一種蒸汽聲波吹灰器的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種蒸汽聲波吹灰器，包括傳動、進汽、吹灰、支架(5)部分組成，其特征在于：傳動部分安裝在支架(5)上，吹灰部分的吹灰管(9)由連接件(10)安裝在支架(5)上，傳動部分包括電機(1)、減速機(2)、小鏈輪(31)、大鏈輪(32)、鏈條(33)，電機(1)安裝在減速機(2)上，小鏈輪(31)與減速機(2)連接，小鏈輪(31)與大鏈輪(32)通過鏈條(33)連接。
【專利說明】一種蒸汽聲波吹灰器
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種吹灰器，特別涉及一種用于清除管式加熱爐對流段及預熱段爐管以及空氣預熱器中換熱管上沉積灰的蒸汽聲波吹灰器。
【背景技術】
[0002]隨著原油性質的變化，含硫量的增多，國內石化企業加熱爐爐管對流段及預熱段受熱面的積灰結垢問題日趨嚴重，爐管受熱面一旦積灰，將會嚴重地影響受熱面的傳熱效果，為了達到加熱效果必須增加更多的能耗。在對流面積灰嚴重的情況下，傳熱能力大約降低30%?50%，這將使加熱爐的熱效率降低5%以上，而加熱爐的燃料能耗占煉油企業總能耗的30%?40%，因此加熱爐對流段積灰，加大了企業能耗，影響了正常生產，縮短了開工周期。如何有效地減少受熱面的積灰，確保受熱面的傳熱效率保持在一個較高的水平上，這對于延長加熱爐的開工周期，節約燃料將是至關重要的。目前普遍采用的有效手段是應用吹灰器來吹掉爐管受熱面的積灰。
[0003]為了有效的吹掉爐管受熱面的積灰，中國專利CN201103913Y公開了一種“同步節能高效蒸汽吹灰器”，它是由電機驅動齒輪副，齒輪副通過連接管驅動吹灰管，電機同時驅動凸輪，凸輪與蒸汽導通閥的閥芯、閥桿系統相結合，完成進汽和吹灰管旋轉工作，目前加熱爐上采用較多的DG-1II型蒸汽吹灰器也是相近的工作方式。上述吹灰器存在的普遍問題是吹灰器在工作時吹灰噴嘴在吹灰管上的位置是固定不變的，相應的吹灰噴嘴在加熱爐對流段爐管及預熱段換熱管上的吹灰區域也就固定不變，這樣就造成了吹灰氣流只能吹掃到加熱爐對流段爐管及預熱段換熱管表面上的一部分區域，存在較多吹灰氣流吹掃不到的區域，也就是吹灰死角，吹灰效果較差，這些問題影響了氣體吹灰器在煉化企業加熱爐上的應用，需要進一步改進解決。
實用新型內容
[0004]本實用新型的目的是提供一種用于管式加熱爐的蒸汽聲波吹灰器，用于解決現有的固定旋轉式氣體吹灰器在加熱爐對流段及預熱段應用時吹灰點相對固定，吹灰區域存在死角，吹灰效果差的問題。
[0005]本實用新型一種蒸汽聲波吹灰器包括:傳動、進汽、吹灰、支架部分組成，其特征在于:傳動部分安裝在支架5上，吹灰部分的吹灰管9由連接件10安裝在支架5上，傳動部分包括電機1、減速機2、小鏈輪31、大鏈輪32、鏈條33，電機I安裝在減速機2上，小鏈輪31與減速機2連接，小鏈輪31與大鏈輪32通過鏈條33連接。
[0006]所述的進汽部分包括電磁閥61、電磁閥71、進汽管6、進汽管7、吹灰管9、前壓蓋83、后壓蓋81、密封填料82、進氣筒8，進汽管6與電磁閥61連通，進汽管7與電磁閥71連通，進汽管6、進汽管7與吹灰管9連通，填料壓蓋83、填料壓蓋81和密封填料82用于將進汽管6和進汽管7與吹灰管9之間密封。
[0007]所述的部分吹灰部分包括吹灰管9、吹灰外管93、吹灰內管91、吹灰噴嘴94、聲波清灰器92、第一封板96和第二封板97,吹灰外管93和吹灰內管91通過第一封板96和第二封板97同軸組裝為一體。
[0008]所述吹灰器的聲波清灰器92為諧振式聲波發生器，聲波頻率可通過共振腔長度調節。
[0009]所述吹灰管9的吹灰噴嘴94與吹灰外管93連接相通，連接形式為焊接；聲波清灰器92與吹灰內管91連接相通，采用錐管螺紋結構。
[0010]所述的一種蒸汽聲波吹灰器，其吹灰蒸汽分兩路進入爐體，一路經電磁閥71、進汽管7、吹灰外管93、吹灰噴嘴94吹掃受熱面，另一路經電磁閥61、進汽管6、吹灰內管91、聲波清灰器92清除積灰；
[0011]與現有技術相比采用本實用新型，具有如下的有益效果:
[0012](I)本實用新型一種蒸汽聲波吹灰器將蒸汽吹灰和聲波吹灰兩種吹灰方式優化集成為一體，能夠充分發揮兩種吹灰方式的優點，互相促進，消除吹灰死角，提高吹灰效果。蒸汽吹灰具有吹掃動能大，吹掃區域受限的特點，可以讓其主要吹掃爐管和換熱管的背部，因為灰垢在爐管和換熱管上的沉積是不均勻的，在爐管和換熱管背部沉積的最快最多，且容易在此處形成粘結性積灰。而在爐管和換熱管背部以外的區域，積灰較慢較少，且基本為疏松性積灰。聲波吹灰具有吹掃動能小，吹掃區域廣的特點，可以在爐管和換熱管背部以外的區域有效發揮作用。另一方面，兩種吹灰方式可互相促進，經過聲波共振的灰垢，蒸汽更容易吹落；經過蒸汽吹掃的灰垢，聲波更容易使其疏松；
[0013](2)現有技術聲波清灰器均安裝在爐墻上，本實用新型中的聲波清灰器安裝在吹灰管上，聲波清灰器的位置更靠近管束，且能隨吹灰管轉動，使聲能更有效到達爐管和換熱管表面，高效清除爐管和換熱管表面積灰。
[0014]本實用新型一種蒸汽聲波吹灰器主要用于石油煉制和石油化工領域的管式加熱爐，高效清除管式加熱爐對流段中的爐管以及空氣預熱器中換熱管上的積灰。可使爐管和換熱管的傳熱效率能保持在較高的水平上，從而可以節約燃料消耗。火力發電廠的水冷管管壁表面積灰的清除，也可以采用本實用新型。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0015]圖1是本實用新型一種蒸汽聲波吹灰器的結構圖；
[0016]圖2是聲波清灰器結構示意圖。
[0017]圖中:1.電機，2.減速機，31.小鏈輪，32.大鏈輪，33.鏈條，4.前側壁密封，5.支架,6.第一進氣管,61.第一電磁閥,7.第二進氣管，71.第二電磁閥，8.進氣筒,82.密封填料，83.前壓蓋，81.后壓蓋，84.連接管，85.第一進氣腔，86.第二進氣腔，9.吹灰管，91.吹灰內管，92.聲波清灰器，93.吹灰外管，94.吹灰噴嘴，95.進氣孔，96.前封板，97.后封板，98.共振腔，99.噴嘴，10.連接件，11.前側壁，12.后側壁，13.爐管或換熱管，14.后側壁封板。
【具體實施方式】
[0018]下面結合附圖和【具體實施方式】對本實用新型作進一步詳細的說明。附圖和【具體實施方式】并不限制本實用新型要求保護的范圍。[0019]參見圖1，是本實用新型一種蒸汽聲波吹灰器應用于管式加熱爐對流段的一種【具體實施方式】，設有電機1、減速機2、小鏈輪31、鏈條33、大鏈輪32組成吹灰器的傳動系統，從電機I輸出的軸轉速一般為1500r/min，經減速機2減速為I?2r/min，經過試驗，I?2r/min的吹灰管轉速可以使吹灰蒸汽和聲波能量充分抵達受熱管表面，達到清灰目的。減速機2驅動小鏈輪31通過鏈條33把動力傳給大鏈輪32，大鏈輪32焊接在吹灰管9上，也可以通過平頭普通平鍵連接，從而帶動吹灰管9轉動，吹灰管9可以根據吹灰需要通過電控系統(獨立配套)對電機I的自動控制實現正轉、反轉、180°范圍轉動、360°范圍轉動，以達到最佳清灰效果。吹灰管9的轉動和圖1電磁閥61或者電磁閥71的開閉通過電控系統聯動，電磁閥61或者電磁閥71順序開啟時，電機I同時帶動吹灰管9轉動，電磁閥61或者電磁閥71關閉時，電機I同時停止轉動。連接件10把進氣筒8和機架5連接在一起，使吹灰管9在轉動時進汽機構固定不動。
[0020]所述吹灰器的進氣機構圍繞外吹灰管93的進氣段設有進氣筒8。進氣筒8的中部為第二進氣腔86，第二進氣腔86與外吹灰管93進氣段上所設的進氣孔95和第二進氣管7相通。進氣筒8的兩端與外吹灰管93之間分別設有密封填料82和后壓蓋81、前壓蓋83，以防止第二進氣腔86內的吹灰氣體泄漏。圖1中，密封填料82設于進氣筒8兩端與外吹灰管93之間的填料箱內，分別用于進氣筒8的兩端通過法蘭連接的前壓蓋81和后壓蓋83壓緊密封。如圖1所示，第二進氣管7的一端焊接于進氣筒8的中部，另一端與吹灰氣體的進氣總管相連。
[0021]在內吹灰管91進氣段的端部設有第一進氣腔85。圖1中，第一進氣腔85由一段與前壓蓋83焊接連接的連接管84的內腔構成；連接管84的另一端與第一進氣管6的一端通過法蘭相連。第一進氣管6的另一端與吹灰氣體的進氣總管相連。第一進氣腔85與內吹灰管91進氣段的端部和第一進氣管6相通。
[0022]第一進氣管6上設有第一電磁閥61，第二進氣管7上設有第二電磁閥71。當吹灰氣體的介質為水蒸汽或空氣時，第一電磁閥61和第二電磁閥71可相應地米用蒸汽電磁閥或空氣電磁閥。蒸汽電磁閥和空氣電磁閥都可以采用工業上所常用的。
[0023]外吹灰管93的進氣段設有進氣孔95。內吹灰管91和外吹灰管93進氣段的端部之間設有前封板96,內吹灰管91和外吹灰管93的末端設有后封板97。前封板96和后封板97在所述的位置分別與內吹灰管91和外吹灰管93密封焊接在一起。
[0024]內吹灰管91、外吹灰管93、聲波清灰器92、吹灰噴嘴94、前封板96和后封板97，組成整體結構的本實用新型吹灰器的吹灰管9。
[0025]參見圖2，聲波清灰器92為一諧振式聲波發生器，通過噴嘴99產生高速射流，高速射流與一個共振腔98內的空氣柱共振產生聲波，其結構簡單，沒有運動構件，可靠性高，在聲學清洗和鍋爐除灰等領域得到廣泛應用。聲波清灰依靠聲波的振動作用疏松受熱面積灰，清掃動能較小，但聲波具有繞射功能，可以覆蓋到整個爐管和換熱管表面，灰垢在爐管和換熱管上的沉積是不均勻的，在爐管和換熱管背部沉積的最快最多，且容易在此處形成粘結性積灰，而在爐管和換熱管背部以外的區域，積灰較慢較少，且基本為疏松性積灰，聲波可以有效發揮作用；蒸汽吹灰具有吹掃動能大，吹掃區域受限的特點，可以讓其主要吹掃爐管和換熱管的背部。另一方面，兩種吹灰方式可互相促進，經過聲波共振的灰垢，蒸汽更容易吹落；經過蒸汽吹掃的灰垢，聲波更容易使其疏松。本實用新型將蒸汽吹灰和聲波吹灰兩種吹灰方式優化集成為一體，能夠充分發揮兩種吹灰方式的優點，互相促進，消除吹灰死角，提高吹灰效果。
[0026]圖1所示的聲波清灰器92，與內吹灰管91之間通過錐管螺紋連接，因為錐管螺紋的密封性好，在吹灰器工作時內吹灰管91內的吹灰氣體不會經螺紋連接處泄漏。
[0027]參見圖1，本實用新型吹灰器安裝于管式加熱爐對流段或空氣預熱器的側壁上時，吹灰管9水平設置，由前側壁11上的支撐孔穿過。前側壁11外側與外吹灰管93之間設有前側壁密封4，由焊接于前側壁11外側的填料箱和內設的密封填料組成，以防止空氣漏入加熱爐對流段內。吹灰管的末端支撐于后側壁12上的支撐孔內；后側壁12上的支撐孔外側設有后側壁封板14。前側壁11和后側壁12上的支撐孔內均預設有套管。電機I和減速器2支撐于支架5上，進氣筒8通過連接件10連接于支架5上。支架5為鋼結構件，焊接在前側壁11的外側。
[0028]吹灰管9的長度，主要根據前側壁11和后側壁12的間距確定；吹灰管9上聲波清灰器92和吹灰噴嘴94的數量，根據爐管或換熱管13的數量確定。
[0029]下面結合圖1至圖2說明本實用新型的操作過程。電機I啟動；電機I輸出軸的轉速一般為1500轉/分鐘左右，經減速器2減速、鏈傳動裝置傳動，由大鏈輪32通過帶動外吹灰管、從而帶動吹灰管9整體旋轉；吹灰管9的轉速一般為I?2轉/分鐘。試驗表明，吹灰管9在此轉速下，可以使吹灰蒸汽和聲波能量充分抵達爐管或換熱管13表面，達到清灰目的。本實用新型主要是依靠減速器2減速；小鏈輪31、大鏈輪32和鏈條33組成的傳動裝置主要只起到傳動作用，同時可以進一步少量減速。
[0030]第一電磁閥61開啟，第二電磁閥71關閉，吹灰氣體經第一進氣管6、第一進氣腔85進入內吹灰管91內，由聲波清灰器92噴出，產生一定頻率的聲波，疏松爐管和換熱管表面灰垢，脫落的灰垢或隨煙氣流帶走，或在重力作用下，沉落至爐底。吹灰管9旋轉I?2周后，根據爐管或換熱管13具體的積灰程度確定，第一電磁閥61關閉，第二電磁閥71開啟，吹灰氣體經第二進氣管7進入第二進氣腔86，再由進氣孔95進入內吹灰管91和外吹灰管93之間的空間，最后由吹灰噴嘴94噴出，主要對爐管或換熱管13背部進行吹灰。吹灰管9再旋轉I?2周后，根據爐管或換熱管13具體的積灰程度確定，第二電磁閥71關閉，同時電機I停止運轉,完成一次吹灰過程。
[0031]在上述的操作過程中，吹灰氣體的介質一般采用過熱中壓水蒸汽，也可以采用常溫壓縮空氣。進氣總管的氣源壓力一般均為0.7?1.2MPa。
[0032]電機I的啟動和停轉、第一電磁閥61和第二電磁閥71的啟閉，均可采用常規的電控系統控制。
【權利要求】
1.一種蒸汽聲波吹灰器，包括:傳動、進汽、吹灰、支架部分組成，其特征在于:傳動部分安裝在支架(5)上，吹灰部分的吹灰管(9)由連接件(10)安裝在支架(5)上，傳動部分包括電機(I)、減速機(2)、小鏈輪(31)、大鏈輪(32)、鏈條(33)，電機⑴安裝在減速機(2)上，小鏈輪(31)與減速機⑵連接，小鏈輪(31)與大鏈輪(32)通過鏈條(33)連接。
2.依照權利要求1所述的一種蒸汽聲波吹灰器，其特征在于:所述的進汽部分包括電磁閥(61)、電磁閥(71)、進汽管(6)、進汽管(7)、吹灰管(9)、填料壓蓋(83)、填料壓蓋(81)、密封填料(82)、進氣筒(8)，進汽管(6)與電磁閥(61)連通，進汽管(7)與電磁閥(71)連通，進汽管(6)、進汽管(7)與吹灰管(9)連通，填料壓蓋(83)、填料壓蓋(81)和密封填料(82)用于將進汽管(6)和進汽管(7)與吹灰管(9)之間密封。
3.依照權利要求1所述的一種蒸汽聲波吹灰器，其特征在于:所述的吹灰部分包括吹灰管(9)、吹灰外管(93)、吹灰內管(91)、吹灰噴嘴(94)、聲波清灰器(92)、第一封板(96)和第二封板(97),吹灰外管(93)和吹灰內管(91)通過第一封板(96)和第二封板(97)同軸組裝為一體。
4.依照權利要求1所述的一種蒸汽聲波吹灰器，其特征在于:所述吹灰器的聲波清灰器(92)為諧振式聲波發生器，聲波頻率可通過共振腔長度調節。
5.依照權利要求1所述的一種蒸汽聲波吹灰器，其特征在于:所述的吹灰器(9)的吹灰噴嘴(94)與吹灰外管(93)連接相通，連接形式為焊接；聲波清灰器(92)與吹灰內管(91)連接相通，采用錐管螺紋結構。
6.依照權利要求1所述的一種蒸汽聲波吹灰器，其特征在于:所述的一種蒸汽聲波吹灰器，其吹灰蒸汽分兩路進入爐體，一路經電磁閥(71)、進汽管(7)、吹灰外管(93)、吹灰噴嘴(94)吹掃受熱面，另一路經電磁閥(61)、進汽管(6)、吹灰內管(91)、聲波清灰器(92)清除積灰。
【文檔編號】F23J3/02GK203375460SQ201320328002
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2013年6月4日 優先權日:2013年6月4日
【發明者】郜建松, 孫志欽, 孟慶凱, 高曉紅, 高躍成, 黃進煥, 張玉玲, 段彥明 申請人:中石化洛陽工程有限公司, 中石化煉化工程（集團）股份有限公司