一种脉冲激波生成装置及脉冲激波气体混合比控制装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供一种脉冲激波生成装置及脉冲激波气体混合比控制装置。生成装置包括混合气体入口、罐体、混合气体扩散面、纵向格栅、圆形孔板和脉冲激波出口，混合气体入口后设置有混合气体扩散面，扩散面呈锥形且锥面上开有若干辅助气体通过的小孔；扩散面后面径向排列有若干排气体通过格栅板，格栅板间焊接有连接格栅的圆形孔板。控制装置包括可燃气体路的压力调节装置、可燃气体路的流量调节装置、压缩空气路的压力调节装置、压缩空气路的流量调节装置和脉冲激波生成装置，可燃气体路的压力调节装置、可燃气体路的流量调节装置与压缩空气路的压力调节装置、一并连接到脉冲激波生成装置。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及激波清灰
，特别是一种脉冲激波生成装置及脉冲 激波气体混合比控制装置。
技术介绍
脉冲激波清灰器是通过燃气引爆生成的冲击波来吹灰的。可燃气体(通常 是乙炔、天然气或丙烷等气体燃料)在一个特殊的装置中被点火器点燃，进入 脉冲激波生成罐内经爆轰产生激波，调制好的脉冲激波从喷口喷射出来，以冲 击波的形式震荡、撞击和冲刷受热面，达到清灰的目的。在现有的脉冲激波清灰器中，其脉冲生成罐内的扰动结构简单，混合气体 在罐体内不能充分混合，尤其用在石化行业的炼厂气时。当可燃气体为混合气 体时，尤其其中含有质量比较轻的氢气时，如果不能在罐体内部充分与空气混 合，罐体内部容易形成层流，影响爆轰效果，甚至严重时不能产生爆轰。例如2006年12月6日公告的专利号为ZL200520119003.3脉冲罐，罐体内壁焊接有 沿罐体径向设置的纵向栅板和与纵向栅板垂直焊接有多个与罐体同心的环形 孔板。虽然内部有脉冲激波扰流结构，但不能保证混合气体在罐壁部位也能充 分混合并且不能保证混合气体充满整个脉冲激波生成罐体。这种罐体工作时往 往不稳定，尤其遇到可燃气体中含有密度比较轻的气体时，在罐体内部形成单 一气体的层流，不能产生爆轰，影响整套清灰系统的正常运行。脉冲激波生成器只有获得最佳混合配比的燃料气与压縮空气的混合气体， 才能正常工作，产生最大能量的脉冲激波。这就需要非常精确的控制可燃气体 和压縮空气的流量。尤其是在石化行业，燃料气常常采用炼厂气。炼厂气中主 要含有氢气、甲烷、乙垸等多种成分，成份比较复杂，并且组分因产品的调整 而变化。当前常用的混合气体配比控制手段主要有三种 一是装置上安装各种专业 的流量控制阀门控制，这种流量控制阀门都比较昂贵；二是在出厂前对流量用 流量计测算，然后通过调节手动阀门的开启量来调节气体的流量，这种方式简 单，但方法不稳定、调节不方便，常常会因为流量漂移导致气体的配比不准确， 脉冲激波的能量输出不稳定，达不到清灰的效果。三是采用孔板流量计，这种 方式虽然调节方便，但不适合于石化行业的炼厂气，不能根据炼厂气的变化以及流量的漂移而调整混合气配比。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术的缺点，其目的之一是提供一种脉冲激 波生成装置。本技术另 一个目的是提供一种脉冲激波气体混合比控制装置。 在脉冲激波清灰器中关键的因素是可燃气体与空气能够充分混合产生最大的爆轰能量。只有产生速度更快能量更大的脉冲激波才能够清除受热面上的积灰。可燃气体与空气在罐内混合经点火后形成燃烧、爆燃或者爆轰，它们之间 的区别就在于火焰前部是否有干扰装置。燃烧是可燃气体与空气混合经点火 后，没有产生加速度，燃烧速度比较慢，不会形成冲击波；如果在火焰前面有 干扰结构，干扰结构对火焰的阻碍不大时，也会产生火焰加速度，形成能量弱 小的冲击波，这就是可燃气体的爆燃；如果火焰前面有大的阻碍时，就会产生 加速度很大、能量很大的冲击波，这就是可燃气体的爆轰。虽然有的脉冲激波 生成罐也能够形成爆轰，但遇到可燃气体不是由单一成分组成的时候，往往不 能形成爆轰， 一般会形成爆燃，甚至只能产生燃烧。脉冲激波生成罐内设置的锥形扩散面的大端外径小于罐体内径，混合气体 进入罐体时一部分向罐体内表面扩散，另一部份通过锥形扩散面上面的小孔进 入扩散面背面，然后在锥形扩散面后面形成紊流，再一次充分混合；混合后的 气体一步步被逐步推向逐个格栅之间，充满整个罐体，这样整个罐体内部就充 满了充分混合的气体。这时候如果有火焰经过时，火焰前面既有比较大的阻碍，又有充分混合的 气体，产生爆轰的条件都具备了，从脉冲激波喷口出去的就一定是强大能量的 冲击波。在这种结构下，罐体内部不会存在气流死角，也不会存在能量的消耗 问题。技术方案一种脉冲激波生成装置，包括混合气体入口、激波生成罐体、混合气体扩散 面、纵向格栅、圆形孔板和脉冲激波出口，混合气体入口后设置有混合气体扩 散面，扩散面呈锥形扩散面且锥面上开有若干辅助气体通过的小孔；扩散面后 面径向排列有若干排气体通过格栅板，格栅板间焊接有连接格栅的圆形孔板， 混合气体通过格栅后形成脉冲激波从后面出口喷出；所述脉冲激波生成罐外形为圆柱筒体结构。所述扩散面后面径向排列有4一6个排气体通过格栅板，在相邻格栅板之间 焊接有连接格栅的圆形孔板，数量为2—6个；每个脉冲激波生成罐内格栅板沿轴向排列，数量为3 — 5个；所述格栅板在圆周方向上均匀分布， 一组为四个。所述圆形孔板之间等距设置，数量为2—6个。所述圆形孔板的内径为罐体内径的20% 30%;所述圆形孔板的外径比脉冲激 波生成罐内径小5% 10o/0。所述脉冲激波生成罐体两端分别为混合气体入口和脉冲激波出口。 一种脉冲激波气体混合比控制装置，该装置控制可燃气体与空气混合比例， 包括可燃气体路的压力调节装置、可燃气体路的流量调节装置、压縮空气路的 压力调节装置、压縮空气路的流量调节装置和脉冲激波生成装置，可燃气体路 的压力调节装置、可燃气体路的流量调节装置与压缩空气路的压力调节装置、 一并连接到脉冲激波生成装置，在可燃气体管路和压缩空气管路上分别设置有 压力调节装置、流量调节装置，可以分别调整各路的压力以及流量。所述的可燃气体路的流量调节装置内部设计有专用的气体流量控制阀门；所 述可燃气体路的流量调节装置内部通孔的面积小于压縮空气流量调节装置内 部的通孔面积。所述的压縮空气路的流量调节装置内部设计有专用的气体流量控制阀门；在 压縮空气输送管路上设计有气体储藏段。在可燃气体和压縮空气输送管路上安装有过滤器和手动球阀。 所述可燃气体路的压力调节装置与压縮空气路的压力调节装置，分别调节可 燃气压力调节装置内的燃气稳压器和压縮空气压力调节装置内的减压稳压器， 两种气体按照一定的配比进入脉冲激波生成装置的混合点火罐；如果可燃气的 供气压力发生改变，减压稳压器会稳定的输出压力，保证压力值保持不变。如 果可燃气的组分发生漂移，流量控制装置会根据控制信号相应流量输出，保证 系统稳定运行。有益效果本技术的能够产生脉冲激波并且能够提高脉冲强度的脉冲激波生成 罐，好处就在于，结构简单，混合充分，并且不会产生负面作用，能够最大限 度的产生冲击波，节约燃料。从脉冲激波喷口出去的冲击波的速度最大为5马赫以上，能量为1.5MPa的冲击波。冲击波能量大，尤其适合清除受热面上的 结垢或者粘性积灰。本技术的脉冲激波生成罐能够适合在化工电力、石化行业解决脉冲激 波清灰、除垢的设备。特别适合于清除化工电力行业加热炉或锅炉内部管束上 的粘性积灰和结塘。该脉冲激波生成罐内部对混合气体的扰动结构简单实用，不同气体在该装 置内部能够充分混合，产生最大的爆轰能量。脉冲激波气体混合比控制装置。结构简单，可单独控制和调整每路脉冲激 波强度的配比控制装置，能够适合在石化行业解决可燃气成分变化和流量的漂 移导致混和气配比不准确的问题。附图说明图1是本技术的脉冲激波生成装置的罐体结构示意图。 图2是本技术的脉冲激波生成装置的罐体内部径向剖面图。图3是本技术的脉冲激波气体混合比控制装置结构示意图。具体实施方式图1是本技术的脉冲激波生成装置的罐体结构示意图。 如图所示，自左向右依次是混合气体入口 1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种脉冲激波生成装置，包括混合气体入口、激波生成罐体、混合气体扩散面、纵向格栅、圆形孔板和脉冲激波出口，其特征在于混合气体入口后设置有混合气体扩散面，扩散面呈锥形扩散面且锥面上开有若干辅助气体通过的小孔；扩散面后面径向排列有若干排气体通过格栅板，格栅板间焊接有连接格栅的圆形孔板，混合气体通过格栅后形成脉冲激波从后面出口喷出。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王志文，周磊，
申请(专利权)人：北京博惠通科技发展有限公司，
类型：实用新型
国别省市：11[中国|北京]