CN201992686U - 热处理炉脉冲烧嘴的集成式燃烧控制器 - Google Patents

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安振刚
孙学刚
周正干
魏东
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Liaoning Huayuan Energy Engineering Technology Co., Ltd.
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Abstract

本实用新型属于热处理炉脉冲烧嘴的燃烧控制器技术领域，特别是涉及一种热处理炉脉冲烧嘴的集成式燃烧控制器，包括单片机模块、输入模块、输出模块、人机接口模块、总线通信接口模块和电源模块，总线通信接口模块与上位机相连接，输出模块与燃烧器的阀门控制机构、点火控制机构、指示灯相连接，输入模块与阀门位置传感器、火焰状态传感器相连接，输入模块由风冷指令、大火指令、点火指令输入钮、复位钮组成。输出模块由小火煤气阀开启指令、小火煤气阀关闭指令、大火煤气阀开启指令、大火煤气阀关闭指令输出钮组成。优点是：集点火、火焰监视、熄火报警、大小火切换控制及风冷控制于一体，并且具有与上位机联络的功能。主要应用于高速、亚高速烧嘴和其他需要频繁点火和火焰状态监视的烧嘴配套。

Description

热处理炉脉冲烧嘴的集成式燃烧控制器
技术领域  
本实用新型属于热处理炉脉冲烧嘴的燃烧控制器技术领域，特别是涉及一种热处理炉脉冲烧嘴的集成式燃烧控制器。
背景技术
脉冲燃烧式烧嘴（脉冲烧嘴）是新型热处理炉的主要供热设备，由于热处理炉对炉温均匀性要求高，脉冲烧嘴在额定工作状态下，火焰速度达到100m/s，在供热的同时，可以使炉内气氛充分搅动，强化对流换热，使炉膛温度更趋均匀化。当热处理炉需要降温时，需要通过烧嘴喷口吹入冷空气。脉冲燃烧工作特点是周期性燃烧工作，需要点火、小火、大火、风冷等各种状态切换。为了使烧嘴可靠工作，需要配置必要的点火、火检附件和燃烧状态控制设备。目前对烧嘴的监控方式主要通过火焰检测器提供反馈信号，由控制器（无火检功能）根据反馈信号和操作指令控制烧嘴的工作状态。火检和控制器相互分离，而且目前控制器尚无风冷控制功能。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种集成式燃烧控制器，是集点火、火焰监视、熄火报警、大小火切换控制及风冷控制于一体的控制设备。
本实用新型的目的是通过下述技术方案实现的。
本实用新型的热处理炉脉冲烧嘴的集成式燃烧控制器，其特征在于包括单片机模块，分别与此单片机模块相连接的输入模块、输出模块、人机接口模块、总线通信接口模块和电源模块，此电源模块分别与输入模块、输出模块、人机接口模块、总线通信接口模块相连接，此总线通信接口模块与上位机相连接，此输出模块与燃烧器的阀门控制机构、点火控制机构、指示灯相连接，此输入模块与阀门位置传感器、火焰状态传感器相连接。
所述的输入模块由并列的风冷指令输入钮、大火指令输入钮、点火指令输入钮、复位钮及相对应的模数转换器-光电隔离开关组成。
所述的输出模块由并列的小火煤气阀开启指令输出钮、小火煤气阀关闭指令输出钮、大火煤气阀开启指令输出钮、大火煤气阀关闭指令输出钮及相对应的数模转换器-光电隔离开关组成。
所述的人机接口模块包括一个键盘和一个显示器。
本实用新型的工作原理是：各种指令输入信号和阀门位置传感器、火焰状态传感器发送的状态反馈信号经过输入模块的模数转换与光电隔离后输入给单片机模块，单片机模块根据这些输入指令和状态反馈信号，按照程序逻辑产生相应的控制信号，这些控制信号经过输出模块的数模转换与光电隔离之后驱动阀门、点火变压器、指示灯等外部设备执行动作，以达到预期的点火、调火、火焰监视与报警等燃烧器的执行机构。人机接口模块可以对控制器的重要参数进行设定，并能实时显示控制器的工作状况，进行火焰监视、熄火报警。电源模块为其他几大模块提供电源，确保整个系统正常安全工作。
1）点火原理：需要点火时，通过单片机发出点火指令，使外部点火变压器电源接通，经过升压转换，产生高压并使点火电极打火，同时开启点火燃气阀门引燃烧嘴。
2）火检原理：烧嘴燃烧时产生紫外光并使空气电离，通过紫外光敏管或火检电极产生微电流，经过控制器内的信号隔离、滤波和放大生成火焰状态逻辑反馈给单片机。
3）火焰及风冷脉冲控制原理：根据指令由控制器发出阀门开关时序控制信号，控制大小燃气阀门和大小空气阀门按照一定的顺序逻辑开启和关闭，实现烧嘴火焰或冷却风的大小切换。
本实用新型的优点是：
1）将点火、火检功能集成在一个设备上，硬件管理方便，减少外部接线。
2）参数可设定，具有多次自动点火功能。当燃料质量较差时，可以通过参数设定增加点火次数和火检时延，以提高点火成功率。
3）增加风冷控制功能。在风冷状态下，自动屏蔽火检功能，切断燃气阀门，使冷风阀根据需要切换，烧嘴处于脉冲供冷状态。
4）多种火焰状态显示，通过参数设置，可以二值（有火、无火）显示，也可以显示火焰强度信号，有利于分析烧嘴工作状态，更便于调试。
本实用新型集点火、火焰监视、熄火报警、大小火切换控制及风冷控制于一体的控制设备，并且具有与上位机（上级控制器设备）联络的功能（接收并执行上级指令以及反馈本地工作状态），其核心部件由单片机及辅助外围器件构成。主要应用于高速、亚高速烧嘴和其他需要频繁点火和火焰状态监视的烧嘴配套。
附图说明
图1为本实用新型的结构框图。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本实用新型的具体实施方式。
如图1所示，本实用新型的热处理炉脉冲烧嘴的集成式燃烧控制器，其特征在于包括单片机模块，分别与此单片机模块相连接的输入模块、输出模块、人机接口模块、总线通信接口模块和电源模块，此电源模块分别与输入模块、输出模块、人机接口模块、总线通信接口模块相连接，此总线通信接口模块与上位机相连接，此输出模块与燃烧器的阀门控制机构、点火控制机构、指示灯相连接，此输入模块与阀门位置传感器、火焰状态传感器相连接。
所述的输入模块由并列的风冷指令输入钮、大火指令输入钮、点火指令输入钮、复位钮及相对应的模数转换器-光电隔离开关组成。
所述的输出模块由并列的小火煤气阀开启指令输出钮、小火煤气阀关闭指令输出钮、大火煤气阀开启指令输出钮、大火煤气阀关闭指令输出钮及相对应的数模转换器-光电隔离开关组成。PLC输出开关量信号控制烧嘴对应的空气电磁阀，从而控制煤气流量，实现大小火转换燃烧。
所述的人机接口模块包括一个键盘和一个显示器。通过总线通信模块与上位机联络的功能（接收并执行上位机的上级指令以及反馈本地工作状态）。

Claims (4)

1.一种热处理炉脉冲烧嘴的集成式燃烧控制器，其特征在于包括单片机模块，分别与此单片机模块相连接的输入模块、输出模块、人机接口模块、总线通信接口模块和电源模块，此电源模块分别与输入模块、输出模块、人机接口模块、总线通信接口模块相连接，此总线通信接口模块与上位机相连接，此输出模块与燃烧器的阀门控制机构、点火控制机构、指示灯相连接，此输入模块与阀门位置传感器、火焰状态传感器相连接。
2.根据权利要求1所述的热处理炉脉冲烧嘴的集成式燃烧控制器，其特征在于所述的输入模块由并列的风冷指令输入钮、大火指令输入钮、点火指令输入钮、复位钮及相对应的模数转换器-光电隔离开关组成。
3.根据权利要求1所述的热处理炉脉冲烧嘴的集成式燃烧控制器，其特征在于所述的输出模块由并列的小火煤气阀开启指令输出钮、小火煤气阀关闭指令输出钮、大火煤气阀开启指令输出钮、大火煤气阀关闭指令输出钮及相对应的数模转换器-光电隔离开关组成。
4.根据权利要求1所述的热处理炉脉冲烧嘴的集成式燃烧控制器，其特征在于所述的人机接口模块包括一个键盘和一个显示器。
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