專利名稱：變質量低頻聲波吹灰器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種用于鍋爐爐膛，高溫過熱器、空氣預熱器、等煙氣能量交換設備、粉塵輸送設備進行清除積灰的裝置，屬于一種聲波吹灰器，特別是一種變質量低頻聲波吹灰器。
背景技術：
鍋爐在生產運行過程中，其受熱面(水冷壁、過熱器、省煤器、換熱器、煙道等)與煤燃燒氣體接觸的表面存在積灰、結渣和結焦現象，使鍋爐的傳熱效果嚴重削弱，熱交換效率大大降低，造成煤燃燒熱值的極大浪費，同時加重受熱體管壁腐蝕和磨損，增加鍋爐“爆管” 事故發生的幾率，影響安全生產。爐內結焦同樣也對鍋爐安全運行構成極大危害。采用的傳統清灰設備，蒸汽吹灰設備系統已沿用近百年，對鍋爐爐管沖刷強、更換鍋爐爐管費用很大，設備系統復雜、后期維護工作量很大，故障率高，但吹灰效果好。特別是高溫區域，目前沒有替代設備。不適用于鍋爐尾部。脈沖吹灰器一有易燃氣體，存在安全隱
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)Qi、O目前使用的聲波吹灰器功率小，故障率較高，如旋笛式聲波吹灰器在工作中如油、 水、灰渣等雜質進入內部，旋轉部件極易卡澀，使其不能正常工作，能量轉換效率低。
發明內容本實用新型的目的在于提供一種變質量低頻聲波吹灰器，其結構合理，能量轉化效率高，吹灰效果好，性能安全可靠，使用壽命長，可以提高鍋爐效率，使鍋爐安全運行，而且隔聲隔熱效果好，降低對環境噪音污染。本實用新型的目的是這樣實現的一種變質量低頻聲波吹灰器，電動機通過聯軸器連接著主軸，通過軸承座安裝的主軸其輸出端軸上依次安裝著葉輪和氣缸，葉輪固裝在主軸上，主軸與氣缸中心的配合孔動配合，盤面均布有導流槽的靜錐體發聲盤固裝在氣缸出氣口的盤面上，主軸與靜錐體發聲盤小端端面上的配合孔動配合，在伸出靜錐體發聲盤裝配孔主軸的端軸上固裝著與靜錐體發聲盤相配合的盤面均布有導流槽的動錐體發聲盤， 氣缸的上端面通過法蘭連接著與動、靜錐體發聲盤相配合的喉管，通過喉管收縮出口法蘭連接著變質量槽式噴管，在喉管擴張進口法蘭上連接著包容喉管和變質量槽式噴管的隔聲罩，在隔聲罩的外壁上設置著隔聲隔熱層。本實用新型由動、靜錐體發聲盤構成的旋轉式聲波發生器由電動機帶動動錐體發聲盤高速旋轉，使切割氣流的間隙控制在0. 1—0.05mm范圍內。動錐體發聲盤邊緣在一定氣體壓力的作用下，擺動量小而且運行穩定，用于切割間隙小，顯著地提高了能量轉化率。 因此，本實用新型采用錐體結構，更加符合空氣動力學原理，能夠很好的控制切割氣流間的間隙，擺動量小，運行穩定，能量轉化率高。本實用新型氣缸的結構使進入氣缸的氣流流動穩定，使氣流流動順暢，沒有死角，動能損失小，能量集中，提高了能量轉換效率。喉管提高了調制氣流聲源聲強，和能量轉換效率，提高了吹灰器清灰、除垢和除焦的效果。變質量槽式噴管使氣流獲得較高的速度，提高氣流的穩定性和氣動性能。隔聲隔熱層有效地隔熱和降低了噪音。 本實用新型結構合理，能量轉化效率高，吹灰效果好，性能安全可靠，使用壽命長， 進而提高了鍋爐效率，使鍋爐安全運行，而且隔聲隔熱效果好，降低了對環境噪音污染，改善了操作人員的工作環境。
[0009]下面將結合附圖對本實用新型作進一步的描述，[0010]圖1為本實用新型的剖視結構示意圖；[0011]圖2為動、靜錐體發聲盤剖視結構示意圖；[0012]圖3為動、靜錐體發聲盤間隙調整裝置剖視結構示意圖[0013]圖4為圖3的俯視結構示意圖；[0014]圖5為葉輪主視結構示意圖；[0015]圖6為圖5的仰視結構示意圖；[0016]圖7為圖5的k—k剖視結構示意圖；[0017]圖8為氣缸的俯視結構示意圖；[0018]圖9為圖8的k—k剖視結構示意圖；[0019]圖10為喉管的剖視結構示意圖；[0020]圖11為變質量槽式噴管的主視結構示意圖；[0021]圖12為圖11的右視結構示意圖。
具體實施方式一種變質量低頻聲波吹灰器，如圖1所示，電動機1通過聯軸器連接著主軸2，通過軸承座安裝的主軸2其輸出端軸上依次安裝著葉輪3和氣缸4，葉輪3固裝在主軸2上，主軸 2與氣缸4中心的配合孔動配合，盤面均布有導流槽12的靜錐體發聲盤5固裝在氣缸4出氣口的盤面上，主軸2與靜錐體發聲盤5小端端面上的配合孔動配合，在伸出靜錐體發聲盤 5裝配孔主軸2的端軸上固裝著與靜錐體發聲盤5相配合的盤面均布有導流槽15的動錐體發聲盤6，氣缸4的上端面通過法蘭連接著與動、靜錐體發聲盤6、5相配合的喉管7，通過喉管7收縮出口法蘭連接著變質量槽式噴管8，在喉管7擴張進口法蘭上連接著包容喉管7和變質量槽式噴管8的隔聲罩9，在隔聲罩9的外壁上設置著隔聲隔熱層10。如圖2所示，在靜錐體發聲盤錐體形盤11的盤面上沿呈放射狀均布的射線上分別設置著等腰梯形的靜盤導流槽12，在靜錐體發聲盤的錐體形盤11大端端面上設置著法蘭盤13，法蘭盤13上均布的安裝孔通過螺栓將靜錐體發聲盤5固裝在氣缸4出氣口的端面上。動錐體發聲盤錐體形盤14的內盤面與靜錐體發聲盤錐體形盤11的外盤面相配合，在動錐體發聲盤錐體形盤14 面上均布設置著與靜錐體發聲盤錐體形盤11盤面均布設置的靜盤導流槽12相對應的動盤導流槽15。本實用新型的聲波發生器是由相互配合的靜錐體發聲盤和動錐體發聲盤構成， 在動、靜錐體發聲盤的錐體形盤面上分別沿呈放射狀均布的射線上設置著相互對應的等腰梯形動、靜盤導流槽，電動機帶動動錐體發聲盤高速旋轉切割氣流產生聲波。如圖3、圖4所示，在靜錐體發聲盤5上設置著與動錐體發聲盤6盤面之間的間隙微調裝置，間隙微調裝置的結構為在氣缸4上端面下凹的圓環形裝配臺面上均布間隔交錯設置著螺孔和盲孔；在靜錐體發聲盤5法蘭盤上均布設置的螺孔與氣缸4裝配臺面上間隔交錯布置的螺孔和盲孔相對應，在與氣缸4裝配臺面上螺孔相對應的靜錐體發聲盤5的螺孔中安裝固定螺釘16，在與氣缸4裝配臺面上盲孔相對應的靜錐體發聲盤5的螺孔中安裝下端具有頂柱的調整螺釘 17，調整螺釘17的頂柱與盲孔動配合，調整螺釘17的上部的螺栓與靜錐體發聲盤5的螺孔相配合。調整控制原理動錐體是固定在軸端，被園型鎖緊螺母、止回墊片及鍵固定不動，與軸端部間隙，形位公差要求垂直度丄0. 02 ；同心度 0. 02基準為軸心線；靜錐體是套在軸上與軸動配合，靜錐體與氣缸連接，通過固定螺栓被固定在氣缸上，調整螺釘可調整控制靜錐體，使其位置上下移動。以氣缸端面為基準測量靜錐體的高度，來準確控制調整與動錐體之間的間隙。調整達到要求即可用固定螺栓固定。本實用新型可將動、靜錐體發聲盤之間的配合間隙調整控制其間隙在0.05 0. IOmm(此微調控制機構不受熱度膨脹的影響)。由于控制的切割氣流的間隙很小，能量轉化率比較高。如圖5、圖6、圖7所示。葉輪3的結構為葉輪輪轂18的圓周面上均布設置著呈放射狀布局的葉片19，葉片19的橫截面形狀為流線形水平機翼狀。葉輪安裝在吹灰器主軸軸承座與氣缸之間的主軸上固裝著葉輪，葉輪葉片橫截面形狀為流線形機翼狀。旋轉的葉輪產生氣流，有效地降低熱源對設備的影響，冷卻氣流進行降溫，使設備避免高溫環境，改善了軸及軸承的潤滑，延長了設備的使用壽命。如圖8、圖9所示，氣缸4的結構為圓柱形的氣缸4缸體其頂面開口內設置著與缸體壁連為一體的圓環形擋臺構成縮徑出口，氣缸4缸體的底面封閉，在氣缸4缸體內封閉的底面上設置著軸向截面形狀為雙曲線形的導流柱20，導流柱20的上端與圓環形擋臺構成圓環形出氣口，在沿氣缸4缸體壁的切線方向上設置著進氣口，在進氣口上連接著進氣管 21，在氣缸4缸體的上、下端面上分別設置連接法蘭22，在導流柱20內沿導流柱的軸線設置著與聲波吹灰器主軸動配合的臺階孔23。氣缸進氣方向是從氣缸壁的切線方向進入，氣缸的軸心設置著雙曲線形導流柱，使進入氣缸內的氣流形成旋轉氣流，在導流柱的作用下，消除了渦流，使穩定的旋轉氣流從出口輸出。如圖10所示，喉管7的結構為下部具有擴張進口，上部具有收縮出口，其內腔由圓弧面形過渡壁構成發聲腔M，發聲腔M的結構為擴張進口上部的內壁由向外凸且逐漸向上收縮的圓弧面形筒壁連接著上部的向內凹且逐漸向上收縮的圓弧面形筒壁，該圓弧面形筒壁的上口為收縮出口，構成自下而上圓滑過渡逐漸收縮的瓶頸形內腔，在擴張進口端面和收縮出口端面上分別設置著連接法蘭25、26，在連接法蘭25、26的盤面上分別均布設置著連接孔。喉道是聲源氣路系統的重要組成部分，聲源產生和初始傳播主要集中在喉道內。 本實用新型的喉道為圓弧面形筒壁，由圓滑曲線構成的擴張段逐漸收縮連接著由圓滑曲線構成的收縮段，氣流流動阻力小，無死角，氣流分布的過渡性好，使氣流聲源聲強提高，增加了能量轉換效率，從而提高了聲波吹灰器的清灰、除垢和除焦的效果。如圖11、圖12所示，變質量槽式噴管8的結構為管體27的進口端部設置有連接法蘭四，在進口端后部的管體上設置著擴散段，在擴散段的管體27圓周壁上均布設置著沿軸向到出口端呈V型開口槽28。變質量槽式噴管在沿擴散段管壁面開若干個V型開口槽，部分氣體通過這些槽流出噴管，噴管內余下的氣體質量逐步減少，可以進一步膨脹加速，在出口達到所需的馬赫數。通過壁槽流出的氣體質量會根據背壓自適應調節，因此，只需改變噴管的壓比(進口壓力與背壓之比)即可達到改變出口氣流流速，達到很高的流速。其結構簡單，馬赫數變化范圍大，成本低。 如圖1所示，在喉管7擴張進口法蘭上連接著喇叭形隔音罩9，在隔音罩9的外部設置著具有金屬蜂窩絲的無機輕質耐熱材料構成的隔聲隔熱層10。無機輕質料由微孔硅酸鈣和石膏構成。在隔音罩的外部設置著具有金屬蜂窩絲的無機輕質耐熱材料構成的隔聲隔熱層，無機輕質耐熱材料由微孔硅酸鈣和石膏構成。微孔硅酸鈣的質量輕，導熱系數低，隔聲效果好，耐熱溫度170°C—1000°C。金屬蜂窩絲是機械切削加工下來的鋼屑等廢料，進行處理后再利用。將微孔硅酸鈣顆粒與石膏、金屬蜂窩絲混合澆鑄附著在隔音罩的外部，形成嚴密的隔聲隔熱層，起到了有效地隔熱，降低噪音的功能。隔熱、隔音效果好，而且重量輕， 強度高，使用壽命長。
權利要求1.一種變質量低頻聲波吹灰器，其特征是電動機(1)通過聯軸器連接著主軸(2)，通過軸承座安裝的主軸(2)其輸出端軸上依次安裝著葉輪(3)和氣缸(4)，葉輪(3)固裝在主軸(2)上，主軸(2)與氣缸(4)中心的配合孔動配合，盤面均布有導流槽(12)的靜錐體發聲盤(5)固裝在氣缸(4)出氣口的盤面上，主軸(2)與靜錐體發聲盤(5)小端端面上的配合孔動配合，在伸出靜錐體發聲盤(5)裝配孔主軸(2)的端軸上固裝著與靜錐體發聲盤(5)相配合的盤面均布有導流槽(15)的動錐體發聲盤(6)，氣缸(4)的上端面通過法蘭連接著與動、 靜錐體發聲盤(6、5)相配合的喉管(7)，通過喉管(7)收縮出口法蘭連接著變質量槽式噴管 (8)，在喉管(7)擴張進口法蘭上連接著包容喉管(7)和變質量槽式噴管(8)的隔聲罩(9)， 在隔聲罩(9)的外壁上設置著隔聲隔熱層(10)。
2.根據權利要求1所述的變質量低頻聲波吹灰器，其特征是在靜錐體發聲盤錐體形盤(11)的盤面上沿呈放射狀均布的射線上分別設置著等腰梯形的靜盤導流槽(12)，在靜錐體發聲盤的錐體形盤(11)大端端面上設置著法蘭盤(13)，法蘭盤(13)上均布的安裝孔通過螺栓將靜錐體發聲盤(5)固裝在氣缸(4)出氣口的端面上。
3.根據權利要求1所述的變質量低頻聲波吹灰器，其特征是動錐體發聲盤錐體形盤 (14)的內盤面與靜錐體發聲盤錐體形盤(11)的外盤面相配合，在動錐體發聲盤錐體形盤 (14)面上均布設置著與靜錐體發聲盤錐體形盤(11)盤面均布設置的靜盤導流槽(12)相對應的動盤導流槽(15)。
4.根據權利要求1所述的變質量低頻聲波吹灰器，其特征是在靜錐體發聲盤(5)上設置著與動錐體發聲盤(6)盤面之間的間隙微調裝置，間隙微調裝置的結構為在氣缸(4)上端面下凹的圓環形裝配臺面上均布間隔交錯設置著螺孔和盲孔；在靜錐體發聲盤(5)法蘭盤上均布設置的螺孔與氣缸(4)裝配臺面上間隔交錯布置的螺孔和盲孔相對應，在與氣缸 (4)裝配臺面上螺孔相對應的靜錐體發聲盤(5)的螺孔中安裝固定螺釘(16)，在與氣缸(4) 裝配臺面上盲孔相對應的靜錐體發聲盤(5)的螺孔中安裝下端具有頂柱的調整螺釘(17)， 調整螺釘(17)的頂柱與盲孔動配合，調整螺釘(17)的上部的螺栓與靜錐體發聲盤(5)的螺孔相配合。
5.根據權利要求1所述的變質量低頻聲波吹灰器，其特征是葉輪(3)的結構為葉輪輪轂(18)的圓周面上均布設置著呈放射狀布局的葉片(19)，葉片(19)的橫截面形狀為流線形水平機翼狀。
6.根據權利要求1所述的變質量低頻聲波吹灰器，其特征是氣缸(4)的結構為圓柱形的氣缸(4)缸體其頂面開口內設置著與缸體壁連為一體的圓環形擋臺構成縮徑出口，氣缸 (4)缸體的底面封閉，在氣缸(4)缸體內封閉的底面上設置著軸向截面形狀為雙曲線形的導流柱(20)，導流柱(20)的上端與圓環形擋臺構成圓環形出氣口，在沿氣缸(4)缸體壁的切線方向上設置著進氣口，在進氣口上連接著進氣管(21 )，在氣缸(4)缸體的上、下端面上分別設置連接法蘭(22)，在導流柱(20)內沿導流柱的軸線設置著與聲波吹灰器主軸動配合的臺階孔(23)。
7.根據權利要求1所述的變質量低頻聲波吹灰器，其特征是喉管(7)的結構為下部具有擴張進口，上部具有收縮出口，其內腔由圓弧面形過渡壁構成發聲腔(24)，發聲腔(24) 的結構為擴張進口上部的內壁由向外凸且逐漸向上收縮的圓弧面形筒壁連接著上部的向內凹且逐漸向上收縮的圓弧面形筒壁，該圓弧面形筒壁的上口為收縮出口，構成自下而上圓滑過渡逐漸收縮的瓶頸形內腔，在擴張進口端面和收縮出口端面上分別設置著連接法蘭 (25J6)，在連接法蘭(25J6)的盤面上分別均布設置著連接孔。
8.根據權利要求1所述的變質量低頻聲波吹灰器，其特征是變質量槽式噴管(8)的結構為管體(27)的進口端部設置有連接法蘭(29)，在進口端后部的管體上設置著擴散段，在擴散段的管體(27)圓周壁上均布設置著沿軸向到出口端呈V型開口槽(28)。
9.根據權利要求1所述的變質量低頻聲波吹灰器，其特征是在喉管(7)擴張進口法蘭上連接著喇叭形隔音罩(9)，在隔音罩(9)的外部設置著具有金屬蜂窩絲的無機輕質耐熱材料構成的隔聲隔熱層(10)。
專利摘要本實用新型公開了一種變質量低頻聲波吹灰器，電動機連接著主軸，主軸上依次安裝著葉輪和氣缸，葉輪固裝在主軸上，主軸與氣缸中心的配合孔動配合，盤面均布有導流槽的靜錐體發聲盤固裝在氣缸出氣口的盤面上，主軸與靜錐體發聲盤小端端面上的配合孔動配合，在伸出靜錐體發聲盤裝配孔主軸的端軸上固裝著與靜錐體發聲盤相配合的盤面均布有導流槽的動錐體發聲盤，氣缸的上端面連接著與動、靜錐體發聲盤相配合的喉管，喉管收縮出口法蘭連接著變質量槽式噴管，在喉管擴張進口法蘭上連接著包容喉管和變質量槽式噴管的隔聲罩，在隔聲罩的外壁上設置著隔聲隔熱層。本實用新型結構合理，能量轉化效率高，吹灰效果好，性能安全可靠，使用壽命長，可以提高鍋爐效率，使鍋爐安全運行，而且隔聲隔熱效果好，降低對環境噪音污染。
文檔編號F23J1/00GK202203960SQ20112024953
公開日2012年4月25日 申請日期2011年7月15日 優先權日2011年7月15日
發明者王光明, 王文學 申請人:王光明, 王文學