工业炉燃油调节控制装置制造方法及图纸

一种工业炉燃油调节控制装置，用于冶金、机械行业的燃油工业炉中。属于机械工程部一般工程类，其特征在于：截止阀１４与换向阀１８、滤油器１７、电热元件１６、油泵１１、溢流阀１９连接组成供油装置与烧嘴连接，油泵１１与油泵电机１０连接，油泵电机１０、变频调速器９和可编程序控制器ＰＬＣ之间通过电信号联接。通过对油泵１１的速度控制来实现燃油量的控制，使控制更稳定、精度高、响应快。（*该技术在2006年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

一种工业炉燃油调节控制装置，用于燃油工业炉窑的燃烧控制系统、属于机械工程部一般工程类(F15) 。在加热炉燃油控制系统中，供风系统由电动执行机构(6)、调节阀(7)、风量测量器(8)组成，供油系统在目前国内的加热炉上，无论是手动控制还是自动控制都是通过改变阀门的开度来调节燃油量，从而实现燃烧控制的。现有技术的不足之处在于1.阀门的开度与流量线性度差，很难实现精确控制，因而炉内温度波动很大；2.阀门控制响应差，超调现象严重；3.阀门动作频繁，使用寿命较短；4.为了严格控制炉内的温度和气氛，必须对入炉的燃料进行精确的计量，以便精确地控制入炉的助燃空气量。而用于油量计量，特别是用于重油计量的流量计制造十分困难，价格昂贵。基于上述原因，在国内的燃油加热炉中，特别是燃烧重油的加热炉中，燃烧控制的自动化水平较低。本技术的目的是克服上述
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的不足之处而提出的一种工业炉燃油调节控制装置，截止阀14与换向阀18、滤油器17、电热元件16、油泵11、溢流阀19连接组成供油装置与烧嘴连接，油泵11与油泵电机10连接，油泵电机10、变频调速器9和可编程序控制器PLC之间通过电信号联接。附图说明图1为工业炉燃油调节控制装置的控制原理框图。该装置安装在油箱和烧嘴的供油油路之间。图2为供油系统图，由截止阀(14)、变频调速器(9)、电动机(10)、油泵(11)、电热元件(16)、滤油器(17)、换向阀(18)、溢流阀(19)组成供油系统。系统中各元件的作用是截止阀(14)为检修供油模块而设。压力表(15)显示进口压力和出口压力。管状电热元件(16)重油在低温时，粘度很大，流动性极差。在开炉时，通过管状电热元件对所供重油进行加热。滤油器(17)过滤燃油中的杂质，避免堵塞油泵或烧嘴。三位四通换向阀(18)为了连续生产的需要，油泵(11)为二台，一用一备，三位四通换向阀为切换主用泵和备用泵油路而设。溢流阀(19)当系统压力过高时，通过溢流阀(19)卸荷，保证系统安全。供油系统是通过变频调速器改变频率来实现油泵电机转速变化，从而改变油泵的转速来调节供油量。用变量泵来代替传统的阀门控制系统。其转速与流量的关系如下Q＝qn×103式中Q理论排出流量q每转流量n转速因齿轮泵的容积效率不高，实际流量与理论流量相差一个泄漏量ΔQ，即Q实＝Q-ΔQΔQ＝(bh3/12ul)Δp+b(vh/2)式中b泄漏液流宽度l泄漏液流长度h齿轮泵相对运动零件之间的间隙u油的粘度v运动齿轮顶和齿轮端面的滑度Δp齿轮泵进出口压差对于一个选定的油泵，其中b、h、l是定值，选定燃油后，油的粘度也稳定在某一定值。因此可视为ΔQ＝k1·Δp+k2·n其中k1和k2为二个常数，只要把进出口压差Δp，转速n输入计算机。计算机即能准确地求出ΔQ，进而求出实际流量Q实。这种变流泵直接用交流电动机拖动，通过变频器与计算机联机，把转速信号反馈给计算机，由计算机进行补偿计算后根据炉温实时控制的需要向变频器发出指令，令其提高电动机转速或降低电动机转速，从而改变油泵的转速和流量来改变供油量，根据权利要求1所述的工业炉燃油调节控制装置，其特征在于油泵(11)采用齿轮泵、柱塞泵或隔膜泵。油泵(11)及相应的截止阀(14)、溢流阀(19)、滤油器(17)组成的供油系统集成在一起，形成一个供油系统模块。模块体积小，便于安装、维修。为了使燃烧正常，除了供给燃料以外，还必须供给一定量的空气，空气量(Nm3/h)与油量(Kg/h)的比值称为空气过剩系数，空气过剩系数根据不同的燃料、炉内所要求的气氛以及温度的变化而变化，可以通过设定单元输入设定空气过剩系数和设定炉温，计算机根据以上二项参数，计算出需要的油量及空气量，进行实时控制。根据以上二项参数，计算出需要的油量及空气量，进行实时控制。由图1控制原理框图再详细阐述该装置的控制原理系统中各元件作用PLC(3)可编程序控制器。可以采用SIEMENS、S5、S7系列，KOYO、SU-6B、SG-8系列。设定单元(2)包括计算机键盘、按钮、转换开关等，向计算机输入设定温度、空燃比等参数。温度传感器(5)热电偶、热电阻等，检测炉内各相关的温度。温度变送器(4)将温度传感器检测的温度，变换成标准的电信号送入PLC(3)。电动执行机构(6)与调节阀(7)共同组成电动调节阀，可以接收PLC(3)的信号，通过改变阀的开度来调节风量。风量测量器(8)由流量孔板与测量仪表组成，将测出的风量送到PLC(3)，组成风量闭路控制回路。变频调速器(9)接收PLC(3)的信号，通过改变频率来实现电机(10)转速的变化，从而实现油量调节的目的。电机(10)、油泵(11)为供油动力装置。显示单元(1)显示设定参数、实测参数等。该装置的控制原理是PLC(3)计算机不断地检测设定温度和实测温度，并计算这二者之间的偏差。当偏差大于一定的值时，计算机发出指令，通过变频调速器(9)，改变油泵(11)的转速、从而改变燃油的油量。同时，把油泵电机(10)的转速反馈回PLC(3)，PLC(3)根据油泵(11)的转速计算出油泵(11)的供油量，根据供油量和空燃比，调节助燃空气的调节阀(7)，提供燃烧所需要的空气量，保证所供油量充分、完全燃烧，达到自动控制燃烧的目的。本技术的特点是通过改变油泵电机(10)的转速来实现燃油油量的调节与控制。本技术与
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相比其优点是1.控制稳定、响应快、精度高；2.特别适用于燃烧重油等较为恶劣的燃烧环境；3.提高工业炉窑燃烧控制的自动化水平。图1工业炉燃油调节控制装置的控制原理框图图2供油系统图下面结合最佳实施例对本技术进一步加以阐述用于燃油钢丝明火热处理炉上。将供油模块安装在油箱与烧嘴之间的油路上，电动执行机构(6)、调节阀(7)和风量测量器(8)安装在助燃风管道上。供油模块上法兰为Dg15Pg1.6MPa JB81-59，截止阀Dg15Pg1.6MPa J41H-16，压力表0～1Mpa Y-100C，溢流阀P-B25B一个，三位四通换向阀23S-63BD二个，滤油器WV-C40*100B二个，管状电热元件GYM3-220/1.2六个，用B型齿轮泵二个，型号为3CM3/rev，电动机AO2-7112，380V/220V 1MB3(卧式)370W，二个变频调速器(装于电控柜内)型号为DV700T750；PLC(装于电控柜内)型号为SU-6B。操作人员通过设定单元(2)设定炉温为1200℃，设定空气过剩系数110％。炉温由热电偶检测，通过温度变送器(5)转换为4-20mA的标准信号送入PLC(3)。风量通过风量测量器(8)检测，通过差压变送器转换为4-20mA的标准信号送入PLC(3)。当炉温高于设定温度的0.5％时(即6℃)，PLC(3)令其变频调速器(9)的输出频率下降，其下降值由PID计算得出。频率下降使油泵电机(10)转速也相应降低，向烧嘴(12)的供油量也相应降低。炉内供油量减小时，炉温会逐渐降低，当炉温达到设定温度±0.5％时，调节过程完成。在调节油量的同时通过风量测量器(12)检测供风量，当风量超过设定风量时，PLC(3)发出指令，通过电动执行机构(6)，改变调节阀(7)的开度，使供风量达到设定参数。使用该装置后，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种工业炉燃油调节控制装置，由电动执行机构６、调节阀７、风量测量器８以及风管组成供风系统，其特征在于：截止阀１４与换向阀１８、滤油器１７、电热元件１６、油泵１１、溢流阀１９连接组成供油装置与烧嘴连接，油泵１１与油泵电机１０连接，油泵电机１０、变频调速器９和可编程序控制器ＰＬＣ之间通过电信号联接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：朱焱威，
申请(专利权)人：朱焱威，
类型：实用新型
国别省市：32[中国|江苏]