CN100465567C - 可调式多风道燃烧器 - Google Patents

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Abstract

可调式多风道燃烧器。涉及自动调节的燃烧器。在各风道上分别设置有风量、风速感应器和电控阀，风量、风速感应器和电控阀连接控制器，其特征在于，它还在炉窑内设有温度感应装置、成像装置和微机系统；在炉窑内对应火焰根部和尾部分别设有温度感应器，炉窑内对应火焰设有成像装置，温度感应器和成像装置分别连接微机系统；控制器由I/V转换器、模数转换器、微处理器、数模转换器、V/I转换器、RS232/485通信模块、微机系统组成；I/V转换器连接模数转换器，模数转换器连接微处理器，微处理器连接数模转换器，数模转换器连接V/I转换器，V/I转换器连接电控阀，微处理器和RS232/485通信模块连接，RS232/485通信模块设连接微机系统。能实现最佳能率输出，能节约燃料，降低劳动强度。

Description

可调式多风道燃烧器
技术领域
本发明涉及可调式多风道燃烧器装置，尤其涉及一种带有风量、风速自动调节装置的一种燃烧器。
背景技术
目前国内的一些大型工业炉窑，多选用以煤粉为燃料的燃烧器；在它的燃烧头上设置有同心风道，即轴流风道、旋流风道和煤风道，有的还有中风道。根据煤粉的湿度、热值、细粒度的不同，燃烧时各风道的风量、风速要有相应的变化，此时需要操作人员根据火焰的燃烧形态，凭经验进行手动调节，直至调整到人为观测的“最佳”状态。这需要具有丰富经验的熟练人员才能达到这个效果。人员的劳动强度大，劳动力成本高。
名称为“可调焰烧嘴的炉内温度场控制方法”，申请号为“91102601.0”的专利文献，公开了一种能连续地改变沿火焰轴线方向的温度场的自动控制方法。该系统是由检测系统、调节系统、控制系统组成。其特点是：沿火焰轴向两端设置两支(或两组)热电偶作为检测元件，以检测燃烧器喷口附近和沿火焰流去方向另一端的温度；通过计算机或计器仪表对两端温度的对比，以分别控制流向燃烧器轴向和径向的介质流量，从而达到连续调节火焰长度，影响炉内温度场的目的。该技术中是将炉内温度通过传感器传输至调节单元，再由调节单元指令轴向和径向的流速控制器；但该技术文献中未能公开调节单元的结构形式，且仅仅依靠火焰温度的信息难以全面地了解燃料在燃烧器中燃烧的性能，不能准确实现最佳燃烧状态。
发明内容
本发明的目的是在现有多风道燃烧器的基础上，结合微机控制技术，提供一种带有风道参数检测装置、炉内温度感应装置的，且能对风量、风速实现自动调整的可调式多风道燃烧器。
本发明的技术方案是：在它的各风道上分别设置有风量、风速感应器和电控阀，风量、风速感应器和电控阀连接控制器，其特征在于，它还在炉窑内设有温度感应装置、成像装置和微机系统；所述温度感应装置为分别设在炉窑内火焰根部和尾部的温度感应器，成像装置设在炉窑内正对火焰的位置处，所述分别设在炉窑内火焰根部和尾部的温度感应器和成像装置分别连接微机系统；控制器由I/V转换器、模数转换器、微处理器、数模转换器、V/I转换器、RS232/485通信模块、所述的微机系统组成；I/V转换器连接模数转换器，模数转换器连接微处理器，微处理器连接数模转换器，数模转换器连接V/I转换器，V/I转换器连接电控阀，微处理器和RS232/485通信模块连接，RS232/485通信模块连接微机系统。
I/V转换器由集成电路TL084、分压滤波电路组成。
模数转换器A/D转换电路采用两片双路16位高分辨率的∑—ΔA/D转换器AD7705构成。
微处理器采用8052芯片。
V/I转换器的转换电路由集成电压/电流转换器AD694构成。
输入信号分别由相应的传感器输出的4～20mA的电流送入。
数模转换器采用DAC7611。
本发明在风道内设置了风量、风速感应器，能准确计量各风道内的风量、风速数据，结合火焰形态、温度感应装置得出的数据，集中由微机系统处理，换算出各管道应输出的最佳风量、风速，由微机指令控制器，控制器传输出电信号给电磁阀，实现对各管道风量、风速的调节，从而实现最佳能率输出，能节约燃料，降低劳动强度。本发明在多风道燃烧器各风道上的基础上，通过改进，结合微机控制技术，能对风量、风速实现自动调整的智能燃烧器。
本发明将多风道燃烧器与微机测控技术有机的结合起来，单片机将信号经总线传送到微型计算机，在相关软件程序的支持下，可远程自动或手动操作，具有友好、方便、直观的人机界面，和强大的数据库管理功能，可长期保存运行数据，为研究分析、改进产品质量提高保证。
附图说明
图1为本发明电路系统框图；
图2为本发明的电路原理图。
图中，1是燃烧器，2是4路电流/电压转换电路，3、4是双路模数转换电路，5、6是数模转换电路，7、8是电压/电流转换电路，9是单片机，10是RS485总线，11是计算机。
具体实施方式
燃烧器1的各自传感器输入信号分别由相应的传感器输出的4～20mA的电流送入。输出电流的正极分别接至相应的电流电压转换跟随器2的U1(TL084)中的同相输入端，以第一路为例：取传感器输出电流在R1上的电压和标准参考电压2.5V在R6和R1上的分压作为采样电压送入跟随器2的同相输入端信号。C1～C4是滤波电容，减少高频干扰的影响。
A/D转换器3、4采用两片U2、U3(AD7705)高精度的A/D转换器3、4，把相应的串行数据接口接至单片机9，可以将转换后的数据串行传送到单片机9中。也可以将相关的设置参数传送到AD7705实行编程控制。单片机9接受到A/D转换器U2、U3的数字信号后，进行PID运算并且将相应的数据加上标志后发送至计算机11。
计算机11可以显示采集到的现场数据，并且可以设定控制参数和控制方式，计算机11在实现控制时，首先通过RS485总线10把相应的控制数据送入单片机9，和采集到的输入数据进行运算后单片机9再通过D/A转换器5、6U5～U8(DAC7611)输出相应的模拟电压，为了控制信号不受干扰，必须要采用电压电流转换电路7、8，采用了U9～U12(AD694)作为V/I转换器7、8实现标准控制电流的输出，输出4～20mA电流，接至燃烧器的各电磁阀，控制相应的调节装置，达到最佳的工作状态。C5～C12是滤波电容，减少工频和高频干扰，D1～D8起输出保护作用。
RS485通信总线10的电平转换使用U13(SN75LBC184)来实现，单片机9的发送线接U13的第4脚D端，单片机9的接受线接U13的第1脚R端，SN75LBC184的2、3脚共同连接至单片机9的P0.7脚，单片机9采用异步串行通信数据通过，SN75LBC184进行电平相互之间的电平转换，保证计算机11和单片机9之间的通信顺利可靠。
为了使整机协调工作，单片机9采用相应的I/O口来做为片选信号来选中相应的器件使起使能，保证A/D输入和D/A输出的数据有效可靠。

Claims (7)

1、可调式多风道燃烧器，在它的各风道上分别设置有风量、风速感应器和电控阀，风量、风速感应器和电控阀连接控制器，其特征在于，它还设有温度感应装置、成像装置和微机系统；所述温度感应装置为分别设在炉窑内火焰根部和尾部的温度感应器，成像装置设在炉窑内正对火焰的位置处，所述分别设在炉窑内火焰根部和尾部的温度感应器和成像装置分别连接微机系统；控制器由I/V转换器、模数转换器、微处理器、数模转换器、V/I转换器、RS232/485通信模块、所述的微机系统组成；I/V转换器连接模数转换器，模数转换器连接微处理器，微处理器连接数模转换器，数模转换器连接V/I转换器，V/I转换器连接电控阀，微处理器和RS232/485通信模块连接，RS232/485通信模块连接微机系统。
2、根据权利要求1所述的可调式多风道燃烧器，其特征在于，I/V转换器由集成电路TL084、分压滤波电路组成。
3、根据权利要求1所述的可调式多风道燃烧器，其特征在于，模数转换器A/D转换电路采用两片双路16位高分辨率的∑—ΔA/D转换器AD7705构成。
4、根据权利要求1所述的可调式多风道燃烧器，其特征在于，微处理器采用8052芯片。
5、根据权利要求1所述的可调式多风道燃烧器，其特征在于，V/I转换器的转换电路由集成电压/电流转换器AD694构成。
6、根据权利要求1所述的可调式多风道燃烧器，其特征在于，输入信号分别由相应的传感器输出的4～20mA的电流送入。
7、根据权利要求1所述的可调式多风道燃烧器，其特征在于，所述的数模转换器采用DAC7611。
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