专利名称：完全预混式燃烧系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及 一 种燃烧系统，特别是 一 种完全预混式燃烧系统。
背景技术：
燃气燃烧所需要的时间由两部分组成，即氧化剂和燃气之间发生
物理性接触的时间(燃气与空气的混合时间)T ph和可燃成分进行化 学反应的时间Tch。燃烧过程根据二者所占比例不同，可分为扩散燃 烧TplOTch、部分预混燃烧Tph- Tch和完全预混燃烧Tph《T ch。
由于完全预混式燃烧要求在燃烧之前燃气与空气完全预混，所以 完全预混式燃烧和部分预混燃烧、扩散燃烧相比有以下优点火力强，
燃烧完全；当用于工业炉内直接加热工件时，不会引起工件过分氧化， 产品质量好；燃烧温度高，燃烧热强度大，可缩小燃烧室容积；燃烧 设备体积小，热效率高。但完全预混式燃烧的火焰传播能力很强，因 此火焰稳定性较差，发生回火的可能性大，而且调节范围较小；结构 庞大而笨重；高压和高负荷时噪声较大。
发明内容
本发明的目的在于克服上述不足，提供一种结构简单、安全可靠 的完全预混式燃烧系统。本发明的完全预混式燃烧系统，包括单片机、显示电路、键盘设
定电路、信号放大电路、滤波电路、A/D转换电路、D/A转换电路、
气体流量传感器、风机及气体质量流量控制器
一一单片机与显示电路、键盘设定电路分别连接；
一一单片机与D/A转换电路、气体质量流量控制器、气体流量传
感器、信号放大电路、滤波电路、A/D转换电路依次相连，A/D转换
电路的输出端连接到单片机上，用于监控燃气流速；
— 一单片机还与风机、气体流量传感器、信号放大电路、滤波电路、A/D转换电路依次相连，A/D转换电路的输出端连接到单片机上，
用于监控空气流速。
所述完全预混式燃烧系统还包括温度传感器，温度传感器与信号 放大电路、滤波电路、A/D转换电路、单片机依次相连，用于监测火 道出口的温度。
所述完全预混式燃烧系统还包括压力传感器，压力传感器与信号 放大电路、滤波电路、A/D转换电路、单片机依次相连，用于监测气
体压力。
所述完全预混式燃烧系统还包括报警保护电路，报警保护电路与 单片机相连接。
所述风机是变频调速风机。
所述气体流量传感器设置于燃气通道和空气通道中。 所述温度传感器设于火道出口 。本发明具有以下优点
1、 为了防止回火，必须尽可能使火道出口处混合气体的速度场 均匀，并保证在最低负荷下各点的气流速度都大于火焰传播速度。本 发明在燃气和空气通道内加入了气体流量传感器，气体流量传感器发 出电信号给单片机进行实时监测气体流速，并由单片机根据预设的燃 气-空气配比值，通过气体质量流量控制器、风机分别调整燃气、空 气的流速，从而有效的使燃气和空气流速均匀稳定，保证了火孔处混
合气体的速度场均匀；
2、 系统结构简单、可靠性高、控制精确，使燃气和空气合理混
合达到最佳配比，从而达到更为有效的节能效果，使用天然气节能约
50%左右，使用液化石油气可节能40%左右，人工煤气可节能30%左右；
3、 为了防止气体管道内压力大于极限值造成气体泄露及出现脱 火或回火的情况，本发明可以设置温度传感器、压力传感器和报警保 护电路，当出现上述情况时，由温度传感器、压力传感器发出信号给 单片机，单片机立即启动报警保护电路，及时提醒操作人员密切注意 监视运行状况，以便釆取措施防止事故的发生，而当报警时间超时并 且上述情况未改善时，为了保证设备、人身的安全，则紧急停止运转， 关断燃气的通道。
4、 通用的风机是以最大功率运行通过调节风门来配风的，当需 要的风量较小时，其功率还是保持最大，这样就浪费了电能，本发明 可以釆用变频调速风机，由于它是通过调节电机转速来调节配风的，这样风机功率是根据所需的风量来输出的，避免了电能的浪费，并且
变频调速风机噪声较通用的风机大大降低。
以下是附图的说明，便于理解上述发明的目的和具体特征。
图l是本发明的原理框图。
图2是本发明的单片机的程序流程图。
具体实施例方式
以下通过实施例对本发明进行详细的说明。
如图l所示，本发明的完全预混式燃烧系统包括单片机l、键盘
设定电路2、显示电路3、信号放大电路、滤波电路、A/D转换电路、 D/A转换电路、气体流量传感器、风机4、气体质量流量控制器5、温 度传感器6、压力传感器7及报警保护电路8:
一一单片机1与显示电路2、键盘设定电路3分别连接； 一_单片机l与D/A转换电路9、气体质量流量控制器5、气体 流量传感器IO、信号放大电路ll、滤波电路12、 A/D转换电路13依 次相连，A/D转换电路13的输出端连接到单片机l上，用于监控燃气
流速；
一_单片机1还与风机4、气体流量传感器14、信号放大电路15、 滤波电路16、 A/D转换电路17依次相连，A/D转换电路17的输出端
连接到单片机l上，用于监控空气流速；
"温度传感器6与信号放大电路18、滤波电路19、 A/D转换电路20、单片机l依次相连，用于监测火道出口的温度；
一一压力传感器7与信号放大电路21、滤波电路22、 A/D转换电 路23、单片机l依次相连，用于监测气体压力； 一一报警保护电路8与单片机1相连接。
如图2所示，本发明的完全预混式燃烧系统是通过读取气体流量 传感器、温度传感器和压力传感器的数据，然后判断是否符合预设的 燃气-空气配比值、温度设定值，若不符合则输出控制信号分别调整 燃气和空气的流速，使其符合预设值；且同时判断温度和压力是否超 过预设的上限，若超过则启动报警保护电路。
本发明的工作过程如下系统开始后，首先进行初始化，然后输 入预设值，即将燃气-空气配比值、温度设定值、温度上限和压力上 限等数据通过键盘设定电路输入单片机，单片机将设定值输出显示电
路显示，预设值视系统应用的实标生产因素而设置；
设置在燃气和空气通道的气体流量传感器实时监测燃气和空气 的流速，将流速信息转换为模拟电压信号后，通过信号放大电路将模 拟电压信号放大到单片机可以处理的范围内，经过滤波电路，滤掉干
扰信号，再经过A/D转换电路将模拟电压信号转换为数字信号输入单
片机；
单片机将监测到的燃气和空气的流速与设定的燃气-空气配比
值进行比较，然后分别输出数字信号通过D/A转换电路转换为模拟电 压信号给气体质量流量控制器改变燃气流速、输出P丽电信号给风机改变空气的流速，使燃气和空气的配比符合设定值；
位于火道出口的温度传感器将温度信息转换为模拟电压信号后， 依次通过信号放大电路、滤波电路、A/D转换电路将模拟电压信号转
换为数字信号输入单片机；单片机将检测到的温度信息与设定值进行
比较，如果检测值高于设定值，则输出信号控制气体质量流量控制器
降低燃气流速，从而降低火道出口的温度；如果检测值低于设定值， 则输出信号控制气体质量流量控制器增大燃气流速，从而增大火道出 口的温度；相应的，单片机根据燃气流速的变化向风机发出信息，同 步改变空气的流速，使符合燃气-空气的配比值。如果单片机通过压 力传感器或是温度传感器监测到气体管道内压力大于极限值或者温 度检测值发生突变(发生脱火或回火的情况)时，则启动报警保护电 路。
权利要求
1. 完全预混式燃烧系统，包括单片机、显示电路、键盘设定电路、信号放大电路、滤波电路、A/D转换电路、D/A转换电路、气体流量传感器、风机及气体质量流量控制器，其特征在于——单片机与显示电路、键盘设定电路分别连接；——单片机与D/A转换电路、气体质量流量控制器、气体流量传感器、信号放大电路、滤波电路、A/D转换电路依次相连，A/D转换电路的输出端连接到单片机上；——单片机还与风机、气体流量传感器、信号放大电路、滤波电路、A/D转换电路依次相连，A/D转换电路的输出端连接到单片机上。
2、 根据权利要求1所述的完全预混式燃烧系统，其特征在于， 还包括温度传感器，温度传感器与信号放大电路、滤波电路、A/D 转换电路、单片机依次相连。
3、 根据权利要求l所述的完全预混式燃烧系统，其特征在于, 还包括压力传感器，压力传感器与信号放大电路、滤波电路、A/D 转换电路、单片机依次相连。
4、 根据权利要求1所述的完全预混式燃烧系统，其特征在于, 还包括报警保护电路，报警保护电路与单片机相连接。
5、 根据权利要求1所述的完全预混式燃烧系统，其特征在于, 所述风机是变频调速风机。
6、 根据权利要求1所述的完全预混式燃烧系统，其特征在于,所述气体流量传感器设置于燃气通道和空气通道中。
7 、根据权利要求2所述的完全预混式燃烧系统，其特征在于， 所述温度传感器设于火道出口。
全文摘要
本发明公开了一种完全预混式燃烧系统，包括单片机、显示电路、键盘设定电路、信号放大电路、滤波电路、A/D转换电路、D/A转换电路、气体流量传感器、风机及气体质量流量控制器，所述单片机与显示电路、键盘设定电路分别连接；单片机与D/A转换电路、气体质量流量控制器、气体流量传感器、信号放大电路、滤波电路、A/D转换电路依次相连，A/D转换电路的输出端连接到单片机上；单片机还与风机、气体流量传感器、信号放大电路、滤波电路、A/D转换电路依次相连，A/D转换电路的输出端连接到单片机上。该系统结构简单、安全可靠、控制精确，能使燃气和空气合理混合达到最佳配比，节能效果好。
文档编号F23N5/18GK101280918SQ20081002785
公开日2008年10月8日 申请日期2008年4月26日 优先权日2008年4月26日
发明者曹宇能 申请人:深圳市保力加燃气设备有限公司潮州市分公司