一种清灰装置及空气预热器的制作方法

1.本实用新型涉及换热设备技术领域，特别是一种清灰装置及空气预热器。


背景技术：

2.空气预热器是一种利用废热烟气对空气加热，用于提高锅炉的热交换性能，降低能量消耗的设备，具体为将锅炉尾部烟道中排出的烟气中携带的热量，通过换热管传导到进入锅炉前的空气中，将空气预热到一定的温度。但是烟气中含尘量大，极易附着在换热管上，导致换热面的换热效率大幅度降低，严重影响烟气的余热回收利用。
3.目前，空气预热器的清灰方式主要为机械振打清灰，往管道内投入钢球，通过钢球的无规则运动击打管壁引起振动来振落管壁上附着的灰尘，但这种方式仍存在效率低下、清灰不稳定的问题，并且目前市面上缺少一种钢球收集清灰装置。为此我们提出了一种清灰装置及空气预热器来解决上述问题。


技术实现要素：

4.本部分的目的在于概述本实用新型的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本技术的说明书摘要和实用新型名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和实用新型名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本实用新型的范围。
5.鉴于上述现有技术问题，提出了本实用新型。
6.本实用新型目的是提供一种清灰装置，其目的在于解决传统通过钢球振打对管壁进行清灰的方式效率低下、清灰不稳定的问题。
7.为解决上述技术问题，本实用新型提供如下技术方案：一种清灰装置，筛灰单元，包括筛灰盒、设置于所述筛灰盒一侧的第一弹簧、设置于所述筛灰盒下方的第二弹簧、设置于所述筛灰盒下方的收集盘，以及设置于所述收集盘下方的外壳体；
8.驱动单元，包括驱动电机、设置于所述驱动电机一侧的第一传动杆、设置于所述第一传动杆内的凸轮、设置于所述第一传动杆一侧的传动组件，以及设置于所述传动组件一侧的第二传动杆；
9.清理单元，包括多个刮壁球。
10.作为本实用新型清灰装置的一种优选方案，其中：所述筛灰盒包括设置于其底部的多个通孔、设置于所述筛灰盒上方的拦截板、设置于所述筛灰盒一侧的两个延伸板，以及设置于所述延伸板之间的凸条。
11.作为本实用新型清灰装置的一种优选方案，其中：所述外壳体包括设置于其一侧的电机固定台。
12.作为本实用新型清灰装置的一种优选方案，其中：所述传动组件包括设置于所述第一传动杆一侧的第一带轮、设置于所述第一带轮外表面的传动带，以及设置于所述传动带另一侧的第二带轮；
13.所述第二带轮设置在第二传动杆一侧。
14.作为本实用新型清灰装置的一种优选方案，其中：所述第二传动杆包括设置于其表面的横杆。
15.作为本实用新型清灰装置的一种优选方案，其中：所述刮壁球为金属球体，球体表面为粗糙或带有凹槽的不规则球面。
16.本实用新型的清灰装置的有益效果为：通过清理单元对管道进行清理时，由于刮壁球表面为粗糙或带有凹槽的不规则球面，在多个刮壁球对管道进行振打的同时可以刮除管壁的积灰，最后落入筛灰单元对刮壁球进行清理以备重复使用，相比传统钢球清灰操作简便且清灰效果更好。
17.本实用新型另一个目的是提供一种空气预热器，其目的在于解决锅炉工作时排出大量的废热烟气热能浪费的问题。
18.为解决上述技术问题，本实用新型还提供如下技术方案：一种空气预热器，其包括清灰装置；以及，支撑单元，包括预热器箱体、设置于所述预热器箱体一侧的支撑台，以及设置于所述支撑台下方的多个立柱；
19.管道单元，包括冷气管道，以及设置于所述冷气管道一侧的热气管道。
20.作为本实用新型空气预热器的一种优选方案，其中：所述冷气管道包括设置于一侧的进冷气口，以及设置于所述冷气管道另一侧的出冷气口。
21.作为本实用新型空气预热器的一种优选方案，其中：所述热气管道包括设置于其一侧的进热气口、设置于所述热气管道另一侧的出热气口，以及设置于所述热气管道一侧的多个除尘管道。
22.作为本实用新型空气预热器的一种优选方案，其中：所所述除尘管道包括设置于其一侧出口的密封盖、设置于所述除尘管道内壁的扭簧，以及设置于所述扭簧一侧的密封板。
23.本实用新型的空气预热器的有益效果为：本实用新型的空气预热器可以通过锅炉尾部烟气热气管道与即将进入锅炉内的冷气管道通过预热器箱体内介质进行热交换，实现余热的回收利用，降低能量消耗。
附图说明
24.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：
25.图1为本实用新型中清灰装置的整体位置示意图；
26.图2为本实用新型中清灰装置的三维结构图；
27.图3为本实用新型中筛灰盒的结构图；
28.图4为本实用新型中空气预热器的三维结构图；
29.图5为本实用新型中空气预热器的侧视图；
30.图6为本实用新型中图4中的a处的局部放大图。
具体实施方式
31.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。
32.在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似推广，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。
33.其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本实用新型至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。
34.实施例1
35.参照图1~2，为本实用新型第一个实施例，该实施例提供了一种清灰装置，包括筛灰单元100，包括筛灰盒101、设置于所述筛灰盒101一侧的第一弹簧102、设置于所述筛灰盒101下方的第二弹簧103、设置于所述筛灰盒101下方的收集盘104，以及设置于所述收集盘104下方的外壳体105；
36.驱动单元200，包括驱动电机201、设置于所述驱动电机201一侧的第一传动杆202、设置于所述第一传动杆202内的凸轮203、设置于所述第一传动杆202一侧的传动组件204，以及设置于所述传动组件204一侧的第二传动杆205；
37.清理单元300，包括多个刮壁球301。
38.需要说明的是，第一弹簧102具体有两个，一端固定连接在筛灰盒101尾部，另一端固定连接在外壳体105内壁，第二弹簧103具体有两个，一端固定连接在筛灰盒101另一侧底部，另一端固定连接在外壳体105底部内部，第二传动杆205连接在外壳体105与传动组件204之间支撑，并与第一弹簧102与第二弹簧103共同对筛灰盒101进行支撑，此支撑方式可以使筛灰盒101在一定范围内可以弹性晃动，利于筛灰盒101进行筛灰，收集盘104为可移动的金属方盘，可以收集从筛灰盒101筛落的灰尘或炉渣。
39.较佳的，凸轮203为顶角均匀光滑的三角形凸轮块，且凸轮203中心固定连接在第一传动杆202中部，通过传动杆轴向转动可以带动凸轮203同向转动，同时可以推动筛灰盒101贴靠第一弹簧102，凸轮203继续转动，第一弹簧102可通过形变弹力回推筛灰盒101，往复循环可以使筛灰盒101来回弹性晃动，利于筛灰盒101进行筛灰。
40.较佳的，刮壁球301为实心钢球，且表面开有多个沟槽，刮壁球301直径约为管径的1/2，通过刮壁球301在管道内的碰撞刮擦可以振落或刮除管壁的灰尘与炉渣，最后落入筛灰盒101内进行筛灰处理。
41.使用时，往管道内投入多个刮壁球301，通过刮壁球301在管道内的碰撞刮擦可以振落或刮除管壁的灰尘与炉渣，最后随刮壁球301一起落入筛灰盒101内，通过驱动电机201带动第一传动杆202，第一传动杆202带动凸轮203推动筛灰盒101贴靠第一弹簧102，凸轮203继续转动时，弹簧通过弹力回推筛灰盒101，往复回推使筛灰盒101可以在一定范围内进行晃动，使煤渣或灰尘通过筛灰盒101底的开孔落入收集盘104中，完成对管道内壁的积灰清理。
42.综上，本设计通过刮壁球301对管道进行振打刮除清除管壁的积灰，最后随小球共同落入筛灰单元对刮壁球301进行清理筛灰，此清灰方式操作简便且清灰效果更佳。
43.实施例2
44.参照图1~3，为本实用新型第二个实施例，该实施例进一步的提供了一种清灰装置，包括筛灰单元100，包括筛灰盒101、设置于所述筛灰盒101一侧的第一弹簧102、设置于所述筛灰盒101下方的第二弹簧103、设置于所述筛灰盒101下方的收集盘104，以及设置于所述收集盘104下方的外壳体105；
45.驱动单元200，包括驱动电机201、设置于所述驱动电机201一侧的第一传动杆202、设置于所述第一传动杆202内的凸轮203、设置于所述第一传动杆202一侧的传动组件204，以及设置于所述传动组件204一侧的第二传动杆205；
46.清理单元300，包括多个刮壁球301。
47.进一步的，所述筛灰盒101包括设置于其底部的多个通孔101a、设置于所述筛灰盒101上方的拦截板101b、设置于所述筛灰盒101一侧的两个延伸板102c，以及设置于所述延伸板102c之间的凸条102d。
48.进一步的，所述外壳体105包括设置于其一侧的电机固定台105a。
49.进一步的，所述传动组件204包括设置于所述第一传动杆202一侧的第一带轮204a、设置于所述第一带轮204a外表面的传动带204b，以及设置于所述传动带204b另一侧的第二带轮204c；
50.所述第二带轮204c设置在第二传动杆205一侧。
51.进一步的，所述第二传动杆205包括设置于其表面的横杆205a。
52.进一步的，所述刮壁球301为金属球体，球体表面为粗糙或带有凹槽的不规则球面。
53.需要说明的是，第一弹簧102具体有两个，一端固定连接在筛灰盒101尾部，另一端固定连接在外壳体105内壁，第二弹簧103具体有两个，一端固定连接在筛灰盒101另一侧底部，另一端固定连接在外壳体105底部内部，第二传动杆205连接在外壳体105与传动组件204之间支撑，并与第一弹簧102与第二弹簧103共同对筛灰盒101进行支撑，此支撑方式可以使筛灰盒101在一定范围内可以弹性晃动，利于筛灰盒101进行筛灰，收集盘104为可移动的金属方盘，可以收集从筛灰盒101筛落的灰尘或炉渣，驱动电机201与电机固定台105a之间为固定连接，电机固定台105a固定连接在外壳体105外壁。
54.较佳的，凸轮203为顶角均匀光滑的三角形凸轮块，且凸轮203中心固定连接在第一传动杆202中部，通过传动杆轴向转动可以带动凸轮203同向转动，同时可以推动筛灰盒101贴靠第一弹簧102，凸轮203继续转动，第一弹簧102可通过形变弹力回推筛灰盒101，往复循环可以使筛灰盒101来回弹性晃动，利于筛灰盒101进行筛灰。
55.较佳的，刮壁球301为实心钢球，且表面开有多个沟槽，刮壁球301直径约为管径的1/2，通过刮壁球301在管道内的碰撞刮擦可以振落或刮除管壁的灰尘与炉渣，最后落入筛灰盒101内进行筛灰处理。
56.较佳的，筛灰盒101底部均匀阵列有多个通孔，便于筛落的灰尘落入收集盘104，拦截板为扇形中空、两端密闭的长板，固定连接在筛灰盒101上方，延伸板102c固定连接在筛灰盒101底部两侧，延伸板102c与第二弹簧103固定连接，两延伸板102c之间固定连接有凸条102d，凸条102d为截面为扇形的长杆，且弧形面处于外侧，当凸轮203随第一传动杆202转动时，凸轮203推动筛灰盒101慢慢抵靠第一弹簧102时，继续转动凸轮203顶角会与凸条
102d紧密贴合，随着凸轮203继续转动凸轮203顶角会继续将凸条102d往第一弹簧102与第二弹簧103方向紧压，凸轮203继续转动，当顶角通过凸条102d瞬间会产生大量的弹性势能将筛灰盒101弹起，造成明显的晃动，此时，筛灰盒101内的刮壁球301会随之弹起或震动，可以将刮壁球301外壁沟槽内的灰尘或炉渣振落，随着凸轮203不断的转动，此晃动将不断循环，可完成对刮壁球301的不断清灰处理。
57.较佳的，横杆为截面为顶角光滑的三角形的长杆，固定连接在第二传动杆205外，与筛灰盒101紧贴，驱动电机201通过第一传动杆202带动第一带轮转动，第一带轮通过传动带驱动第二带轮，第二带轮带动第二传动杆205轴向转动，最后，横杆将随着凸轮203的转动同步转动，筛灰盒101将随着横杆进行上下往复升降，辅助筛灰盒101在另一侧同步进行晃动，筛灰效果更佳。
58.使用时，往管道内投入多个刮壁球301，通过刮壁球301在管道内的碰撞刮擦可以振落或刮除管壁的灰尘与炉渣，最后随刮壁球301一起落入筛灰盒101内，通过驱动电机201带动第一传动杆202，第一传动杆202带动凸轮203推动筛灰盒101贴靠第一弹簧102，凸轮203继续转动时，弹簧通过弹力回推筛灰盒101，往复回推使筛灰盒101可以在一定范围内进行晃动，同时通过凸轮203与凸条102d之间产生的弹性势能将筛灰盒101弹起，另外筛灰盒101另一侧通过横杆进行上下晃动，三个方向上同步产生往复振动，使可以将刮壁球301外壁沟槽内的灰尘或炉渣振落，最后灰尘或炉渣通过筛灰盒101底的通孔落入收集盘104中，完成对管道内壁的积灰清理。
59.综上，本设计通过多个刮壁球301对管道进行振打刮除，清除管壁的积灰，最后随小球共同落入筛灰盒101，实现对刮壁球301的清理筛灰，筛灰盒101振动方向多，振动频率高，振动幅度大，筛灰效果明显，工作人员只需将刮壁球301投入需要清灰的管道内即可，相比传统钢球清灰操作更加简便且清灰效果更佳。
60.实施例3
61.参照图4~6，为本实用新型的第三个实施例，该实施例提供了一种空气预热器，包括清灰装置；以及，支撑单元400，包括预热器箱体401、设置于所述预热器箱体401一侧的支撑台402，以及设置于所述支撑台402下方的多个立柱403；
62.管道单元500，包括冷气管道501，以及设置于所述冷气管道501一侧的热气管道502。
63.进一步的，所述冷气管道501包括设置于一侧的进冷气口501a，以及设置于所述冷气管道501另一侧的出冷气口501b。
64.进一步的，所述热气管道502包括设置于其一侧的进热气口502a、设置于所述热气管道502另一侧的出热气口502b，以及设置于所述热气管道502一侧的多个除尘管道502c。
65.进一步的，所述除尘管道502c包括设置于其一侧出口的密封盖502c-1、设置于所述除尘管道502c内壁的扭簧502c-2，以及设置于所述扭簧502c-2一侧的密封板502c-3。
66.需要说明的是，预热器箱体401采用的是耐高温钢材，预热器箱体401与支撑台402固定连接，立柱403具体有四根，均匀阵列在支撑台402底部，冷气管道501与热气管道502相互呈双螺旋结构固定在预热器箱体401内部，预热器箱体401内均匀填充有液体导热介质，具体可以采用矿物型导热油，可以加快热气管道502与冷气管道501之间的换热速度，可以在有限的气体流通时间内进行高效的热量传递，管道两进出气口分别从预热器箱体401两
侧伸出。
67.较佳的，热气管道502呈盘旋状，其管道上下两端分别固定连接且贯通有除尘管道502c，上端除尘管道502c从预热器箱体401顶部伸出且呈一定角度向上倾斜，下端除尘管道502c从预热器箱体401下方伸出且呈一定角度向下倾斜，便于刮壁球301定向运动，除尘管道502c通往外界一侧均通过螺纹与密封盖502c-1连接，除尘管道502c内壁横向固定连接有一扭簧502c-2，扭簧502c-2另一端与密封板502c-3固定连接，通过对管道内壁的管径调整对密封板502c-3进行限位，使管道内密封板502c-3只能向下开启，在预热器正常工作时密封板502c-3不会影响气流的流通，通过除尘管道502c的设计更加便于从上方除尘管道502c投入刮壁球301以及刮壁球301从下方除尘管道502c滑出。
68.使用时，进热气口502a与锅炉尾部烟道连接，出冷气口501b与锅炉进气管道连接，管道之间设置单向阀以保证气体流通为单向不可逆，出热气口502b与外界排气管道连接，进冷气口501a与锅炉进气管道连接，预热器工作时拧紧密封盖502c-1对除尘管道502c进行密封，预热器工作结束需要进行除尘时，先对预热器进行静置冷却，待冷却后拧开两侧密封盖502c-1，从上方依次投入多个刮壁球301，刮壁球301在螺旋型管壁内进行振打刮除，清除管壁积灰，最后清除的积灰会随小球从下方除尘管道502c滑出进入清灰装置进行筛灰清理。
69.综上，本实用新型的空气预热器可以通过锅炉尾部烟气热气管道502与即将进入锅炉内的冷气管道501通过预热器箱体401内介质进行热交换，实现余热的回收利用，降低能量消耗，同时设置除尘管道502c便于投入刮壁球301对热气管道502进行清灰。
70.重要的是，应注意，在多个不同示例性实施方案中示出的本技术的构造和布置仅是例示性的。尽管在此公开内容中仅详细描述了几个实施方案，但参阅此公开内容的人员应容易理解，在实质上不偏离该申请中所描述的主题的新颖教导和优点的前提下，许多改型是可能的例如，各种元件的尺寸、尺度、结构、形状和比例、以及参数值（例如，温度、压力等、安装布置、材料的使用、颜色、定向的变化等）。例如，示出为整体成形的元件可以由多个部分或元件构成，元件的位置可被倒置或以其它方式改变，并且分立元件的性质或数目或位置可被更改或改变。因此，所有这样的改型旨在被包含在本实用新型的范围内。可以根据替代的实施方案改变或重新排序任何过程或方法步骤的次序或顺序。在权利要求中，任何“装置加功能”的条款都旨在覆盖在本文中所描述的执行所述功能的结构，且不仅是结构等同而且还是等同结构。在不背离本实用新型的范围的前提下，可以在示例性实施方案的设计、运行状况和布置中做出其他替换、改型、改变和省略。因此，本实用新型不限制于特定的实施方案，而是扩展至仍落在所附的权利要求书的范围内的多种改型。
71.此外，为了提供示例性实施方案的简练描述，可以不描述实际实施方案的所有特征（即，与当前考虑的执行本实用新型的最佳模式不相关的那些特征，或与实现本实用新型不相关的那些特征）。
72.应理解的是，在任何实际实施方式的开发过程中，如在任何工程或设计项目中，可做出大量的具体实施方式决定。这样的开发努力可能是复杂的且耗时的，但对于那些得益于此公开内容的普通技术人员来说，不需要过多实验，所述开发努力将是一个设计、制造和生产的常规工作。
73.应说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照
较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

技术特征：
1.一种清灰装置，其特征在于：包括，筛灰单元（100），包括筛灰盒（101）、设置于所述筛灰盒（101）一侧的第一弹簧（102）、设置于所述筛灰盒（101）下方的第二弹簧（103）、设置于所述筛灰盒（101）下方的收集盘（104），以及设置于所述收集盘（104）下方的外壳体（105）；驱动单元（200），包括驱动电机（201）、设置于所述驱动电机（201）一侧的第一传动杆（202）、设置于所述第一传动杆（202）内的凸轮（203）、设置于所述第一传动杆（202）一侧的传动组件（204），以及设置于所述传动组件（204）一侧的第二传动杆（205）；清理单元（300），包括多个刮壁球（301）。2.如权利要求1所述的清灰装置，其特征在于：所述筛灰盒（101）包括设置于其底部的多个通孔（101a）、设置于所述筛灰盒（101）上方的拦截板（101b）、设置于所述筛灰盒（101）一侧的两个延伸板（102c），以及设置于所述延伸板（102c）之间的凸条（102d）。3.如权利要求1或2所述的清灰装置，其特征在于：所述外壳体（105）包括设置于其一侧的电机固定台（105a）。4.如权利要求3所述的清灰装置，其特征在于：所述传动组件（204）包括设置于所述第一传动杆（202）一侧的第一带轮（204a）、设置于所述第一带轮（204a）外表面的传动带（204b），以及设置于所述传动带（204b）另一侧的第二带轮（204c）；所述第二带轮（204c）设置在第二传动杆（205）一侧。5.如权利要求4所述的清灰装置，其特征在于：所述第二传动杆（205）包括设置于其表面的横杆（205a）。6.如权利要求4或5所述的清灰装置，其特征在于：所述刮壁球（301）为金属球体，球体表面为粗糙或带有凹槽的不规则球面。7.一种空气预热器，其特征在于：包括权利要求1~6任一所述的清灰装置；以及，支撑单元（400），包括预热器箱体（401）、设置于所述预热器箱体（401）一侧的支撑台（402），以及设置于所述支撑台（402）下方的多个立柱（403）；管道单元（500），包括冷气管道（501），以及设置于所述冷气管道（501）一侧的热气管道（502）。8.如权利要求7所述的空气预热器，其特征在于：所述冷气管道（501）包括设置于一侧的进冷气口（501a），以及设置于所述冷气管道（501）另一侧的出冷气口（501b）。9.如权利要求8所述的空气预热器，其特征在于：所述热气管道（502）包括设置于其一侧的进热气口（502a）、设置于所述热气管道（502）另一侧的出热气口（502b），以及设置于所述热气管道（502）一侧的多个除尘管道（502c）。10.如权利要求9所述的空气预热器，其特征在于：所述除尘管道（502c）包括设置于其一侧出口的密封盖（502c-1）、设置于所述除尘管道（502c）内壁的扭簧（502c-2），以及设置于所述扭簧（502c-2）一侧的密封板（502c-3）。

技术总结
本实用新型涉及换热设备技术领域，公开了一种清灰装置及空气预热器，包括，筛灰单元，包括筛灰盒、第一弹簧、第二弹簧，以及设置于所述筛灰盒下方的收集盘；驱动单元，包括驱动电机、第一传动杆、凸轮、传动组件，以及第二传动杆；清理单元，包括多个刮壁球；支撑单元，包括预热器箱体、支撑台，以及立柱；管道单元，包括冷气管道，以及热气管道。本实用新型的有益效果为通过多个刮壁球对管道进行振打的同时可以刮除管壁的积灰，最后落入筛灰单元对刮壁球进行清理以备重复使用，空气预热器可以通过锅炉烟气热气管道与即将进入锅炉内的冷气管道通过预热器箱体内介质进行热交换，实现余热的回收利用，降低能耗。降低能耗。降低能耗。


技术研发人员：韩曜宇 韩丛云 赵运兰
受保护的技术使用者：内蒙古北方蒙西发电有限责任公司
技术研发日：2023.03.28
技术公布日：2023/7/23