本發(fā)明涉及鍋爐工具技術(shù)領(lǐng)域，具體指一種用于鍋爐、面粉、水泥等行業(yè)清除積灰結(jié)渣的壓縮空氣激波吹灰器。

背景技術(shù)：

受燃料性質(zhì)和鍋爐熱負荷提高的影響，鍋爐中過熱器、省煤器、加熱爐等器件的受熱面經(jīng)常會產(chǎn)生積灰結(jié)渣的現(xiàn)象。積灰層的低導熱性大大降低了壁面的傳熱效率，能引起排煙溫度過高、鍋爐效率降低、煤耗增加等一系列問題，對鍋爐害處非常大。而其他如面粉、水泥廠內(nèi)的粉塵也需及時清除，以避免發(fā)生粉塵爆炸災害。于是各類吹灰器就得到了廣泛使用。

由于激波吹灰器吹灰機理先進、吹灰效果好的優(yōu)點，目前市場應(yīng)用廣泛。激波吹灰器按照工作介質(zhì)的不同又可分為燃氣激波吹灰器和空氣激波吹灰器。相比燃氣激波吹灰器，空氣激波吹灰器內(nèi)不發(fā)生化學反應(yīng)，安全性高，不易堵塞，應(yīng)用領(lǐng)域更廣(燃氣激波吹灰器只能用在鍋爐低溫段，不能用在面粉廠這樣禁止明火的場合)，且避免了燃氣預混對燃燒過程和激波生成的影響。

但目前空氣激波吹灰器仍存在一些不足：⑴瞬間產(chǎn)生的激波壓力、溫度、密度急劇升高，破壞力很強，需要考慮吹灰裝置的安全性問題；⑵壓縮空氣產(chǎn)生激波的關(guān)鍵在于破膜速度，目前多采用的膜片式快速閥等很難接近理想的開門速度，造成激波生成質(zhì)量不佳，吹灰效果不顯著；⑶囿于目前的空氣激波生成機理，很多空氣激波吹灰器都設(shè)置有活塞、密封墊、緩沖墊等易磨損件，這就需要定期檢查設(shè)備、更換器件，后期維護成本高。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種壓縮空氣激波吹灰器。

本發(fā)明是通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

一種壓縮空氣激波吹灰器，包括高壓段、擾流段和出口段，高壓段與擾流段連接，擾流段與出口段連接；所述高壓段、擾流段和出口段的橫截面均為圓形，所述擾流室與所述高壓室的直徑相等，所述出口段進氣端與所述擾流室的直徑相等，所述出口段為漸縮形的圓形噴管；

所述高壓段包括連接管道、電動截止閥、單向閥、泄爆閥、壓力傳感器和高壓室；所述高壓室的進氣端開有一個進氣孔，所述連接管道的出氣端通過所述進氣孔與所述高壓室連通；所述電動截止閥和單向閥設(shè)于所述連接管道上，所述泄爆閥和壓力傳感器設(shè)于所述高壓室上；

所述擾流段包括電磁擋板、障礙物和擾流室，所述擾流室的進氣端與高壓室的出氣端連接；所述電磁擋板設(shè)于所述擾流室的進氣端與高壓室的出氣端的連接處，所述障礙物固設(shè)于所述擾流室的內(nèi)環(huán)壁上。

進一步，所述障礙物至少為2排，每一排障礙物的數(shù)量不限。

進一步，所述障礙物為6排，且所述6排障礙物在所述擾流室的內(nèi)環(huán)壁上交錯設(shè)置。

進一步，所述障礙物為立方體結(jié)構(gòu)。

進一步，所述電動截止閥、所述電磁擋板和所述壓力傳感器均與外界自動控制系統(tǒng)連接，相互協(xié)作控制整個吹灰器的運行。

進一步，所述電磁擋板通過鉚接固定在高壓室和擾流室之間。

所述出口段為一漸縮形的圓形噴管。

進一步，所述擾流段與出口段加工成一整體。

所述連接管道用于接入外界提供的高壓空氣。

所述電動截止閥用于開啟或關(guān)閉高壓氣體進入高壓室。

所述單向閥用于防止空氣逆流。

所述泄爆閥，當高壓室內(nèi)空氣壓力高于設(shè)定值，泄爆閥自動開啟，部分高壓空氣從泄爆閥噴出，避免損傷設(shè)備和不必要的安全事故。

所述壓力傳感器用于測定高壓空氣室內(nèi)的壓力。

所述電磁擋板的響應(yīng)時間為毫秒級，當高壓室內(nèi)的壓縮空氣達到設(shè)計壓力范圍，電磁擋板迅速開啟，壓縮空氣瞬間被釋放到擾流室中，形成類似于高壓氣體沖擊破膜過程。

進一步，所述電動截止閥、電磁擋板和壓力傳感器均與控制系統(tǒng)連接，相互協(xié)作控制整個吹灰器的運行。

進一步，所述障礙物前后交錯設(shè)置六排，或根據(jù)實際情況調(diào)整疏密和排數(shù)，矩形障礙物可以增強流場的湍流度，當高壓空氣射流流過障礙物時，增強的擾動有助于流場中的壓縮波匯聚形成激波。

所述出口段呈漸縮形，使得激波在噴射管內(nèi)進一步穩(wěn)定和加強，提高吹灰效果。

有益效果：

所述的一種壓縮空氣激波吹灰器，安全高效、設(shè)備簡單、適用范圍廣、出口壓力可調(diào)等優(yōu)點。首先在高壓室中設(shè)置泄爆閥，及連接管道上設(shè)置電動截止閥和單向閥，能夠保障設(shè)備在安全壓力下運行，提高整個吹灰系統(tǒng)的安全性能；其次所設(shè)計的帶障礙物的擾流段，增強流場的湍流度，使壓縮波在傳播過程中更快地發(fā)展成為激波，同樣漸縮形的出口段使激波進一步穩(wěn)定集中，提高激波生成質(zhì)量；再其次，本發(fā)明可以根據(jù)灰渣的厚度和性質(zhì)調(diào)整不同的吹灰壓力，節(jié)省功耗；最后采用響應(yīng)時間為毫秒級的電磁擋板控制破膜時間，開門速度很快，省去了活塞、密封墊片等易磨損件，降低了后期的維護成本。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的總體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為擾流段的截面圖。

圖中：1-連接管道，2-電動截止閥，3-單向閥，4-泄爆閥，5-壓力傳感器，6-高壓室，7-電磁擋板，8-障礙物，9-擾流室，10-出口段。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步描述：

如圖1、2所示，一種壓縮空氣激波吹灰器，包括高壓段、擾流段和出口段10，高壓段與擾流段連接，擾流段與出口段10連接；所述高壓段、擾流段和出口段10的橫截面均為圓形，所述擾流室9與所述高壓室6的直徑相等，所述出口段10進氣端與所述擾流室9的直徑相等，所述出口段10為漸縮形的圓形噴管；

所述高壓段包括連接管道1、電動截止閥2、單向閥3、泄爆閥4、壓力傳感器5和高壓室6；所述高壓室6的進氣端開有一個進氣孔，所述連接管道1的出氣端通過所述進氣孔與所述高壓室6連通；所述電動截止閥2和單向閥3設(shè)于所述連接管道1上，所述泄爆閥4和壓力傳感器5設(shè)于所述高壓室6上；

所述擾流段包括電磁擋板7、障礙物8和擾流室9，所述擾流室9的進氣端與高壓室6的出氣端連接；所述電磁擋板7設(shè)于所述擾流室9的進氣端與高壓室6的出氣端的連接處，所述障礙物8固設(shè)于所述擾流室9的內(nèi)環(huán)壁上。

所述障礙物8至少為2排。

所述障礙物8為6排，且所述6排障礙物8在所述擾流室9的內(nèi)環(huán)壁上交錯設(shè)置。

所述障礙物8為立方體結(jié)構(gòu)。

所述電動截止閥2、所述電磁擋板7和所述壓力傳感器5均與外界自動控制系統(tǒng)連接。

下面，對本發(fā)明所述的裝置的工作原理進行描述：

(1)為高壓室6設(shè)定參數(shù)范圍(如x<p<y)，即當高壓室6內(nèi)壓強低于x帕時打開電動截止閥2；當高壓室6內(nèi)壓強高于x帕時，關(guān)閉電動截止閥2；當高壓室6內(nèi)壓強高于y帕時，泄爆閥4開啟；高壓室6內(nèi)壓強x<p<y可根據(jù)需要開啟電磁擋板7釋放壓縮空氣。

(2)將壓縮空氣激波吹灰器安置在需要清灰的鍋爐元件、面粉廠、水泥廠等，打開電動截止閥2，壓力傳感器5測定高壓室6內(nèi)壓力，達到設(shè)定壓力時，關(guān)閉電動截止閥2；開啟電磁擋板7，壓縮空氣迅速進入擾流室9中形成類似于高壓氣體沖擊破膜過程，壓縮波在障礙塊8擾動加速后進入出口段10進一步穩(wěn)定集中，進行吹灰工作。

(3)一次吹灰結(jié)束后閉合電磁擋板7，完成一次吹灰，打開電動截止閥2，開始二次吹灰。

(4)數(shù)次清灰結(jié)束后卸下除灰器，簡單清理吹灰器。