一种数字控制燃油燃烧的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种数字控制燃油燃烧机，该燃烧机主要包括机体，以及配合安装在所述机体内部的燃料供给装置、送风装置、燃油雾化装置、点火装置、控制器、电机转速控制器和信号采集装置；燃料供给装置和送风装置分别通过其各自的电机转速控制器与控制器连接，信号采集装置的信号输出端与控制器的信号输入端相连，控制器根据设定的风油比自动按比例同步调节燃料供给装置输出的燃油量和送风装置送出的风量。本实用新型所述数字控制燃油燃烧机，可以克服现有技术中功能少、故障率高和安全性差等缺陷，以实现功能多、故障率低和安全性好的优点。
【专利说明】一种数字控制燃油燃烧机
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及燃烧设备【技术领域】，具体地，涉及一种数字控制燃油燃烧机。
【背景技术】
[0002]传统燃油等液体燃烧器由于硬件和控制原理都十分简单，仅有基本的安全保护和点火燃烧功能，开机前不能对燃油喷枪、油气路、阀门及油泵进行故障检测。当长时间工作导致元器件疲劳或重渣油等劣质燃料对零件的污染与腐蚀导致元件的动作失灵时，经常因喷油阀出现漏油故障，导致爆炸与爆燃的重大恶性事故。
[0003]为确保人身与设备的安全，点火前的系统自动检测，对于燃油燃烧器来说应该是十分重要而且是必须的。
[0004]在实现本实用新型的过程中，发明人发现现有技术中至少存在功能少、故障率高和安全性差等缺陷。
实用新型内容
[0005]本实用新型的目的在于，针对上述问题，提出一种数字控制燃油燃烧机，以实现功能多、故障率低和安全性好的优点。
[0006]为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是:一种数字控制燃油燃烧机，主要包括机体，以及配合安装在所述机体内部的燃料供给装置、送风装置、燃油雾化装置、点火装置、控制器、电机转速控制器和信号采集装置；
[0007]所述燃料供给装置和送风装置分别通过其各自的电机转速控制器与控制器连接，信号采集装置的信号输出端与控制器的信号输入端相连，控制器根据设定的风油比自动按比例同步调节燃料供给装置输出的燃油量和送风装置送出的风量。
[0008]进一步地，所述控制器，包括一套完善的故障自诊断装置，该故障自诊断装置进一步包括:
[0009]a.点火前的系统元件功能检测装置，用于点火前判断各阀门及油泵的功能是否正常；
[0010]b.点火前的雾化气压判定装置，用于判定雾化气压力是否达到设定值，如果未达至IJ，则不能点火；
[0011]c.点火前的喷枪背压判定装置，用于判断燃油雾化气压力是否在设定范围内；
[0012]d.燃气点火枪的火焰判定装置，用于判断点火枪是否点燃，如点燃，控制油泵和喷油阀输出燃油；
[0013]e.燃油点燃判定装置，用于判定燃油火焰是否点燃，如果点燃，则根据设定的风油比及燃油输出量，计算出所需的风量，控制鼓风机送风；
[0014]f.燃油切换判定装置，用于判断燃油种类是否改变，并根据相应的风油比计算出所需的风量，控制鼓风机送风。
[0015]进一步地，所述燃料供给装置为齿轮或螺杆式油泵，和/或，所述送风装置为鼓风机，和/或，所述燃油雾化装置为内混式气动雾化喷枪，和/或，所述点火装置为燃气点火枪；和/或，
[0016]所述信号采集装置包括火焰监视器、油压变送器及雾化气压力开关，所述火焰监视器的信号采集端设置于火焰喷射位置附近，油压变送器设置于喷枪油路入口处，雾化气压力开关设置于雾化气入口处；和/或，
[0017]所述电机转速控制器为交流变频器，或直流电机调速器，或交流电机电磁调速器。控制器为可编程控制器或工控机；和/或，
[0018]所述控制器还连接有报警装置，用于显示系统故障信息并发出声光警报；和/或，控制器连接一个用于显示系统状态和输入系统参数的显示屏或文本显示器；和/或，控制器的信号输入端与一个自控仪表相连。
[0019]进一步地，所述控制器的控制装置中还包括风油比修改判定装置，用于随机改变风油比，并根据燃油输出量和新的风油比计算出所需的风量，控制鼓风机的转速调整送风量；和/或，
[0020]所述控制装置中还包括火焰强度改变判定装置，用于判定火焰强度改变的信号，相应地调节燃油输出量，并根据风油比计算出所需的风量，控制鼓风机送风；和/或，
[0021]所述控制器还包括系统工作状态监控装置，用于判断雾化气压力、燃油压力、火焰状态、喷枪状态、火焰开度、风油比以及温控信号，并通过包含触摸屏的人机交换界面将工作状态显不出来。
[0022]进一步地，所述燃油切换判定装置进一步包括燃油压力判定装置以及燃油切换阀判定装置，用于判断燃油雾化装置的工作状态，以及用于判断燃油切换阀的切换状态，从而判断出燃油种类的改变；和/或，
[0023]在连接所述燃气点火枪的管路中装有一个作为点火燃气阀的电磁阀，在雾化气压力开关与喷枪相连的管路中装有一个作为雾化气阀的电磁阀，在油泵与喷枪的输入端相连的管路中装有一个喷油阀，所述的点火燃气阀、雾化气阀以及喷油阀的信号输入端分别与控制器的信号输出端相连，所述的控制器的信号输出端还与一个燃油切换阀相连，该燃油切换阀的输入端分别与不同种类的燃油管路相连，输出端与油泵的输入端相连；控制器中还包括被控介质的自控装置，该装置用于判断自控仪表传送来的信号，实现燃烧机与被控介质的闭环自动控制。
[0024]同时，本实用新型采用的另一技术方案是:一种根据以上所述的数字控制燃油燃烧机的自检方法，主要包括如下步骤:
[0025]步骤1:点火前根据雾化气阀及喷油阀的分别在开启和不同状态下的系统压力，判断各阀门及油泵的功能是否正常；
[0026]步骤2:若各阀门及油泵的功能不正常，则修改风油比的步骤，用于重新设定风油t匕，并根据新的风油比计算出所需的风量，控制送风装置送风。
[0027]进一步地,在步骤2之后,还包括步骤3:
[0028]火焰强度改变的判定步骤，用于判定火焰强度改变的信号，相应地调节燃油输出量，并根据风油比计算出所需的风量，控制送风装置送风。
[0029]进一步地,在步骤2之后,还包括步骤4:
[0030]系统工作状态监控步骤，用于判断雾化气压力、燃油压力、火焰状态、燃油雾化装置状态、火焰开度、风油比以及温控信号，并显示出来。
[0031]进一步地，在步骤2之后，还包括步骤5:
[0032]报警步骤，用于接收系统工作状态监控步骤发出的工作状态异常的信号，并发出声光警报。
[0033]进一步地，在步骤I中，判断各阀门及油泵的功能是否正常的操作，具体包括:由燃料供给装置输出一定量的燃油到燃油雾化装置，由燃油雾化装置喷出燃油雾化汽，由点火装置将燃油雾化汽点燃，由送风装置送风来辅助燃烧；和/或，
[0034]在步骤I中，若各阀门及油泵的功能正常，输出的燃油量和风量是通过控制燃料供给装置和送风装置各自的电机转速的方式来自动按比例同步调节的；和/或，
[0035]在步骤I中，自动按比例同步调节是通过一个自动控制装置对于燃油量和风量的输出按风油比进行调节，该自动控制装置包括以下步骤:
[0036]雾化气压判定步骤，判定雾化气压力是否达到设定值，如果未达到，则不能点火；
[0037]喷枪背压判定步骤，判断燃油雾化汽压力是否在设定范围内；
[0038]火焰点燃判定步骤，判断点火装置是否点燃，如点燃，控制燃料供给装置输出燃油；
[0039]燃油点燃判定步骤，判定燃油火焰是否点燃，如果点燃，则根据设定的风油比及燃油输出量，计算出所需的风量，控制送风装置送风；
[0040]燃油切换判定步骤，用于判断燃油种类是否改变，并根据设定的相对应的风油比计算出所需的风量，控制送风装置送风；和/或，
[0041]在步骤I中，燃油切换判定步骤还包括燃油雾化汽压力判定步骤以及燃油切换阀判定步骤，用于判断燃油雾化装置的工作状态，以及判断燃油切换阀的切换状态，从而判断燃油种类的改变；和/或，
[0042]在步骤I中，自动控制方法可以随机改变不同种类燃油的风油比，自动控制燃料供给装置输出的燃油量与送风装置送出的风量；自动控制方法根据获取的火焰信号以及设定的相关参数对于点火步骤进行进一步控制，在断火后自动点火；自动控制方法根据获取的火焰信号以及设定的相关参数对于燃油雾化汽的输出进行控制；自动控制方法通过获取温度信号来实现系统的闭环自动温度控制；自动控制方法能够控制不同种类燃油的自动切换。
[0043]本实用新型各实施例的数字控制燃油燃烧机，由于该燃烧机主要包括机体，以及配合安装在机体内部的燃料供给装置、送风装置、燃油雾化装置、点火装置、控制器、电机转速控制器和信号采集装置；燃料供给装置和送风装置分别通过其各自的电机转速控制器与控制器连接，信号采集装置的信号输出端与控制器的信号输入端相连，控制器根据设定的风油比自动按比例同步调节燃料供给装置输出的燃油量和送风装置送出的风量；可以根据不同阀门开启时的系统压力，准确判断油气路中各元件的功能是否正常，彻底消除喷油系统故障可能导致的重大事故隐患，确保燃烧机的长期安全稳定运行；从而可以克服现有技术中功能少、故障率高和安全性差的缺陷，以实现功能多、故障率低和安全性好的优点。
[0044]本实用新型的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。
[0045]下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
【专利附图】
【附图说明】
[0046]附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中:
[0047]图1为本实用新型数字控制燃油燃烧机的工作原理示意图；在图1中，喷气阀(即雾化气电磁阀23)和喷油阀(即燃油喷油阀24)按装置控制分别通断，由压力变送器19分别检测出喷枪压力的变化，根据上述阀门不同状态下对应的压力变化，判断喷枪、油路和两个阀门的功能是否正常；
[0048]图2为本实用新型数字控制燃油燃烧机的控制流程框图。
[0049]结合附图，本实用新型实施例中附图标记如下:
[0050]2-燃油泵；8_雾化气入口 ；9_气动雾化喷枪；10-燃气点火枪；19-油压变送器；20-雾化气压力开关；22-燃气电磁阀；23_雾化气电磁阀；24_燃油喷油阀；25_燃油切换阀；27_柴油入口 ；28_渣油入口 ；29_乙炔气入口 ；30_燃油压力表；31-系统吹扫阀。
【具体实施方式】
[0051]以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0052]根据本实用新型实施例，如图1和图2所示，提供了一种数字控制燃油燃烧机。
[0053]实施例一
[0054]本实施例的数字控制燃油燃烧机，包括机体、燃料供给装置、送风装置、燃油雾化装置和点火装置，还包括控制器、电机转速控制器和信号采集装置；燃料供给装置和送风装置分别通过其各自的电机转速控制器与控制器连接，信号采集装置的信号输出端与控制器的信号输入端相连，控制器可根据设定的风油比自动按比例同步调节燃料供给装置输出的燃油量和送风装置送出的风量。
[0055]上述控制器，包括一套完善的故障自诊断装置，该故障自诊断装置进一步包括:
[0056]a.点火前的系统元件功能检测装置，用于点火前判断各阀门及油泵的功能是否正常；
[0057]b.点火前的雾化气压判定装置，用于判定雾化气压力是否达到设定值，如果未达至IJ，则不能点火；
[0058]c.点火前的喷枪背压判定装置，用于判断燃油雾化气压力是否在设定范围内；
[0059]d.燃气点火枪的火焰判定装置，用于判断点火枪是否点燃，如点燃，控制油泵和喷油阀输出燃油；
[0060]e.燃油点燃判定装置，用于判定燃油火焰是否点燃，如果点燃，则根据设定的风油比及燃油输出量，计算出所需的风量，控制鼓风机送风；
[0061]f.燃油切换判定装置，用于判断燃油种类是否改变，并根据相应的风油比计算出所需的风量，控制鼓风机送风。
[0062]在上述实施例中，燃料供给装置为齿轮或螺杆式油泵，送风装置为鼓风机，燃油雾化装置为内混式气动雾化喷枪，点火装置为燃气点火枪，信号采集装置包括火焰监视器、油压变送器及雾化气压力开关。火焰监视器的信号采集端设置于火焰喷射位置附近，油压变送器设置于喷枪油路入口处，雾化气压力开关设置于雾化气入口处，电机转速控制器为交流变频器，或直流电机调速器，或交流电机电磁调速器。控制器为可编程控制器或工控机；控制器还连接有报警装置，用于显示系统故障信息并发出声光警报；控制器连接一个用于显示系统状态和输入系统参数的显示屏或文本显示器；控制器的信号输入端与一个自控仪表相连。
[0063]在上述实施例中，控制器的控制装置中还包括风油比修改判定装置，用于随机改变风油比，并根据燃油输出量和新的风油比计算出所需的风量，控制鼓风机的转速调整送风量；控制装置中还包括火焰强度改变判定装置，用于判定火焰强度改变的信号，相应地调节燃油输出量，并根据风油比计算出所需的风量，控制鼓风机送风；控制器还包括系统工作状态监控装置，用于判断雾化气压力、燃油压力、火焰状态、喷枪状态、火焰开度、风油比以及温控信号，并通过触摸屏等人机交换界面将工作状态显示出来。
[0064]在上述实施例中，燃油切换装置进一步包括燃油压力判定装置以及燃油切换阀判定装置，用于判断燃油雾化装置的工作状态，以及用于判断燃油切换阀的切换状态，从而判断出燃油种类的改变。
[0065]在上述实施例中，在连接点火枪的管路中装有一个作为点火燃气阀的电磁阀，在雾化气压力开关与喷枪相连的管路中装有一个作为雾化气阀的电磁阀，在油泵与喷枪的输入端相连的管路中装有一个喷油阀，所述的点火燃气阀、雾化气阀以及喷油阀的信号输入端分别与控制器的信号输出端相连，所述的控制器的信号输出端还与一个燃油切换阀相连，该燃油切换阀的输入端分别与不同种类的燃油管路相连，输出端与油泵的输入端相连；控制器中还包括被控介质的自控装置，该装置用于判断自控仪表传送来的信号，从而实现燃烧机与被控介质的闭环自动控制。
[0066]具体地，参见图1，上述数字控制燃油燃烧机，具体可以包括燃油泵2、雾化气入口8、气动雾化喷枪9、燃气点火枪10、油压变送器19、雾化气压力开关20、燃气电磁阀22、雾化气电磁阀23、燃油喷油阀24、燃油切换阀25、柴油入口 27、渣油入口 28、乙炔气入口 29、燃油压力表30和系统吹扫阀31。乙炔气入口 29、燃气电磁阀22依次通过管路连接至燃气点火枪10，雾化气入口 8、雾化气压力开关20、系统吹扫阀31、油压变送器19和燃油压力表30依次通过管路连接至燃油喷油阀24和燃油泵，雾化气压力开关20和喷枪吹扫阀31的公共端通过雾化气电磁阀23连接至气动雾化喷枪9，柴油入口 27和渣油入口 28在燃油切换阀25汇合后，依次通过燃油泵2和燃油喷油阀24连接至气动雾化喷枪9。
[0067]实施例二
[0068]本实施例的数字控制燃油燃烧机的自检方法，主要包括如下步骤:
[0069]步骤1:点火前根据雾化气阀及喷油阀的分别在开启和不同状态下的系统压力，判断各阀门及油泵的功能是否正常；
[0070]上述判断各阀门及油泵的功能是否正常的操作，具体包括:由燃料供给装置输出一定量的燃油到燃油雾化装置，由燃油雾化装置喷出燃油雾化汽，由点火装置将燃油雾化汽点燃，由送风装置送风来辅助燃烧；
[0071]若各阀门及油泵的功能正常，输出的燃油量和风量是通过控制燃料供给装置和送风装置各自的电机转速的方式来自动按比例同步调节的；
[0072]上述自动按比例同步调节是通过一个自动控制装置对于燃油量和风量的输出按风油比进行调节，该自动控制装置包括以下步骤:
[0073]雾化气压判定步骤，判定雾化气压力是否达到设定值，如果未达到，则不能点火；
[0074]喷枪背压判定步骤，判断燃油雾化汽压力是否在设定范围内；
[0075]火焰点燃判定步骤，判断点火装置是否点燃，如点燃，控制燃料供给装置输出燃油；
[0076]燃油点燃判定步骤，判定燃油火焰是否点燃，如果点燃，则根据设定的风油比及燃油输出量，计算出所需的风量，控制送风装置送风；
[0077]燃油切换判定步骤，用于判断燃油种类是否改变，并根据设定的相对应的风油比计算出所需的风量，控制送风装置送风；
[0078]在步骤I中，燃油切换判定步骤还包括燃油雾化汽压力判定步骤以及燃油切换阀判定步骤，用于判断燃油雾化装置的工作状态，以及判断燃油切换阀的切换状态，从而判断燃油种类的改变；
[0079]在步骤I中，自动控制方法可以随机改变不同种类燃油的风油比，自动控制燃料供给装置输出的燃油量与送风装置送出的风量；自动控制方法根据获取的火焰信号以及设定的相关参数对于点火步骤进行进一步控制，在断火后自动点火；自动控制方法根据获取的火焰信号以及设定的相关参数对于燃油雾化汽的输出进行控制；自动控制方法通过获取温度信号来实现系统的闭环自动温度控制；自动控制方法能够控制不同种类燃油的自动切换；
[0080]步骤2:若各阀门及油泵的功能不正常，则修改风油比的步骤，用于重新设定风油t匕，并根据新的风油比计算出所需的风量，控制送风装置送风。
[0081]在上述步骤之后，还可以包括步骤3:火焰强度改变的判定步骤，用于判定火焰强度改变的信号，相应地调节燃油输出量，并根据风油比计算出所需的风量，控制送风装置送风。
[0082]在上述步骤之后，还可以包括步骤4:系统工作状态监控步骤，用于判断雾化气压力、燃油压力、火焰状态、燃油雾化装置状态、火焰开度、风油比以及温控信号，并显示出来。
[0083]在上述步骤之后，还可以包括步骤5:报警步骤，用于接收系统工作状态监控步骤发出的工作状态异常的信号，并发出声光警报。
[0084]综上所述，本实用新型上述各实施例的数字控制燃油燃烧机，在名称为“一种燃烧机的燃烧控制方法及自动控制燃烧机”、申请号为ZL02828738.X的实用新型专利(申请)的基础上新增加了点火前的系统自检功能，根据不同阀门开启时的系统压力，可以准确判断油气路中各元件的功能是否正常，彻底消除了喷油系统故障可能导致的重大事故隐患，确保了燃烧机的长期安全稳定运行。
[0085]最后应说明的是:以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种数字控制燃油燃烧机，其特征在于，主要包括机体，以及配合安装在所述机体内部的燃料供给装置、送风装置、燃油雾化装置、点火装置、控制器、电机转速控制器和信号采集装置； 所述燃料供给装置和送风装置分别通过其各自的电机转速控制器与控制器连接，信号采集装置的信号输出端与控制器的信号输入端相连，控制器根据设定的风油比自动按比例同步调节燃料供给装置输出的燃油量和送风装置送出的风量； 所述控制器，包括一套完善的故障自诊断装置，该故障自诊断装置进一步包括: a.点火前的系统元件功能检测装置，用于点火前判断各阀门及油泵的功能是否正常； b.点火前的雾化气压判定装置，用于判定雾化气压力是否达到设定值，如果未达到，则不能点火； c.点火前的喷枪背压判定装置，用于判断燃油雾化气压力是否在设定范围内； d.燃气点火枪的火焰判定装置，用于判断点火枪是否点燃，如点燃，控制油泵和喷油阀输出燃油； e.燃油点燃判定装置，用于判定燃油火焰是否点燃，如果点燃，则根据设定的风油比及燃油输出量，计算出所需的风量，控制鼓风机送风； f.燃油切换判定装置，用于判断燃油种类是否改变，并根据相应的风油比计算出所需的风量，控制鼓风机送风； 所述燃料供给装置为齿轮或螺杆式油泵，和/或，所述送风装置为鼓风机，和/或，所述燃油雾化装置为内混式气动雾化喷枪，和/或，所述点火装置为燃气点火枪；和/或， 所述信号采集装置包括火焰监视器、油压变送器及雾化气压力开关，所述火焰监视器的信号采集端设置于火焰喷射位置附近，油压变送器设置于喷枪油路入口处，雾化气压力开关设置于雾化气入口处；和/或， 所述电机转速控制器为交流变频器，或直流电机调速器，或交流电机电磁调速器，控制器为可编程控制器或工控机；和/或， 所述控制器还连接有报警装置，用于显示系统故障信息并发出声光警报；和/或，控制器连接一个用于显示系统状态和输入系统参数的显示屏或文本显示器；和/或，控制器的信号输入端与一个自控仪表相连。
2.根据权利要求1所述的数字控制燃油燃烧机，其特征在于，所述控制器的控制装置中还包括风油比修改判定装置，用于随机改变风油比，并根据燃油输出量和新的风油比计算出所需的风量，控制鼓风机的转速调整送风量；和/或， 所述控制装置中还包括火焰强度改变判定装置，用于判定火焰强度改变的信号，相应地调节燃油输出量，并根据风油比计算出所需的风量，控制鼓风机送风；和/或， 所述控制器还包括系统工作状态监控装置，用于判断雾化气压力、燃油压力、火焰状态、喷枪状态、火焰开度、风油比以及温控信号，并通过包含触摸屏的人机交换界面将工作状态显示出来。
3.根据权利要求1所述的数字控制燃油燃烧机，其特征在于，所述燃油切换判定装置进一步包括燃油压力判定装置以及燃油切换阀判定装置，用于判断燃油雾化装置的工作状态，以及用于判断燃油切换阀的切换状态，从而判断出燃油种类的改变；和/或， 在连接所述燃气点火枪的管路中装有一个作为点火燃气阀的电磁阀，在雾化气压力开关与喷枪相连的管路中装有一个作为雾化气阀的电磁阀，在油泵与喷枪的输入端相连的管路中装有一个喷油阀，所述的点火燃气阀、雾化气阀以及喷油阀的信号输入端分别与控制器的信号输出端相连，所述的控制器的信号输出端还与一个燃油切换阀相连，该燃油切换阀的输入端分别与不同种类的燃油管路相连，输出端与油泵的输入端相连；控制器中还包括被控介质的自控装置，该装置用于判断自控仪表传送来的信号，实现燃烧机与被控介质的闭环自动控制。
【文档编号】F23D11/00GK204084353SQ201420263358
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2014年5月22日 优先权日:2014年5月22日
【发明者】李延新 申请人:李延新