一种基于模拟乘法器用于油轮辅锅炉的供风系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种基于模拟乘法器用于油轮辅锅炉的供风系统，所述供风系统包括模拟乘法器、微分调节器、选大器、加法器、比较器、PI调节器、变频器及差压变送器，模拟乘法器与选大器相连并且模拟乘法器和微分调节器通过加法器与选大器相连，选大器和差压变送器通过比较器与PI调节器相连，PI调节器与变频器相连；气量信号为微分调节器的输入信号，喷油量信号为模拟乘法器的输入信号。所述系统数据转换及时，提高了系统的动态性能，使风油比始终保持较理想的状态，节约了燃油，改善了环境，减轻了炉膛和烟道管路的结碳程度，提高了热交换的效率；模拟乘法器的使用使锅炉供风系统有了更好的接入自动控制系统的接口。
【专利说明】-种基于模拟乘法器用于油轮辅锅炉的供风系统
【技术领域】
[0001] 本发明涉及船舶领域，特别涉及一种基于模拟乘法器用于油轮辅锅炉的供风系 统。
【背景技术】
[0002] 大型油船辅锅炉是船舶机舱的重要设备。它产生的蒸汽除被用于燃油加热、提供 船员的饮食、生活用水等外还要加热货油、驱动货油泵及其它甲板机械。它处于全天候的运 行状态。实现大型油船辅锅炉的节能是大型油船节能的重要措施。为了保证燃油完全燃 烧并得到较高的经济性，锅炉在燃烧控制过程中要有一个最佳的风油比，经实验测定，要求 空气压力与喷油量之间近似成平方关系。目前，风压控制系统实现的方法通常是采用函数 发生器。函数发生器输出与喷油量平方成比例的气压信号。这个信号经高压选择器、PI调 节器、以及风门调节机构对炉膛的供风量进行控制，从而实现风油比的最佳控制。函数发生 器是气动器件，将反应喷油量实际值的气压信号转换成与喷油量平方成比例的气压信号输 出，其工作的可靠性、准确性将直接影响锅炉燃烧控制过程，因此函数发生器是非常重要的 控制部件。但是函数发生器存在以下几方面缺点：
[0003] 1.气动控制系统管理难度大：波纹管破裂漏气，喷嘴堵塞，反馈凸轮的磨损，难调 零、难调量程等；
[0004] 2.气动控制系统反应迟缓，不及时。反应不及时必然出现油多气少和气多油少的 现象，造成燃油的浪费，同时造成蒸汽压力的不稳定，系统会处于不断的调节过程中，影响 系统的稳定性。燃油不能充分燃烧使炉膛和烟道结碳严重，又影响了热交换效率。
[0005] 3.气压信号不能直接用于单片机监控系统。
【发明内容】
[0006] 发明目的：本发明的目的是针对现有技术的不足而提供一种基于模拟乘法器用于 油轮辅锅炉的供风系统，避免了现有技术的气动控制系统管理难度大、气动控制系统反应 迟缓且不及时、气压信号不能直接用于单片机监控系统的缺陷。
[0007] 技术方案：为了实现发明目的，本发明公开了一种基于模拟乘法器用于油轮辅锅 炉的供风系统，所述供风系统包括模拟乘法器、微分调节器、选大器、加法器、比较器、PI调 节器、变频器及差压变送器，模拟乘法器与选大器相连并且模拟乘法器和微分调节器通过 加法器与选大器相连，选大器和差压变送器通过比较器与PI调节器相连，PI调节器与变频 器相连；气量信号为微分调节器的输入信号，喷油量信号为模拟乘法器的输入信号；其中， 所述选大器由两个运算放大器并联组成。
[0008] 作为优选，为了进一步实现发明目的，所述系统的喷油量信号通过模拟乘法器得 到喷油量-模拟乘法器信号，气量信号通过微分调节器得到气量-微分调节信号，喷油 量-模拟乘法器信号作为选大器的输入信号，喷油量-模拟乘法器信号和气量-微分调节 信号通过加法器之后作为选大器的输入信号；选大器的输出信号与差压变送器信号通过加 法器比较之后输入至PI调节器，差压变送器信号为风道与锅炉内的压差信号；PI调节器的 输出信号输入至变频器，变频器用于控制风机转速。
[0009] 作为优选，为了使模拟乘法器因失调、漂移或噪声等因素造成的误差在允许范围 内，所述模拟乘法器为电压控制四象限集成模拟乘法器。
[0010] 有益效果：本发明与现有技术相比，所述系统数据转换及时，提高了系统的动态性 能，使风油比始终保持较理想的状态，节约了燃油，改善了环境，减轻了炉膛和烟道管路的 结碳程度，提高了热交换的效率；模拟乘法器的使用使锅炉供风气控系统变成了电控系统， 系统传输的信号为电信号，为锅炉利用微机实现智能化控制和智能化监测、报警提供了便 利；同时所述系统结构更加简单、成本更低且更利于维护管理。
【专利附图】
【附图说明】
[0011] 图1为本发明所使用模拟乘法器的结构示意图；
[0012] 图2为本发明具有模拟乘法器的油轮辅锅炉供风系统的结构示意图。
【具体实施方式】
[0013] 下面结合实施例对本发明作更进一步的说明。
[0014] 如图1所示，燃油调节阀通过油量变送器与模拟乘法器相连，模拟乘法器与选大 器相连并且模拟乘法器和微分调节器通过加法器与选大器相连，选大器和差压变送器通过 比较器与PI调节器相连，PI调节器与变频器相连。燃油调节阀通过气量信号调节喷油量的 大小，喷油量的大小通过油量变送器转换为喷油量信号，喷油量信号为电压信号。接着喷油 量信号通过模拟乘法器将其电压信号进行平方运算，模拟乘法器将其平方运算后的输出信 号输入至选大器，所述模拟乘法器采用如图1所示的电压控制四象限集成模拟乘法器。同 时，气量信号通过微分部分得到气量微分信号，气量微分信号和模拟乘法器的输出信号通 过加法器后输入至选大器中，所述选大器由两个运算放大器组成。选大器的输出信号和差 压变送器的输出信号通过比较器的比较送至PI调节器，所述差压变送器的输出信号是风 道与锅炉内压差的电压信号。PI调节器的输出信号输入至变频器，通过变频器的输出信号 来控制风机的转速，从而达到风量与喷油量的比例控制。
[0015] 对所公开的上述实施例的说明，使本领域的专业技术人员能够实现或者使用本发 明，对上述实施例的修改队本领域的专业技术人员是显而易见的，本文中所定义的一般原 理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本发明不限制 于本文所示的实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽范围。
【权利要求】
1. 一种基于模拟乘法器用于油轮辅锅炉的供风系统，其特征在于，所述供风系统包括 模拟乘法器、微分调节器、选大器、加法器、比较器、PI调节器、变频器及差压变送器，模拟乘 法器与选大器相连并且模拟乘法器和微分调节器通过加法器与选大器相连，选大器和差压 变送器通过比较器与PI调节器相连，PI调节器与变频器相连；气量信号为微分调节器的输 入信号，喷油量信号为模拟乘法器的输入信号；其中，所述选大器由两个运算放大器并联组 成。
2. -种基于模拟乘法器用于油轮辅锅炉的供风系统，其特征在于，所述系统的喷油 量信号通过模拟乘法器得到喷油量-模拟乘法器信号，气量信号通过微分调节器得到气 量-微分调节信号，喷油量-模拟乘法器信号作为选大器的输入信号，喷油量-模拟乘法器 信号和气量-微分调节信号通过加法器之后作为选大器的输入信号；选大器的输出信号与 差压变送器信号通过加法器比较之后输入至PI调节器，差压变送器信号为风道与锅炉内 的压差信号；PI调节器的输出信号输入至变频器，变频器用于控制风机转速。
3. 如权利要求1或2所述的基于模拟乘法器用于油轮辅锅炉的供风系统，其特征在于， 所述模拟乘法器为电压控制四象限集成模拟乘法器。
【文档编号】F23N1/02GK104048316SQ201410222752
【公开日】2014年9月17日 申请日期:2014年5月23日 优先权日:2014年5月23日
【发明者】祁辉宇 申请人:江苏海事职业技术学院