[實用新型]一種用于鍋爐燃氣管道的壓力控制裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202020121692.6
• 申請日: 2020-01-19
• 公開（公告）號: CN211875693U
• 公開（公告）日: 2020-11-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 周道曦;詹超;黃桂林;高峰;孫吉;杜明坤;楊劍赟;李青松;馬冰洋
• 申請（專利權(quán)）人: 廣東省特種設(shè)備檢測研究院珠海檢測院
• 主分類號: F17D3/01
• 分類號: F17D3/01;F17D1/02
• 代理公司: 北京連城創(chuàng)新知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11254
• 代理人: 劉伍堂

本實用新型涉及一種用于鍋爐燃氣管道的壓力控制裝置，包括：電磁三通閥、壓電傳感器和PI控制器，所述電磁三通閥的輸入端與上游燃氣管道相連，所述電磁三通閥的第一輸出端經(jīng)閥門與下游燃氣管道相連，且在所述閥門的兩端分別設(shè)有所述壓電傳感器，用于檢測閥門兩端的壓力信號，所述PI控制器與所述壓電傳感器相連，根據(jù)閥門兩端的壓力差進行比例積分運算，控制閥門實時開度。本實用新型可以有效提高鍋爐燃氣管道壓力控制的響應(yīng)速度以及調(diào)節(jié)穩(wěn)定性。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及機械設(shè)備領(lǐng)域，尤其涉及一種用于鍋爐燃氣管道的壓力控制裝置。

背景技術(shù)

目前，調(diào)壓閥作為壓力控制的一種重要設(shè)備，廣泛應(yīng)用于燃氣管道的壓力控制中。現(xiàn)有鍋爐燃氣管道壓力控制主要依靠緊急切斷閥、調(diào)壓閥、單向閥、控制燃氣的流向及流量，其中主要依靠調(diào)壓閥進行燃氣管道壓力控制。現(xiàn)有調(diào)壓閥用于鍋爐燃氣管道壓力控制時，由于調(diào)壓閥部件存在機械慣性，存在響應(yīng)速度慢的問題，當(dāng)鍋爐燃燒器關(guān)閉時，調(diào)壓閥要延遲數(shù)秒才能完全到達關(guān)閉位置，在這個過程中，燃氣會持續(xù)進入調(diào)壓閥下游管道，使下游管道壓力瞬間升高，帶來一定的安全隱患。且當(dāng)鍋爐加減負荷時，燃氣壓力波動較大，通過純機械構(gòu)成的調(diào)壓閥很難穩(wěn)定壓力。

實用新型內(nèi)容

本實用新型針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出了一種應(yīng)用于鍋爐燃氣管道的壓力控制裝置，在鍋爐燃燒器關(guān)閉或燃氣管道上游/下游壓力出現(xiàn)波動時，通過控制裝置中緩沖罐、電磁三通閥、PI控制器等部件，有效提高鍋爐燃氣管道壓力控制的響應(yīng)速度以及調(diào)節(jié)穩(wěn)定性。

為至少解決上述技術(shù)問題之一，本實用新型采取的技術(shù)方案為：

一種用于鍋爐燃氣管道的壓力控制裝置，包括：電磁三通閥、壓電傳感器和PI控制器，所述電磁三通閥的輸入端與上游燃氣管道相連，所述電磁三通閥的第一輸出端經(jīng)閥門與下游燃氣管道相連，且在所述閥門的兩端分別設(shè)有所述壓電傳感器，用于檢測閥門兩端的壓力信號，所述PI控制器與所述壓電傳感器相連，根據(jù)閥門兩端的壓力差進行比例積分運算，控制閥門實時開度。

進一步的，還包括：緩沖罐和單向閥，所述緩沖罐分別與所述電磁三通閥的輸入端和上游燃氣管道相連，所述單向閥的兩端分別與所述緩沖罐和電磁三通閥的第二輸出端相連，形成供氣緩沖回路。

進一步的，所述電磁三通閥與鍋爐燃燒器電磁閥進行聯(lián)鎖，當(dāng)所述鍋爐燃燒器電磁閥關(guān)閉時，所述電磁三通閥同時動作，關(guān)閉所述第一輸出端打開所述第二輸出端，連通所述供氣緩沖回路。

進一步的，所述緩沖罐的容積V的計算公式為：V≥Q/(7500×k×p)，其中，Q為燃氣管道設(shè)計流量，p為閥門出口壓力，k為壓力系數(shù)：當(dāng)p≥0.01MPa時，k取0.6-0.8；當(dāng)p＜0.01MPa時，k取1.2-1.4。

進一步的，所述壓電傳感器的信號采集頻率為每秒2-4次。

進一步的，所述PI控制器包括PI運算模塊，其執(zhí)行所述比例積分運算，其中，比例運算為非線性比例。

進一步的，比例運算為y_P＝-(x-Pm)²/Pm²+1，y_P為比例運算控制輸出，積分運算為y_I為積分運算控制輸出，閥門實時開度y_t＝y(tǒng)_P+y_I，其中，x軸為閥門前后兩端實際壓差(0≤x≤Pm)，y軸為閥門開度(0≤y≤1)，Pm為閥門正常工作時能允許的前后兩端最大壓力差，k_I為系數(shù)且k_I取8.5-13.5，所述積分運算中的m為整數(shù)。

本實用新型的有益效果至少包括：本實用新型提供的一種應(yīng)用于鍋爐燃氣管道的壓力控制裝置，特別適用于中低壓供氣、供氣壓力頻繁波動或頻繁啟停的鍋爐用燃氣管道，不但比現(xiàn)有的機械調(diào)壓閥提供更穩(wěn)定精準的壓力控制，而且在鍋爐停止燃燒時，能夠避免燃氣進入調(diào)壓裝置下游管道引起壓力驟然增加進而引發(fā)的安全隱患。