CN1737428A - 用于燃烧空气的鼓风机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于壁面式/地板式燃烧炉中的燃烧空气的鼓风机，其具有风扇外壳(26)和风扇叶轮(27)，所述叶轮(27)具有空气入口(28)和空气出口(29)，还具有用于燃料的燃料供给管线(1)，其特征在于，用于确定所述空气的质量流量的一个质量流量传感器(13)位于所述空气入口(28)上，其在功能上与所述数据处理装置(4)相连并发送信号给所述数据处理装置，用于根据所需的热容量来计算燃烧介质与燃烧空气之比。

Description

用于燃烧空气的鼓风机
技术领域
本发明涉及一种用于燃烧空气体的鼓风机。
背景技术
在德国专利DE 2928739B1中公开了一种方法，其中可燃气体的部分气流被吸引并引导至阻力层上。在稳定的温度或适当的温度补偿下测量阻力层上的压力降。可采用所测得的压力降或气体粘度来确定鄂伯指数或鄂伯值，并因此确定气体的热值和有效热量。
在国际专利申请WO 2000/065280或德国专利DE 19918901C1中公开了一种用于设定燃烧器的供给管线中的氧化剂/燃料混合物的装置。测量氧化剂/燃料混合物的粘度，并根据所确定的测得值来设定氧化剂/燃料混合物的组成。为了测量此粘度，尤其需测量燃料的体积流量、温度和压力。根据所提出的方法，粘度的确定取决于许多参数。由于在测量各个参数时存在着测量误差，因此粘度的确定有时是不准确的。因此，氧化剂/燃料混合物的设定并不总是最佳的。
在德国专利DE 4336174中公开了可测量气体燃料的体积流量以便测量和/或调整将传送到气体消耗装置中的热量。另外还测量正常条件下的音速和气体密度，以及工作条件下的音速。从上述参数中可确定将传送至气体消耗装置中的热量。
已知的装置无法确定气体线路中的压力波动。必须在前方处安装压力调节器。已知的装置并非特别通用，这是因为它只是将气体/空气混合物优化到指定值。特别是，它没有特别考虑燃烧器必须有时要根据特定操作模式的选择而在不同的气体/空气混合物的条件下操作。
发明内容
本发明的目的是指定一种用于设定燃料/空气混合物的空气比率的通用方法和通用装置。
根据本发明，提供了一种可在壁面式/地板式燃烧炉中设置用于空气或燃烧空气的具有鼓风机外壳和鼓风机叶轮的鼓风机，燃烧炉具有空气入口(吸力侧)和空气出口(压力侧)，并装有最好用于气体燃料的燃料供给管线，其中一个质量流量传感器作为空气供给管线的一部分而位于空气入口处，并在功能上与数据处理装置相连，而且该传感器发送信号给数据处理装置，用于根据所需的热容量来调节燃烧介质/燃烧空气的比率。
制作具有这种鼓风机的装置是可行的，其通过获得空气和气体的质量流量来为完全混合表面式燃烧器提供并永久性地保证均匀的低辐射燃烧。通过将鼓风机和用于燃料或气体燃烧介质的燃料供给管线相结合，就可以提供紧凑的结构单元，其在制造燃烧炉时能够显著地减少安装的工作量。通过直接在空气入口处获得燃烧空气的质量流量和燃烧介质的质量流量，就可得到用于无干扰地进行控制和调节所需的实际值，这样，混合比率的调节可实现精确的设定，并提供了低辐射的燃烧。
在所述质量流量传感器是电子式空气质量流量的风速计时这尤其是一项优点。已证明这种风速计对各种测量区域都有用，并可提供足够精确的信号以确定气态介质的质量流量。
一种特别优化的设置是在鼓风机的空气入口处设置环形射流装置，所述质量流量传感器设于该装置上。这种用于定位第二质量流量传感器的特殊设置允许无干扰地得到质量流量，这是因为在这一位置存在伪层流流量，而且所测量的状态可被视为在吸力侧的截面积上是均匀的。
当所述质量流量传感器位于通向环形射流装置的间隙内的支线中时特别有利。可通过该支线将优化的测量质量流量传送到所述质量流量传感器中，这样，这种适当的测量信号能够对主流部分中的实际质量流量进行无差错的测定。
在另一实施例中，除了用于空气质量测量的射流间隙之外，环形射流装置还具有用于提供燃料的另一射流间隙。这种特殊的形式允许得到燃料和燃烧空气的非常均匀的混合物。
还有一个质量流量传感器最好安装在所述另一射流间隙的区域内，其可将适当的信号发送给数据处理装置。这就使得能够获得最优的燃烧条件，而与在用于可燃气体的装置上所设定的固定值无关。
作为另一优点，环形射流装置可以是鼓风机空气入口处的外壳壁上的一个整体部分。环形射流装置最好包围了空气入口处的燃烧空气的主流部分，或者是形成一个围绕该主流部分的环。这种装置通过适当的射流间隙来保证持续且均匀地抽吸测量空气流。
在一种不同的设计形式中，可将输入管道设于环形射流装置之前。在使用这一有利形式时，支线可通到输入管道内。然而，该支线也可通到输入管道中的环形间隙内，从而可根据截面上的压力分布来保证测量空气流的均匀抽吸。
在另一种设计形式中，最好可通过旋转阀/调节阀来控制气体供给装置，该阀是鼓风机外壳的一个整体部分。这种旋转阀/调节阀最好设计用于鼓风机吸力侧的气体供给装置。这使得制造的效率较高。
本发明所提供的形式最好采用电动机换向(commutataion)来处理质量流量的评估，并基于评估结果来调节鼓风电动机的速度。
当采用电动机换向来处理质量流量评估并调节鼓风电动机的速度和气体供给装置时，这尤其有利。
下面将采用示例并基于附图来更详细地介绍本发明。
图1是第一鼓风机的示意性截面图，
图2是第二鼓风机的示意性截面图，
图3是第三鼓风机的示意性截面图，
图4是第四鼓风机的示意性截面图，和
图5是在空气入口处设有气体供给装置的鼓风机顶部的示意图，
具体实施方式
图1显示了用于燃烧空气的一个鼓风机的示例，其可用于所谓的壁面/地板式燃烧炉中。该鼓风机由风扇外壳26和风扇叶轮27组成，风扇叶轮27具有空气入口28和空气出口29。空气入口28位于鼓风机的吸力侧，而空气出口29位于压力侧。在图1所示的本发明示例中，气体供给管线同样由标号1来表示。用于确定空气质量流量的质量流量传感器13处于空气入口28上。该质量流量传感器13将信号发送给控制-调节单元或数据处理装置4，其可根据所需的热容量来控制燃烧，例如设定燃烧介质和燃烧空气之间的关系。该质量流量传感器13可以是电子式的空气质量流量的风速计，其可从传统来源中获得。
环形射流装置30位于空气入口28上，其中该质量流量传感器13就安装在此环形射流装置30上。该质量流量传感器13位于一支线31中，该支线31通向环形射流装置30的射流间隙32。
如该示例所示，除了用于空气质量测量的射流间隙32之外，环形射流装置30还具有用于供应气体的另一射流间隙33(气体射流间隙)。
还有一个质量流量传感器7位于另一射流间隙33中，其将与可燃气体的质量流量有关的信号发送给数据处理装置4。
如果与实际值存在着偏差，数据处理装置4就采用空气质量流量的信号和气体质量流量的信号来计算出适当的变化量，以便达到各个所需的值。
环形射流装置30是鼓风机的外壳壁34的一个整体部分。外壳壁34可以是用于可燃气体的环形射流装置的一部分。环形射流装置30以空气入口28处的环形形状包围了燃烧空气的主流部分。由此可得到可燃气体和空气主流部分的均匀混合物。
虽然质量流量传感器7，13如图1中示例所示地作为单独的部件安装在可用管线或环形射流部分中，然而也可设计出如图2中示例中所示的质量流量传感器7，13，其使得在用于空气和气体的质量流量测量的环形射流装置之间具有共同的隔离壁，流量由测量芯片来获得。这就形成了紧凑的结构单元。
图3显示了鼓风机的另一示例。输入管道35位于环形射流装置30之前。在这种形式中，用于空气质量流量的第二质量流量传感器13位于通向输入管道35的支线31中。在输入管道35内设有位于环形间隙36之前的被覆盖的环形管道37，支线31通到该环形管道中。环形的抽吸作用可对穿过支线31的质量流的测量体积实现均匀的抽吸。
在图4所示的示例中，支线31被设计成使其开口大致垂直地指向输入管道35的壁。
图4显示了旋转阀/调节阀38的示例，该阀可用于所有其它的型式中并由数据处理单元4来促动。旋转阀/调节阀38是鼓风机的一个整体部分。在所示的形式中，旋转阀/调节阀38被设计用于在鼓风机的吸力侧供应气体。
作为可用于所有其它型式的示例，图4显示了鼓风电动机39，其中数据处理装置4处理质量流量的评估和电动机换向，并据此来调节鼓风电动机的速度。这种控制用电子单元被设计成或者在电动机39的恒定速度下调节气体供给，或者根据所需容量的连续的设定点/实际值比较来适当地调节电动机的速度和气体供给。
图5显示了本发明所提供的结构的侧视图，其中气体供给1并不经环形射流装置而发生在空气入口上，而是发生在空气出口上的压力侧附近。
本发明并不局限于上述的优选示例。相反，即使在模型明显不同的情况下也可利用所述方案构思出许多变型。
标号列表
1气体供给管线
4数据处理装置
6第一测量线
7第一质量流量传感器
13流量传感器
24评估用电子单元
25外壳
26风扇外壳
27风扇叶轮
28空气入口
29空气出口
30环形射流装置
31支线
32射流间隙
33另一射流间隙
34外壳壁
35输入管道
36环形间隙
37环形管道
38旋转阀/调节阀
39电动机

Claims (16)

1.一种用于壁面式/地板式燃烧炉中的燃烧空气的鼓风机，其具有风扇外壳(26)和风扇叶轮(27)，所述叶轮(27)具有空气入口(28)和空气出口(29)，还具有用于燃料的燃料供给管线(1)，其特征在于，用于确定所述空气的质量流量的一个质量流量传感器(13)位于所述空气入口(28)上，其在功能上与所述数据处理装置(4)相连并发送信号给所述数据处理装置，用于根据所需的热容量来计算燃烧介质与燃烧空气之比。
2.根据权利要求1所述的鼓风机，其特征在于，所述质量流量传感器(13)是电子式的空气质量流量的风速计。
3.根据权利要求1或2所述的鼓风机，其特征在于，在所述空气入口(28)上设有环形射流装置(30)。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的鼓风机，其特征在于，所述质量流量传感器(13)位于所述环形射流装置(30)上。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的鼓风机，其特征在于，所述质量流量传感器(13)位于一支线(31)中，所述支线通到所述环形射流装置(30)的射流间隙(32)中。
6.根据权利要求3至5中任一项所述的鼓风机，其特征在于，除了用于空气质量测量的射流间隙(32)之外，所述环形射流装置(30)还具有用于供应燃料的另一射流间隙(33)。
7.根据权利要求6所述的鼓风机，其特征在于，还有一个质量流量传感器(7)位于所述另一射流间隙(33)的区域内，其将适当的信号发送给所述数据处理装置(4)。
8.根据权利要求3至7中任一项所述的鼓风机，其特征在于，所述环形射流装置(30)是所述鼓风机的空气入口(28)处的外壳壁(34)的一个整体部分。
9.根据权利要求3至7中任一项所述的鼓风机，其特征在于，所述环形射流装置(30)包围了所述空气入口(28)处的燃烧空气的主流部分。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的鼓风机，其特征在于，在所述环形射流装置(30)之前设有输入管道(35)。
11.根据权利要求1或10所述的鼓风机，其特征在于，所述支线(31)通到所述输入管道(35)中。
12.根据权利要求10或11所述的鼓风机，其特征在于，所述支线(31)通到所述输入管道(35)内的环形间隙(36)中。
13.根据权利要求1或12所述的鼓风机，其特征在于，一个用于供应气体的旋转阀/调节阀(38)是所述风扇外壳的一个整体部分。
14.根据权利要求13所述的鼓风机，其特征在于，所述用于供应气体的旋转阀/调节阀(38)位于所述鼓风机的吸力侧。
15.根据权利要求1或14所述的鼓风机，其特征在于，采用一电子电动机换向来处理质量流量的评估，并调节一鼓风电动机的速度。
16.根据权利要求1或14所述的鼓风机，其特征在于，所述电子电动机换向来处理质量流量的评估，并调节所述鼓风电动机的速度和空气供给。
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