CN1789815A - 控制液体燃料燃烧设备工作的方法 - Google Patents

Abstract

一种控制液体燃料燃烧设备(10)工作的方法。该方法的特征在于包含一个“防卡塞工作模式”，其中电机(11)和由电机(11)提供动力的燃料泵(12)被周期性地启动，以防止当燃料泵(12)不工作时在燃料泵(12)中的液体燃料氧化和/或聚合。更特别地，该燃料泵(12)是一个齿轮泵。

Description

控制液体燃料燃烧设备工作的方法

技术领域

本发明涉及一种控制液体燃料燃烧设备工作的方法。

背景技术

燃烧设备常见为包含至少一个泵，它用于将液体燃料供应给至少一个液体燃料雾化头。

更特别地，燃烧器或加热装置具有至少一个泵，它用于将燃料从燃料箱中抽出并在压力之下供应给至少一个喷嘴，在该喷嘴中，液体燃料被雾化并变得更适宜于燃烧(机械雾化)。

给定涉及的高压(5-20巴)和低流量，这些泵一般为容积式。

齿轮式容积泵是最常用的。

在这种泵中，一个齿轮被电机驱动，并从而驱动一个空转第二齿轮；液体从吸入口中通过，并流入到其中一个由这两个齿轮齿形成的空腔中，然后被排到输送口，同时压力逐渐增大。

这两个齿轮以及它们工作的底座必须要精确加工，以保证泵的最佳性能。

此外，由这两个齿轮确定的机械组件被其自身抽吸的燃料润滑。

但是，当泵不在工作时，燃料保持在由这些齿轮的几何关系形成的空腔内被捕获。

在一定的条件下，并且若该泵在任意长的时间内保持不工作，沉积于空腔内的液体薄膜就会被氧化和/或聚合，从而改变其特性，特别是其粘度。

发生这种情况之后，流体沉积物可能呈现这样的浓度以致于阻止在泵再次启动时齿轮的转动。

也就是说，电机的起动力矩不再足以克服由高粘度流体沉积物产生的分离摩擦力矩。

这个问题的其中一个原因是矿物燃料中添加了植物燃料。

植物燃料可包含未饱和的聚合链，在氧的存在下或长时间停止不动的情况下，这些聚合链会结合形成高分子，这些高分子的相对流动特性大大劣于那些非氧化的燃料。

发明内容

因此，本发明的一个目的是提供一种控制液体燃料燃烧器工作的方法，从而使燃料泵周期性地工作，防止由于燃料的聚合作用而引起泵的卡住。

液体燃料，一般为用于加热的气油(gas oil)，被齿轮泵抽送到在泵内形成的两个管道中。

第一个管道通常被安全阀关闭，该安全阀由中央控制单元控制；而第二个管道内部装有压力调节器，用于保持用户设定的燃料压力。

当热需求(恒温器关闭)启动该燃烧器时，会进行预定的操作顺序。

也就是说，电机起动燃料泵，燃料泵又将回路的压力设定为压力调节器设定的压力；然后，当压力调节器打开，所有燃料通过该压力调节器流回到燃料箱中。

经过一段给定时间后，中央控制单元激活输送阀，部分燃料就流到喷嘴中。

实际工作是在火焰被点着时开始，这由一个传感器检测到。

如上所述，启动是由外界环境的热需求(恒温器关闭)确定的。

本发明的一个目的是提供一种燃烧设备工作模式，它不同于上述的工作模式。

为了清晰起见，在下述的说明中，术语“标准工作模式”表示上述的模式，而术语“防卡塞工作模式(antiseize operating mode)”表示一种新的模式，本发明主要目的的方法是基于该模式。

当燃烧设备工作于“防卡塞工作模式”下，电机和燃料泵被周期性地操作，从而使燃料从燃料箱中流到泵中，又从泵中流回到燃料箱中，但决不被输送到喷嘴或被喷嘴雾化。

实际上，这种模式的作用是防止泵停转时泵中的液体燃料的粘度增大。

“防卡塞工作模式”可以是“周期性”(可以间隔进行，该间隔由电子中央控制单元作为典型燃料参数和燃烧设备特定类型参数的函数而确定)的，或“随机”的，在这种情况下，控制燃烧设备的电子中央控制单元产生随机抽查。

下面是有关“防卡塞工作模式”及其与“标准工作模式”之间的差异的更加详细的说明。

“标准工作模式”总是并只由恒温器的关闭激活，而“防卡塞工作模式”则只能在燃烧器长时间不工作时才被激活。

与该燃烧器结合的一个装置确定自上次热需求以来的时间推移，并相应地将燃烧器设定为“防卡塞工作模式”。

“标准工作模式”包含一系列操作，包括激励合适的阀并将燃料供应给喷嘴，在此燃料被雾化。另一方面，在“防卡塞工作模式”中，没有阀被激励，而燃料也决不被供应给喷嘴，只是从燃料箱到泵和从泵回到燃料箱之间循环。

此外，在“防卡塞工作模式”中，电机和泵以燃烧器的电子器件所决定的频率启动和停止，而在“标准工作模式”中，工作频率与由环境条件所确定的恒温器关闭的频率相同。

在“标准工作模式”中，电机总是以相同的方向转动，而在“防卡塞工作模式”中，控制燃烧设备的电子装置可以选择任何一个转动方向，这取决于所需要的防卡塞功能。

应当注意的是“防卡塞工作模式”级别低于“标准工作模式”，即，若在“防卡塞工作模式”起作用的同时发生热需求(恒温器关闭)，系统将会切换到“标准工作模式”。

“防卡塞工作模式”可以在用户的决定下被激活，也可以在系统不需要的时候，例如由于使用含有特定防粘成分的燃料时，通过一个适当的选择器而被用户解除。

因此，根据本发明，提供了一种控制液体燃料燃烧设备工作的方法，其特征在于，该方法包含了“防卡塞工作模式”，其中电机和由所述电机提供动力的燃料泵周期性地启动，以防止当所述燃料泵不工作时在所述燃料泵内的液体燃料氧化和/或聚合。

此外，根据本发明，还提供了一种液体燃料燃烧设备，该设备包含用于驱动燃料泵的电机；用于将液体燃料从燃料箱输送给燃烧头的供应网络；用于阻止燃料流向所述的燃烧头的阻塞装置；用于将液体燃料从所述的供应网络转向返回到所述的燃料箱中的转向装置；以及电子控制装置；该设备的特征在于还包含激活装置，它被周期性地激活，以防止所述的燃料泵不工作时在所述的燃料泵中的液体燃料氧化和/或聚合。

附图说明

本发明的一个非限制性实施例将通过结合附图的例子而被加以说明，其中：

图1显示了燃烧设备的第一个实施例，它用于实施作为本发明主要目的的创新方法；

图2显示了燃烧设备的第二个实施例，它用于实施作为本发明主要目的的创新方法。

具体实施方式

在图1中的标号10表示作为一个整体的燃烧设备，该设备用于实施作为本发明主要目的的创新方法(见下)。

在“标准工作模式”中，由外界环境的热需求关闭恒温器TR。

电子信号从而被发送到电子中央控制单元100中，该控制单元用于控制由设备10执行的所有操作。

中央控制单元100控制驱动齿轮泵12的电机11的工作。

燃料从燃料箱13中沿着吸入管道14并经过过滤器15而被齿轮泵12吸入。

然后，燃料沿着由常闭阀18关闭的管道16流动，并沿着管道17a流动。

当燃料压力达到触发沿管道17a的调节装置20的弹簧19的值时，装置20打开，并将燃料沿着管道17b而排入到燃料箱中。

这样，在几秒钟内，由泵12抽吸的所有燃料通过调节装置20、并沿着管道17a和17b而流入到燃料箱13中。

这就是常说的“预通风阶段”，在该时间间隔内，电机11除了操作齿轮泵12之外，还启动风扇21，将任何未燃的燃气从燃烧室CC中驱除出去。

在“预通风阶段”结束时，电子中央控制单元100打开阀18，从而使部分燃料沿着管道23流动而到达喷嘴22，然后被加压的液体燃料被喷嘴22雾化并与风扇21供应进来的空气混合。

风扇21和喷嘴22一起形成了燃烧头H，它被安装在燃烧室CC的壁W上。

在燃烧室CC内的热源(在图1上没有显示)把从燃烧头H产生的燃气混合物点燃。

火焰的点燃由一个传感器(在图1上没有显示)检测，该传感器告知电子中央控制单元100燃气混合物已经被点燃，火焰点燃。

若燃气混合物没有被点燃，中央控制单元100就关闭阀18，以切断流向燃烧头H的燃料。

上述的是众多当前市场上的燃烧设备普遍的“标准工作模式”。

如上所述，本发明的一个目的是提供除上述“标准工作模式”之外的第二个所谓的“防卡塞工作模式”。

因此，电子中央控制单元100被设计用于启动电机11，从而启动齿轮泵12，而不管环境的实际热需求。

为了达到这个目的，提供了定时器24--尽管不是必需，但优选地为中央控制单元100的内部装置。

定时器24的功能是测量自上次热需求以来的时间推移。

当时间推移超过中央控制单元100中由用户设定的给定值，中央控制单元100就启动电机11，从而启动泵12。

液体燃料因而流经燃料箱13内的泵12的齿轮组件，经过调节装置20，并经过管道17a、17b。如果同时从恒温器TR中接收到热需求要以便将电子中央控制单元100设定到上述的“标准工作模式”，这个阶段之后只会跟随着阀18的激活。

若没有环境的热需求，电子中央控制单元100停止电机11，从而停止燃烧设备10。

经过给定时间后，若外界环境没有热需求，上述的程序以完全相同的方式重复进行。

换句话说，当环境产生热需求，“防卡塞工作模式”的级别次于“标准工作模式”。

电子中央控制单元100启动电机11，电机11又启动泵12，通过这样，燃料流动一段给定时间，然后系统又被停止。

显然，启动和停止电机11的目的是防止液体燃料在泵12的齿轮之间的间隙内停滞过长时间。

尽管重复的开启-关闭循环，若泵12的齿轮组件卡住，温度传感器(在图1上没有显示)为电机11提供热保护，并通知电子中央控制单元100泵12被卡住。

通过适当的选择器(在图1上没有显示)，当加热系统没有要求，或液体燃料没有被使用，用户解除可以“防卡塞工作模式”。在这种情况下，加热系统仅仅在“标准工作模式”下工作。

电机11和泵12的激活被编程，从而使电机11和泵12先顺时针转动，然后立即逆时针转动，反之亦然。

图2显示了本发明的另一个实施例。

具体地，在该例子中，调节装置20沿着管道16安装，而阀18沿着管道17a、17b安装。

另外，阀18为常开的。

当由环境产生热需求(恒温器TR关闭)时，电子中央控制单元100启动电机11和由电机11提供动力的齿轮泵12，将液体燃料沿着管道17a、17b泵入燃料箱13中。在这个阶段，沿管道16流动的液体燃料被调节装置20阻止，此时燃料压力尚不足够高来开启调节装置20。

在上述的预通风阶段后，电子中央控制单元100关闭阀18，沿管道16的压力升高，调节装置20打开，而燃料流入到燃烧头H中。

如图1的实施例一样，在该例子(图2)中，本发明同样提供额外的所谓“防卡塞工作模式”。

当“防卡塞工作模式”被激活，电子中央控制单元100在没有热需求的情况下启动电机11和泵12，以给定的频率将燃料泵送经过阀18，若同时没有作出热需求，停止电机11和泵12。

在该例子中，同样是通过电子中央控制单元100指示泵12的卡住。

图1和图2显示了所谓的“双管道”燃烧设备。

但是，这显然也适用于“单管道”设备，其中一个管道将燃料箱与燃烧器回路连接。

在这些应用中，从调节装置的出口管道和从阀的出口管道都形成于泵内。

在实际的应用中，阀18和调节装置20可以形成于泵12的泵体内。

Claims (17)

1.一种控制液体燃料燃烧设备工作的方法，该方法的特征在于包含“防卡塞工作模式”，其中电机和由所述电机提供动力的燃料泵被周期性地启动，以防止当所述的燃料泵不工作时液体燃料在所述燃料泵内氧化和/或聚合。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的电机和所述的燃料泵在预定时间推移后被周期性地启动。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，预定时间推移是作为在所述燃烧设备内使用的液体燃料的特性的函数而建立的。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的电机和所述的燃料泵以随机方式被周期性地启动。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的电机和所述的燃料泵的激活被编程，从而先顺时针转动所述的电机和所述的燃料泵，然后立即逆时针转动所述的电机和所述的燃料泵，或者反之亦然。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，若所述的燃料泵的任何一个元件卡住，不管所述电机和所述燃料泵的重复的开启-关闭循环，以警报的方式指示这种卡住。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于还包含选择性接通和断开所述“防卡塞工作模式”。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，如果根据环境有热需求，所述的“防卡塞工作模式”的级别次于“标准工作模式”。

9.一种液体燃料燃烧设备(10)，该设备(10)包含用于驱动燃料泵(12)的电机(11)；用于将液体燃料从燃料箱(13)输送给燃烧头(H)的供应网络(14，16，17a，17b)；用于阻止燃料流向所述的燃烧头(H)的阻塞装置；用于将液体燃料流从所述的供应网络(14，16，17a，17b)转向返回到所述的燃料箱(13)中的转向装置；以及电子控制装置(100)；该设备(10)的特征在于还包含激活装置(24)，它被周期性地激活，以防止所述的燃料泵(12)不工作时在所述的燃料泵(12)中液体燃料氧化和/或聚合。

10.如权利要求9所述的设备(10)，其特征在于，所述的激活装置(24)周期性地激活用于阻止燃料流向所述燃烧头(H)的所述阻塞装置，并周期性地激活所述的转向装置，用以将液体燃料从所述的供应网络(14，16，17a，17b)转向返回到所述当燃料箱(13)。

11.如权利要求9所述的设备(10)，其特征在于，所述的激活装置(24)在预定时间推移后被激活，该时间推移是所使用的液体燃料的特性的函数。

12.如权利要求9所述的设备(10)，其特征在于，所述的激活装置(24)以随机方式被周期性地激活。

13.如权利要求9所述的设备(10)，其特征在于，所述的激活装置(24)的激活被编程，从而先顺时针转动所述的电机(11)和所述的燃料泵(12)，然后立即逆时针转动所述的电机(11)和所述的燃料泵(12)，或者反之亦然。

14.如权利要求9所述的设备(10)，其特征在于，若所述的燃料泵(12)的任何一个元件卡住，尽管所述的激活装置(24)的重复的开启-关闭循环，以警报方式指示这种卡住。

15.如权利要求9所述的设备(10)，其特征在于还包含用于选择性地接通或断开“防卡塞工作模式”的装置(24)。

16.如权利要求9所述的设备(10)，其特征在于，如果根据环境有热需求，所述的“防卡塞工作模式”的级别次于“标准工作模式”。

17.如权利要求9所述的设备(10)，其特征在于，所述的燃料泵(12)是齿轮泵。

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