專利名稱：內腔式爐膛聲吹灰器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及聲學領域中的一種清灰裝置。
目前利用聲學方法清除如鍋爐的爐膛、過熱器、省煤器、空氣予熱器及化工裝置等積灰的聲吹灰器已有多項技術，如中國專利(CN91209145.2)、(CN95206417.0)、(CN95120902.6)等，在國外，瑞典也有自己的聲吹灰器，并使用多年。聲吹灰技術的關鍵在于將氣流的動能轉換為聲能，利用高強聲波的力學等效應和流體動力效應，將設備上積沉的灰塵或積垢吹振脫落。鑒于欲吹灰的場合不同性，除溫度要求外，還有聲波的頻率、強度、方向及聲源尺寸等方面的不同要求，現有技術裝置在實際應用中具有一定的限制。
本實用新型的目的在于提出一種主要由接口柱、進氣管、進氣盤、中心柱、共振器、導聲管、棱鏡、檔板和緊固螺母所組成的內腔式爐膛聲吹灰器。它不僅提高了聲波強度和能量轉換效率，而且可以提供兩個頻率的聲波輻射，更為主要的是，它形成的聲源“人為”地改變了方向，使其沿水冷壁傳播，使作用到水冷壁的聲波和氣流能量增加，它解決了現有技術都是垂直于水冷壁傳送聲與氣流能量的所存在的問題。
本實用新型所采用的技術方案在于，它由接口柱、進氣管、進氣盤、中心柱、共振器、導聲管、反射器、棱鏡、檔板和緊固螺母所組成。本實用新型的基本技術原理在于氣流從噴口狹縫以超聲速進入自由空間形成一段不穩定的壓強區，并沖擊共振器，共振器腔內氣流密度周期性變化而形成振動，當共振器腔的固有頻率與氣體射流頻率一致時，形成共振現象，產生高強聲波，聲波經反射器后強度進一步提高，同時，氣流與聲也沖擊導聲管腔體，其固有頻率形成另一頻率的聲波，它們從導聲管的端口輻射出去。當聲波與氣流行進至棱鏡斜面時，由于其反射作用，聲與氣流改變方向繼續向前傳播，而由于檔板的作用，氣流和聲波只能在水冷壁和檔板構成的區域傳播，只是到達檔板的邊緣后才形成擴散。
本實用新型是這樣工作的壓縮空氣源由管道與接口柱接通，通過進氣盤進入儲氣室，從狹縫噴口噴出，沖擊共振器，其腔內氣流密度周期性變化而振動發聲，當共振器振動的聲波頻率與氣體射流頻率一致時發生共振，形成高強度聲波，它經反射器作用，強度進一步加強，同時，氣流與聲沖擊導聲管腔體振動，形成另一種頻率的聲波，這樣，在本實用新型的導聲管端口形成兩個頻率的聲波輻射。當聲波與氣流向前至棱鏡斜面時，由于棱鏡的反射作用，使聲與氣流改變方向，顯然，當棱鏡反射面與聲波軸向成45°時，聲波便以與原軸向90°方向傳播。檔板的作用在于，它和水冷壁組成了一定空間，聲波和氣流被“限制”在這一區域向前傳播，在檔板邊緣才形成擴散。
本實用新型的特點在于(1)內腔式結構形成兩個腔體，可以有兩個原始頻率聲波發射；(2)導聲管同時又是聲傳播途徑，使兩個原始頻率的聲波與氣流能量處于一個方向上；(3)反射器可進一步提高聲波強度，使氣流動能轉換成聲能的效率有所改善；(4)棱鏡和檔板改變了聲與氣流前進方向，更為有效的利用了聲波的振動作用和氣流動力效應。
圖1為本實用新型的一個較佳實施例結構示意圖。
現結合附圖進一步說明本實用新型的較佳具體實施例。如
圖1所示，它是由接口柱1，進氣管2，進氣盤3，中心柱4，共振器5，反射器6，導聲管7，棱鏡8，檔板9和緊固螺母10等組成。其中，進氣管2、進氣盤3和反射器6由整件料加工而成，或鑄成一體再細加工。中心柱4通過螺紋與進氣盤3擰上并焊接牢固。共振器5通過螺紋擰到中心柱4上，棱鏡8和檔板9同樣依次擰上，并使三者貼緊，再用緊固螺母10緊固并焊牢。接口柱1與進氣管2通過螺紋連接后焊牢。幾個關鍵數據有進氣管2和中心柱4形成的噴口寬度為0.8mm；共振器5是一個有底的管，其內徑43.6mm，壁厚3mm，深度30mm，其開口倒角為20°，其底內壁成半球缺，或多半球缺，或少半球缺都行，其尺寸只需使其內壁光滑；共振器5的口端與噴口距離(噴距)為17.5mm；中心柱4處于噴口部位的直徑42mm，它在噴口外的圓柱體直徑16mm；導聲管7選用外徑108mm、壁厚5mm的管子，長度為75mm；進氣管2的最大外徑和導聲管7相配，彼此由螺紋連接后焊牢；導聲管7可以是直筒形，或者喇叭形等其他形狀，其壁厚可以相等或不相等，其長度也可根據需要而加長或縮短；處于噴口與導聲管7之間的反射器6是半球缺，或多半球缺，或少半球缺，或者是環柱形等其他形狀；檔板9的直徑為800mm，通常要大于聲波波長的3至5倍以上；棱鏡8是一個圓臺，它的頂面直徑與共振器5的外徑相等，底面直徑與導聲管7的出口內徑相等，而反射側面坡長(即與中心柱4的水平軸線夾角)為45°，也可以大于或小于45°。
如
圖1所示的本實用新型適用爐膛的水冷壁的聲吹灰。欲去掉棱鏡8和檔板9，它是一種定向的聲吹灰器，欲再去掉導聲管7，乃至反射器6，仍然是一種聲吹灰器，它們都可以是用在如省煤器、空氣預熱器等等其他場合的聲吹灰器，或用作氣流式發聲器，因此具有實用性。
權利要求1.一種內腔式爐膛聲吹灰器，它由接口柱、進氣管、進氣盤、中心柱、共振器、反射器等組成，其特征在于它還包含導聲管、棱鏡和檔板，其中，進氣管、進氣盤、反射器做成一體，并通過進氣盤的螺紋與中心柱連接并焊接牢固，導聲管與反射器用螺紋連接焊牢，共振器、棱鏡、檔板通過螺紋擰到中心柱上，彼此靠緊固螺母鎖緊并焊接，進氣管與接口柱由螺紋連接后焊牢。
2.根據權利要求1所述的內腔式爐膛聲吹灰器，其特征在于所說的反射器，它是半球缺，或者是多半球缺或少半球缺，或者是環柱形等其他形狀。
3.根據權利要求1所述的內腔式爐膛聲吹灰器，其特征在于所說的導聲管，可以是直筒形，或者喇叭形等其他形狀，其壁厚可以是相等的，或者不相等的，其長度可以根據需要而設置。
4.根據權利要求1所述的內腔式爐膛聲吹灰器，其特征在于所說的反射用的棱鏡，它的反射面與軸向角度為45°，也可以大于或者小于45°。
5.根據權利要求1所述的內腔式爐膛聲吹灰器，其特征在于所說的檔板，它的直徑應該在聲波波長的3至5倍以上。
專利摘要本實用新型涉及應用聲學中的一種聲吹灰裝置。它主要由接口柱、進氣管、進氣盤、中心柱、共振器、導聲管、反射器、棱鏡、檔板和緊固螺母所組成。是由氣流振動基本原理形成的氣哨,加上反射器、導聲管、棱鏡、檔板而形成一種內腔式的爐膛聲吹灰器。它可以形成順沿水冷壁面而傳播的兩個頻率的高強聲波。它不僅特別適用爐膛的聲吹灰,而且,它的組合結構也可以滿足其他的需要。因此,具有實用性。
文檔編號F23J3/02GK2299995SQ9721877
公開日1998年12月9日 申請日期1997年6月6日 優先權日1997年6月6日
發明者許能貴 申請人:許能貴