声波和激波的比较

关于声波清灰器和“激波”式吹灰器比较声波清灰器作为一种新技术、新产品能够对传统的吹灰技术进行挑战，必然有它特有的功效和特点，这主要体现在清灰效果、投资效率、安全可靠、运行管理等方面的突出优势。声波清灰技术的产生就是在传统清灰方式所面对诸多无法解决的积灰问题的情况下产生，为满足日益发展的节能环保要求发展起来的新兴技术，通过多年的应用，声波清灰产品已形成规模，是技术成熟、性能稳定的定型产品，无疑是传统清灰装置的换代产品。

我们不生产“激波”式吹灰器，也不评述任何厂家的“激波”式吹灰器产品。仅就声波清灰器和“激波”式吹灰器作学术性、技术性及经济性方面的比较，便于用户参考。

从学科上看两者同属声学学科。“激波”也是声学工作者研究的内容，事实上作为脉冲声波已广为应用，小功率的如检测超声，大功率的如地震、核爆。用作为吹灰器的历史早在二战期间开始，德国人就用空枪，雷管，爆竹等清除锅炉积灰结垢，其基本原理是将可燃气体和空气混合，爆炸产生的冲击波和高速热气流，以低频脉冲冲击波作用于积灰面。在此我们仅叙述：我们作为声学工作者为何不发展“激波”式吹灰器的一些原因和考虑。

声波清灰器和“激波”式吹灰器（还包括被称为“冲击波”、“激

波”、“次声波”等的类似产品），两者都是旨在利用空气中的机械力作用，达到清除的目的。只是产生机械力的方法不同，结构不同而已。从学术学科上同属于声学学科，细化起来声波清灰器所发声波称为连续声波，简称声波，ZHK系列免维护声波清灰器，没有需要调整的机构，也没有运动或不稳定的结构，不存在发生运行机械故障的可能性，所产生的声波相应也是连续稳定的；“激波”式吹灰器所发声波称为脉冲声波，也被称为冲击波、激波等，因其吹灰装置结构无论串联、并联都是脉冲式继续流量，仅采用流量计方式控制流量误差很大，表现为每次吹灰的能量波动非常大，忽大忽小无规律，针对煤种变化、燃烧变化、不同积灰特点和不同温度段、不同规格锅炉吹灰效果很不稳定。其产品的名称随厂家自定更是五花八门了。因此，其基本机制、性能和利弊的分析和比较，完全是客观的。

两者在数学上都可以用同一个波动方程求解，仅是边界条件不同。

在时间域两者解答的图形：

在频率域两者解答的图形：

比较两者在时间域的图形，可知：

声波清灰器可以有连续的、反复的、方向交变的力学作用。

“激波”可以在极短时间内爆发出大幅度的、单方向的力学作用。

比较两者在频率域的图形，可知：

声波清灰器发生力学作用的频率范围限于可听声频段。

“激波”发生力学作用的频率范围不仅有可听声频段，而且有次声波频段。

由数学物理分析可以明确：

声波清灰器发生力学作用的幅度不及“激波”幅度大，但作用的持续时间可以比“激波”长。此外，声波清灰器发生力学作用的频率范围内可以避开次声波。

“激波”发生力学作用的幅度比声波清灰器大，但力学作用是单方方向的，易余留清灰死角。此外，“激波”发生力学作用的频率范围内有丰富的次声波成分。

分析两者应用的可能性：

声波清灰器和“激波”两者都可以达到清除灰垢的目的。“激波”的冲击力量要猛烈短促，但是其次声波成分的作用可能对设备和人体有损伤。声波清灰器作用幅度没有“激波”大，但作用力量是连续的、反复的、方向交变的，清灰无死角。声波清灰器发生力学作用的频率范围内可以避开次声波，不会对设备和人体造成损伤。

从应用实际的可能性分析：

锅炉本体设备，包括各种换热器管束、炉墙等，其本征特性频率大都是在20赫兹以下，例如5米长的过热器管其本征特性频率大约在15赫兹左右，随管束长度增加其频率降低。例如水冷壁的本征特性频率大约在6赫兹左右，膜片越窄、墙体越厚频率越降低。次声波容易引发它们的共振，天长日久即会损坏。另外混合气从前端的干路一直传到末端的发生器，距离太长，乙炔和空气混合后的附产品是水，而且管内外温差也引起冷凝水，管路越长，累积越多。容易有排水死角，不全部排出管

路外，再低温时，造成被冻裂管路产生安全隐患。另外管路内的水也容易和炉内SO2气体发生反应产生酸性物，腐蚀管路。

人体的耳膜虽然听不到次声波，但是人体的心脏等脏器、血流和呼吸速度等却很容易受次声波的影响。虽然次声波对人体的安全阈值尚未确定，但是产生某种程度上的伤害是必然的，而且是不知不觉的，日积月累的。

次声波在介质中的衰减是很慢的，任何隔墙等防护几乎都不起作用。例如360毫米厚的炉墙，对次声波的衰减几乎等于零，而对可听声的衰减大约为60-70分贝。

从运行成本的经济性分析：

（一）激波清灰系统费用，按50台激波清灰器统计

1 运行费用：

50台激波吹灰器按每台耗气量为：3.5m³/h，每天吹灰1小时，则50台每天吹灰计算耗气量为：175 m³/日。

年耗气量：年运行360天、乙炔按20元/ m³计算）；

全年总耗气量为360天×175 m³/日=63000 m³

年运行费用：63000 m³×20元/ m³=1260000元

设备维护检修、燃气储存保管等费用均忽略不计，未核算在运行费用内。

（二）声波清灰系统费用，按50台声波清灰器统计

1 运行费用：

50台清灰器耗气量：675标准立方米/日（按每天工作3次平均每分钟流量为1.5标准立方米/分计算）；

年耗气量：243000标准立方米（年运行360天计算）；

年运行费用：按每度电0.4元计算可得1立方米/分=3.22元/小时（计算过程省略），所以，一台10立方米/分的空压机，每天运行12小时，按年运行360天计算,年运行4320小时，耗电费用约13.91万元。

2 维护检修费用：

声波清灰系统除一次性投入外，基本是免维护，只需要在锅炉检修停用时做必要的维护和清洗，基本没有其他运行费用。

3 人工费用：

无需设专职维护人员，也没有大的检修设备，没有维护检修人工费用。

4 其他费用：

质保期后，根据设备磨损情况更换部分配件，以成本价更换。由本公司免费提供更换服务。