一种带风量测量装置的燃烧器供风系统的制作方法

1.本发明涉及燃烧器供风系统设计及制造技术领域，具体设计一种用于工业燃烧器领域的带风量测量装置的燃烧器供风系统。


背景技术：

2.目前工业燃烧器在实际使用中，通过氧化锆感应器等化学反应仪器通过直接测量燃烧排放的烟气中氧气含量来计算实际供风量和化学当量比，该种方式的缺点是：氧化锆感应器属于易耗品，需要定期更换，费用高；通过烟气中氧气含量计算风气配比存在延时的问题，调试预混燃烧器时又存在回火风险。因此需要济耐用，安全可靠的风量测量装置的燃烧器供风系统。


技术实现要素：

3.针对现有技术的不足，本发明提供一种带风量测量装置的燃烧器供风系统。
4.为了实现上述目的，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种带风量测量装置的燃烧器供风系统，包括供风机，供风机的进风口与供风管道相连通，位于供风管道上设置有风量测量装置，所述风量测量装置包括测量管、高压环形汇管、低压环形汇管、高压连通管、低压连通管、压差计、连接管，所述测量管由入口圆筒管段、圆锥收缩管段、喉部平直管段、圆锥扩散管段依次首尾连接组成，位于入口圆筒管段中部的圆筒管段外侧壁上周向等间隔布设有若干高压取压接口，且每个高压取压接口分别通过连接管与高压环形汇管连通；位于喉部平直管段的平直管段外侧壁上周向等间隔布设有若干低压取压接口，且每个低压取压接口亦分别通过连接管与低压环形汇管连通，所述压差计通过高压连通管和低压连通管分别与高压环形汇管和低压环形汇管相连。
5.本发明提供的一种带风量测量装置的燃烧器供风系统，其圆锥收缩管段的锥角为20度，所述喉部平直管段的管径为入口圆筒管段管径的7/25，喉部平直管段的轴向长度与其自身的管径相等，所述圆锥扩散管段的锥角为10度。
6.本发明提供的一种带风量测量装置的燃烧器供风系统，其高压连通管与高压环形汇管之间设置有第一手动气阀；所述低压连通管与低压环形汇管之间设置有第二手动气阀。
7.本发明提供的一种带风量测量装置的燃烧器供风系统，其高压取压接口的数量与低压取压接口的数量相等且数量为8个。
8.本发明提供的一种带风量测量装置的燃烧器供风系统，其入口圆筒管段的连接端口设置有接入法兰盘，位于圆锥扩散管段的连接端口设置有接出法兰盘。
9.本发明更进一步提供的一种带风量测量装置的燃烧器供风系统，其测量管的上方还设置有两起吊挂耳，且分别固定焊接在入口圆筒管段外侧壁和圆锥扩散管段的外侧壁上。
10.本发明的有意效果：本发明的这种带风量测量装置的燃烧器供风系统可在燃烧器
点火前，通过风量测量装置的测量而预设各负荷点供风量；且在燃烧器在运行中，可以实时监测风量，不存在延时，还避免了通过调试预混燃烧器时存在回火风险。
附图说明
11.附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。
12.图1为本发明应用于工业燃烧器上的结构示意图；
13.图2为本发明风量测量装置的主视结构图；
14.图3为本发明风量测量装置的立体结构图；
15.图中：100、风量测量装置；101、入口圆筒管段；102、圆锥收缩管段；103、喉部平直管段；104、圆锥扩散管段；105、低压取压接口；106、高压取压接口；107、压差计；108、高压环形汇管；109、低压环形汇管；110、高压连通管；111、低压连通管；112、连接管；113、接入法兰盘；114、接出法兰盘；115、起吊挂耳；116、第一手动气阀；117、第二手动气阀；201、供风管道；211、供风机；212、燃烧室。
具体实施方式
16.以下结合具体实施方式对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
17.如图1、图2、图3所示的一种带风量测量装置的燃烧器供风系统，包括供风机211，供风机211的进风口与供风管道201相连通，位于供风管道201上设置有风量测量装置100，所述风量测量装置100包括测量管、高压环形汇管108、低压环形汇管109、高压连通管110、低压连通管111、压差计107、连接管112，所述测量管由入口圆筒管段101、圆锥收缩管段102、喉部平直管段103、圆锥扩散管段104依次首尾连接组成，位于入口圆筒管段101中部的圆筒管段外侧壁上周向等间隔布设有若干高压取压接口106，且每个高压取压接口106分别通过连接管112与高压环形汇管108连通；位于喉部平直管段103的平直管段外侧壁上周向等间隔布设有若干低压取压接口105，且每个低压取压接口105亦分别通过连接管112与低压环形汇管109连通，所述压差计107通过高压连通管110和低压连通管111分别与高压环形汇管108和低压环形汇管109相连。
18.所述圆锥收缩管段102的锥角为20度，所述喉部平直管段103的管径为入口圆筒管段101管径的7/25，喉部平直管段103的轴向长度与其自身的管径相等，所述圆锥扩散管段104的锥角为10度。
19.所述高压连通管110与高压环形汇管108之间设置有第一手动气阀116；所述低压连通管111与低压环形汇管109之间设置有第二手动气阀117。第一手动气阀116和第二手动气阀117的设置主要方便安装和调试时使用。
20.所述高压取压接口106的数量与低压取压接口105的数量相等且数量为8个，本实施例中是为了使得测量结构更加精准，采用了8个高压取压接口106和8个低压取压接口105，可根据管径大小的不同去做对应的调整，但为了使得测量数据的准确性，高压取压接口106的数量与低压取压接口105的数量不应少于3个。
21.所述入口圆筒管段101的连接端口设置有接入法兰盘113，位于圆锥扩散管段104
的连接端口设置有接出法兰盘114。接入法兰盘113和接出法兰盘114是为了便于与供风管道201之间实现紧密而不失刚度的对接。
22.位于测量管的上方还设置有两起吊挂耳115，且分别固定焊接在入口圆筒管段101外侧壁和圆锥扩散管段104的外侧壁上。主要是便于风量测量装置100的吊装安装。
23.测量原理：风量测量装置的其采用基本测量原理是以能量守恒定律-伯努力方程和流动连续性方程为基础的流量测量方法。在燃烧器点火前，通过压差计107测量喉部平直管段103和入口圆筒管段101的压差，代入能量守恒定律-伯努力方程和流动连续性方程，计算各负荷点供风量，具体应用数学模型为：
24.设定:
25.入口圆筒管段101的风量流速为v1；
26.入口圆筒管段101的静压为p1；
27.入口圆筒管段101的横断面面积s1；
28.喉部平直管段103的风量流速为v2；
29.喉部平直管段103的静压为p2；
30.喉部平直管段103的横断面面积s2；
31.气体密度为ρ；
32.可得出：
33.q＝v1s1＝v2s2[0034][0035]
其中：p*为总压
[0036]
由此可得出流量q的公式：
[0037][0038]
根据气体密度为ρ；入口圆筒管段101的横断面面积s1；并测出入口圆筒管段101的静压为p1减去喉部平直管段103的静压为p2；之间的差值后可以根据上式求出流量q。
[0039]
在本实施例中，风、气配比按照体积比10：1进行配比，根据各负荷点燃气流量的需求，在程控器中精确地设置风、气配比曲线；燃烧器在运行中，通过实时采集的压差计的测量数据算风量，配合该点的燃气流量可以实时调整风、气配比。
[0040]
具体的在执行风量大小的调节方法采用调节供风机211的风门开度、调节电机变频器等方式进行控制。
[0041]
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明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发明。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，本发明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发明内。
[0042]
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个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，各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。