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技術(shù)文章聲波清灰原理
更新時間:2018-10-12 點擊次數(shù):5871次聲波清灰是利用聲波的“壓力波動特性”和周期性波動能量對積灰層作用,使之分離,破損并在重力,風(fēng)力等力的協(xié)同作用下脫離原來的位置的一種新型清灰技術(shù)。
聲波是一種能量(壓力)傳遞波。處于聲場中的物質(zhì)粒子通過自身的震動及與相鄰粒子的碰撞,將聲波能量由一點傳至另一點,由一個區(qū)域傳至另一個區(qū)域;低頻聲波形如球面的輻射特性(頻率越低越接近球面)和很強的繞射能力,使得處于有效范圍內(nèi)各種構(gòu)件在任何部位上的積灰均可得到清除;聲場能量越大,頻率越低,清灰范圍越大,速度越快,越*,焦體及塊狀積灰層越容易脫落。
一 電除塵低頻聲波清灰
由低頻聲波發(fā)生器產(chǎn)生高強度低頻聲能,通過與電除塵器外殼相連的聲導(dǎo)管傳輸至電除塵器煙道內(nèi),形成聲能量場。處于高強度聲場中的極板,極線和積灰層在劇烈大幅度震蕩的聲場作用下,極板,極線與積灰層之間將由于粒子振動碰撞而使各種結(jié)合力被破壞,灰粒導(dǎo)電性能得到提高,積灰層表面張力被改變,聲波所*的“疲勞效應(yīng)”在短時間內(nèi)使積灰層龜裂而變得疏松,易于脫落;極板,極線與積灰層接觸面由于介質(zhì)密度發(fā)聲突變,形成駐波波幅(振動位移增大一倍),使積灰層脫落速度加快;高強度的聲波可以改善極線放電特性,提高灰粒子“荷電”速度和效率,延緩極線結(jié)瘤;“聲凝聚”可以使灰粒子粒度增大,便于捕集,提高電除塵器除塵效率,從而降低尾塵排放。
二 布袋除塵低頻聲波清灰
處于高強度聲場中的積灰層在聲場作用下,灰粒子間,灰粒子與纖維間的結(jié)合力及灰塵層的表面張力由于聲波震蕩而降低,聲波作用一定時間后(可能是毫秒級也可能是秒級)出現(xiàn)“聲疲勞”現(xiàn)象,使灰塊變得疏松進而破碎并在重力的協(xié)同作用下與纖維剝離,由于濾袋徑向尺寸遠(yuǎn)小于低頻聲波波長,故聲場(自由場假定)中濾袋的波動類似于“伸張波”(糖葫蘆狀)波動,波峰與波谷沿軸(袋長)向運動,反復(fù)“吹鼓”和“收縮”濾袋,使積灰層不僅受到像抖布袋一樣的抖力且受到濾袋的擠壓和拉伸,使積灰層破碎被“抖掉”,濾袋,積灰層和灰粒子由于密度,張力等物理特性的差異在聲場作用下所產(chǎn)生的相對位移可以使濾袋上的積灰層易于破碎和剝離,“聲凝聚”可以使灰粒子粒度增大使灰塵易于吸收和清除,從而減少布袋堵塞的幾率,降低運行阻力。
對于箱式布袋除塵器,其聲場使一種類似“混響聲場”。在此聲場中,除聲源近場外,其余各處聲能量相差不太大,故箱式布袋除塵器清灰式均勻的,其程度由聲源的聲功率和箱體的容積而定(也就是說低頻聲波清灰效果與袋長無關(guān))。大功率低頻聲波清灰技術(shù)的出現(xiàn),*解決了發(fā)展長袋除塵器清灰的“瓶頸”。
三 鍋爐(煙道)低頻聲波清灰
由低頻聲波發(fā)生器產(chǎn)生的高強度低頻聲能,通過與爐壁相連的聲導(dǎo)管傳輸至鍋爐煙道內(nèi)形成聲能量場。處于有效清灰聲場中的粉塵粒子產(chǎn)生劇烈的大幅震蕩,破壞阻止粉塵粒子與熱交換器之間的結(jié)合,使動態(tài)的粉塵粒子不能“積聚”和“停留”,使靜態(tài)的粉塵粒子處于懸浮流化狀態(tài)(附面層效應(yīng)),在煙氣流和重力協(xié)同作用下,分層剝離并逐漸減少,直至被清除掉。
劇烈的大幅震蕩,可破壞灰塊,焦體的結(jié)合力和表面張力,并因聲疲勞效應(yīng)而撕裂,出現(xiàn)龜裂現(xiàn)象,裂紋或空穴中所形成的駐波和聲聚焦現(xiàn)象,會加速,加劇聲疲勞程度,使灰塊或焦體與熱交換(水冷壁,過熱器,再熱器,省煤器,空預(yù)器)表面剝離脫落,對熔狀焦體可使其內(nèi)部結(jié)構(gòu)松散易于去除,并可促進熔狀焦體流動加劇,延緩其生長。
劇烈的大幅震蕩,可破壞熱交換器周圍的流動附面層,促進熱交換,可破壞燃燒團的結(jié)構(gòu),使燃燒更充分燃燒,提高熱交換效率。
四 灰(料)斗(倉)低頻聲波清灰
粘結(jié)力大,流動性差的灰(料)在斗(倉)內(nèi)往往會出現(xiàn)起拱,搭橋甚至膨倉現(xiàn)象,造成卸灰(料)困難。大振幅低頻率聲波輸入灰(料)斗(倉)內(nèi),在已起拱(搭橋)的空腔內(nèi)產(chǎn)生聲場能量將遠(yuǎn)大于其他設(shè)備(如除塵器,鍋爐等);高能量,大振幅聲波使起拱搭橋的粒子產(chǎn)生振蕩,破壞其結(jié)合力;聲疲勞效應(yīng)可使“拱”“橋”斷裂;聲波的脫水特性,可使由于水而引起的拱和貼壁迅速脫水,降低粘結(jié)力,增加灰(料)的流動性。
與倉壁聯(lián)結(jié)的聲導(dǎo)管可將固體振動聲波傳至倉壁,其振動幅度與倉壁振動器相比盡管較小,但由于頻率高,故加速度大,利于破拱和消除貼壁。氣-聲轉(zhuǎn)換的余氣,進入灰(料)斗(倉)內(nèi)也可對灰(料)斗(倉)的灰(料)起到疏松,疏通作用。