一种煤矿用磁致伸缩超声波除垢装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种煤矿用磁致伸缩超声波除垢装置，包括：矿用隔爆型脉冲电源和矿用隔爆型磁致伸缩换能器，所述矿用隔爆型脉冲电源的输出端与矿用隔爆型磁致伸缩换能器的输入端连接。本实用新型可以对煤矿瓦斯抽放管道、锅炉、热交换器、空气压缩机等设备的除垢，满足矿用安全等级，对水体和环境无污染，对管道和容器无腐蚀，长期使用除垢效果明显。
【专利说明】一种煤矿用磁致伸缩超声波除垢装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种防、除垢装置，特别提供一种煤矿用磁致伸缩超声波除垢装置。
【背景技术】
[0002]瓦斯抽采管道将煤矿采空区瓦斯气体抽到地面进行排空或利用，在抽放的瓦斯气体中含有大量的水汽和粉尘，这些物质附着在瓦斯抽放管壁上，严重影响瓦斯抽放效果，危及矿工生命安全。煤矿锅炉、热交换器等设备长期使用表面都会产生大量水垢，影响热交换效率，浪费能源。
[0003]传统的化学除垢会对瓦斯抽放管壁或锅炉容器造成腐蚀，缩短设备的使用寿命；添加化学药剂则对水体和环境造成污染，容易滋生微生物；设备除垢检修还需停机、影响生产。因此，在越来越重视环保、强调可持续发展的今天，化学除垢表现出越来越明显的局限性。
[0004]目前，超声波除垢技术作为一种清洁的在线除垢技术已经在石油化工、冶金、电力等行业得到了应用。但由于煤矿行业环境的特殊性，对设备本身的安全性能要求极高，因此有必要设计一种符合矿用安全等级的超声波除尘除垢装置，用于煤矿瓦斯抽放管道、锅炉、热交换器、空气压缩机等设备的除垢，彻底改变煤矿除尘除垢方式，提高瓦斯抽放效率和热交换效率，节约能源，保障安全。
实用新型内容
[0005]本实用新型的目的在于提供一种煤矿用磁致伸缩超声波除垢装置，可有效解决上述问题。
[0006]本实用新型的技术方案是:一种煤矿用磁致伸缩超声波除垢装置，包括:矿用隔爆型脉冲电源和矿用隔爆型磁致伸缩换能器，所述矿用隔爆型脉冲电源的输出端与矿用隔爆型磁致伸缩换能器的输入端连接。矿用隔爆型脉冲电源的功能是把交流电源转换成一定频率的脉冲信号；矿用隔爆型磁致伸缩换能器的作用是把电子脉冲能量转换成机械能量，产生超声波振动。
[0007]优选的，所述矿用隔爆型脉冲电源包括:防爆外壳上盖I和防爆壳体I 2，所述防爆外壳上盖I设于防爆壳体I 2上，两者通过紧固螺栓4连接，所述防爆外壳上盖I上设有钢化玻璃观察窗3，通过钢化玻璃观察窗3可以观察装置当前工作状态。所述钢化玻璃观察窗3的安装方式为内装式，可有效防止失爆。所述防爆壳体I 2前端设有线缆引入装置I 9。
[0008]优选的，所述矿用隔爆型磁致伸缩换能器包括:防爆壳体II 6、波导头7和防爆外壳后盖8,所述波导头7设于防爆壳体II 6的前端,所述防爆外壳后盖8设于防爆壳体II 6的后端，所述防爆外壳后盖8上还设有线缆引入装置II 10，所述线缆引入装置II 10通过线缆5与线缆引入装置I 9连接。波导头7可通过焊接或紧固方式安装在管道、锅炉容器的表面。
[0009]本实用新型具有以下有益的效果:
[0010]本实用新型可以对煤矿瓦斯抽放管道、锅炉、热交换器、空气压缩机等设备的除垢，满足矿用安全等级，对水体和环境无污染，对管道和容器无腐蚀，长期使用除垢效果明显，一般在安装使用后三至六个月内可以除去80%以上的老垢，以后陆续清除干净，并能抑制新垢继续沉积。
[0011]超声波脉冲长期作用于瓦斯抽放管道上，使抽放气体中的氧气分子不容易渗入到管壁上，消除了管道腐蚀的源头，防止管道被氧气腐蚀，在除去管道附着尘垢的同时保护了金属管道。
[0012]对于煤矿锅炉等热交换设备，装置减弱了水与管壁直接流体的阻力，加快了水与受:热表面的交换速度，提闻了热量传递，换热设备在无垢状态下运行，减少了热损耗，提闻热效率3%至5%。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1为本实用新型的结构示意图；
[0014]图2为本实用新型矿用隔爆型脉冲电源A-A剖视图；
[0015]图3为本实用新型矿用隔爆型脉冲电源B-B剖视图；
[0016]图4为本实用新型矿用隔爆型磁致伸缩换能器C-C剖视图。
【具体实施方式】
[0017]下面结合附图和实施例对本实用新型进行详细描述。
[0018]如图1-4所示，一种煤矿用磁致伸缩超声波除垢装置，包括:矿用隔爆型脉冲电源和矿用隔爆型磁致伸缩换能器，矿用隔爆型脉冲电源的功能是把交流电源转换成一定频率的脉冲信号；矿用隔爆型磁致伸缩换能器的作用是把电子脉冲能量转换成机械能量，产生超声波振动。
[0019]所述矿用隔爆型脉冲电源包括:防爆外壳上盖I和防爆壳体I 2，所述防爆外壳上盖I设于防爆壳体I 2上，两者通过紧固螺栓4连接，所述防爆外壳上盖I上设有钢化玻璃观察窗3，通过钢化玻璃观察窗3可以观察装置当前工作状态。所述钢化玻璃观察窗3的安装方式为内装式，可有效防止失爆。所述防爆壳体I 2前端设有线缆引入装置I 9。
[0020]所述矿用隔爆型磁致伸缩换能器包括:防爆壳体II 6、波导头7和防爆外壳后盖8，所述波导头7设于防爆壳体II 6的前端，所述防爆外壳后盖8设于防爆壳体II 6的后端，所述防爆外壳后盖8上还设有线缆引入装置II 10，所述线缆引入装置II 10通过线缆5与线缆引入装置I 9连接。波导头7可通过焊接或紧固方式安装在管道、锅炉容器的表面。
[0021 ] 超声波的声波作用于液体时，液体内形成许多微小的气泡，形成“空化效应”，气泡的破裂会产生能量极大的冲击波，影响了碳化沉积物内部机构的牢固性，破坏碳化沉积物与金属表面的附着关系，产生许多细小的裂纹，当裂纹逐渐增多后，水垢便形成砂砾装颗粒，从附着管壁上脱落下来。水在毛细的作用下通过细小裂纹渗入到受热表面并不断蒸发，从而带动碳化沉积物膨胀，成片脱落，将尘垢彻底清除。
[0022]超声波作用于金属表面时，产生的机械振动能量使得金属和尘垢随之震动，由于三者之间的频率响应不同，这种不同步的振动使得尘垢层与管壁表面的相对剪切力，形成“剪切效应”，破坏了尘垢与金属管壁的结合力，导致垢层产生疲劳脱落。
[0023]矿用隔爆型脉冲电源使用交流380伏矿用等级电压，经过电源模块将电压转换成直流电源为其它模块供电；MCU/脉冲模块用于产生固定频率的脉冲信号，经过反馈调节和功率放大后将信号输出至换能器信号输入端；矿用隔爆型脉冲电源还设有采集模块实时采集换能器工作信号，通过显示模块将工作电源和换能器状态显示出来。
[0024]矿用隔爆型磁致伸缩换能器的频率输入模块接收矿用隔爆型脉冲电源发出的频率信号，经过放大电路后驱动换能器以超声波频率振动。磁致伸缩换能器利用磁致伸缩原理，采用具有磁致伸缩效应的材料，当外面施加交变磁场作用时，材料内部的磁畴将发生转动，使其磁化方向尽量与外磁场方向趋于一致，从而使该材料沿外磁场方向的长度发生变化，产生磁致伸缩形变，从而在与它表面紧密接触的介质中激发出机械振动波，即为超声波。
[0025]上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种煤矿用磁致伸缩超声波除垢装置，其特征在于，包括:矿用隔爆型脉冲电源和矿用隔爆型磁致伸缩换能器，所述矿用隔爆型脉冲电源的输出端与矿用隔爆型磁致伸缩换能器的输入端连接；所述矿用隔爆型脉冲电源包括:防爆外壳上盖(I)和防爆壳体I (2)，所述防爆外壳上盖(I)设于防爆壳体I (2)上，两者通过紧固螺栓(4)连接，所述防爆外壳上盖(I)上设有钢化玻璃观察窗(3)，所述钢化玻璃观察窗(3)的安装方式为内装式，所述防爆壳体I (2)前端设有线缆引入装置I (9);所述矿用隔爆型磁致伸缩换能器包括:防爆壳体II (6)、波导头(7)和防爆外壳后盖(8)，所述波导头(7)设于防爆壳体II (6)的前端，所述防爆外壳后盖(8)设于防爆壳体II (6)的后端，所述防爆外壳后盖(8)上还设有线缆引入装置II (10)，所述线缆引入装置II (10)通过线缆(5)与线缆引入装置I (9)连接。
【文档编号】F28G7/00GK203729949SQ201320756753
【公开日】2014年7月23日 申请日期:2013年11月25日 优先权日:2013年11月25日
【发明者】陈骋, 白雪, 冯智鹏, 赵洪超, 朱明亮 申请人:煤科集团沈阳研究院有限公司