一种新型工业燃烧器的制作方法

1.本实用新型涉及燃烧器设备技术领域，特别是一种新型工业燃烧器。


背景技术：

2.燃烧器是一种应用较为广泛的工业设备，比如为锅炉加热的燃烧器、金属热处理车间加热炉应用的燃烧器等就是其中的两种。工业用燃烧器结构一般包括燃烧器本体及配套的鼓风机、点火枪等等不一而论，燃烧器的燃烧头等位于燃烧炉的炉膛内，应用中，鼓风机为燃烧器提供充足的空气，天然气和空气通过燃烧器的燃气管和空气管进入燃烧器的燃烧头前，然后工作人员打开点火枪的电源开关，点火枪产生电火花将天然气点燃进而燃气在燃烧头前端燃烧、加热受热设备(比如锅炉等)，点燃后关闭电源开关。
3.现有的燃烧器由于结构所限，比如我国专利名称“一种多火焰分体式低氮燃烧器”，专利号“202120655831.8”的专利，其虽然能实现较高的燃烧效率，但是或多或少还存在一定的技术问题，具体体现如下。其一：燃烧器燃烧时没有一种调节温度的设备，这样当天然气流量不稳、特别是流量突然变大时会造成燃烧炉内温度变高，进而造成受热设备温度过高而导致不可预见的事故(比如造成被加热的金属铝材融化，造成锅炉内部压力变大而损坏等)；其二：一般燃烧器点火方式控制是人为模式，这样当因各种原因(比如供气突然中断又恢复供气)燃烧中火源熄灭时，如果工作人员没有及时点燃燃气会对被加热的设备正常工作带来不利影响，且燃气泄漏到炉膛外，存在较大的安全隐患(比如造成人员中毒或遇到火源爆炸等)。综上所述，提供一种能防止燃烧温度过高及能自动在燃烧中火源熄灭时、自动点火的燃烧器显得尤为必要。


技术实现要素：

4.为了克服现有工业燃烧器因结构所限存在如背景所述弊端，本实用新型提供了基于工业燃烧器本体，应用中在相关机构及电路共同作用下，能实时监测炉膛内的温度数据，当温度过高时能自动调节进入燃烧头的燃气及空气量、降低温度，因各种原因火源熄灭时能自动一段时间内接通点火枪的电源、将燃气点燃，由此有效保证了加热效果，防止了温度异常给受热设备工作带来的不利影响，且给工作人员带来了便利，防止了燃气熄灭后带来安全隐患的一种新型工业燃烧器。
5.本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：
6.一种新型工业燃烧器，包括燃烧器本体、电磁阀、调压模块、温度变送器、电源模块、手动阀门，其特征在于还具有燃气控制电路、点火电路；所述燃烧器本体的燃气管和电磁阀一端及手动阀门一端并联连接，电磁阀另一端、手动阀门另一端和天然气管并联连接；所述温度变送器探测头安装在炉膛内，调压模块、电源模块、燃气控制电路、点火电路安装在电控箱内；所述燃气控制电路的控制电源输入端和调压模块的电源输出端电性连接；所述燃气控制电路的信号电源输出端和电磁阀及燃烧器本体的鼓风机的电源输入端分别电性连接，点火电路的电源输出端和燃烧器本体的点火器电源开关电性连接；所述温度变送
器的信号输出端和燃气控制电路的信号输入端电性连接，燃气控制电路的信号输出端和点火电路的信号输入端电性连接。
7.进一步地，所述电磁阀是常闭阀芯电磁阀；电源模块是交流转1直流开关电源模块
8.进一步地，所述燃气控制电路包括电性连接的运放、可调电阻、电阻、pnp三极管和继电器，第一只可调电阻一端和运放的正极电源输入端、pnp三极管发射极连接，第一只可调电阻另一端和第一只电阻一端、运放的同相输入端连接，第二只可调电阻一端和第二只电阻一端、运放的反相输入端连接，第一只电阻另一端和第二只电阻另一端、运放的负极电源输入端、第一只继电器及第二只继电器负极电源输入端连接，运放的输出端和第三只电阻一端连接，第三只电阻另一端和pnp三极管基极连接，pnp三极管集电极和第一只继电器正极电源输入端连接，第一只继电器常开触点端和继电器正极电源输入端连接。
9.进一步地，所述点火电路包括电性连接的可调电阻、电阻、npn三极管、继电器和时控开关，可调电阻一端和电阻一端、npn三极管基极连接，npn三极管集电极和继电器负极电源输入端连接，继电器常闭触点端和时控开关正极电源输入端连接，电阻另一端和npn三极管发射极、时控开关负极电源输入端连接，继电器正极电源输入端和控制电源输入端连接。
10.本实用新型有益效果是：本实用新型具有普通工业燃烧器的所有功能。本新型中，天然气在炉膛内燃烧中，当因各种原因炉膛内温度过高时，燃气控制电路会控制电磁阀暂时关闭，这样天然气只能经手动阀门进入燃烧器的燃烧头内燃烧，也就是说此刻进入炉膛内燃烧的天然气量会减少、同步进入的空气量会减少，炉膛内温度相对降低，实现了自动调节炉膛内温度的目的。本新型中，在点火电路以及铂铑热电偶温度变送器共同作用下，当炉膛内火源因各种原因熄灭时，会在一段时间内自动接通点火器的电源，进而将熄灭的炉膛内天然气点燃。本新型有效保证了加热效果，防止了温度异常给受热设备工作带来的不利影响，且给工作人员带来了便利，防止了燃气熄灭后带来的安全隐患。基于上述，所以本实用新型具有好的应用前景。
附图说明
11.以下结合附图和实施例将本实用新型做进一步说明。
12.图1是本实用新型整体结构示意图。
13.图2是本实用新型电路图。
具体实施方式
14.图1、2中所示，一种新型工业燃烧器，包括具有点火枪1及的鼓风机m的工业燃烧器本体5、电磁阀dc1、调压模块a5、铂铑热电偶温度变送器a2、电源模块a1、手动阀门2，燃烧器本体的燃烧头3安装在燃烧炉4的炉膛内，鼓风机m的出风管和燃烧器本体5的空气管经管道连接，还具有燃气控制电路6、点火电路7；燃烧器本体5的燃气管和电磁阀dc1一端及手动阀门2一端经三通管通过螺纹并联连接，电磁阀dc1另一端、手动阀门2另一端经三通管通过螺纹和天然气管经管道连接；燃烧炉4的炉膛的前横向具有一个通孔，铂铑热电偶温度变送器a2横向密封安装在通孔内、且其前端探测头位于燃烧器本体的燃烧头3上端(接触燃烧头的外火)、后部位于炉膛外；调压模块a5、电源模块a1、燃气控制电路6、点火电路7安装在电控箱8内电路板上，电控箱8安装在鼓风机m侧端。
15.图1、2所示，电磁阀dc1是工作电压直流12v、功率2w的常闭阀芯电磁阀；调压模块a4是交流电源电压调节器；铂铑热电偶温度变送器a2是型号sbwrp2-230的铑热电偶温度变送器成品，其探测温度1600℃、工作电压直流12v，具有两根电源线1及2脚、一根信号输出线3脚，工作时前端探测头受到探测的温度高低不同，信号输出线3脚会输出0-10v之间变化的电压信号；电源模块a1是型号220v/12v/1kw的交流220v转12v直流开关电源模块成品，功率200w。燃气控制电路包括经电路板布线连接的运放a3，可调电阻rp1、rp，电阻r2、r1、r3，pnp三极管q1和继电器k1及k2，第一只可调电阻rp1一端和运放a3的正极电源输入端7脚、pnp三极管q1发射极连接，第一只可调电阻rp1另一端和第一只电阻r2一端、运放a3的同相输入端3脚连接，第二只可调电阻rp一端和第二只电阻r1一端、运放a3的反相输入端2脚连接，第一只电阻r2另一端和第二只电阻r1另一端、运放a3的负极电源输入端4脚、第一只继电器k1及第二只继电器k2负极电源输入端连接，运放a3的输出端6脚和第三只电阻r3一端连接，第三只电阻r3另一端和pnp三极管q1基极连接，pnp三极管q1集电极和第一只继电器k1正极电源输入端连接，第一只继电器k1常开触点端和继电器k2正极电源输入端连接。点火电路包括经电路板布线连接的可调电阻rp2、电阻r4、npn三极管q2、继电器k3和时控开关a4，可调电阻rp2一端和电阻r4一端、npn三极管q2基极连接，npn三极管q2集电极和继电器k3负极电源输入端连接，继电器k3常闭触点端和时控开关a4正极电源输入端1脚连接，电阻r4另一端和npn三极管q2发射极、时控开关a4负极电源输入端4脚连接，继电器k3正极电源输入端和控制电源输入端连接。
16.图1、2所示，电源模块a1的电源输入端1及2脚、调压模块a5的电源输入端1及2脚和交流220v电源两极分别经导线连接，电源模块a1的电源输出端3及4脚和铂铑热电偶温度变送器a2的电源输入端1及2脚、燃气控制电路的电源输入端可调电阻rp1的一端及电阻r2另一端、点火电路的电源输入端继电器k3控制电源输入端及npn三极管q2发射极分别经导线连接。燃气控制电路的控制电源输入端继电器k2控制电源输入端和调压模块a5的电源输出端3脚经导线连接；燃气控制电路的信号电源输出端继电器k1常开触点端及负极电源输入端和电磁阀dc1的电源输入端经导线连接。继电器k2的常闭触点端及常开触点端和鼓风机m的电机调速绕组h2首端及主绕组h3末端之间、调速绕组h2末端及辅助绕组h1首端之间分别经导线连接。点火电路的电源输出端时控开关a4的3及4脚和点火器dh的两个电源输入端分别经导线连接；铂铑热电偶温度变送器a2的信号输出端3脚和燃气控制电路的信号输入端可调电阻rp另一端经导线连接，燃气控制电路的信号输出可调电阻rp另一端和点火电路的信号输入端可调电阻rp2另一端经导线连接。
17.图1、2所示，本实用新型具有普通工业燃烧器的所有功能，应用中，鼓风机m为燃烧器提供充足的空气并通过空气管进入燃烧器的燃烧头3前、天然气经手动阀门2和电磁阀门dc1的阀芯进入通过燃气管进入燃烧器的燃烧头3前，然后工作人员打开点火枪dh的电源开关，点火枪dh产生电火花将天然气点燃进而燃气在燃烧头3前端燃烧、加热受热设备(比如锅炉等)，点燃后关闭电源开关。220v交流电源进入电源模块a1、调压模块a5的电源输入端后，上述模块得电工作。电源模块a1的电源输出端3及4脚会输出稳定的直流12v电源进入铂铑热电偶温度变送器a2、燃气控制电路、点火电路的电源输入端，于是，上述电路和铂铑热电偶温度变送器a2得电工作。本新型中，炉膛内天然气燃烧后产生的温度会作用于铂铑热电偶温度变送器a2的探测头，温度相对高时铂铑热电偶温度变送器a2的3脚输出的电压信
号、进入可调电阻rp另一端电压信号相对高，反之则相对低。实际情况下，铂铑热电偶温度变送器a2在温度合适时(比如低于温度1200℃，需要说明的是温度阈值可设定，后文介绍)输出的电压信号经可调电阻rp及电阻r1分压后进入运放a3的反相输入端2脚低于运放a3的同相输入端3脚电压(同相输入端电压由可调电阻rp1及电阻r2分压而得，比如设定为6v)，运放a3的6脚输出高电平，那么继电器k1不会得电，电磁阀dc1也不会得电工作；这样，电磁阀dc1失电内部阀芯打开，天然气经电磁阀dc1及手动阀门2进入燃烧器内的燃烧头内量相对大(工作人员经手动调节手动阀门2的阀杆，能调节手动阀门2的阀芯开闭程度大小，进而能调节进入燃烧器本体5内的天然气量大小，控制炉膛内的温度。工作人员调节调压模块a5的调节旋钮(手柄位于电控箱前端开孔外)、能调节其输出到鼓风机m的电机电压大小，进而充分满足天然量大时及天然气量少时的空气量需要，天然气量大时相应的空气量相对大、反之，天然气量小时相应的空气量相对小)，满足炉膛内升温需要；同时，调压模块a5的4脚输出的交流电源一极进入鼓风机m的电机运转电容c一端，调压模块a5的3脚输出的交流电源另一极经继电器k2控制电源输入端及常闭触点端进入鼓风机m的电机调速绕组h2首端及主绕组h3末端之间，这样，电机由于辅绕组h1和调速绕组h2之间的长度相对长，电机工作在最高功率下为燃烧器本体5在相对大流量天然气情况下提供合适的空气，保证燃烧中对空气的需要。
18.图1、2所示，实际情况下，铂铑热电偶温度变送器a2在炉膛内温度很高时(比如高于温度1200℃，需要说明的是温度阈值可设定，后文介绍)输出的电压信号经可调电阻rp及电阻r1分压后进入运放a3的反相输入端2脚高于运放a3的同相输入端3脚电压，运放a3的6脚输出低电平，低电平经电阻r3限流进入pnp三极管q1基极，pnp三极管q1导通其集电极输出高电平进入继电器k1正极电源输入端，继电器k1得电吸合其控制电源输入端和常开触点端闭合，进而继电器k2得电吸合(同时电磁阀dc1得电工作其内部阀芯关闭)其控制电源输入端和常开触点端闭合、控制电源输入端和常闭触点端开路。电磁阀dc1得电后由于内部阀芯关闭，这样天然气只会经手动阀门2进入燃烧器内的燃烧头内，此刻天然气量相对小，这样，燃烧头天然气量减小、炉膛内温度就会降低。继电器k2得电吸合其控制电源输入端和常开触点端闭合后，调压模块a4的4脚输出的交流电源一极进入鼓风机m的一端，调压模块a4的3脚输出的交流电源另一极经继电器k2控制电源输入端及常开触点端进入鼓风机m的电机调速绕组h2末端及辅助绕组h1首端之间，这样，电机由于辅绕组h1和调速绕组h2之间的长度相对变短，电机工作在相对低功率下为燃烧器本体5在相对低流量天然气情况下提供合适的空气，保证燃烧中对空气的需要(空气量过大、天然气量过小会造成燃烧温度降低，甚至火源熄灭，因此天然气量减小时、空气量减小能保证天然气燃烧需要)。后续炉膛内温度再次降低到相对低时，这样，铂铑热电偶温度变送器a2输出的电压信号经可调电阻rp及电阻r1分压后进入运放a3的反相输入端2脚再次低于运放a3的同相输入端3脚电压，运放a3的6脚再次输出高电平，继电器k1、k2再次失电，这样，电磁阀dc1再次失电、相对大流量天然气再次进入燃烧器本体，鼓风机m再次工作在相对大功率下为燃烧器本体提供相对大流量空气，满足相对大流量天然气燃烧、对相对大流量空气的需要。通过上述，本新型就能一直保持炉膛内温度不会超过设定值。
19.图1、2所示，当燃烧器本体正常燃烧，铂铑热电偶温度变送器a2的3脚(燃烧器火焰作用于变送器a2的探测头)输出的电压信号经可调电阻rp及电阻r1分压后，再进入可调电
阻rp2另一端，当燃烧器本体5正常燃烧后，铂铑热电偶温度变送器a2的3脚输出的电压信号经可调电阻rp2及电阻r4分压后进入npn三极管q2基极高于0.7v，于是，npn三极管q2导通集电极输出低电平进入继电器k3负极电源输入端，这样继电器k3得电吸合其控制电源输入端和常闭触点端开路，那么点火器dh的电源输入端不会得电，不会产生电火花。当燃烧器本体不再正常燃烧，铂铑热电偶温度变送器a2的3脚(燃烧器火焰不再作用于变送器a2的探测头)输出的电压信号经可调电阻rp及电阻r1分压后，再进入可调电阻rp2另一端，由于燃烧器本体5不再正常燃烧熄灭，铂铑热电偶温度变送器a2的3脚输出的电压信号经可调电阻rp2及电阻r4分压后进入npn三极管q2基极低于0.7v，于是，npn三极管q2截止集电极不再输出低电平进入继电器k3负极电源输入端，这样继电器k3会失电不再吸合其控制电源电源输入端和常闭触点端闭合，进而，时控开关a4的正极电源输入端会得电，时控开关a4得电后在内部电路及技术人员设定的3及4脚输出电源时间作用下、3及4脚会先输出5秒钟电源，然后每间隔10秒钟输出5秒钟电源进入点火器dh的电源输入端，于是，点火器dh得电工作的时间内会产生电火花将熄灭的火源点燃。当燃烧器的燃烧头处火源再次点燃后，由于铂铑热电偶温度变送器a2的3脚输出的电压信号进入npn三极管q2的基极再次高于0.7v，那么继电器k2又会得电吸合、时控开关a4失电进而点火器dh不再工作完成点火过程。不使用断开总电源开关后，所有电路全部失电不再工作。通过上述所有电路及机构共同作用，本新型当因各种原因炉膛内温度过高时，能自动调节炉膛内温度，当炉膛内火源因各种原因熄灭时，能将熄灭的炉膛内天然气点燃，保证了加热效果，防止了温度异常给受热设备工作带来的不利影响，且给工作人员带来了便利，防止了燃气熄灭后带来的安全隐患。本新型生产或者使用时技术人员打开电控箱调节可调电阻rp的不同电阻值能设定路炉内温度阈值，可调电阻rp的电阻值调节得相对大时其分压大(电阻r1分压小)，那么在炉膛内温度相对高、铂铑热电偶温度变送器a2的3脚输出的电压信号相对高时，运放a3的6脚才会输出低电平，也即是说本新型探测温度的阈值变大；可调电阻rp的电阻值调节得相对小时其分压小(电阻r1分压大)，那么在炉膛内温度相对低、铂铑热电偶温度变送器a2的3脚输出的电压信号相对低时，运放a3的6脚就会输出低电平，也即是说本新型探测温度的阈值变低。电路中，鼓风机m的电机是交流运转式电机，其电容规格是15μf/400v、电机功率是1.5kw(具有一个抽头绕组也就是主绕组和辅绕组之间的调皮绕组)；运放a3是型号μa741的运放集成电路；npn三极管q2型号是9013；电阻r1、r2、r3、r4阻值分别是20k、25k、4.7k、15k；可调电阻rp1、rp、rp2规格是470k(本实施例分别调节到15k、25k、100k)；继电器k1、k2、k3是dc12v直流继电器；pnp三极管q2型号是9012；时控开关a4是型号kg316的微电脑时间控制器成品，其具有两个电源输入端、两个电源输出端，还具有七只设定按键，技术人员分别操作七只按键能设定3及4脚输出电源的时间；电压调节器a5是型号stg-5000w的交流电压调节器，具有两个电源输入端、两个电源输出端，通过调节其旋钮(位于电控箱前端开孔外)能改变3及4脚输出的电压大小。
20.以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征及本实用新型的优点，对于本领域技术人员而言，显然本实用新型限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。
21.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。