CN113589875A - 一种燃气锅炉的自动稳压装置 - Google Patents
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Abstract
本发明属于燃气锅炉技术领域，提供了一种燃气锅炉的自动稳压装置，包括燃气锅炉烟道，所述燃气锅炉烟道靠近燃气锅炉的一侧固定安装有用于采集压力值的第一采集模块，所述燃气锅炉烟道的平直段上设置有多个稳压叶片组以及用于驱动多个稳压叶片组同步进行角度变化的驱动机构，驱动机构与燃气锅炉烟道固定连接，所述燃气锅炉烟道远离燃气锅炉的一侧固定安装有用于采集压力值的第二采集模块，第一采集模块、第二采集模块和驱动机构均与控制器电连接。本发明的一种燃气锅炉的自动稳压装置，使烟道的抽力始终处于合适的范围，保持燃气锅炉较高的热效率。
Description
技术领域
本发明涉及燃气锅炉技术领域，具体涉及一种燃气锅炉的自动稳压装置。
背景技术
燃气锅炉，包括燃气开水锅炉、燃气热水锅炉和燃气蒸汽锅炉等，其中，燃气热水锅炉也称燃气采暖锅炉和燃气洗浴锅炉，燃气锅炉顾名思义指的是燃料为燃气的锅炉，燃气锅炉和燃油锅炉、电锅炉比较起来最经济，所以大多数人们都选择了燃气锅炉作为蒸汽、采暖、洗浴用的锅炉设备。
燃气锅炉在工作过程中，烟气经过烟道排出，烟道的抽力是影响燃气锅炉燃烧稳定和维持较高热效率的重要因素。在日常使用过程中常常由于外部空气温度的影响，导致烟道的抽力增大，从而导致烟气的热量严重散失，且外部空气温度实时变化，导致烟道的抽力无法控制，因此，需要在烟道内增加稳压装置使烟道的抽力始终处于合适的范围，以保证燃气锅炉的热效率。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明提供的一种燃气锅炉的自动稳压装置，使烟道的抽力始终处于合适的范围，保持燃气锅炉较高的热效率。
为了解决上述技术问题，本发明提出以下技术方案：
一种燃气锅炉的自动稳压装置，包括燃气锅炉烟道，所述燃气锅炉烟道靠近燃气锅炉的一侧固定安装有用于采集压力值的第一采集模块，所述燃气锅炉烟道的平直段上设置有多个稳压叶片组以及用于驱动多个稳压叶片组同步进行角度变化的驱动机构，驱动机构与燃气锅炉烟道固定连接，所述燃气锅炉烟道远离燃气锅炉的一侧固定安装有用于采集压力值的第二采集模块，第一采集模块、第二采集模块和驱动机构均与控制器电连接。
进一步地，所述第一采集模块和第二采集模块的输出端均连接采集电路，采集电路与模拟数字转换电路连接，模拟数字转换电路与控制器连接，驱动机构与数字模拟转换电路连接，数字模拟转换电路与控制器连接。
进一步地，所述驱动机构包括伺服电机、驱动组件和多个联动组件，伺服电机与燃气锅炉烟道的外侧固定连接，驱动组件置于燃气锅炉的内部，伺服电机的输出轴穿过燃气锅炉的内部并与驱动组件的一端同轴连接，驱动组件的另一端与燃气锅炉烟道转动连接，驱动组件与多个联动组件驱动连接，多个联动组件与多个稳压叶片组一一对应，多个联动组件的一端均带动相应的稳压叶片组的一端移动，多个联动组件的一端均与相应的稳压叶片组的另一端转动连接，伺服电机与数字模拟转换电路连接。
进一步地，所述驱动组件包括转动轴，转动轴的一端与伺服电机同轴连接，转动轴的另一端与燃气锅炉烟道转动连接，转动轴上同轴连接有多个第一锥齿轮，多个第一锥齿轮分别与多个联动组件一一对应，多个第一锥齿轮均与相应的联动组件驱动连接。
进一步地，所述联动组件包括第二锥齿轮、连杆和丝杠，第二锥齿轮与连杆的一端同轴连接，第二锥齿轮与第一锥齿轮啮合，连杆的另一端与丝杠同轴连接，丝杠与燃气锅炉烟道固定连接，稳压叶片组的一端与丝杠的螺母座转动连接，连杆上转动设置有转动块，转动块与稳压叶片组的另一端转动连接。
进一步地，所述燃气锅炉烟道靠近第二锥齿轮的一端固定安装有支撑板，连杆穿过支撑板上的通孔并与通孔的侧壁转动连接。
进一步地，所述稳压叶片组的一端转动连接有第一连接轴，第一连接轴与丝杠的螺母座固定连接，所述稳压叶片组的另一端转动连接有第二连接轴，第二连接轴与转动块固定连接。
进一步地，所述稳压叶片组的上方设有滑动杆，滑动杆通过两个固定块与燃气锅炉烟道的上方固定连接，滑动杆上设有滑动块和限位块，滑动块与滑动杆滑动连接，限位块与滑动杆固定连接，滑动块与第一连接轴的顶端固定连接，限位块与第二连接轴的顶端固定连接。
进一步地，所述稳压叶片组包括多个叶片，多个叶片之间通过铰链连接，第一连接轴与位于一侧端部的叶片边缘转动连接，第二连接轴与位于另一侧端部的叶片边缘转动连接。
由上述技术方案可知，本发明的有益效果：分别通过第一采集模块采集靠近燃气锅炉侧的烟道压力，第二采集模块采集远离燃气锅炉侧的烟道压力，并发送给控制器，通过PID算法进行计算得到计算结果并根据计算结果控制驱动机构带动多个稳压叶片组的一端同时进行移动，使多个稳压叶片组同步进行角度变化，对燃气锅炉烟道内的烟气进行阻挡，缓解内的抽力，增加烟气的停留时间，提高燃气锅炉的热效率，直到多个稳压叶片组保持合适的角度，此时，第一采集模块采集的压力值与设定的烟道压力数值相等，从而使烟道的抽力始终处于合适的范围，保持燃气锅炉较高的热效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
图1为本发明的系统模块图；
图2为本发明的结构示意图；
图3为本发明又一角度的结构示意图。
附图标记：
1-燃气锅炉烟道；
11-伺服电机；12-转动轴；13-第一锥齿轮；14-连杆；15-丝杠；16-第二锥齿轮；17-滑动杆；18-支撑板；19-叶片；
141-转动块；171-滑动块；172-限位块；173-固定块；181-通孔；191-第一连接轴；192-第二连接轴。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。
参阅图1-图3所示，本实施例提供的一种燃气锅炉的自动稳压装置，包括燃气锅炉烟道1，燃气锅炉烟道1靠近燃气锅炉的一侧固定安装有用于采集压力值的第一采集模块，燃气锅炉烟道1的平直段上设置有多个稳压叶片组以及用于驱动多个稳压叶片组同步进行角度变化的驱动机构，驱动机构与燃气锅炉烟道1固定连接，燃气锅炉烟道1远离燃气锅炉的一侧固定安装有用于采集压力值的第二采集模块，第一采集模块、第二采集模块和驱动机构均与控制器电连接。控制器为单片机控制器。第一采集模块和第二采集模块均可采用压差变送器或压力传感器。
在实际使用中，分别通过第一采集模块采集靠近燃气锅炉侧的烟道压力，第二采集模块采集远离燃气锅炉侧的烟道压力，并发送给控制器，通过PID算法进行计算得到计算结果并根据计算结果控制驱动机构带动多个稳压叶片组的一端同时进行移动，使多个稳压叶片组同步进行角度变化，对燃气锅炉烟道1内的烟气进行阻挡，缓解内的抽力，增加烟气的停留时间，提高燃气锅炉的热效率，直到多个稳压叶片组保持合适的角度，此时，第一采集模块采集的压力值与设定的烟道压力数值相等，从而使烟道的抽力始终处于合适的范围，保持燃气锅炉较高的热效率。通过PID算法进行计算的方法为现有技术，故不赘述。为了便于驱动机构和多个稳压叶片组的安装，燃气锅炉烟道1可以设置成方形。
在本实施例中，第一采集模块和第二采集模块的输出端均连接采集电路，采集电路与模拟数字转换电路连接，模拟数字转换电路与控制器连接，驱动机构与数字模拟转换电路连接，数字模拟转换电路与控制器连接。
在实际使用中，第一采集模块和第二采集模块采集的压力值通过采集电路到达模拟数字转换电路进行数字转换，发送给控制器，控制器根据PID算法对不同位置处的烟道压力计算，得到计算结果并通过数字模拟转换电路转换为用于控制驱动机构的模拟信号。采集电路、模拟数字转换电路和数字模拟转换电路为现有技术，故不赘述。
在本实施例中，驱动机构包括伺服电机11、驱动组件和多个联动组件，伺服电机11与燃气锅炉烟道1的外侧固定连接，驱动组件置于燃气锅炉的内部，伺服电机11的输出轴穿过燃气锅炉的内部并与驱动组件的一端同轴连接，驱动组件的另一端与燃气锅炉烟道1转动连接，驱动组件与多个联动组件驱动连接，多个联动组件与多个稳压叶片组一一对应，多个联动组件的一端均带动相应的稳压叶片组的一端移动，多个联动组件的一端均与相应的稳压叶片组的另一端转动连接，伺服电机11与数字模拟转换电路连接。
在实际使用中，伺服电机11根据模拟控制信号进行工作，带动驱动组件转动并通过联动组件的一端带动稳压叶片组的一端移动，由于稳压叶片组的另一端位置不发生位置变化，稳压叶片组一端移动，导致稳压叶片组的角度发生变化，从而引起燃气锅炉烟道1内抽力的变化，从而改变烟气的停留时间。
在本实施例中，驱动组件包括转动轴12，转动轴12的一端与伺服电机11同轴连接，转动轴12的另一端与燃气锅炉烟道1转动连接，转动轴12上同轴连接有多个第一锥齿轮13，多个第一锥齿轮13分别与多个联动组件一一对应，多个第一锥齿轮13均与相应的联动组件驱动连接。
在实际使用中，伺服电机11的输出轴转动带动转动轴12转动，转动轴12转动带动多个第一锥齿轮13同步转动，多个第一锥齿轮13的转动带动相应联动组件的一端移动。
在本实施例中，联动组件包括第二锥齿轮16、连杆14和丝杠15，第二锥齿轮16与连杆14的一端同轴连接，第二锥齿轮16与第一锥齿轮13啮合，连杆14的另一端与丝杠15同轴连接，丝杠15与燃气锅炉烟道1固定连接，稳压叶片组的一端与丝杠15的螺母座转动连接，连杆14上转动设置有转动块141，转动块141与稳压叶片组的另一端转动连接。
在实际使用中，第一锥齿轮13的转动带动第二锥齿轮16转动，第二锥齿轮16的转动带动连杆14以及丝杠15的滚珠丝杆转动，滚珠丝杆的转动带动螺母座移动，螺母座的移动带动稳压叶片组的一端移动，由于转动块141在连杆14上不发生位置移动，稳压叶片组一端移动，带动稳压叶片组的角度发生变化，从而引起燃气锅炉烟道1内抽力的变化，改变烟气的停留时间。且稳压叶片组的一端与丝杠15的螺母座转动连接，转动块141与稳压叶片组的另一端转动连接，不影响稳压叶片组的位置移动以及角度变化。
在本实施例中，燃气锅炉烟道1靠近第二锥齿轮16的一端固定安装有支撑板18，连杆14穿过支撑板18上的通孔181并与通孔181的侧壁转动连接。
在实际使用中，支撑板18的设置能够保持连杆14转动过程中的稳定性，从而保持第二锥齿轮16转动过程中的稳定性。
在本实施例中，稳压叶片组的一端转动连接有第一连接轴191，第一连接轴191与丝杠15的螺母座固定连接，稳压叶片组的另一端转动连接有第二连接轴192，第二连接轴192与转动块141固定连接。
在实际使用中，丝杠15的螺母座移动时，带动第一连接轴191移动，第一连接轴191移动带动稳压叶片组的角度发生变化，第一连接轴191和第二连接轴192的设置不仅具有固定稳压叶片组两端的作用，而且，不影响稳压叶片组的角度变化。
在本实施例中，稳压叶片组的上方设有滑动杆17，滑动杆17通过两个固定块173与燃气锅炉烟道1的上方固定连接，滑动杆17上设有滑动块171和限位块172，滑动块171与滑动杆17滑动连接，限位块172与滑动杆17固定连接，滑动块171与第一连接轴191的顶端固定连接，限位块172与第二连接轴192的顶端固定连接。
在实际使用中，丝杠15的螺母座移动时，带动第一连接轴191移动时，带动滑动块171沿滑动杆17移动，保持第一连接轴191的顶端和底端滑动过程中的稳定性，在第二连接轴192以及限位块172的配合作用下，能够加强稳压叶片组移动过程中的稳定性。为了减少滑动块171与滑动杆17之间摩擦力，滑动块171与滑动杆17之间的连接面为光滑表面。
在本实施例中，稳压叶片组包括多个叶片19，多个叶片19之间通过铰链连接，第一连接轴191与位于一侧端部的叶片19边缘转动连接，第二连接轴192与位于另一侧端部的叶片19边缘转动连接。
在实际使用中，第一连接轴191移动时，多个叶片19之间的角度会发生相应变化，第一连接轴191和第二连接轴192与叶片19的转动连接，不影响叶片19的角度变化。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。
Claims (9)
1.一种燃气锅炉的自动稳压装置，包括燃气锅炉烟道(1)，其特征在于：所述燃气锅炉烟道(1)靠近燃气锅炉的一侧固定安装有用于采集压力值的第一采集模块，所述燃气锅炉烟道(1)的平直段上设置有多个稳压叶片组以及用于驱动多个稳压叶片组同步进行角度变化的驱动机构，驱动机构与燃气锅炉烟道(1)固定连接，所述燃气锅炉烟道(1)远离燃气锅炉的一侧固定安装有用于采集压力值的第二采集模块，第一采集模块、第二采集模块和驱动机构均与控制器电连接。
2.根据权利要求1所述的一种燃气锅炉的自动稳压装置，其特征在于：所述第一采集模块和第二采集模块的输出端均连接采集电路，采集电路与模拟数字转换电路连接，模拟数字转换电路与控制器连接，驱动机构与数字模拟转换电路连接，数字模拟转换电路与控制器连接。
3.根据权利要求1所述的一种燃气锅炉的自动稳压装置，其特征在于：所述驱动机构包括伺服电机(11)、驱动组件和多个联动组件，伺服电机(11)与燃气锅炉烟道(1)的外侧固定连接，驱动组件置于燃气锅炉的内部，伺服电机(11)的输出轴穿过燃气锅炉的内部并与驱动组件的一端同轴连接，驱动组件的另一端与燃气锅炉烟道(1)转动连接，驱动组件与多个联动组件驱动连接，多个联动组件与多个稳压叶片组一一对应，多个联动组件的一端均带动相应的稳压叶片组的一端移动，多个联动组件的一端均与相应的稳压叶片组的另一端转动连接，伺服电机(11)与数字模拟转换电路连接。
4.根据权利要求3所述的一种燃气锅炉的自动稳压装置，其特征在于：所述驱动组件包括转动轴(12)，转动轴(12)的一端与伺服电机(11)同轴连接，转动轴(12)的另一端与燃气锅炉烟道(1)转动连接，转动轴(12)上同轴连接有多个第一锥齿轮(13)，多个第一锥齿轮(13)分别与多个联动组件一一对应，多个第一锥齿轮(13)均与相应的联动组件驱动连接。
5.根据权利要求4所述的一种燃气锅炉的自动稳压装置，其特征在于：所述联动组件包括第二锥齿轮(16)、连杆(14)和丝杠(15)，第二锥齿轮(16)与连杆(14)的一端同轴连接，第二锥齿轮(16)与第一锥齿轮(13)啮合，连杆(14)的另一端与丝杠(15)同轴连接，丝杠(15)与燃气锅炉烟道(1)固定连接，稳压叶片组的一端与丝杠(15)的螺母座转动连接，连杆(14)上转动设置有转动块(141)，转动块(141)与稳压叶片组的另一端转动连接。
6.根据权利要求5所述的一种燃气锅炉的自动稳压装置，其特征在于：所述燃气锅炉烟道(1)靠近第二锥齿轮(16)的一端固定安装有支撑板(18)，连杆(14)穿过支撑板(18)上的通孔(181)并与通孔(181)的侧壁转动连接。
7.根据权利要求5所述的一种燃气锅炉的自动稳压装置，其特征在于：所述稳压叶片组的一端转动连接有第一连接轴(191)，第一连接轴(191)与丝杠(15)的螺母座固定连接，所述稳压叶片组的另一端转动连接有第二连接轴(192)，第二连接轴(192)与转动块(141)固定连接。
8.根据权利要求7所述的一种燃气锅炉的自动稳压装置，其特征在于：所述稳压叶片组的上方设有滑动杆(17)，滑动杆(17)通过两个固定块(173)与燃气锅炉烟道(1)的上方固定连接，滑动杆(17)上设有滑动块(171)和限位块(172)，滑动块(171)与滑动杆(17)滑动连接，限位块(172)与滑动杆(17)固定连接，滑动块(171)与第一连接轴(191)的顶端固定连接，限位块(172)与第二连接轴(192)的顶端固定连接。
9.根据权利要求1所述的一种燃气锅炉的自动稳压装置，其特征在于：所述稳压叶片组包括多个叶片(19)，多个叶片(19)之间通过铰链连接，第一连接轴(191)与位于一侧端部的叶片(19)边缘转动连接，第二连接轴(192)与位于另一侧端部的叶片(19)边缘转动连接。
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