声波吹灰器原理、特点及效果说明
声波吹灰器在锅炉吹灰中的应用
声波吹灰器在锅炉吹灰中的应用摘要：吹灰器是一种广泛应用于锅炉清洗的技术，所涉及的种类也很多，其中包括声波吹灰器、水力吹灰器、蒸汽吹灰器和燃气脉冲吹灰器等。
声波吹灰器可以产生低频、高强度的声波，有效地将管道表面的灰尘颗粒吸附，从而达到彻底清除积灰，保证锅炉运行质量的目的。
本次研究旨在深入探索声波吹灰器在锅炉清灰中的应用，以期发挥其最大的清灰效率，有效减少污染物的排放，从而达到节能减排的目的。
关键词：声波吹灰器；锅炉吹灰；应用1声波吹灰器工作原理当流体通过管道时，它将被三层分离：第一层处于管道的核心，具有明显的湍流特征；第二层接近管壁；第三层则与管道的外部紧贴。
但是，由于物质的流动，细小的颗粒也会跟随其后，最终穿过气流的边界层，粘附在受热的表面，从而产生了沉淀物。
由于管道的背部形成了一个涡流区，使得细小的颗粒可以被有效地推动，并且可以通过扩散来形成沉淀物。
特别是尺寸较小的灰尘，它们更容易聚集在锅炉的受热表面，由于机械粘附力和表面张力的作用，这些灰尘就会牢牢地黏附在管道的表面。
为了有效的解决积灰问题，必须采取有效的清洁措施。
积灰的形成受到多种因素的影响，包括运行条件和锅炉设计工况。
实验表明，随着烟气流速的提高，受热面的污染风险会显著降低，而且，由于烟气流速较快，灰尘碰撞概率也会增加，从而产生自我清除的效果。
因为锅炉的运行稳定性，烟气流速可以得到有效控制，从而有效地阻止积灰的形成，达到净化空气的目的。
除了烟气的流动方向对积灰的程度有显著的影响之外，对流受热管道的正面灰尘较少，且大部分是细小的灰尘；而管道的背面积灰较多，由于存在着涡流，使得这些微小的灰尘颗粒的惯性和重量变得极为轻盈，因此，它们更容易被吸附到管壁上，形成松散的沉淀物。
由于锅炉烟气的温度可以直接影响灰尘颗粒的物理性质，因此，选择合适的燃料类型，以及正确控制灰尘的物理行为，都将有助于改善烟气的温度，从而提高空气质量。
声波吹灰器是采用先进的声波发射技术，可以将原始的热量和空气转换成强劲的声音，这些声音会以高频率的方式穿梭于锅炉的每一处灰尘堆，有效地去除粉尘，让它们远离锅炉表面。
声波吹灰器使用手册
一前言1.1 概述锅炉，加热炉和换热器的积灰结焦,是影响受热面的热传递效率，导致锅炉效率下降的主要原因之一.同样严重的是，当积灰结焦达到一定程度时，会引起炉体的腐蚀和意外停工，造成重大经济损失。
为了解决此类问题，人们陆续研制使用了蒸汽吹灰器、高压水力吹灰器、钢珠（振动）吹灰器等等。
但上述设备都存在着许多问题：（1）除灰范围有限,存在死角区；（2）耗能高；（3)设备可靠性差；（4)维护，维修费用大；（5）对设备有副作用等等。
因此,国内外的锅炉和加热炉,虽然大都配备了这类传统的除灰器，但使用效率低，并且多处于闲置状态，除灰结焦的问题任然未能解决。
大量的锅炉长期处于闲置状态,白白消耗了大量能源，并且给锅炉的安全运行带来极大隐患。
在此基础上，中科院声学所发明了声波除灰技术为锅炉的积灰和结焦问题的解决提供了更有效的办法。
而作为中科院声学所成立的北京声望声电技术有限公司主要负责对这项除灰技术的推广和应用，为解决电力、石化、造纸等行业的锅炉积灰问题提供更加可靠有效的技术和服务.声波除灰器的特点是：（1）能连续保持被加热表面的清洁，因此能最大限度地利用燃料能量和得到最好的热效率；(2）声波作用可以达到整个空间，清除死角；(3) 不会腐蚀和磨损换热面;（4）设备简单，安装方便；（5）系统全自动运行，节省人力；（6) 运行费用与维护费用低；(7) 投资少，能量消耗少等.1.2 适用范围■本除灰系统已广泛应用于炼油厂的加热炉、余热锅炉、常减压锅炉，大型电厂锅炉的过热器、再热器、省煤器、空气预热器、炉膛，蒸汽锅炉,热水锅炉，碱回收炉等等。
■声波除灰系统可适用于不同的燃料,包括煤、油、硫铁矿、废木料、家用废料、碱、黑液,甚至硫化镁和钙液体等。
1。
3 工作原理声波除灰是将一定强度、频率的声波导入运行中的锅炉炉体内各种可能积灰结焦的空间，通过声能量的作用，使这些区域中的空气分子与粉尘颗粒产生振荡，由于声波振荡的反复作用，破坏了粉尘粒子与热交换面以及粒子之间的结合,在加上烟气流的冲刷和粉尘粒子之间的碰撞，使之处于悬浮状态，被烟气流带走.声波对焦渣的作用要复杂一些。
声波吹灰器原理、特点及效果说明
声波吹灰器原理、特点及效果说明一、声波吹灰器原理高效能免维护大功率声波清灰器（共振腔式）的原理是以气流在特定的几何空腔内振荡，激发空腔内气体的共振而发出高强声波，属于三维振动的大功率发声机制。
显然，激烈而快速变化的机械运动将会对积灰结垢在热交换器受热面的附着状态产生影响。
积灰和结垢将在声波的作用下，尤其是在极高的加速度的外力策动下，从热交换器受热面上剥离下来。
处于声场中的一个物质质点，在声波的激励下将产生受迫振动。
以声波作用到热交换器受热面上的一颗积灰或一结垢为例：其受声波作用的效应，会反映到力学量如质量位移，振动速度和加速度等。
假设作用空间中声波的频率为1KHz ，声功率为1W/cm2 ，取烟气密度10 g/Nm3。
声速C=400m/s，可以计算出：对应的声压幅值为Pa=2.509Pa ，最大质点振动速度V0 =6.298m/s，最大质点位移X0 =1.018mm，最大质点加速度a0 =3.89×104 m/s2 。
这就意味着：在声波的作用下，附着在极板、极线或受热面上的一粒积灰、一块结垢，在每一秒钟内，要在大约2.5千帕的压力振幅下往返振动1000次，振动的速度大约要达到每秒6米，而加速度要接近4万米/秒2，即大约是重力加速度的四仟倍(即近似等于4000g)。
显然，激烈而快速变化的机械运动将会对积灰结垢在热交换器受热面、极板或极线的附着状态产生影响。
积灰和结垢将在声波的作用下，尤其是在极高的加速度的外力策动下，从热交换器受热面或电除尘器的极板、极线上剥离下来。
简而言之，声波清灰的基本原理在于声波对积灰积垢的高加速度剥离作用和振动疲劳破碎作用。
二、声波淸灰器技术参数及特定1. 清灰功能特性：解决了低亚声速气流的发声机制和效率，使其高效地发出高强声波，形成了150分贝以上的特大功率型，有利于大幅度地提高清灰效能，改善吹灰效果。
DSK-5型高效能免维护大功率声波清灰器的声源声压级153分贝。
吹灰器知识
吹灰器知识吹灰器的作用下面就以上三种吹灰器的工作原理、技术特点、应用范围发表一下自己的看法。
蒸汽吹灰器：1、工作原理：蒸汽吹灰器分为长伸缩式和段伸缩式伸入烟道。
喷头用拉瓦尔喷管式,蒸汽或空气的喷射速度超过声速，有效吹灰半径约1.5～2米。
②短伸缩式吹灰器：用于吹扫炉膛水的烟温范围，吹灰结束后吹灰管退出炉外，以免被高温烟气烧坏2、主要型式：蒸汽吹灰系统主要由吹灰蒸汽管路系统、蒸汽吹灰器和程控装置热合金钢。
各种吹灰器的主要性能参数见表1。
表1 蒸汽吹灰器主要性能参数蒸汽直接吹扫受热面，对清除受热面的积灰和挂渣都有较好的作优点：(1) 可以布置在锅炉各个部位，能对炉膛、水平烟边、尾灰效果也很好。
(3) 蒸汽直接从锅炉引接，按设定程序运行吹灰。
(4) 短吹灰器运行可靠，长吹灰器也较为可靠。
（2）吹灰只能清除所吹到的受热面，吹灰有死角。
（3）长伸缩式吹灰器伸缩部分易变形卡涩，蒸汽吹伤受热面引起爆管，且维护量大，结构尺寸大，占用较大的空间位置。
原理是利用空气和可燃气体（如氢气、乙炔气、煤气、液化气和天然气等）以适当的比列混合，在一特殊的容器中混合，经高频点火，产生爆燃, 瞬间产生的巨大声能和大量高温高速气体，以冲击波的形式振荡、撞击和冲刷受热面管束，使其表面积灰飞溅，随烟气带走。
2、主要型式：燃气脉冲激波吹灰器根据气体混合点的设置位置分为串连式和并联式两种型式。
串连式系统是指气体器至各吹灰点；并联式系统是指气体混合点设置在各吹灰点的分支管路上，经点火器后产生的高温气体直接至各吹灰点。
从系统设置而言，并联式系统比串连式系统更安全、控制更灵活。
3、既适合松散性积灰又适合粘结性积灰。
（2）整个系统简单，无转动机械，运行程序化，检修工作量小。
（3）结构尺寸小，占用较小的空间位置。
缺点：（1）吹灰消耗燃气，需定期更换供气设备。
（2）吹灰主要对垂直冲刷面作用大，吹灰有死角。
（3）吹灰长期冲刷固定的受热面，燃气须注意安全。
膜片式声波吹灰器工作原理
膜片式声波吹灰器工作原理
膜片式声波吹灰器是一种新型的无接触吹灰工艺，它利用声波产生的高压气泡来将灰
尘脱离表面。
它的工作原理非常简单：一个发声器转动，引起液体或气体（比如水或空气）中的振动，以达到吹灰的目的。
当发声器发出声波时，它会在液体或气体中产生压力波，
这就是声波吹灰器使用的原理，它能在完全无接触的情况下，对灰尘表面施加压力，将其
脱离表面。
膜片式声波吹灰器是由一个液体（或气体）控制台以及一个发声器组成的机器。
液体
控制台会把振动从发声器引起的液体（或气体）分发到膜片上，形成高压的气泡，这些气
泡与灰尘的表面形成接触，从而将灰尘脱离表面。
发声器的种类也很多，常用的有螺旋离心发声器，涡旋发声器，膜片式发声器，喇叭
式发声器，圆柱类发声器等。
另外，吹灰系统还可以包括控制板，阀门，声成像装置，过
滤装置，报警装置等组件。
膜片式声波吹灰器具有有效、高精度、无污染、环保、安全、可靠、容易操作等优点，特别适用于吹去柔软性表面的细小颗粒物的工上环境，比如空气中的颗粒物，粉尘等。
此外，膜片式声波吹灰器还可以用于液体上的颗粒物，如水蒸气灰尘等。
膜片式声波吹灰器在工作过程中，灰尘进入喷枪，空气控制台能够向发声器发出脉冲，脉冲被发声器转换成液体或气体中的声波吹灰器，这就是声波吹灰工艺。
声波表面会形成
脉冲，这些脉冲将灰尘冲走，最终实现灰尘的清除。
声波清灰器
声波清灰器1、进口品质国产价格在某上市公司同一台480吨锅炉上的两台反应器上及国外进口产品打擂台，性能比对后，完美胜出！性价比之高找不出第二家PK！2、发生头采用304不锈钢铸造工艺，比机加工设备成型好，制作精度高，寿命长.发生头寿命可达50年以上。
3、膜片采用钛合金材质，精加工而成。
我司生产的膜片已经替代了国外进口声波清灰器膜片，膜片的制造工艺及应用水平达到了国际一流水准。
4、声波导管采用挤压工艺，一次成型。
比传统的铸造工艺声波导管内壁光滑，利于声波的传导和放大。
5、声波喇叭采用304材质，完全满足SCR脱销反应器的应用工况。
6、喇叭套筒安装方便，便于固定。
套筒和喇叭之间有间隙便于喇叭本体震动的释放，同时间隙可以填充保温材料用于隔音。
7、声波导管和声波喇叭用螺栓连接，便于现场安装。
整体安装工艺只有一道焊缝（即喇叭套筒及反应器的焊接），安装简便。
8、整套的声波导管和声波喇叭作用为声波的传导和放大装置。
整体设计优化：总长度约为1.5米，喇叭末端为470mm，所释放声波声强大，频率低。
能充分保证清灰效果。
9、绝无仅有的技术服务业内唯一一家十年声波吹灰器生产经验+十年声波吹灰器电厂应用经验的技术团队，为您提供免费的咨询和技术方案设计服务。
10、业内唯一一家海量计划性库存厂家一般十几台到几十台的订单，大部分订单可当天或者次日发货。
产品简介1、声波清灰器工作原理声波清灰是以压缩空气作为声波的能源，高强度的钛金属膜片在压缩空气气源作用下自激振荡，并在谐振腔内产生谐振，把压缩空气势能转换为低频声能，通过空气介质把声能传递到相应的积灰点，使声波对灰渣起到“声致疲劳”的作用，由于声波振荡的反复作用，施加于灰、渣的挤压循环变化的载荷，达到一定的循环应力次数时，灰、渣的结构因疲劳而破坏，然后因重力、或因流体介质媒体将灰渣吹除出附着体表面，达到清灰的作用。
外形尺寸（mm)2、设备技术规范序号项目名称数据3、声波清灰器的特点●有效作用范围大，清灰不留死角。
不同形式的声波吹灰器的对比
不同形式的声波吹灰器的对比一：共振腔式•发声原理：原理是一定强度的压缩空气，吹入一定体积的腔体，空气共振而发声，故称为共振腔。
其优点是•1、体积小，容易安装，无易损件，装上后不用维护。
•2、功率小，除灰效果无法控制。
由于发声腔体不能做得很大，功率受到很大限制。
当共振腔体发生积灰现象而无法共振时，清灰器发不出声音，也无法调整，因此吹灰效果的好坏无法控制，共振时好，不共振时不好，必须停炉后才可以知晓。
发声频率过高，波长短，声波衰减过快，因此除灰效果差•3、更换成本高。
安装于锅炉内部，长期受到高温的灼烧，腔体容易变形而无法再共振，又由于无法维护，一般寿命在3年左右，而且只能停炉后整个拆除更换，所以虽然维护成本低，但更换成本高。
•4、运行成本高。
•由于发声行时间较长，每次大约3-5分钟才有效果，4小时一个循环周期。
而单台吹灰器耗气量在2.4立方/分钟以上，因此总的耗气量要求比较大。
运行成本相对来讲是三原理是压缩空气高压吹空腔发出声音，能量由气转换为声的效率较低（因不共振的气流均可视为无效）。
因此对压缩空气压力要求较高，一般在0.5MPa以上，运行吹灰器运种形式的声波吹灰器中最高的。
二：膜片式•低频发声器通过时—声控制系统调制为特定频率，产生大振幅的声波，可满足设备不同工发声原理：利用气流吹动圆板或具有张力的圆膜，激励膜片的本征振动，发出声波。
•1、体积小，容易安装•2、发声原理简单•只需膜片振动就可发出声音，比共振腔更容易发出声音，由气转换为声的效率比共振腔高。
因此功率可以比共振腔大一些•维护成本高•维护成本在三种形式的声波吹灰器中最高，由于膜片每秒钟要振动200-300下（发声频率200-300赫兹），因此膜片的疲劳度很大，容易破损。
需要3-6个月更换一次膜片。
•4、运行成本低单台耗气量1.2-1.8立方/分钟，气源要求0.4-0.8MPa况灰份的要求，也可根据粉尘的物理特性、粘度调整振动周期，使之达到最佳清灰效果。
声波 吹灰器工作原理
声波吹灰器工作原理
声波吹灰器利用高频声波的振动原理来清理或除尘。
它主要由发声器、驱动器、喇叭和气源组成。
工作时，通过电压调节器将交流电转换成高频交流电，再经过放大器放大得到高频信号。
驱动器将高频信号传送给发声器，使其产生频率在20kHz-40kHz之间的高频声波。
这些声波经
过喇叭扩散后形成声波场。
当声波场传播到物体表面时，声波的振动会造成物体表面的微小震动。
这些震动会使附着在物体表面的尘埃或杂物脱落，同时还可以击碎小颗粒的粘附力。
另外，声波吹灰器的驱动器还提供气源。
利用内置的压缩空气泵或外接气源将空气送入喇叭，以增强声波的传播效果。
同时，驱动器还能调整喇叭的参数，如振动频率、强度和角度，以适应不同的清洁任务。
总的来说，声波吹灰器通过声波的振动和气流的协同作用，对物体表面的尘埃或杂物进行清理。
它的工作原理简单、高效，尤其适用于一些狭小或复杂的场所。
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声波吹灰器原理、特点及效果说明
一、声波吹灰器原理
高效能免维护大功率声波清灰器（共振腔式）的原理是以气流在特定的几何空腔内振荡，激发空腔内气体的共振而发出高强声波，属于三维振动的大功率发声机制。
显然，激烈而快速变化的机械运动将会对积灰结垢在热交换器受热面的附着状态产生影响。
积灰和结垢将在声波的作用下，尤其是在极高的加速度的外力策动下，从热交换器受热面上剥离下来。
处于声场中的一个物质质点，在声波的激励下将产生受迫振动。
以声波作用到热交换器受热面上的一颗积灰或一结垢为例：其受声波作用的效应，会反映到力学量如质量位移，振动速度和加速度等。
假设作用空间中声波的频率为1KHz ，声功率为1W/cm2 ，取烟气密度10 g/Nm3。
声速C=400m/s，可以计算出：
对应的声压幅值为Pa=2.509Pa ，
最大质点振动速度V0 =6.298m/s，
最大质点位移X0 =1.018mm，
最大质点加速度a0 =3.89×104 m/s2 。
这就意味着：在声波的作用下，附着在极板、极线或受热面上的一粒积灰、一块结垢，在每一秒钟内，要在大约2.5千帕的压力振幅下往返振动1000次，振动的速度大约要达到每秒6米，而加速度要接近4万米/秒2，即大约是重力加速度的四仟倍(即近似等于4000g)。
显然，激烈而快速变化的机械运动将会对积灰结垢在热交换器受热
面、极板或极线的附着状态产生影响。
积灰和结垢将在声波的作用下，尤其是在极高的加速度的外力策动下，从热交换器受热面或电除尘器的极板、极线上剥离下来。
简而言之，声波清灰的基本原理在于声波对积灰积垢的高加速度剥离作用和振动疲劳破碎作用。
二、声波淸灰器技术参数及特定
1. 清灰功能特性：解决了低亚声速气流的发声机制和效率，使其高效地发出高强声波，形成了150分贝以上的特大功率型，有利于大幅度地提高清灰效能，改善吹灰效果。
DSK-5型高效能免维护大功率声波清灰器的声源声压级153分贝。
声源声功率3150声瓦。
声波方向性为前方椭球形。
2. 安全可靠经济运行特性：高效能免维护大功率声波清灰器没有机械运动机构，也没有易磨、易损部件，维护极为简单，甚至是免于维护。
3. 耐用性：高效能免维护大功率声波清灰器在高温环境下的腐蚀和磨损是通过从结构设计方面降低气流速度并使其高效地发
出高强声波来降低的；其次是解决了高温环境下的耐蚀和耐损的材质及其工艺，包括了采用在0Cr25Ni20基础上的掺杂改性材料。
使用寿命长，本公司承诺使用寿命不小于五年。
4.频谱特性：膜片、旋笛的谱过窄；而DSK-5型高效能免维护大功率声波清灰器的声波频谱，通过对几何空腔共振尺寸的控制，可以做成适当的频带，做成双主峰宽声频带，形成了特宽频带双主峰型，有利于声波传播的适应性和清灰效果。
DSK-5型高效能免维护大功率声波清灰器的声波频带为30赫兹至2100赫兹的双主峰宽频带，并且，由于它避开了锅炉设备的本征频率，对锅炉本体设备有益无害，是绝对安全的。
5．现场条件要求：安装很方便，适用于任何锅炉、任何部位的任何现场条件。
炉墙开孔可大可小，孔径为Φ32-Φ325都可以实施安装，便于因地制宜的选择。
对压缩空气源的要求较宽容：允许压力动态范围较大，而且没有上限限制。
对压缩空气源品质要求不高，允许含油、含水。
炉墙内外所占用空间都很小，不影响其它作业。
三、由于声波清灰器所采用的声波频率范围，避开了锅炉本体设备和管束的本征频率，因此，不会引发设备和管束的振动，仅对灰垢作用强烈而无损锅炉本体，也是属于安全型。
我公司推荐的声波清灰器，没有需要调整的机构，也没有运动或不稳定的结构，不存在发生运行机械故障的可能性。
声波清灰器的材料都是耐高温、耐腐蚀、耐磨损的优质材料，其寿命可以与锅炉本体
相比拟。
只要安装时按规程将管线吹扫干净，将气源中的固体杂物经过过滤，声波清灰器的运行是长期可靠的，通称为免维护型设备。
我公司保证在锅炉正常运行情况下，声波吹灰器在有效范围内保证吹灰效果达到或接近蒸汽吹灰器吹灰器效果，锅炉受热面管束在吹灰范围内无明显积灰。
江苏声学技术节能有限公司
2010-10-29。