天然气锅炉的制作方法

本实用新型涉及燃气锅炉燃烧设备技术领域，更具体地说，它涉及天然气锅炉。

背景技术：

天然气锅炉是一种能量转换设备，向锅炉输入的能量，经转换，向外输出具有高温蒸汽的工业锅炉，以用于加气混凝土块的生产，大致工作过程为：燃烧器释放热量，通过辐射传热，水冷壁吸收热量，水冷壁的水沸腾汽化，产生大量蒸汽进入汽包进行汽水分离，分离出的饱和蒸汽进入过热器，通过辐射、对流方式继续吸收炉膛顶部和水平烟道、尾部烟道的烟气热量，并使过热蒸汽达到所要求的工作温度。

天然气锅炉一般设有水位表，水位表与锅筒之间分别由汽、水连管相连，组成一个连通器，以指示锅炉工作时水位的高低，方便操作人员了解锅筒内水位的变化，在锅炉内的水位到底时，及时进水，补充足够的锅炉供水，以避免锅炉在运行中发生缺水或满水事故。

但是，当锅炉内的水位到底时才开始进水，到满水情况需要耗费较多的时间，同时，在进水的过程中，天然气锅炉产生的蒸汽较少，工作效率低。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供天然气锅炉，其通过差压变送器对锅炉内的水位进行监测，并通过控制单元控制锅炉内的水位，使锅炉内的水位维持在恒定值，以减少锅炉进水的时间，同时，使水位维持在满水状态，以使锅炉产生足够的蒸汽，工作效率高。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：天然气锅炉，包括锅炉本体，所述锅炉本体上设置有供水管道，所述锅炉本体与所述供水管道之间经用于控制水流流入锅炉本体内的开关部件连接，所述锅炉本体上设置有差压变送器，所述差压变送器的输出端连接有用于放大差压变送器的输出信号的信号放大单元，所述信号放大单元的输出端连接有控制单元，所述控制单元的两个输出端分别连接有用于控制所述开关部件打开的第一开关件和控制所述开关部件关闭的第二开关件，所述开关部件连接有用于控制其导通的通电回路。

通过采用上述技术方案，锅炉外部设置有差压变送器，以用于监测锅炉内的水液位，并向控制单元输出电信号，锅炉与供水管道的连接位置设置有电动阀，电动阀受控制单元控制，当输入信号低于预设值时，控制单元控制第一开关件动作，以使开关部件打开，对锅炉内的供水进行补充；当输入信号高于预设值时，控制单元控制第二开关件动作，以使开关部件关闭，停止向锅炉供水，进而保证锅炉内的水位维持在恒定值，以减少锅炉进水的时间，同时，使水位维持在满水状态，以使锅炉产生足够的蒸汽，工作效率高。

优选的，所述开关部件包括电动阀，所述电动阀连接于所述供水管道与所述锅炉本体之间。

通过采用上述技术方案，电动阀使用电能作为动力来实现阀门的开关、调节动作，以控制水流流入锅炉内部。

优选的，所述信号放大单元包括第一级运算放大器，所述差压变送器与所述第一级运算放大器的反相输入端连接。

通过采用上述技术方案，差压变送器的输出信号经第一级运算放大器进行放大，以提高差压变送器的精度，利于差压变送器输出的微弱电信号驱动控制单元。

优选的，所述信号放大单元还包括第二级运算放大器，所述第二级运算放大器的反向输入端与所述第一级运算放大器的输出端连接，所述第二级运算放大器的输出端与所述控制单元连接。

通过采用上述技术方案，两级运算放大器双端输入、单端输出，具有高差模放大倍数、高输入电阻、低输出电阻，能较好地抑制温漂，以精密放大差压变送器的输出信号，使输出信号与控制单元的输入端相匹配。

优选的，所述控制单元为单片机mcs-51。

通过采用上述技术方案，使用单片机mcs-51对设置在供水管道上的开关部件进行控制，成本低、控制功能强大、集成度高、体积小、可靠性好、低功耗。

优选的，所述第一开关件包括时间继电器kt1和用于控制时间继电器kt1动作的晶体管vt1，所述时间继电器kt1的延时断开常开触点kt1-1连接于所述开关部件的通电回路中。

通过采用上述技术方案，晶体管vt1控制继电器k1工作，当继电器k1通电吸合后，连通开关部件所在的通电回路，开关部件打开，对锅炉内的供水进行补充。

优选的，所述第二开关件包括时间继电器kt2和用于控制时间继电器kt2动作的晶体管vt2，所述时间继电器kt2的延时断开常开触点kt2-1连接于所述开关部件的通电回路中。

通过采用上述技术方案，晶体管vt2控制继电器kt2工作，当继电器kt2通电吸合后，连通开关部件所在的通电回路，开关部件关闭，停止对锅炉供水。

优选的，所述通电回路包括两个熔断器fu和热继电器kr，所述延时断开常开触点kt1-1有两个且并联，所述延时断开常开触点kt2-1有两个且并联，其中一所述熔断器fu的一端连接于市电的火线，另一端与其中一所述延时断开常开触点kt1-1连接，另一所述熔断器fu的一端连接于市电的零线，另一端与另一所述延时断开常开触点kt1-1连接，所述热继电器kr位于市电的火线和市电的零线之间且一端连接所述延时断开常开触点kt1-1，另一端连接所述开关部件，所述开关部件位于市电的火线与市电的零线之间，其中一所述延时断开常开触点kt2-1一端位于市电的火线上的所述延时断开常开触点kt1-1和所述熔断器fu之间，另一端连接市电的零线且介于延时断开常开触点kt1-1和所述热继电器kr之间，另一所述延时断开常开触点kt2-1一端位于市电的零线上的所述延时断开常开触点kt1-1和所述熔断器fu之间，另一端连接市电的火线且介于延时断开常开触点kt1-1和热继电器kr之间。

通过采用上述技术方案，当延时断开常开触点kt1-1闭合时，开关部件所在的通电回路导通，开关部件打开，对锅炉内的供水进行补充；当延时断开常开触点kt2-1闭合时，开关部件导通，开关部件关闭，停止对锅炉供水。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：差压变送器对锅炉内的水位进行监测并向控制单元输入电信号，该电信号与控制单元内的预设值进行比较。

当锅炉内的水位低于预设值时，控制单元向第一开关件输出控制信号，控制开关部件打开，使水流流入锅炉内。

当锅炉内的水位高于预设值时，控制单元向第二开关件输出控制信号，控制开关部件关闭，停止向锅炉供水。

进而锅炉内的水位维持在恒定值，以减少锅炉进水的时间，同时，使锅炉产生足够的蒸汽，工作效率高。

附图说明

图1是天然气锅炉的结构示意图；

图2是天然气锅炉的电路连接关系示意图。

图中：1、锅炉本体；2、供水管道；3、电动阀；4、差压变送器。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

参照图1，为本实用新型公开的天然气锅炉，包括放置于地面上的锅炉本体1，锅炉本体1的顶部连接有为锅炉内部均匀供水的供水管道2，锅炉本体1与供水管道2之间通过电动阀3连接，电动阀3为开关部件，以用于控制水流流入锅炉本体1内部，锅炉本体1的侧面上设置有差压变送器4，差压变送器4的型号为jt-3051dp，以用于监测锅炉内的水液位，并输出电信号。

参照图2，差压变送器4的输出端连接有用于放大其输出信号的信号放大单元，信号放大单元包括第一级运算放大器和第二级运算放大器，差压变送器4的输出端经电阻r1连接第一级运算放大器的反向输入端，第一级运算放大器的同向输入端经电阻r2连接有电源vcc1，第一级运算放大器的输出端连接有电阻r4，第一级运算放大器的反向输入端与第一级运算放大器的输出端之间连接有电阻r3，第二级运算放大器的反向输入端与电阻r4连接，第二级运算放大器的同向输入端经电阻r5接地，第二级运算放大器的反向输入端与第二级运算放大器的输出端之间连接有滑动电位器r6，第二级运算放大器的输出端经电容c1接地，第二级运算放大器的输出端经电阻r7和电容c2接地，电容c2并联有二极管vd1,第二级运算放大器的输出端连接有控制单元，进而差压变送器4的输出信号经两级放大、滤波、限幅后输出，以较好地抑制温漂，同时，使输出信号与控制单元的输入端匹配。

控制单元为单片机mcs-51，单片机mcs-51的p1.0管脚与第二级运算放大器的输出端连接，单片机mcs-51的p3.4管脚连接有控制电动阀3打开的第一开关件，单片机mcs-51的p3.5管脚连接有控制电动阀3关闭的第二开关件，电动阀3连接有用于控制其导通的通电回路，控制单元内设有预设值，当单片机mcs-51的输入信号低于预设值时，单片机mcs-51的p3.4管脚向第一开关件输出控制信号，开关部件打开，使水流流入锅炉本体1内；当单片机mcs-51的输入信号高于预设值时，单片机mcs-51的p3.5管脚向第二开关件输出控制信号，开关部件关闭，阻止水流流入锅炉本体1内。

第一开关件包括时间继电器kt1和用于控制时间继电器kt1工作的晶体管vt1，单片机mcs-51的p3.4管脚一端经电阻r8连接有光耦合器，光耦合器的型号为tpl521-2，以将输入端的电信号转换为光信号，耦合放大到输出端再转换为电信号输出，进而在单片机和负载之间做一个隔离，达到保护单片机和提高负载能力的目的，光耦合器的两个引脚分别连接有电源vcc2和电源vcc3，光耦合器的输出端连接有电阻r9，电阻r9与晶体管vt1的基极连接，晶体管vt1的基极经电阻r10接地，晶体管vt1的发射极接地，晶体管vt1的集电极经时间继电器kt1连接有电源vcc4，时间继电器kt1的延时断开常开触点kt1-1连接于通电回路中，时间继电器kt1并联有二极管vd2，二极管vd2的正级与电源vcc4连接，以对时间继电器kt1起到保护作用，进而单片机mcs-51通过光耦合器和晶体管vt1间接控制时间继电器kt1工作。

第二开关件包括时间继电器kt2和用于控制时间继电器kt2工作的晶体管vt2，单片机mcs-51的p3.5管脚一端经电阻r11连接有光耦合器，光耦合器的型号为tpl521-2，光耦合器的两个引脚分别连接有电源vcc5和电源vcc6，光耦合器的输出端连接有电阻r12，电阻r12与晶体管vt2的基极连接，晶体管vt2的基极经电阻r13接地，晶体管vt2的发射极接地，晶体管vt2的集电极经时间继电器kt2连接有电源vcc7，时间继电器kt2的延时断开常开触点kt2-1连接于通电回路中，时间继电器kt2并联有二极管vd3，二极管vd3的正级与电源vcc7连接，进而单片机mcs-51通过光耦合器和晶体管vt2间接控制时间继电器kt2工作。

通电回路包括两个熔断器fu和热继电器kr，延时断开常开触点kt1-1有两个且并联，延时断开常开触点kt2-1有两个且并联，其中一熔断器fu的一端连接于市电的火线，另一端与其中一延时断开常开触点kt1-1连接，另一熔断器fu的一端连接于市电的零线，另一端与另一延时断开常开触点kt1-1连接，热继电器kr位于市电的火线和市电的零线之间且一端连接延时断开常开触点kt1-1，另一端连接电动阀3的电机m，电动阀3的电机m位于市电的火线与市电的零线之间，其中一延时断开常开触点kt2-1一端位于市电的火线上的延时断开常开触点kt1-1和熔断器fu之间，另一端连接市电的零线且介于延时断开常开触点kt1-1和热继电器kr之间，另一延时断开常开触点kt2-1一端位于市电的零线上的延时断开常开触点kt1-1和熔断器fu之间，另一端连接市电的火线且介于延时断开常开触点kt1-1和热继电器kr之间。

本实施例的实施原理为：差压变送器4对锅炉本体1内部的水位进行监测并向单片机mcs-51输入电信号，该电信号与控制单元内的预设值进行比较。

当输入信号低于预设值时，单片机mcs-51的p3.4管脚输出控制信号，晶体管vt1导通，时间继电器kt1响应于控制信号，延时断开常开触点kt1-1吸合，进而电动阀35的阀门打开，水流从供水管道2流向锅炉本体1内部，以补充锅炉本体1内部的用水。

当输入信号高于预设值时，单片机mcs-51的p3.5管脚输出控制信号，晶体管vt2导通，时间继电器kt2响应于控制信号，延时断开常开触点kt2-1吸合，进而电动阀35的阀门关闭，以阻止水流从供水管道2流向锅炉本体1内部，进而使锅炉内的水位维持在恒定值，以减少锅炉进水的时间，同时，借助预设值，使水位维持在满水状态，以使锅炉产生足够的蒸汽，工作效率高。

本具体实施方式的实施例均为本实用新型的较佳实施例，并非依此限制本实用新型的保护范围，故：凡依本实用新型的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本实用新型的保护范围之内。