[实用新型]工业炉燃油调节控制装置

说明书

一种工业炉燃油调节控制装置，用于燃油工业炉窑的燃烧控制系统、属于机械工程部一般工程类(F15)  。

在加热炉燃油控制系统中，供风系统由电动执行机构(6)、调节阀(7)、风量测量器(8)组成，供油系统在目前国内的加热炉上，无论是手动控制还是自动控制都是通过改变阀门的开度来调节燃油量，从而实现燃烧控制的。

现有技术的不足之处在于：

1.阀门的开度与流量线性度差，很难实现精确控制，因而炉内温度波动很大；

2.阀门控制响应差，超调现象严重；

3.阀门动作频繁，使用寿命较短；

4.为了严格控制炉内的温度和气氛，必须对入炉的燃料进行精确的计量，以便精确地控制入炉的助燃空气量。而用于油量计量，特别是用于重油计量的流量计制造十分困难，价格昂贵。

基于上述原因，在国内的燃油加热炉中，特别是燃烧重油的加热炉中，燃烧控制的自动化水平较低。

本实用新型的目的是克服上述背景技术的不足之处而提出的一种工业炉燃油调节控制装置，截止阀14与换向阀18、滤油器17、电热元件16、油泵11、溢流阀19连接组成供油装置与烧嘴连接，油泵11与油泵电机10连接，油泵电机10、变频调速器9和可编程序控制器PLC之间通过电信号联接。

图1为工业炉燃油调节控制装置的控制原理框图。该装置安装在油箱和烧嘴的供油油路之间。

图2为供油系统图，由截止阀(14)、变频调速器(9)、电动机(10)、油泵(11)、电热元件(16)、滤油器(17)、换向阀(18)、溢流阀(19)组成供油系统。系统中各元件的作用是：截止阀(14)：为检修供油模块而设。压力表(15)：显示进口压力和出口压力。管状电热元件(16)：重油在低温时，粘度很大，流动性极差。在开炉时，通过管状电热元件对所供重油进行加热。滤油器(17)：过滤燃油中的杂质，避免堵塞油泵或烧嘴。三位四通换向阀(18)：为了连续生产的需要，油泵(11)为二台，一用一备，三位四通换向阀为切换主用泵和备用泵油路而设。溢流阀(19)：当系统压力过高时，通过溢流阀(19)卸荷，保证系统安全。

供油系统是通过变频调速器改变频率来实现油泵电机转速变化，从而改变油泵的转速来调节供油量。用变量泵来代替传统的阀门控制系统。其转速与流量的关系如下：

    Q＝qn×10³

   式中：Q：理论排出流量

         q：每转流量

         n：转速

因齿轮泵的容积效率不高，实际流量与理论流量相差一个泄漏量ΔQ，即：

   Q_实＝Q-ΔQ

   ΔQ＝(bh³/12ul)Δp+b(vh/2)

   式中：b：泄漏液流宽度

       l：泄漏液流长度

       h：齿轮泵相对运动零件之间的间隙

       u：油的粘度

       v：运动齿轮顶和齿轮端面的滑度

      Δp：齿轮泵进出口压差

对于一个选定的油泵，其中b、h、l是定值，选定燃油后，油的粘度也稳定在某一定值。因此可视为

          ΔQ＝k₁·Δp+k₂·n

其中k₁和k₂为二个常数，只要把进出口压差Δp，转速n输入计算机。计算机即能准确地求出ΔQ，进而求出实际流量Q_实。

这种变流泵直接用交流电动机拖动，通过变频器与计算机联机，把转速信号反馈给计算机，由计算机进行补偿计算后根据炉温实时控制的需要向变频器发出指令，令其提高电动机转速或降低电动机转速，从而改变油泵的转速和流量来改变供油量，根据权利要求1所述的工业炉燃油调节控制装置，其特征在于：油泵(11)采用齿轮泵、柱塞泵或隔膜泵。

油泵(11)及相应的截止阀(14)、溢流阀(19)、滤油器(17)组成的供油系统集成在一起，形成一个供油系统模块。模块体积小，便于安装、维修。