一种增压器试验台用柴油燃烧装置的制作方法

1.本发明属于发动机技术领域，尤其是涉及一种增压器试验台用柴油燃烧装置。


背景技术：

2.目前发动机增压器试验台大部分采用燃气和燃油两种燃烧装置及其控制系统，其中燃油燃烧装置及其控制系统处于手动或半自动化控制的阶段，自动化程度较低，因此产生烟气温度波动较大并且反应较慢，导致最终实验数据的可靠性不高，准确性较差。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本发明旨在提出一种增压器试验台用柴油燃烧装置，以解决现有技术发动机增压器试验台实验数据可靠性差的问题。
4.为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
5.一种增压器试验台用柴油燃烧装置，包括油箱和柴油燃烧器，柴油燃烧器内部通过第一管路连通至油箱，柴油燃烧器的一端设置空气管路，柴油燃烧器的另一端通过第二管路连通至试验台增压器的涡端，且第二管路内设置第一压力变送器和第一热电偶，油箱上分别设置出油管路和入油管路，油箱内部设置液位计，出油管路的一端设置溢流阀，且溢流阀的第一端固定连接至第一管路的一端，溢流阀的第二端通过第三管路连通至油箱，且第三管路上设置第一电动调节阀，第一压力变送器、第一热电偶、液位计和第一电动调节阀分别信号连接至控制器，控制器信号连接至上位机。
6.进一步的，所述出油管路包括第一过滤器和油泵，第一过滤器的一端通过第一管体连通至油箱内部，且第一管体上设置第一手动阀门，第一管体内部设置第二热电偶，第一过滤器另一端连通至油泵，油泵的出油端通过第二管体连通至溢流阀的第三端，且第二管体上设置止回阀，油泵和第二热电偶信号连接至控制器。
7.进一步的，所述入油管路包括第二过滤器，且第二过滤器通过第三管体连通至油箱，第三管体上设置第一电磁阀，第二过滤器通过第四管体连通至外置储油箱，且第四管体上设置手动截止阀，第一电磁阀信号连接至控制器。
8.进一步的，所述第一管路包括第五管体，第五管体的第一端固定连接至溢流阀的第一端，第五管体的第二端固定连接至柴油燃烧器的侧壁，且第五管体第二端设置点火电磁阀，第五管体上分别设置第一质量流量计、第二压力变送器和第二手动阀门，且第一质量流量计和第二手动阀门分别位于第二压力变送器的两侧，点火电磁阀、第一质量流量计和第二压力变送器分别信号连接至控制器。
9.进一步的，所述空气管路包括主流电动调节阀及其两端分别设置的第六管体和第七管体，第六管体的一端固定连接至空气压缩机，第六管体上设置低压开关，第七管体的一端固定连接至柴油燃烧器的一端，第七管体上分别设置第二质量流量计、第三压力变送器和第三手动阀门，且第二质量流量计和第三手动阀门分别位于第三压力变送器的两侧，第七管体内部设置第三热电偶，第三热电偶、第二质量流量计、第三压力变送器和低压开关分
别信号连接至控制器。
10.进一步的，所述空气管路还包括电动阀，且电动阀的一端通过第八管体连通至第六管体，电动阀的另一端通过第九管体连通至第七管体，第八管体的进口端位于低压开关与主路调节阀之间，第九管体的出口端位于主路调节阀之间与第二质量流量计之间，电动阀信号连接至控制器。
11.相对于现有技术，本发明所述的一种增压器试验台用柴油燃烧装置具有以下有益效果：当柴油燃烧装置产生的烟气温度、压力等参数发生变化时，控制系统可以根据数据库以及温度、压力的变化趋势，自动整定助燃空气以及柴油的流量、压力等，从而快速稳定烟气的温度和压力，实现自动化精准控制和快速反馈调节，保证试验台稳定运行，实验数据完整可靠。
附图说明
12.构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
13.图1为本发明实施例所述的一种增压器试验台用柴油燃烧装置的控制原理图。
14.附图标记说明：
15.1-手动截止阀、2-第二过滤器、3-第一电磁阀、4-液位计、5-油箱、6-第一手动阀门、7-第一过滤器、8-第二热电偶、9-油泵、10-止回阀、11-溢流阀、12-第一电动调节阀、13-第一质量流量计、14-第二压力变送器、15-第二手动阀门、16-点火电磁阀、17-低压开关、18-主路电动调节阀、19-电动阀、20-第二质量流量计、21-第三压力变送器、22-第三手动阀、23-第三热电偶、24-柴油燃烧器、25-第一压力变送器、26-第一热电偶、27-涡端。
具体实施方式
16.需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
17.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
18.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
19.下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
20.如图1所示，一种增压器试验台用柴油燃烧装置，包括油箱5和柴油燃烧器24，柴油燃烧器24内部通过第一管路连通至油箱5，柴油燃烧器24的一端设置空气管路，柴油燃烧器24的另一端通过第二管路连通至试验台增压器的涡端27，且第二管路内设置第一压力变送器25和第一热电偶26，油箱5上分别设置出油管路和入油管路，油箱5内部设置液位计4，出油管路的一端设置溢流阀11，且溢流阀11的第一端固定连接至第一管路的一端，溢流阀11的第二端通过第三管路连通至油箱5，且第三管路上设置第一电动调节阀12，第一压力变送器25、第一热电偶26、液位计4和第一电动调节阀12分别信号连接至控制器，控制器信号连接至上位机，其中控制器为现有技术的plc。
21.出油管路包括第一过滤器7和油泵9，第一过滤器7的一端通过第一管体连通至油箱5内部，且第一管体上设置第一手动阀门6，第一管体内部设置第二热电偶8，第一过滤器7另一端连通至油泵9，油泵9的出油端通过第二管体连通至溢流阀11的第三端，且第二管体上设置止回阀10，油泵9和第二热电偶8信号连接至控制器。
22.入油管路包括第二过滤器2，且第二过滤器2通过第三管体连通至油箱5，第三管体上设置第一电磁阀3，第二过滤器2通过第四管体连通至外置储油箱5，且第四管体上设置手动截止阀1，第一电磁阀3信号连接至控制器。
23.第一管路包括第五管体，第五管体的第一端固定连接至溢流阀11的第一端，第五管体的第二端固定连接至柴油燃烧器24的侧壁，且第五管体第二端设置点火电磁阀16，第五管体上分别设置第一质量流量计13、第二压力变送器14和第二手动阀门15，且第一质量流量计13和第二手动阀门15分别位于第二压力变送器14的两侧，点火电磁阀16、第一质量流量计13和第二压力变送器14分别信号连接至控制器。
24.空气管路包括主流电动调节阀及其两端分别设置的第六管体和第七管体，第六管体的一端固定连接至空气压缩机，第六管体上设置低压开关17，第七管体的一端固定连接至柴油燃烧器24的一端，第七管体上分别设置第二质量流量计20、第三压力变送器21和第三手动阀22门，且第二质量流量计20和第三手动阀22门分别位于第三压力变送器21的两侧，第七管体内部设置第三热电偶23，第三热电偶23、第二质量流量计20、第三压力变送器21和低压开关17分别信号连接至控制器。
25.空气管路还包括电动阀19，且电动阀19的一端通过第八管体连通至第六管体，电动阀19的另一端通过第九管体连通至第七管体，第八管体的进口端位于低压开关17与主路调节阀之间，第九管体的出口端位于主路调节阀之间与第二质量流量计20之间，电动阀19信号连接至控制器。
26.柴油燃烧器24是现有技术，柴油燃烧器24把高压的柴油雾化后与高压的助燃空气混合完全燃烧，燃烧均匀，并且把高温燃烧区域控制在燃烧室内，第二管路内设置燃烧产物检测系统，燃烧产物检测系统是柴油与空气燃烧后的产物从燃烧器24输送到燃烧产物介质管道系统，燃烧产物检测系统包含个温度测量点和1个压力测量点，3个温度测量点可以测量同一截面三个位置的温度。通过此两项测量值通知plc控制系统调整柴油和助燃空气的输入流量。
27.当燃烧产物的温度和压力测量值偏离设定值时，plc控制程序结合数据库数据第一时间定向快速调整柴油和助燃空气的输入流量，同时随着实验次数的增多，数据库具有数据自动增加完善功能。
28.hmi上位机可以显示设备所有相关状态，包括燃油供给系统和助燃空气供给系统的温度、压力、质量流量，燃烧器24系统状态显示，燃烧介质温度和压力显示，同时具备历史数据存储查询功能以及同类别实验数据自动归类整理对比功能。
29.一种增压器试验台用柴油燃烧装置的使用过程：
30.当试验开始时，工作人员打开柴油管道上的手动截止阀1以及油泵9前带位置反馈的第一手动阀门6，启动油泵9，从上位机显示系统观察柴油的温度(由第二热电偶8提供温度信息)、压力大小(由第二压力变送器14提供压力信息)以及助燃空气的温度(由第三热电偶23提供温度信息)和压力(由第三压力变送器21提供压力信息)是否正常，低压开关17是否有报警信号。如油箱5内液位计4向控制器提供液位信息，若低于设定值，控制器控制第一电磁阀3打开供油，当液位达到设定值后，控制器第一电磁阀3关闭。第二压力变送器14实时向控制器内输出油压信息，如油泵9出口油压超压，控制器控制溢流阀11导通，柴油由溢流阀11回流到油箱5，其中止回阀10防止柴油倒流到油泵9。
31.柴油阀站出口第二手动阀门15保持常开状态；当油压达到设定值后，点击点火按钮，点火电磁阀16打开，柴油和助燃空气在燃烧器24内混合燃烧。产生的燃烧介质通过管道输送到试验台增压器的涡端27，上位机上可以查看燃烧介质的温度(由第一热电偶26提供温度信息)和压力(由第一压力变送器25提供压力信息)。plc根据工作人员预设的试验设定燃烧介质需求的压力和温度，调节油泵9的变频器，控制油泵9的流量输出，同时调节第一电动调节阀12的开度，两者配合调节，稳定柴油的流量(有第一质量流量计13提供信息)；先后调节助燃空气主路电动调节阀18，稳定助燃空气的流量(由第二质量流量计20提供信息)。
32.点火成功后，上位机根据现场火焰监测系统显示点火成功，试验台增压器试验控制台设置所需燃烧产物的各项参数(压力，温度)后，数据自动传送到plc并在上位机上显示，数据确认后，工作人员点击“按试验数据进行”，plc根据设置参数对助燃空气和柴油的流量压力进行调节，从而保证燃烧产物达到设定参数值，为了快速达到设定值，此次加入了数据库控制，可以根据数据库内数据快速调节助燃空气及柴油的流量到经验数值点，然后根据实际监测数据进行精调，如此大大提高了控制的效率，减少了出口燃烧产物的波动。
33.当一组试验结束后，需要更换不同参数的燃烧产物需求或一次试验更改若干次燃烧产物需求，试验台增压器试验控制台更改所需燃烧产物的各项参数(压力，温度)后，重复以上动作。
34.当试验过程中燃烧产物参数意外发生波动超出一定时间时，控制系统根据燃烧产物的变化趋势，快速调整助燃空气或柴油的供给压力和流量，快速稳定燃烧产物参数，保证实验受影响程度最小。
35.如当烟气温度超出设定值750℃
±
℃度，并持续3秒后，plc程序会根据超出值的大小单位，调取数据库数据，快速调节助燃空气阀门或油泵9以及供油回路调节阀调节流量，在20秒内可以达到烟气温度稳定在755℃以下；当燃烧用柴油温度发生变化，由常温(20℃)降低到10℃时，当温度降到17℃并持续降低的趋势达到3秒后，调取数据库数据，快速调节助燃空气阀门或油泵9以及供油回路调节阀调节流量，使得烟气的温度和压力基本不受影响。
36.试验结束后，点击关闭燃烧装置，燃烧系统自动关闭，各管道设备显示正常，无报警信息后，关闭柴油管道上的手动截止阀1。同时数据库会自动完善记录数据。本专利系统
实现了柴油燃烧的智能自动化控制，与传统试验台控制系统相比，该系统可以根据工况条件的变化，基于数据库数据，快速的调整燃油及助燃空气的供给，实现燃烧产物的压力和温度的稳定。
37.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。