CN202485472U - 加热炉自动控制系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种加热炉自动控制系统,包括用于自动调节加热炉中燃气量和加热炉工作状态的自动控制装置、以及设置在加热炉内的温度传感器,所述自动控制装置的输入端连接温度传感器,自动控制装置的输出端分别与设置在加热炉燃气管道中的调节阀和工作状态转换阀连接。本实用新型可以根据加热炉在工作过程中的变化自动对加热炉的工作状态进行调节,大大节约了人力投入,提高了工作效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种控制装置,特别是一种用于蓄热式加热炉的自动控制装置。
背景技术
蓄热式加热炉是高效蓄热式换热器与常规加热炉的结合体,主要由加热炉炉体、蓄热室、换向系统以及供风和排烟系统构成。蓄热室是蓄热式加热炉烟气余热回收的主体,是烟气和空气流动通道的一部分。在加热炉中,蓄热室总是成对使用,一台炉子可以用一对,也可以用几对,甚至几十对。蓄热式余热回收的优点是炉温更加均匀,由于炉温分布均匀,加热质量大大改善,产品合格率大幅度提高。因此蓄热式加热炉在工业轧钢领域具有广泛的应用。
蓄热式加热炉包括炉体、与炉体连通的燃气管道、助燃气管道以及排烟管道。燃气管道中设置有调节阀和工作状态转换阀,其中调节阀用调节燃气管道中燃气的加入量,工作状态转换阀用于转换加热炉的工作状态。助燃气管道用于通过鼓风机为加热炉送入助燃气体。排烟管道用于在引风机的作用下向加热炉外排放烟气。目前的加热炉在工作过程中必须有工作人员根据燃烧情况进行手动调节加热炉的工作状态,当工作人员疏于监测时,容易发生事故。
实用新型内容
本实用新型解决的技术问题是提供一种能够根据加热炉工作过程自动调节加热炉工作状态以及燃气加入量的加热炉自动控制系统。
为解决上述技术问题,本实用新型所采取的技术方案是。
加热炉自动控制系统,包括用于自动调节加热炉中燃气量和加热炉工作状态的自动控制装置、以及设置在加热炉内的温度传感器,所述自动控制装置的输入端连接温度传感器,自动控制装置的输出端分别与设置在加热炉燃气管道中的调节阀和工作状态转换阀连接。
本实用新型的改进在于:所述自动控制装置还与设置在加热炉助燃气管道中具有变频调节功能的鼓风机以及设置在加热炉排烟管道中的引风机连接。
本实用新型的进一步改进在于:所述自动控制系统还包括设置在加热炉内的压力传感器,所述压力传感器的输出端连接自动控制装置的输入端,自动控制装置的输出端连接设置在加热炉内的用于调节燃烧室内气体压力的废气调节阀。
由于采用了以上技术方案,本实用新型所取得技术进步在于。
本实用新型工作时,无需人工进行加热炉工作状态的转换,而是直接将参数输入自动控制装置即可完成加热炉的自动控制,还可以根据加热炉在工作过程中的变化自动对加热炉的工作状态进行调节,大大节约了人力投入,提高了工作效率。本实用新型燃烧室内设置的废气调节阀,可以对燃烧室内的压力进行调节,使本实用新型工作时燃烧室内保持微正压,以防止炉体压力过高发生安全事故。
附图说明
图1为本实用新型的结构框图。
图2为实施例中所述加热炉的结构示意图。
图3、图4为本实用新型应用于蓄热室加热炉中加热炉的工作状态示意图。
其中:1.炉体,2.隔墙,3.预热区,4.加热区,5.左蓄热室,6.右蓄热室,7.燃烧口,8.燃气管道,9.助燃气管道,10.烟气管道,11.二位四通换向阀,12.二位三通换向阀,13.调节阀,14.蓄热体,15.鼓风机,16.引风机,20.自动控制装置,21.温度传感器,22.压力传感器,23.废气调节阀。
图中:空心单箭头表示燃气体的流向,实心单箭头表示助燃气体的流向,实心双箭头表示烟气流向。
具体实施方式
下面将结合附图和具体实施例对本实用新型进行进一步详细说明。
加热炉自动控制系统应用于蓄热式加热炉中,用于对蓄热式加热炉进行自动控制。蓄热式加热炉如图2所示,包括炉体,炉体中设置有左蓄热室、燃烧室以及右蓄热室,燃烧室中又设置有加热区和预热区。炉体内腔区域的设置通过隔墙实现,即炉体内腔中通过左隔墙和右隔墙将炉体内腔划分为左蓄热室、燃烧室以及右蓄热室,左蓄热室与右蓄热室对称设置在燃烧室两侧,左蓄热室与右蓄热室中均填充有蓄热体,用于吸收烟气中的热量,并利用收集的热量对助燃气体进行加热,从而形成蓄热式加热状态。所述左隔墙中设置有燃烧通道,用于连通左蓄热室与燃烧室,使左蓄热室的助燃气体以及燃气管道中的燃气充分混合后喷射至燃烧室,或者用于流通燃烧室中燃烧产生的烟气。同样,右隔墙中也设置有燃烧通道。燃烧通道的数量可根据加热区以及被加热工件的大小设置,通常每座隔墙中均设置有6至12个燃烧通道。本实施例中左隔墙和右隔墙中分别设置有6个燃烧通道。
燃烧通道通过燃气管道连通燃气源,燃气管道中设置有调节阀以及二位三通换向阀,二位三通换向阀13将燃气管道分为左右两条支路,分别与左隔墙的燃烧通道和右隔墙的燃烧通道连通。调节阀用于调节燃气管道中燃气的流量,二位三通换向阀用于调节燃气的走向,即确定燃气是通往左隔墙的燃烧通道,还是右隔墙的燃烧通道。
左蓄热室和右蓄热室的底部连通有连接管道,连接管道通过二位四通换向阀分别与烟气管道10和助燃气管道9连通,助燃气管道与助燃气源连通。其中助燃气管道中设置有鼓风机15,用于将助燃气体送入蓄热室;烟气管道中设置有引风机16,用于将蓄热室中的烟气排出加热炉外。
自动控制系统如图1所示,包括自动控制装置20、温度传感器21、压力传感器22。温度传感器和压力传感器22均设置在加热炉的炉体内,用于实时检测炉体的温度和加热炉中燃烧室的气体压力。自动控制装置的输入端与温度传感器连接,用于读取炉体的温度。自动控制装置的输入端与压力传感器22连接,用于读取燃烧室内的气体压力。自动控制装置的输出端连接废气调节阀23,废气调节阀设置在左隔墙和右隔墙的下端,用于根据压力传感器检测到的压力值自动调节燃烧室内气体压力,使燃烧室在工作过程中始终保持微正压状态,以便燃气的充分燃烧。自动控制装置的输出端与调节阀连接,用于根据炉体的温度实时调节燃气管道中调节阀的开度;自动控制装置的输出端还与引风机和鼓风机连接,用于实时调节助燃气管道中鼓风机的频率以及排烟管道中引风机的频率,以保证燃气体与助燃气体始终按照设定比例进行燃烧,进一步保持合理的燃烧效率。自动控制装置的输出端还与工作状态转换阀连接,本实施例中工作状态转换阀包括二位三通换向阀和二位四通换向阀,用于自动转换加热炉的工作状态。
本实用新型的工作原理如下所述。
当工作在图3状态时,首先根据需求将燃气与助燃气体的按照燃烧比例设定自动控制装置的工作参数,此时自动控制装置根据设定的参数自动调节阀的开度,向加热炉中供给燃气;自动控制装置根据设定的参数自动调节鼓风机的频率,向加热炉中供给助燃气体,以保证燃烧比例;自动控制装置还根据设定的参数自动调节引风机的频率,以确定在燃烧比例前提下的排烟量。第二步自动控制装置自动切换二位三通换向阀12,使燃气体从右侧燃气管道支路输入到右隔墙的燃烧通道中;切换二位四通换向阀11,使助燃气体在鼓风机的作用下从助燃气管道进入右侧连接管道,然后进入右蓄热室。助燃气体在右蓄热室中加热后在燃烧通道中与燃气体充分混合,然后喷射至燃烧室的加热区,混合后的燃气被点燃,进而对被加工件进行加热处理。燃气在燃烧区燃烧后产生的烟气通过左隔墙的燃烧通道在引风机的作用下进入左蓄热室,左蓄热室将烟气中的热量吸收后,烟气依次通过左侧连接管道、二位四通换向阀以及烟气管道排出加热炉。
在燃烧室加热过程中,压力传感器实时监测燃烧室的气体压力,并实时传输给自动控制装置,自动控制装置根据压力传感器传输的信息调节废气调节阀,以保证燃烧室内的气体压力始终处于微正压状态。温度传感器实时检测加热炉的温度,并实时传输给自动控制装置,自动控制装置根据加热炉的温度,对调节阀的开度、鼓风机的频率以及引风机的频率进行微调,以保证加热炉始终处于最佳工作状态。
当左蓄热室热量积聚到一定值时,自动控制装置自动切换二位三通换向阀12以及二位四通换向阀11的开关状态,使加热炉的工作状态发生转换,如图4所示。在此状态下,燃气体从左侧燃气管道支路输入到左隔墙的燃烧通道中;助燃气体在鼓风机的作用下从助燃气管道进入左侧连接管道,然后进入左蓄热室。助燃气体在左蓄热室中被加热后在燃烧通道中与燃气体充分混合后,喷射至燃烧室的加热区,混合后的燃气被点燃对被加工件进行加热处理。燃气在燃烧区燃烧后产生的烟气通过右隔墙的燃烧通道在引风机的作用下进入右蓄热室,右蓄热室将烟气中的热量吸收后,烟气依次通过右侧连接管道、二位四通换向阀以及烟气管道排出加热炉。
当右蓄热室热量积聚到一定值时,自动控制装置再次转换二位三通换向阀12以及二位四通换向阀11的开关状态,以改变加热炉的工作状态,重复图2工作状态。图3和图4两种工作状态依次循环直到被加热工件加热完成。
Claims (3)
1.加热炉自动控制系统,其特征在于:包括用于自动调节加热炉中燃气量和加热炉工作状态的自动控制装置(20)、以及设置在加热炉内的温度传感器(21),所述自动控制装置的输入端连接温度传感器,自动控制装置的输出端分别与设置在加热炉燃气管道中的调节阀(13)和工作状态转换阀连接。
2.根据权利要求1所述的加热炉自动控制系统,其特征在于:所述自动控制装置还与设置在加热炉助燃气管道中具有变频调节功能的鼓风机(15)以及设置在加热炉排烟管道中的引风机(16)连接。
3.根据权利要求2所述的加热炉自动控制系统,其特征在于:所述自动控制系统还包括设置在加热炉内的压力传感器(22),所述压力传感器的输出端连接自动控制装置的输入端,自动控制装置的输出端连接设置在加热炉内的用于调节燃烧室内气体压力的废气调节阀(23)。
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