
声波清灰的概念是源于生活实践。人们早就知道枪炮声所引起的空气振荡可以震破人的耳膜。“封神榜”中的广目天王手拨碧玉琵琶发出声响,使鬼神振聋发聩,让洞穴滚石崩塌,这种文艺夸张也是基于生活感受。我国古代就有人使用鞭炮的爆炸声,清除房屋顶棚的积灰,二战期间德国人就曾利用枪声除掉工业烟道内的积灰。可以说,古人已经想到了并且也做到了把高强声波的能量付诸应用。
声波清灰器作为一种实用生产技术的提出和发展始于二十世纪六十年代的欧洲,随后进入美国市场。八十年代,我国也开始试验性地推广应用。声波清灰技术是利用声场能量的作用清除锅炉换热器受热面积灰的方法。这种由古老声学技术发展成实用工业设备的主要契机,是近代工业的发展和能源环保的紧迫;另一方面是依靠近代声学理论和计算机技术的发展,推动了声学技术的突破。于是声波清灰技术向纵深宽广和高层次发展,其功能效果、应用范围、经济技术指标和安全可靠性能等方面,发生了量与质的飞跃。声波清灰技术包括声波清灰器的研制、设计、生产、安装与使用以及控制器的配套等一整套的软硬件技术。近二十年的实践表明,高声强、大功率并具有适当频谱的声波可以用来清除各种换热器受热面的积灰结焦。声波清灰器的实际应用效果已被大量工业实践所验证。
声波是能量形态和能量功能的机械波,其作用与水力气力的冲击作用相似,但声波的作用力是交变的、快速的、急剧的,其作用要强烈得多,清灰的实效要高得多。声波又是可传播的,由于声波的传播,清灰的范围就能够扩及到数米以外,包括管道背后及狭缝边旁角落。对于设计制造合理、发声效率较高的声波清灰器,运行能耗也远低于传统的吹灰技术。同时,吹灰器的结构简单、安装方便,一次性投资降低。再加上使用维护简便,降低了运行成本。可以说,声波清灰技术和声波清灰器从根本上避免了传统吹灰器的很多弊端。只要设计、制造与安装正常,声波清灰设备就可以安全、可靠、经济运行。
声波清灰器按其工作原理划分可分为四类:
【第一类是声共振腔类型】
它是以气流在特定的几何空腔内运动,激发空腔内气体的共振而发出强声。原理类似于口哨,但是它的发声效率高、功率大,即使不用安装喇叭也能辐射出高强声波。它的安装很方便,适用于任何工业现场条件。此外,它的维护极为简单,甚至是免于维护。所以,经过三十多年研究和实践,声共振腔类声波清灰器取得了较大的进展,形成为当代声波清灰器。当代声波清灰器,因其运行的高效、安全、经济、可靠和先进性能,被称作“免维护声波清灰器”,是声波清灰器中实用性最强、性能价格比最优、最有应用前景的类型。
【第二类为圆板哨类型】(俗称膜片式、振片式)
它是一种利用气流的压力,吹动具有张力的圆形膜片,激励膜片产生振动,发出声波。膜片的材料、尺寸、前后腔及边界条件就决定了其本征振动模式固有频率,就是圆板哨的辐射声波主频率。圆板哨的特点是可以把气体射流与声波辐射分开,但是圆板哨必须要通过喇叭才能辐射出声波来。
【第三类为旋笛类型】
它是通过一个旋转阀门反复开通和关断气源的喷口,使喷出的气流呈间断的脉冲状态。断续的气流就是纵波模式的声波,而发声的频率就决定于阀门每秒钟通和断的次数。旋笛类的特点是可以用调整电机转速改变旋转阀门通断的速率,发出从低于20赫兹的次声直至几千赫兹的可听声。但是,旋笛类同样必须要通过喇叭才能辐射出高强声波来。目前国内的各种次声、低频声波的吹灰器都是这种类型。
【第四类是脉冲声类型】
它是利用可燃气体混合爆炸形成冲击波进行清灰。显然它难以避免对设备的损坏。
产品已经广泛应用于电力、石化、化工、冶金、轻工等领域。在国内已经为近百家企业完成了二百多台炉的设备改造,并已开始步入国际市场。


