CN109579045A - 一种用于熔铝炉的烧嘴阀组结构及其控制方法 - Google Patents

一种用于熔铝炉的烧嘴阀组结构及其控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于熔铝炉的烧嘴阀组结构及其控制方法,该烧嘴结构包括有烧嘴主体、主燃气管和空气管,所述烧嘴主体底端与主燃气管和空气管连通,所述燃气管另一端依次设置有流量控制总阀、流量调节大火阀和燃气比例调节阀,所述燃气管上引出有点火燃气管,其上设置有流量调节点火阀,供点火阶段使用;所述燃气比例调节阀引出有连接管,所述连接管另一端连接于所述空气管;所述烧嘴结构还包括有设置在熔铝炉内的炉膛温控表和铝水温控表,燃气管上还设置有程控器。本发明的一种用于熔铝炉的烧嘴阀组结构设置合理、安全性好,同时可以自行调节燃气和空气比例至最佳,并且烧嘴燃烧过程可以实现智能控制,烧嘴燃烧的效果好、更加节能。

Description

一种用于熔铝炉的烧嘴阀组结构及其控制方法
技术领域
本发明涉及燃气炉设备领域,具体来说,涉及一种用于熔铝炉的烧嘴阀组结构及其控制方法。
背景技术
工业上的熔铝炉通常使用烧嘴阀组来给炉体加热,烧嘴阀组通常由烧嘴、燃气管和供风管组成,烧嘴在工作时,燃料通过燃气管进入燃烧腔,风机向供风管内提供清洁空气,燃烧腔中的燃料与进入燃烧腔的空气混合后,由点火电极点燃进行燃烧,燃烧时燃气与空气的比例调至最佳时能够保证燃气以最佳形态进行燃烧,并能够节省燃料。现有的烧嘴阀组往往没有对进入烧嘴中的燃气和空气进行检测,不能保证压力和流量达到燃烧时最佳的比例要求,这种情况下燃气燃烧不够充分,加热的效果难以满足炉内的要求,进而会导致溶解提炼过程缓慢;并且这种烧嘴阀组的密封性不好,在工作时可能会发生燃气泄漏,严重时可能发生爆炸,安全性不高;同时这种烧嘴阀组在使用时,通常采用手动调节燃气和空气的通入量,无法实现自动调节燃气与空气的比例进行燃烧,不能实现对烧嘴的智能控制。因此,有必要做出改进。
发明内容
为了克服现有技术的不足,本发明提供了一种结构合理、安全性强、燃烧充分且调节智能的用于熔铝炉的烧嘴阀组结构,以及提供一种能够准确判断燃气和空气的输入状态,并根据该状态自行调节控制燃烧过程的用于熔铝炉的烧嘴阀组结构的控制方法。
本发明所采用的技术方案主要是:一种用于熔铝炉的烧嘴阀组结构,包括有烧嘴主体、主燃气管和空气管,所述烧嘴主体底端分别与主燃气管和空气管相连通,所述主燃气管另一端依次设置有流量控制总阀、流量调节大火阀和燃气比例调节阀,所述流量控制总阀与流量调节大火阀之间引出有点火燃气管,所述点火燃气管与主燃气管汇合后连接到烧嘴主体,所述点火燃气管上设置有流量调节点火阀;所述燃气比例调节阀引出有连接管,所述连接管另一端连接于所述空气管。
作为上述技术方案的改进,所述烧嘴主体与主燃气管和空气管连接处设有分别设有助燃风测压口和燃气测压口。
作为上述技术方案的进一步改进,所述烧嘴主体底端还设置有点火电极和火检电极。
进一步改进,所述主燃气管一端设置有气源接口,所述气源接口连接有第一球阀,所述第一球阀与流量控制总阀之间依次设置有过滤器、稳压阀和压力开关,所述主燃气管上还设置有压力表。
进一步改进,所述空气管进口端设置有风机,所述空气管上还设置有碟阀。
进一步改进,所述燃气管与烧嘴主体之间还设置有第二球阀。
本发明还提供了一种用于熔铝炉的烧嘴阀组结构的控制方法,该方法采用上述任一方案的一种用于熔铝炉的烧嘴阀组结构,该烧嘴结构包括设置在熔铝炉上的炉膛温控表和铝水温控表,所述主燃气管上还设置有程控器,该方法包括以下步骤:
所述炉膛温控表和铝水温控表的任一温度达到设定温度正偏差后,程控器关闭所有燃气电磁阀,断开气源,此时风机执行后吹扫步骤,直至温度低于设定温度负偏差,进入下一步骤;检测到温度均低于设定温度负偏差,进入下一步骤;
风机启动,执行前吹扫步骤,所述程控器打开流量控制总阀和流量调节点火阀,点火电极开始点火,且火检电极开始检测火焰;
火焰检测合格,程控器打开流量调节大火阀,进行加热,进入下一步骤;火焰检测不合格,则检测故障,排除故障后程控器复位,进入上一步骤;
燃气测压口和助燃风测压口分别检测燃气和空气入口的流量,将信号传递到程控器,当燃气和空气流量比最佳时,持续加热直至炉膛温控表和铝水温控表的任一温度达到设定温度正偏差;当燃气和空气流量比不是最佳时,程控器打开燃气比例调节阀,将燃气和空气流量比调至最佳,持续加热直至炉膛温控表和铝水温控表的任一温度达到设定温度正偏差。
作为上述技术方案的改进,所述燃气和空气流量比最佳为1:10。
作为上述技术方案的进一步改进,所述设定温度正负偏差为2-10℃。
进一步,所述后吹扫时间为20-30S,所述前吹扫时间为30-50S。
本发明的有益效果是:
本发明的一种用于熔铝炉的烧嘴阀组结构,设置有烧嘴主体、主燃气管和空气管,所述烧嘴主体底端分别连接有主燃气管和空气管,通过在燃气管上依次设置有流量控制总阀、流量调节大火阀和燃气比例调节阀,且所述燃气管上引出有管径较小的点火燃气管,所述点火燃气管上设置有流量调节点火阀,点火燃气管用于点火阶段提供燃气,避免点火阶段由于通入过多的燃气进而引发爆炸等危险,所述流量控制总阀控制整个主燃气管和点火燃气管的燃气流通,流量调节点火阀和流量调节大火阀分别控制点火阶段和正常工作情况下的燃气流通,这样设置可以增强燃气管的封闭性,避免在阀组关闭时燃气流入烧嘴主体中,所述燃气比例调节阀引出有连接管,所述连接管另一端连接于所述空气管,所述燃气比例调节阀可以根据空气的流量情况,调节其开合的程度,使得燃气和空气比例达到最佳再进行燃烧,使得燃料燃烧充分,加热效果最佳,实现了自动调节燃烧的燃气和空气的比例。
本发明的一种用于熔铝炉的烧嘴阀组结构的控制方法,通过结合炉膛温控表和铝水温控表对熔铝炉炉体和铝水进行温度检测,程控器能够根据加热的情况来执行加热或者停止加热步骤,通过程控器实现智能调节,并通过调节相应的阀体,使得燃气和空气比例达到最佳的比例进行燃烧,使得加热效果最佳。
附图说明
图1是本发明的结构示意图;
图2是本发明中燃气管的示意图;
图3是本发明的流程控制图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
参照图1至图2,一种用于熔铝炉的烧嘴阀组结构,包括有烧嘴主体1、主燃气管3和空气管4,所述烧嘴主体1安装于熔铝炉底部,对应熔铝炉中坩埚的底部,烧嘴主体1底端分别与主燃气管3和空气管4相连接,分别提供燃气和空气用于混合燃烧,所述主燃气管3另一端依次设置有流量控制总阀7、流量调节大火阀8和燃气比例调节阀9,流量控制总阀7控制整个主燃气管3的燃气流通的开关,流量调节大火阀8可以调节主燃气管3内流动的流量,燃气比例调节阀9可以调节进入烧嘴主体1中的燃气流量,所述流量控制总阀7与流量调节大火阀8之间引出有点火燃气管10,用于点火阶段提供燃气,所述点火燃气管10与主燃气管3汇合后再与烧嘴主体1连接,该点火燃气管10上设置有流量调节点火阀11,用于控制点火燃气管10上燃气流通;所述燃气比例调节阀9引出有连接管25,所述连接管25另一端连接于所述空气管4,燃气比例调节阀9可以根据连接管25中通入的空气的情况,自动调节其开合的程度。所述流量控制总阀7控制整个主燃气管和点火燃气管的燃气流通,流量调节点火阀11和流量调节大火阀8分别控制点火阶段和正常工作情况下的燃气流通,这样设置可以增强燃气管的封闭性,避免在阀组关闭时燃气流入烧嘴主体1中,发生燃烧和甚至爆炸等情况。所述燃气比例调节阀9可以根据空气的流量情况,调节其开合的程度,使得燃气和空气比例达到最佳再进行燃烧,使得燃料燃烧充分,加热效果最佳,实现了自动调节燃烧的燃气和空气的比例。
参照图1至图2,优选地,所述烧嘴主体1与主燃气管3和空气管4连接处设有分别设有助燃风测压口5和燃气测压口6,检测烧嘴主体1入口燃气的压力和流量值,以及烧嘴主体1入口处空气的压力和流量值,可以检查燃烧的燃气和空气的比例是否为最佳值1:10。优选地,所述烧嘴主体1上设置点火电极12和火检电极13,所述点火电极12将燃气点燃后,所述火检电极13开始做火焰检测,在设定的时间检测火焰的燃烧条件是否达到要求。
参照图1至图2,优选地,所述主燃气管3一端设置有与外界燃气相连接的气源接口14,所述气源接口14上连接有第一球阀15,所述第一球阀15优选为手动球阀,作为控制燃气流通的开关,当通入燃气后第一球阀15便一直保持打开的状态,且第一球阀15与流量控制总阀7之间依次设置有过滤器16、稳压阀17和压力开关18,过滤器16起到过滤燃气的作用,稳压阀17在进口压力变化的情况下,能够保持燃气的压力在设定的范围内,避免出现从气源接口14进来的燃气的压力不稳定,影响后续的燃烧过程,所述压力开关18实现对燃气压力信号的检测、显示、报警和控制信号输出,起到检测压力和异常反馈的作用。优选地,所述主燃气管3上设置有压力表19,用于检测分流后的主燃气管3中压力,确保分流后的主燃气管3内压力值正常。优选地,所述主燃气管3与烧嘴主体1连接前还设置有第二球阀22,设置第二球阀22的作用在于当主燃气管3其他部件出现故障时,及时封堵住通入烧嘴主体1的燃气,使得检修过程正常进行。
参照图1至图2,优选地,所述空气管4一端设置有风机20,所述风机20将来自外界的空气吹入到空气管4内,源源不断地相烧嘴主体1提供气流,所述空气管4上还设置有碟阀21,起到控制空气管4内的空气流通的作用。
本发明还提供了一种用于熔铝炉的烧嘴阀组结构的控制方法,该方法采用权利要求1-6中任一所述的一种用于熔铝炉的烧嘴阀组结构,参照图1至图3,该烧嘴结构包括设置在熔铝炉内的炉膛温控表23和铝水温控表24,所述主燃气管3上还设置有程控器2,所述流量控制总阀7、流量调节大火阀8和燃气比例调节阀9和流量调节点火阀11均与所述程控器2可通信连接,该方法包括以下步骤:
所述炉膛温控表23和铝水温控表24任一达到设定温度正偏差后,所述设定温度偏差为2-10℃,程控器2关闭所有燃气电磁阀,断开气源,此时风机20执行吹扫步骤,所述吹扫时间为20-30S,直至温度低于设定温度负偏差,进入下一步骤;检测到温度均低于设定温度负偏差,进入下一步骤;
风机20启动,执行前吹扫步骤,所述前吹扫时间为30-50S,所述程控器2打开流量控制总阀7和流量调节点火阀11,点火电极12开始点火,且火检电极13开始检测火焰;
火焰检测合格,程控器2打开流量调节大火阀8,进行加热,进入下一步骤;火焰检测不合格,则检测故障,排除故障后程控器2复位,进入上一步骤;
点火阶段时程控器2控制流量控制总阀7和流量调节点火阀11打开,此时主燃气管3没有燃气通过,只有点火燃气管10中有燃气通入,若火焰检测不通过时,重复进行点火阶段;当火焰检测通过之后,程控器2控制流量控制总阀7和调节大火阀8打开,此时调节点火阀11关闭,点火燃气管10中没有燃气通过,只有主燃气管3没有燃气通入,进入燃烧阶段;所述燃气比例调节阀9根据连接管25中所通过的空气流量情况,自行调节其开合的程度,使得燃气和空气比例达到1:10的最佳比例再进行燃烧,使得燃料的燃烧充分,加热效果最佳。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,只要以基本相同手段实现本发明目的的技术方案都属于本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于熔铝炉的烧嘴阀组结构,包括有烧嘴主体(1)、主燃气管(3)和空气管(4),所述烧嘴主体(1)底端分别与主燃气管(3)和空气管(4)相连通,其特征在于:所述主燃气管(3)另一端依次设置有流量控制总阀(7)、流量调节大火阀(8)和燃气比例调节阀(9),所述流量控制总阀(7)与流量调节大火阀(8)之间引出有点火燃气管(10),所述点火燃气管(10)与主燃气管(3)汇合后连接到烧嘴主体(1),所述点火燃气管(10)上设置有流量调节点火阀(11);所述燃气比例调节阀(9)引出有连接管(25),所述连接管(25)另一端连接于所述空气管(4)。
2.根据权利要求1所述的一种用于熔铝炉的烧嘴阀组结构,其特征在于:所述烧嘴主体(1)与主燃气管(3)和空气管(4)连接处分别设有助燃风测压口(5)和燃气测压口(6)。
3.根据权利要求1所述的一种用于熔铝炉的烧嘴阀组结构,其特征在于:所述烧嘴主体(1)底端还设置有点火电极(12)和火检电极(13)。
4.根据权利要求1所述的一种用于熔铝炉的烧嘴阀组结构,其特征在于:所述主燃气管(3)一端设置有气源接口(14),所述气源接口(14)连接有第一球阀(15),所述第一球阀(15)与流量控制总阀(7)之间依次设置有过滤器(16)、稳压阀(17)和压力开关(18),所述主燃气管(3)上还设置有压力表(19)。
5.根据权利要求1所述的一种用于熔铝炉的烧嘴阀组结构,其特征在于:所述空气管(4)进口端设置有风机(20),所述空气管(4)上还设置有碟阀(21)。
6.根据权利要求1所述的一种用于熔铝炉的烧嘴阀组结构,其特征在于:所述燃气比例调节阀(9)与烧嘴主体(1)之间还设置有第二球阀(22)。
7.一种用于熔铝炉的烧嘴阀组结构的控制方法,其特征在于:该方法采用权利要求1-7中任一所述的一种用于熔铝炉的烧嘴阀组结构,该烧嘴阀组结构包括设置在熔铝炉内的炉膛温控表(23)和铝水温控表(24),所述主燃气管(3)上还设置有程控器(2),该方法包括以下步骤:
所述炉膛温控表(23)和铝水温控表(24)任一达到设定温度正偏差后,程控器(2)关闭所有燃气电磁阀,断开气源,此时风机(20)执行后吹扫步骤,直至温度低于设定温度负偏差,进入下一步骤;若检测到温度均低于设定温度负偏差,进入下一步骤;
风机(20)启动,执行前吹扫步骤,所述程控器(2)打开流量控制总阀(7)和流量调节点火阀(11),点火电极(12)开始点火,且火检电极(13)开始检测火焰;
火焰检测合格,程控器(2)打开流量调节大火阀(8),进行加热,进入下一步骤;火焰检测不合格,则检测故障,排除故障后程控器(2)复位,进入上一步骤。
8.根据权利要求7所述的一种用于熔铝炉的烧嘴阀组结构的控制方法,其特征在于:所述燃气和空气流量比最佳为1:10。
9.根据权利要求7所述的一种用于熔铝炉的烧嘴阀组结构的控制方法,其特征在于:所述设定温度正负偏差为2-10℃。
10.根据权利要求7所述的一种用于熔铝炉的烧嘴阀组结构的控制方法,其特征在于:所述后吹扫时间为20-30S,所述前吹扫时间为30-50S。
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