本實(shí)用新型具有以下有益的效果:
[0010]本實(shí)用新型可以對(duì)煤礦瓦斯抽放管道、鍋爐、熱交換器、空氣壓縮機(jī)等設(shè)備的除垢，滿(mǎn)足礦用安全等級(jí)，對(duì)水體和環(huán)境無(wú)污染，對(duì)管道和容器無(wú)腐蝕，長(zhǎng)期使用除垢效果明顯，一般在安裝使用后三至六個(gè)月內(nèi)可以除去80%以上的老垢，以后陸續(xù)清除干凈，并能抑制新垢繼續(xù)沉積。
[0011]超聲波脈沖長(zhǎng)期作用于瓦斯抽放管道上，使抽放氣體中的氧氣分子不容易滲入到管壁上，消除了管道腐蝕的源頭，防止管道被氧氣腐蝕，在除去管道附著塵垢的同時(shí)保護(hù)了金屬管道。
[0012]對(duì)于煤礦鍋爐等熱交換設(shè)備，裝置減弱了水與管壁直接流體的阻力，加快了水與受:熱表面的交換速度，提聞了熱量傳遞，換熱設(shè)備在無(wú)垢狀態(tài)下運(yùn)行，減少了熱損耗，提聞熱效率3%至5%。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖2為本實(shí)用新型礦用隔爆型脈沖電源A-A剖視圖；
[0015]圖3為本實(shí)用新型礦用隔爆型脈沖電源B-B剖視圖；
[0016]圖4為本實(shí)用新型礦用隔爆型磁致伸縮換能器C-C剖視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0018]如圖1-4所示，一種煤礦用磁致伸縮超聲波除垢裝置，包括:礦用隔爆型脈沖電源和礦用隔爆型磁致伸縮換能器，礦用隔爆型脈沖電源的功能是把交流電源轉(zhuǎn)換成一定頻率的脈沖信號(hào)；礦用隔爆型磁致伸縮換能器的作用是把電子脈沖能量轉(zhuǎn)換成機(jī)械能量，產(chǎn)生超聲波振動(dòng)。
[0019]所述礦用隔爆型脈沖電源包括:防爆外殼上蓋I和防爆殼體I 2，所述防爆外殼上蓋I設(shè)于防爆殼體I 2上，兩者通過(guò)緊固螺栓4連接，所述防爆外殼上蓋I上設(shè)有鋼化玻璃觀(guān)察窗3，通過(guò)鋼化玻璃觀(guān)察窗3可以觀(guān)察裝置當(dāng)前工作狀態(tài)。所述鋼化玻璃觀(guān)察窗3的安裝方式為內(nèi)裝式，可有效防止失爆。所述防爆殼體I 2前端設(shè)有線(xiàn)纜引入裝置I 9。
[0020]所述礦用隔爆型磁致伸縮換能器包括:防爆殼體II 6、波導(dǎo)頭7和防爆外殼后蓋8，所述波導(dǎo)頭7設(shè)于防爆殼體II 6的前端，所述防爆外殼后蓋8設(shè)于防爆殼體II 6的后端，所述防爆外殼后蓋8上還設(shè)有線(xiàn)纜引入裝置II 10，所述線(xiàn)纜引入裝置II 10通過(guò)線(xiàn)纜5與線(xiàn)纜引入裝置I 9連接。波導(dǎo)頭7可通過(guò)焊接或緊固方式安裝在管道、鍋爐容器的表面。
[0021 ] 超聲波的聲波作用于液體時(shí)，液體內(nèi)形成許多微小的氣泡，形成“空化效應(yīng)”，氣泡的破裂會(huì)產(chǎn)生能量極大的沖擊波，影響了碳化沉積物內(nèi)部機(jī)構(gòu)的牢固性，破壞碳化沉積物與金屬表面的附著關(guān)系，產(chǎn)生許多細(xì)小的裂紋，當(dāng)裂紋逐漸增多后，水垢便形成砂礫裝顆粒，從附著管壁上脫落下來(lái)。水在毛細(xì)的作用下通過(guò)細(xì)小裂紋滲入到受熱表面并不斷蒸發(fā)，從而帶動(dòng)碳化沉積物膨脹，成片脫落，將塵垢徹底清除。
[0022]超聲波作用于金屬表面時(shí)，產(chǎn)生的機(jī)械振動(dòng)能量使得金屬和塵垢隨之震動(dòng)，由于三者之間的頻率響應(yīng)不同，這種不同步的振動(dòng)使得塵垢層與管壁表面的相對(duì)剪切力，形成“剪切效應(yīng)”，破壞了塵垢與金屬管壁的結(jié)合力，導(dǎo)致垢層產(chǎn)生疲勞脫落。
[0023]礦用隔爆型脈沖電源使用交流380伏礦用等級(jí)電壓，經(jīng)過(guò)電源模塊將電壓轉(zhuǎn)換成直流電源為其它模塊供電；MCU/脈沖模塊用于產(chǎn)生固定頻率的脈沖信號(hào)，經(jīng)過(guò)反饋調(diào)節(jié)和功率放大后將信號(hào)輸出至換能器信號(hào)輸入端；礦用隔爆型脈沖電源還設(shè)有采集模塊實(shí)時(shí)采集換能器工作信號(hào)，通過(guò)顯示模塊將工作電源和換能器狀態(tài)顯示出來(lái)。
[0024]礦用隔爆型磁致伸縮換能器的頻率輸入模塊接收礦用隔爆型脈沖電源發(fā)出的頻率信號(hào)，經(jīng)過(guò)放大電路后驅(qū)動(dòng)換能器以超聲波頻率振動(dòng)。磁致伸縮換能器利用磁致伸縮原理，采用具有磁致伸縮效應(yīng)的材料，當(dāng)外面施加交變磁場(chǎng)作用時(shí)，材料內(nèi)部的磁疇將發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，使其磁化方向盡量與外磁場(chǎng)方向趨于一致，從而使該材料沿外磁場(chǎng)方向的長(zhǎng)度發(fā)生變化，產(chǎn)生磁致伸縮形變，從而在與它表面緊密接觸的介質(zhì)中激發(fā)出機(jī)械振動(dòng)波，即為超聲波。
[0025]上述實(shí)施例只為說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，其目的在于讓熟悉此項(xiàng)技術(shù)的人士能夠了解本實(shí)用新型的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，并不能以此限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。凡根據(jù)本實(shí)用新型精神實(shí)質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種煤礦用磁致伸縮超聲波除垢裝置，其特征在于，包括:礦用隔爆型脈沖電源和礦用隔爆型磁致伸縮換能器，所述礦用隔爆型脈沖電源的輸出端與礦用隔爆型磁致伸縮換能器的輸入端連接；所述礦用隔爆型脈沖電源包括:防爆外殼上蓋(I)和防爆殼體I (2)，所述防爆外殼上蓋(I)設(shè)于防爆殼體I (2)上，兩者通過(guò)緊固螺栓(4)連接，所述防爆外殼上蓋(I)上設(shè)有鋼化玻璃觀(guān)察窗(3)，所述鋼化玻璃觀(guān)察窗(3)的安裝方式為內(nèi)裝式，所述防爆殼體I (2)前端設(shè)有線(xiàn)纜引入裝置I (9);所述礦用隔爆型磁致伸縮換能器包括:防爆殼體II (6)、波導(dǎo)頭(7)和防爆外殼后蓋(8)，所述波導(dǎo)頭(7)設(shè)于防爆殼體II (6)的前端，所述防爆外殼后蓋(8)設(shè)于防爆殼體II (6)的后端，所述防爆外殼后蓋(8)上還設(shè)有線(xiàn)纜引入裝置II (10)，所述線(xiàn)纜引入裝置II (10)通過(guò)線(xiàn)纜(5)與線(xiàn)纜引入裝置I (9)連接。
【文檔編號(hào)】F28G7/00GK203729949SQ201320756753
【公開(kāi)日】2014年7月23日 申請(qǐng)日期:2013年11月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月25日
【發(fā)明者】陳騁, 白雪, 馮智鵬, 趙洪超, 朱明亮 申請(qǐng)人:煤科集團(tuán)沈陽(yáng)研究院有限公司