[实用新型]共振式声除灰器

说明书

本实用新型涉及一种共振式声波除灰装置。

利用声波方法来除灰，在国内外都已有应用，如前苏联波波夫在《超声及其在化学工业中的应用》中提出制造清除和防止积灰用的超声装置，安装在该公司的予热锅炉里，获得了一些效果，但需要很长的作用时间；而中国专利《次声波和低频声波发生器》（申请号：89200617X）也提到以压缩空气为能源，由电动机、压圈、换能腔壳体，喷咀、门和空气入口接头等部件组成的装置。其工作频率在10－20赫。由于采用次声频除灰，所以死角积灰可以除去。但因次声波产生声功率小，气声转换效率低，要达到除灰效果则除灰装置需要长时间的运转，因此能耗较大。

本实用新型的目的在于提出一种含有推力轴承组成的共振式声除灰装置，从而提高了气声效率，除灰能力强，有效地清除炉子里的积灰。

本实用新型所采用的技术方案在于由耦合共振管、调制定板、调制动板、推力轴承、转轴、电机、进气管和机壳等部件所组成的除灰装置。

在本实用新型中，耦合共振管（1）的一端连接于定板（2），通过定板（2）固定在外壳（1）上，在外壳的侧面安装有进气管（8），转轴（6）的下端连接着电动机（5），上端连接有动板（3），围绕着转轴（6）和外壳（7）之间安装有推力轴承（4）。动板（3）和定板（2）都开有环形状孔（9），其园心角α 为15°～35°范围。孔（9）的数量将由电动机转速和所需声波的频率决定。

本实用新型使用压缩空气或蒸汽作能源，当压缩空气或蒸汽被调制动板（3）和定板（2）调制时，就产生声音，经共振耦合管（1），则发生共振达到最大声压值，输入到炉子达到良好的除灰效果。要使调制后的声波产生共振，则共振耦合管（1）的长度L需满足：

L＝（2n－1） (λ)/4

实际上声源与耦合管连接的一端既不是全打开，也不是全关闭，此外，当加入高气压大流量空气时，电动机转速会产生变化等因素的影响，在耦合管里产生第一个声强最大的地方，即共振点，其距离（即L）是0.2－0.3倍的波长λ。

耦合共振管（1）的截面积由声功率W，工作频率F以及耦合管（1）长度L决定。一般要满足下式：

S＝ (W．F．X₃)/318052

式中X₃是形成冲击波的距离，为了避免在耦合管内引起冲击波，使声能损失减到最小，则要求Xs＞L。

声功率大小与频率有关，为了得到声功率大，气声转换效率高的目的，本实用新型所使用的频率f在45－240赫范围。它在单频工作 时应满足下式要求：

f＝ (nN)/60

式中n为电动机（5）的转速，N为定板（2）上的孔数。

本实用新型在送入高压气流时，通过调制而产生声波，在这种情况下，动板（3）的上下两平面承受着不同的压力，一面是气室内的高气压，另一面是大气压力。这种压力差就推动着动板（3）移向定板（2），甚至可以把动板卡死不能转动。如果增加定板（2）和动板（3）之间的距离，则产生严重漏气现象，从而降低了气声转换效率。两板之间的距离一般在0.3－0，8毫米范围。定动板间的距离越小，则漏气越小，气声转换效率越高。为了达到这个目的，我们设计采用了一套推力球轴承（4）。推力球轴承（4）滚珠上部静圈被外壳（7）挡住，不能移动。滚珠下部的活圈与转轴（6）压配，而转轴（6）与动板（3）刚性连接为一体。这种结构就保证了动板（3）不能移动。动板（3）采取过渡锥体结构，中心厚度为10－20毫米，外缘厚度为3－10毫米。中心园孔直径与转轴（7）配合。

因此本实用新型具有气声转换效率高，输出声功率大，除灰能力强，节约能源以及噪声污染少的特点。

图1为本实用新型的结构图。

图2为本实用新型中动板立面示意图。

图3为本实用新型中动定板平面示意图。

本实用新型的一个具体实施例在于采用直径152毫米合金铝钢板加工成动板（3），其中心厚度为15毫米，外边缘厚度为7毫米，中间有一个过渡锥面，并分别在动、定板上均匀开有6个孔，每个孔的园心角α为22°，其形状为环形的一部分。保持动板（3）与定板（2）之间的距离为0.7毫米。推力球轴承（4）使用BG301－64    8207型，它的活圈与轴（6）压配，它的静圈与外壳压配，与轴（6）不连接。耦合共振管（1）取0.5米长度，其直径为140毫米。取进气管（8）的内径为1.5寸的钢管以及取电机（5）转速为1400转／分，这样便获得工作频率为140赫。这种装置能在炉子里产生145db的声压级。

本实用新型除灰能力强，每天只要运行20－30分钟，就能把灰清除干净。