CN113654024A - 一种蒸汽锅炉管道压力联动控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种蒸汽锅炉管道压力联动控制系统，涉及管道压力控制系统领域。一种蒸汽锅炉管道压力联动控制系统，包括锅炉、压力变送器、继电器模块、进料变频器和控制柜，上述锅炉通过蒸汽管道连通养护棚内部，上述压力变送器安装于上述蒸汽管道内部，上述控制柜连接上述压力变送器，上述继电器模块用于控制上述锅炉的点火端，上述进料变频器用于控制上述锅炉的进料端，上述控制柜分别控制连接上述继电器模块和上述进料变频器。本发明能够调整锅炉的蒸汽出气量，并且减少燃料的消耗，从而满足梁场蒸汽养护需求。

Description

一种蒸汽锅炉管道压力联动控制系统

技术领域

本发明涉及管道压力控制系统领域，具体而言，涉及一种蒸汽锅炉管道压力联动控制系统。

背景技术

目前，我国桥梁建设处于高速发展中，桥梁上部结构采用预制梁生产、装配式施工的方法较为普遍，工厂化生产可提高预制场地的周转率以及生产效率，梁场需要提供蒸汽对预制梁板进行养护，以保证施工质量和工期。当养护阶段变化时，会造成管道内蒸汽压力变化。因此，为了解决上述问题，我们需要一种能够调整锅炉的蒸汽出气量，并且减少燃料的合理消耗，从而满足梁场蒸汽养护需求的控制系统。

发明内容

本发明的目的在于提供一种蒸汽锅炉管道压力联动控制系统，其能够调整锅炉的蒸汽出气量，并且减少燃料的消耗，从而满足梁场蒸汽养护需求。

本发明的实施例是这样实现的：

本申请实施例提供一种蒸汽锅炉管道压力联动控制系统，包括锅炉、压力变送器、继电器模块、进料变频器和控制柜，上述锅炉通过蒸汽管道连通养护棚内部，上述压力变送器安装于上述蒸汽管道内部，上述控制柜连接上述压力变送器，上述继电器模块用于控制上述锅炉的点火端，上述进料变频器用于控制上述锅炉的进料端，上述控制柜分别控制连接上述继电器模块和上述进料变频器。

在本发明的一些实施例中，当上述压力变送器检测到上述蒸汽管道内部的管道压力小于0.01mpa时，上述控制柜控制上述进料变频器的输入频率为10hz；当上述管道压力大于0.01mpa且小于0.03mpa时，上述控制柜控制上述进料变频器的输入频率为5hz；当上述管道压力大于0.03mpa时，上述控制柜控制上述进料变频器的输入频率为2hz。

在本发明的一些实施例中，上述控制柜设有用于连接显示器的串口，上述控制柜设有用于分别连接键盘和鼠标的两个usb接口。

在本发明的一些实施例中，上述一种蒸汽锅炉管道压力联动控制系统包括内螺纹套管，上述压力变送器通过上述内螺纹套管安装于上述蒸汽管道。

在本发明的一些实施例中，上述进料变频器设有用于调节不同输入频率的频率控制端，上述频率控制端分别连接上述控制柜。

在本发明的一些实施例中，上述控制柜控制连接上述锅炉的引风端，上述控制柜通过不同档位分别控制进料后点火、关火后停止进料和关火后延时关闭引风的操作。

在本发明的一些实施例中，上述一种蒸汽锅炉管道压力联动控制系统包括开关电源，上述控制柜通过上述开关电源设置多个上述档位。

在本发明的一些实施例中，上述一种蒸汽锅炉管道压力联动控制系统包括温度传感器，上述温度传感器安装于上述养护棚内部，上述温度传感器连接上述控制柜，上述控制柜根据上述温度传感器检测的温度变化控制上述压力变送器启动。

在本发明的一些实施例中，上述控制柜包括锅炉控制器和压力反馈控制器，上述锅炉控制器用于控制上述继电器模块，上述压力反馈控制器用于根据上述压力变送器检测到上述蒸汽管道内部的管道压力控制上述进料变频器。

在本发明的一些实施例中，上述锅炉为多个，多个上述锅炉分别连通上述养护棚内部，上述控制柜用于根据上述压力变送器检测的管道压力分别控制各上述锅炉启动。

相对于现有技术，本发明的实施例至少具有如下优点或有益效果：

本申请实施例提供一种蒸汽锅炉管道压力联动控制系统，包括锅炉、压力变送器、继电器模块、进料变频器和控制柜，上述锅炉通过蒸汽管道连通养护棚内部，上述压力变送器安装于上述蒸汽管道内部，上述控制柜连接上述压力变送器，上述继电器模块用于控制上述锅炉的点火端，上述进料变频器用于控制上述锅炉的进料端，上述控制柜分别控制连接上述继电器模块和上述进料变频器。

本申请实施例通过蒸汽管道将锅炉产生的蒸汽传输到养护棚，从而对养护棚内的预制梁板进行养护，以保证施工质量和工期；通过压力变送器安装于蒸汽管道内部，从而检测蒸汽管道内部的压力大小，并且上传到控制柜。其中压力变送器可以为高温型压力变送器，从而适合测量蒸汽等高温介质；通过继电器模块控制锅炉点火或关闭，使锅炉内的燃料进行燃烧，从而产生蒸汽进行梁场养护；通过进料变频器驱动锅炉的进料端打开或关闭，从而添加燃料进行燃烧，进而增加锅炉的蒸汽产生量，提高梁板的养护质量；控制柜根据压力变送器检测蒸汽管道内部的压力，从而通过锅炉点火和燃料进料量控制锅炉的蒸汽产生量，大大减少了燃料的消耗，并且提高了操作效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例蒸汽锅炉管道压力联动控制系统的原理图；

图2为本发明实施例进料变频器的电路原理图；

图3为本发明实施例控制柜的电路原理图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

下面结合附图，对本申请的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的各个实施例及实施例中的各个特征可以相互组合。

实施例

请参阅图1，图1所示为本申请实施例提供的蒸汽锅炉管道压力联动控制系统的示意图。蒸汽锅炉管道压力联动控制系统，包括锅炉、压力变送器、继电器模块、进料变频器和控制柜，上述锅炉通过蒸汽管道连通养护棚内部，上述压力变送器安装于上述蒸汽管道内部，上述控制柜连接上述压力变送器，上述继电器模块用于控制上述锅炉的点火端，上述进料变频器用于控制上述锅炉的进料端，上述控制柜分别控制连接上述继电器模块和上述进料变频器。

本申请实施例通过蒸汽管道将锅炉产生的蒸汽传输到养护棚，从而对养护棚内的预制梁板进行养护，以保证施工质量和工期；通过压力变送器安装于蒸汽管道内部，从而检测蒸汽管道内部的压力大小，并且上传到控制柜。其中压力变送器可以为高温型压力变送器，从而适合测量蒸汽等高温介质；通过继电器模块控制锅炉点火或关闭，使锅炉内的燃料进行燃烧，从而产生蒸汽进行梁场养护；通过进料变频器驱动锅炉的进料端打开或关闭，从而添加燃料进行燃烧，进而增加锅炉的蒸汽产生量，提高梁板的养护质量；控制柜根据压力变送器检测蒸汽管道内部的压力，从而通过锅炉点火和燃料进料量控制锅炉的蒸汽产生量，大大减少了燃料的消耗，并且提高了操作效率。

根据梁场蒸汽养护需求，养护周期分为升温期、保温期和降温期，当养护棚数量(或面积)和养护阶段变化时，会造成管道内蒸汽压力变化，需要对应的调整锅炉的进料量，从而调整锅炉的蒸汽出气量，以减少燃料的合理消耗，避免频繁泄压。

可选的，锅炉为生物质常压蒸汽锅炉，压力变送器为高温型压力变送器，能够检测高温蒸汽环境下的温度。压力变送器是一种将压力转换为气动信号或电动信号进行控制和远传的设备，能将传感器感受到的气体、液体等物理压力参数转变为电信号，以供给指示报警仪、记录仪、调节器等二次仪表进行测量、指示和过程调节。其中传感器采用蒸汽高温传感器，可以根据管道的蒸汽压力，输出信号来控制进料变频器，以实现蒸汽量的调节。继电器模块为高低压继电器，用于控股之锅炉是否继续燃烧。可选的，控制柜判断管道压力的压力值高于某个设定值时，通过控制燃烧器停止提供燃料燃烧，其中燃料可以是燃油。进料变频器可以通过驱动锅炉的炉膛进料系统控制进料量。利用锅炉管道内压力测量，能够提高控制系统的灵敏度，快速打开或关闭锅炉进料和燃烧，从而保证养护棚内部的蒸汽环境，提高梁场养护质量和效率，并且节约燃料和燃烧能源。

在本发明的一些实施例中，当上述压力变送器检测到上述蒸汽管道内部的管道压力小于0.01mpa时，上述控制柜控制上述进料变频器的输入频率为10hz；当上述管道压力大于0.01mpa且小于0.03mpa时，上述控制柜控制上述进料变频器的输入频率为5hz；当上述管道压力大于0.03mpa时，上述控制柜控制上述进料变频器的输入频率为2hz。

详细的，当管道压力小于0.01mpa时，通过进料变频器切换较高的输入频率，从而增加锅炉的进料量，提高蒸汽产生量，进而提高养护棚内的高温蒸汽量和压强大小，提高预制梁的养护质量。当管道压力较低时，切换到5hz，从而进一步降低能耗，并且保证预制梁良好的蒸汽养护环境。详细的，当管道压力大于0.03mpa时，控制柜控制进料变频器的输入频率为2hz，从而降低能耗。通过切换三种模式能够及时增大蒸汽量，并且更减少能耗。如图2为进料变频器的电路原理示意图。

在本发明的一些实施例中，上述控制柜设有用于连接显示器的串口，上述控制柜设有用于分别连接键盘和鼠标的两个usb接口。

详细的，控制柜通过显示器显示，并且利用键盘和鼠标便于操作，从而对各设备进行管理和控制。可选的，设置不同模式后管道压力的大小和对应的输入频率可以修改，从而适应不同情况。

在本发明的一些实施例中，上述一种蒸汽锅炉管道压力联动控制系统包括内螺纹套管，上述压力变送器通过上述内螺纹套管安装于上述蒸汽管道。

详细的，内螺纹套管的型号为M20，先在管道上焊接内螺纹套管，然后再螺纹连接压力变送器，便于进行拆卸和维护。可选的，当管道有多个分支时，不同分支可以分别安装压力变送器，并且各压力变送器分别与控制柜连接，从而能够检测不同支路压力大小。通过多个分支检测管道的压力大小，从而利用多个压力变送器的位置和数量得到对应的变频器输入频率，能够提高检测的灵敏度和准确性，使得养护蓬各处的蒸汽量更均匀，提升了预制梁的加工效率。

在本发明的一些实施例中，上述进料变频器设有用于调节不同输入频率的频率控制端，上述频率控制端分别连接上述控制柜。

详细的，进料变频器设有用于调节不同输入频率的频率控制端，频率控制端通过控制柜控制，从而利用压力变送器检测的管道压力大小调节进料变频器的不同输入频率，便于操作。

在本发明的一些实施例中，上述控制柜控制连接上述锅炉的引风端，上述控制柜通过不同档位分别控制进料后点火、关火后停止进料和关火后延时关闭引风的操作。

详细的是，锅炉引风端的开启和关闭可以通过引风机实现，点火后通过引风操作能够提高燃烧效率。可选的，控制柜通过不同档位分别设置进料后延时点火、关火后延时停止进料、关火后延时关闭引风的操作，其中可以分别设定延时的时间。控制柜通过继电器模块控制锅炉点火和关火，通过进料变频器控制进料开始和停止。通过进料后延时进料可以避免无燃料燃烧导致锅炉损坏；通过关火后延时停止进料能给个可以进一步消耗燃烧剩余的热量，节约能耗；通过关火后延时关闭引风能够进一步充分燃烧，既节约了未消耗完的热量也节约了燃料。

在本发明的一些实施例中，上述一种蒸汽锅炉管道压力联动控制系统包括开关电源，上述控制柜通过上述开关电源设置多个上述档位。

详细的，通过控制柜自动控制不同档位时，可以利用开关电源实现手动控制，便于操作。其中多个档位可以与不同操作对应。可选的，同一个档位也可以对应多种操作。

在本发明的一些实施例中，上述一种蒸汽锅炉管道压力联动控制系统包括温度传感器，上述温度传感器安装于上述养护棚内部，上述温度传感器连接上述控制柜，上述控制柜根据上述温度传感器检测的温度变化控制上述压力变送器启动。

详细的，温度传感器用于感应养护棚内的温度变化，根据温度变化可以判断出养护周期。由于不同养护周期会造成蒸汽压力变化，因此当养护阶段有变化时控制柜可以控制对应压力变送器进行检测，从而判断是否调整锅炉的点火和进料量，实现了进一步的智能化和低能耗。根据温度变化对锅炉进行调整，与根据养护周期的时间、以及手动操作相比，能够更加灵活的适应于养护周期的变化，并且提高了自动化的准确性。

如图3所示，在本发明的一些实施例中，上述控制柜包括锅炉控制器和压力反馈控制器，上述锅炉控制器用于控制上述继电器模块，上述压力反馈控制器用于根据上述压力变送器检测到上述蒸汽管道内部的管道压力控制上述进料变频器。

详细的，锅炉控制器通过继电器模块控制锅炉的点火端，压力反馈控制器通过压力变送器接收管道压力，并根据管道压力大小控制进料变频器的输入频率。其中，锅炉控制器连接继电器模块，压力反馈控制器分别连接压力变送器和进料变频器。

可选的，通过锅炉控制器和压力反馈控制器之间操控的优先级设置不同挡位。详细的，开关电源可以为三档选择开关，在点火时，将选择开关拨到1档，利用锅炉控制器控制进料后再点火(点火延迟功能)；在正常运行后拨到2档，用压力反馈控制器来根据管道压力控制变频器；最后要结束养护熄火前，再将选择开关拨到1档，此时用锅炉控制器控制关火后再停止进料以及引风(进料及引风延迟功能)。

在本发明的一些实施例中，上述锅炉为多个，多个上述锅炉分别连通上述养护棚内部，上述控制柜用于根据上述压力变送器检测的管道压力分别控制各上述锅炉启动。

详细的,锅炉可以为多个，从而提高蒸汽的产生效率。各个锅炉可以分别设置不同的压力变送器对管道压力进行检测。可选的，多个锅炉的蒸汽管道可以连通后输出到养护棚内。

可以理解，图1所示的结构仅为示意，蒸汽锅炉管道压力联动控制系统还可包括比图1中所示更多或者更少的组件，或者具有与图1所示不同的配置。图1中所示的各组件可以采用硬件、软件或其组合实现。

在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的框图显示了根据本申请的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图中的每个方框、以及框图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

另外，在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。

所述功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

综上所述，本申请实施例提供的蒸汽锅炉管道压力联动控制系统：

本申请实施例通过蒸汽管道将锅炉产生的蒸汽传输到养护棚，从而对养护棚内的预制梁板进行养护，以保证施工质量和工期；通过压力变送器安装于蒸汽管道内部，从而检测蒸汽管道内部的压力大小，并且上传到控制柜。其中压力变送器可以为高温型压力变送器，从而适合测量蒸汽等高温介质；通过继电器模块控制锅炉点火或关闭，使锅炉内的燃料进行燃烧，从而产生蒸汽进行梁场养护；通过进料变频器驱动锅炉的进料端打开或关闭，从而添加燃料进行燃烧，进而增加锅炉的蒸汽产生量，提高梁板的养护质量；控制柜根据压力变送器检测蒸汽管道内部的压力，从而通过锅炉点火和燃料进料量控制锅炉的蒸汽产生量，大大减少了燃料的消耗，并且提高了操作效率。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种蒸汽锅炉管道压力联动控制系统，其特征在于，包括锅炉、压力变送器、继电器模块、进料变频器和控制柜，所述锅炉通过蒸汽管道连通养护棚内部，所述压力变送器安装于所述蒸汽管道内部，所述控制柜连接所述压力变送器，所述继电器模块用于控制所述锅炉的点火端，所述进料变频器用于控制所述锅炉的进料端，所述控制柜分别控制连接所述继电器模块和所述进料变频器。

2.如权利要求1所述的一种蒸汽锅炉管道压力联动控制系统，其特征在于，当所述压力变送器检测到所述蒸汽管道内部的管道压力小于0.01mpa时，所述控制柜控制所述进料变频器的输入频率为10hz；当所述管道压力大于0.01mpa且小于0.03mpa时，所述控制柜控制所述进料变频器的输入频率为5hz；当所述管道压力大于0.03mpa时，所述控制柜控制所述进料变频器的输入频率为2hz。

3.如权利要求1所述的一种蒸汽锅炉管道压力联动控制系统，其特征在于，所述控制柜设有用于连接显示器的串口，所述控制柜设有用于分别连接键盘和鼠标的两个usb接口。

4.如权利要求1所述的一种蒸汽锅炉管道压力联动控制系统，其特征在于，包括内螺纹套管，所述压力变送器通过所述内螺纹套管安装于所述蒸汽管道。

5.如权利要求1所述的一种蒸汽锅炉管道压力联动控制系统，其特征在于，所述进料变频器设有用于调节不同输入频率的频率控制端，所述频率控制端分别连接所述控制柜。

6.如权利要求5所述的一种蒸汽锅炉管道压力联动控制系统，其特征在于，所述控制柜控制连接所述锅炉的引风端，所述控制柜通过不同档位分别控制进料后点火、关火后停止进料和关火后延时关闭引风的操作。

7.如权利要求6所述的一种蒸汽锅炉管道压力联动控制系统，其特征在于，包括开关电源，所述控制柜通过所述开关电源设置多个所述档位。

8.如权利要求1所述的一种蒸汽锅炉管道压力联动控制系统，其特征在于，包括温度传感器，所述温度传感器安装于所述养护棚内部，所述温度传感器连接所述控制柜，所述控制柜根据所述温度传感器检测的温度变化控制所述压力变送器启动。

9.如权利要求1所述的一种蒸汽锅炉管道压力联动控制系统，其特征在于，所述控制柜包括锅炉控制器和压力反馈控制器，所述锅炉控制器用于控制所述继电器模块，所述压力反馈控制器用于根据所述压力变送器检测到所述蒸汽管道内部的管道压力控制所述进料变频器。

10.如权利要求1所述的一种蒸汽锅炉管道压力联动控制系统，其特征在于，所述锅炉为多个，多个所述锅炉分别连通所述养护棚内部，所述控制柜用于根据所述压力变送器检测的管道压力分别控制各所述锅炉启动。

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