专利名称：一种蒸汽吹灰装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种工业炉蒸汽吹灰装置。该吹灰装置主要适用于石油化工、电力、钢铁等行业工业炉的对流段和烟气的余热回收设备上，提高节能效果。也可用于其它行业工业炉中。
背景技术：
在实际生产过程中，工业加热炉燃料燃烧后产生的热烟气中会携带大量灰烬和杂质，这些灰烬和杂质在通过对流传热炉管或其翅片时会在其表面形成吸附并堆积，从而导致换热效率大大下降。保持烟气对流传热炉管表面和其翅片表面清洁，维持热烟气与换热管之间的换热效率是非常重要的。因此，多年来人们一直致力于解决这个问题。先后开发应用了固定式蒸汽吹灰器、半伸缩和长伸缩蒸汽吹灰器等多种蒸汽吹灰器。近十几年来又有声波吹灰器、次声波吹灰器和激波吹灰器在工业加热炉上应用，这类吹灰器对使用干式粉尘燃料的加热炉时，其形成的烟尘比较疏松，吹灰效果较好。对于燃油燃气工业加热炉， 其产生的烟尘粘附性比较强，仍然使用传统的固定式蒸汽吹灰器、半伸缩或长伸缩蒸汽吹灰器。这三种蒸汽吹灰器，蒸汽吹灰管与烟气换热管束垂直，蒸汽吹灰管驱动装置安装在与换热管束平行的两侧炉壁上；由驱动装置驱动吹灰管作旋转吹灰动作；对于半伸缩或长伸缩蒸汽吹灰器其吹灰管在旋转吹灰的同时，驱动装置还驱动吹灰管作轴向伸缩动作。伸缩式蒸汽吹灰器与固定式蒸汽吹灰器比，吹灰动能大、吹灰管喷射覆盖范围广(或称吹灰半径大)，但驱动装置结构相对复杂。由于这三种蒸汽吹灰器都存在如下三个问题第一，由于吹灰管蒸汽喷嘴是旋转喷射吹灰的，喷射蒸汽射流末端与吹灰表面存在夹角，使吹灰动能急剧衰减，即使在覆盖范围内，吹灰效果也较差；第二，当吹灰管蒸汽喷嘴旋转到与传热管轴线方向附近时喷射蒸汽为空放状态(有空放角)，吹灰管旋转一周蒸汽有效利用率较低。第三，吹灰半径的限制，一台加热炉往往需要安装十几到几十台吹灰器才能对换热管外表面完成覆盖式吹扫。
实用新型内容本实用新型是针对现有旋转式吹灰器吹灰动能急剧衰减、吹灰效率低、不能对被吹灰的烟气换热管束进行全覆盖式吹灰(吹灰有死角)等问题而提供一种新的蒸汽吹灰装置，该装置在牵引钢缆牵引下，可使吹灰管小车在换热管管排之间做往复式运动，完成对换热管外表面烟气烟尘的全覆盖吹扫，以吹除灰尘保证烟气换热管的表面清洁，提高烟气换热效率。本实用新型的技术方案是一种蒸汽吹灰装置，包括吹灰管，吹灰管上设有蒸汽进汽接口和蒸汽喷嘴，其特征在于该蒸汽吹灰装置还包括自动控制器、后牵引驱动装置、吹灰管后限位开关、蒸汽软管盘卷装置、蒸汽供汽电控阀门、蒸汽疏水电控阀门、左右支撑滚动轮或滑动接头、滑动轮轨道或滑动槽、蒸汽引入软管和后牵引钢缆，蒸汽软管盘卷装置上设置有蒸汽引入软管导向器，自动控制器与后牵引驱动装置、蒸汽供汽电控阀门、蒸汽疏水电控阀门、吹灰管后限位开关和蒸汽引入软管导向器之间通过信号连接线连接，吹灰管与左右支撑滚动轮或滑动接头连接一体组成蒸汽吹扫滑动小车，左右支撑滚动轮或滑动接头置于滑动轮轨道上或滑动槽内，蒸汽引入软管的一端通过蒸汽进汽接口与吹灰管连接，另一端与蒸汽软管盘卷装置连接，吹灰蒸汽总管出口通过蒸汽供汽电控阀门与蒸汽软管盘卷装置相连，并且与蒸汽疏水电控阀门相连，后牵引钢缆一端通过吹灰管后限位开关与后牵引驱动装置连接，另一端连在吹灰管上。本实用新型进一步特征在于该蒸汽吹灰装置还包括前牵引驱动装置、吹灰管前限位开关和前牵引钢缆，前牵引钢缆一端通过吹灰管前限位开关与前牵引驱动装置连接， 另一端连在吹灰管上。本实用新型进一步特征在于蒸汽喷嘴包括近距喷嘴和远距喷嘴，近距喷嘴的喷射角α在30 90°之间，远距喷嘴喷射角β在20 80°之间。本实用新型的蒸汽吹扫滑动小车，可在装置牵引钢缆牵引下，在工业炉对流段、烟气-空气换热器或余热锅炉烟气换热器换热管的管排之间做往复式运动，完成对吹灰管上、下(或左、右)的换热管外表面烟气烟尘的全覆盖吹扫，以吹除灰尘保证烟气换热管的表面清洁，提高烟气换热效率。按蒸汽喷射吹灰管轴线与被吹灰的换热管轴线之间是平行或垂直、被吹灰的换热管是水平安装还是竖立安装及吹灰管是左右移动还是上下移动，本实用新型分别有四种组合形式。本实用新型的优点是采用吹灰管移动钢缆牵引装置，牵引定向蒸汽喷射吹灰管在换热管管排之间做往复式运动，完成对换热管外表面烟气烟尘的全覆盖吹扫，以吹除灰尘，保证烟气换热管的表面清洁。具体体现在第一，实现全覆盖无死角吹扫，吹灰强度均勻，吹灰效果显著提高。第二，吹灰蒸汽始终覆盖被吹灰表面，无空放角，使吹灰效率大大提高，节约大量吹灰蒸汽和附加电能。第三，吹灰设备数量大大减少，每个吹灰层面只需要安装一套吹灰装置，节省了设备投资。第四，该实用新型的吹灰管钢缆牵引装置和吹灰管滑动小车体积小，安装使用方便，可灵活适用于多种烟气换热装置上。
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型进行进一步的详细说明，但并不限制本实用新型的内容。
图1是本实用新型第一种移动扫描式蒸汽吹灰装置系统组成立面图。图2是本实用新型第二种移动扫描式蒸汽吹灰装置系统组成俯视图。图3是本实用新型第三种移动扫描式蒸汽吹灰装置系统组成俯视图。图4是本实用新型第四种移动扫描式蒸汽吹灰装置系统组成立面图。图5是本实用新型移动扫描定向喷射吹灰管喷射吹灰效果图。图中1-吹灰管，2-蒸汽进汽接口，3-蒸汽引入软管，4-左右支撑滚动轮或滑动接头， 5-滑动轮轨道或滑动槽，6-1-前牵引钢缆，6-2-后牵引钢缆，7-自动控制器，8-后牵引驱动装置，9-蒸汽软管盘卷装置，10-蒸汽引入软管导向器，11-蒸汽疏水电控阀门，12-吹灰管后限位开关，13-蒸汽供汽电控阀门，14-吹灰管前限位开关，15-前牵引驱动装置，16-烟气换热管管束，17-烟气换热设备外壳，18-吹灰蒸汽总管出口，1-1-蒸汽喷嘴，1-2-蒸汽喷嘴，4-1-滚动连接轴承，4-2-滚动连接轴承。
具体实施方式
如图2所示，一种蒸汽吹灰装置，包括吹灰管1，吹灰管1上设有蒸汽进汽接口 2 和蒸汽喷嘴(1-1，1-2)，该蒸汽吹灰装置还包括自动控制器7、前牵引驱动装置15、吹灰管前限位开关14、吹灰管后限位开关12、后牵引驱动装置8、蒸汽软管盘卷装置9、蒸汽供汽电控阀门13、蒸汽疏水电控阀门11、左右支撑滚动轮或滑动接头4、滑动轮轨道或滑动槽5、蒸汽引入软管3、前牵引钢缆6-1和后牵引钢缆6-2，蒸汽软管盘卷装置9上设置有蒸汽引入软管导向器10，自动控制器7与前牵引驱动装置15、后牵引驱动装置8、蒸汽供汽电控阀门 13、蒸汽疏水电控阀门11和蒸汽引入软管导向器10之间通过信号连接线连接，吹灰管1与左右支撑滚动轮或滑动接头4连接一体组成蒸汽吹扫滑动小车，左右支撑滚动轮或滑动接头4置于滑动轮轨道上或滑动槽5，蒸汽引入软管3的一端通过蒸汽进汽接口 2与吹灰管连接1，另一端与蒸汽软管盘卷装置9连接，吹灰蒸汽总管出口 18通过蒸汽供汽电控阀门13 与蒸汽软管盘卷装置9相连，并且与蒸汽疏水电控阀门11相连，前牵引钢缆6-1的一端通过吹灰管前限位开关14与前牵引驱动装置15连接，另一端连在吹灰管1的前钢缆连接环上，后牵引钢缆6-2的一端通过吹灰管后限位开关12与后牵引驱动装置8连接，另一端连在吹灰管1的后钢缆连接环上。烟气换热管管束16设置在烟气换热设备外壳17内，在烟气换热管管束16的预留吹灰空间的左右设备内壁上或上下设备内壁上焊接若干支架将滑动轮轨道或滑动槽5沿管束轴线方向平行敷设。图2是本实用新型第二种移动扫描式蒸汽吹灰装置系统组成俯视图。该方案中对流换热管水平放置、吹灰管轴线与被吹灰的换热管轴线之间垂直、吹灰管左右移动的情况。 该装置是能在传热管轴线方向沿换热管束之间水平移动并对上下两侧换热炉管束外表面及其翅片表面烟气灰尘进行扫描吹灰的蒸汽吹灰装置。图3本实用新型第第三种移动扫描式蒸汽吹灰装置系统组成俯视图。该方案中对流换热管水平放置、吹灰管轴线与被吹灰的换热管轴线平行、吹灰管左右移动的情况。图1本实用新型第一种移动扫描式蒸汽吹灰装置系统组成立面图。该方案中对流换热管水平放置、吹灰管轴线与被吹灰的换热管轴线平行、吹灰管上下移动的情况。此种形式的吹灰装置只需要吹灰管的后牵引钢缆6-2及后牵引驱动装置8，吹灰管1向下移动时靠自身重力即可，而省去吹灰管1的前牵引钢缆6-1和前牵引驱动装置15。图4本实用新型第四种移动扫描式蒸汽吹灰装置系统组成立面图。该方案中对流换热管竖直放置、吹灰管轴线与被吹灰的换热管轴线之间平行、吹灰管左右移动的情况。以下是本实用新型移动扫描式蒸汽吹灰装置的具体实施方法的描述。以图2为例进行描述。系统开始由吹灰装置自动控制器7向吹灰蒸汽疏水电控阀门11发出开启信号打开阀门对蒸汽疏水，随后关闭蒸汽疏水电控阀门11。接着自动控制器 7向蒸汽供汽电控阀门13发出开启信号打开阀门供汽；随后自动控制器7向吹灰管前牵引驱动装置15发出启动信号，驱动盘卷轮旋转并带动吹灰管前牵引钢缆6-1，通过牵引钢缆拉动蒸汽吹扫滑动小车向前运动；与此同时，吹灰蒸汽经由电控阀门13，蒸汽引入软管3、 进汽接口 2进入蒸汽吹灰管1，最后经吹灰管上下蒸汽喷嘴喷出，对上下换热管管束表面进行吹扫。当滑动小车向前运动到尽头时，位于设备外壁前限位开关14感受到信号，并通过自动控制器7向前牵引驱动装置发出停止信号，完成前向扫描吹灰过程。随后自动控制器7 向吹灰管后牵引驱动装置8发出启动信号，驱动盘卷轮旋转并带动吹灰管后牵引钢缆6-2， 通过牵引钢缆拉动蒸汽吹扫滑动小车向后运动，在自动控制器7控制下蒸汽软管驱动盘卷装置9与后牵引驱动装置8保持线速度同步，协同后行；与此同时，吹灰蒸汽经由电控阀门 13，蒸汽引入软管3、进汽接口 2进入蒸汽吹灰管1，对上下换热管管束表面进行吹扫。当滑动小车向后运动到尽头时，位于设备外壁后限位开关12感受到信号，并通过自动控制器7 向后牵引驱动装置发出停止信号，同时发出信号自动关闭蒸汽供汽电控阀门13。完成完整的一个扫描吹灰过程。图5为移动扫描定向蒸汽喷射吹灰管喷射吹灰效果图。移动扫描定向蒸汽喷射吹灰管喷射吹灰效果如图5所示，依据上下、左右换热管的管心距大小，在定向蒸汽吹灰管1的上下各对应位置焊接吹灰管蒸汽喷嘴1-1和1-2。蒸汽喷嘴1-1为近距喷嘴，用于吹扫近排管表面灰烬，喷射角α由喷嘴与炉管表面间距和炉管最大直径确定，一般在30° 90°之间；蒸汽喷嘴1-2为远距喷嘴，用于吹扫远排管表面灰烬，喷射角β由喷嘴与第二和第三排炉管表面间距和炉管最大直径确定，一般在20° 80°之间；喷嘴个数由上下换热管数量确定。蒸汽吹灰管1与左右支撑滚动轮或滑动接头 4通过滚动连接轴承4-1和4-2连接，滚动连接轴承4-1和4-2为耐高温特种轴承。图2和图3所示方案，比较适合于对流换热管水平放置的管式炉对流段和空气预热器，吹灰管能左右移动的情况。图1所示方案，比较适合扰流子空气预热器，吹灰管上下移动的情况。图4所示方案，比较适合热管式空气预热器，吹灰管左右移动的情况。
权利要求1.一种蒸汽吹灰装置，包括吹灰管，吹灰管上设有蒸汽进汽接口和蒸汽喷嘴，其特征在于该蒸汽吹灰装置还包括自动控制器、后牵引驱动装置、吹灰管后限位开关、蒸汽软管盘卷装置、蒸汽供汽电控阀门、蒸汽疏水电控阀门、左右支撑滚动轮或滑动接头、滑动轮轨道或滑动槽、蒸汽引入软管和后牵引钢缆，蒸汽软管盘卷装置上设置有蒸汽引入软管导向器， 自动控制器与后牵引驱动装置、蒸汽供汽电控阀门、蒸汽疏水电控阀门、吹灰管后限位开关和蒸汽引入软管导向器之间通过信号连接线连接，吹灰管与左右支撑滚动轮或滑动接头连接一体组成蒸汽吹扫滑动小车，左右支撑滚动轮或滑动接头置于滑动轮轨道上或滑动槽内，蒸汽引入软管的一端通过蒸汽进汽接口与吹灰管连接，另一端与蒸汽软管盘卷装置连接，吹灰蒸汽总管出口通过蒸汽供汽电控阀门与蒸汽软管盘卷装置相连，并且与蒸汽疏水电控阀门相连，后牵引钢缆一端通过吹灰管后限位开关与后牵引驱动装置连接，另一端连在吹灰管上。
2.根据权利要求1所述的蒸汽吹灰装置，其特征在于该蒸汽吹灰装置还包括前牵引驱动装置、吹灰管前限位开关和前牵引钢缆，自动控制器与前牵引驱动装置之间通过信号连接线连接，前牵引钢缆一端通过吹灰管前限位开关与前牵引驱动装置连接，另一端连在吹灰管上。
3.根据权利要求1所述的蒸汽吹灰装置，其特征在于蒸汽喷嘴包括近距喷嘴和远距喷嘴，近距喷嘴的喷射角α在30 90°之间，远距喷嘴喷射角β在20 80°之间。
专利摘要本实用新型公开了一种蒸汽吹灰装置。以解决现有旋转式吹灰器吹灰蒸汽喷射动能急剧衰减、吹灰效率低、不能对被吹灰的烟气换热管束进行全覆盖式吹灰等问题。该吹灰装置包括吹灰管、后牵引驱动装置、蒸汽软管盘卷装置、左右支撑滚动轮或滑动接头、滑动轮轨道或滑动槽、蒸汽引入软管和后牵引钢缆组成。吹灰管与左右支撑滚动轮或滑动接头连接，左右支撑滚动轮或滑动接头置于滑动轮轨道上或滑动槽内，蒸汽引入软管的一端与吹灰管连接，另一端与蒸汽软管盘卷装置连接，后牵引钢缆与吹灰管和后牵引驱动装置相连。主要适用于石油化工、电力、钢铁等行业工业炉的对流段和烟气的余热回收设备上。
文档编号F23J3/02GK201964436SQ20102068017
公开日2011年9月7日 申请日期2010年12月20日 优先权日2010年12月20日
发明者孙志钦, 孟庆凯, 张玉玲, 李绍明, 杨立然, 牛凤宾, 王作红, 郜建松, 高晓红, 高跃成, 黄进焕 申请人:中国石化集团洛阳石油化工工程公司, 中国石油化工股份有限公司