專利名稱：隨動流量混氣機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于化工機(jī)械，特別涉及一種隨動流量混氣機(jī)。
背景技術(shù)：
無論是工業(yè)生產(chǎn)還是居民住宅的燃?xì)夤庀到y(tǒng)，由于氣源品質(zhì)的變化、 用氣負(fù)荷的變化以及其它因素造成供氣系統(tǒng)輸出的混合燃?xì)鈮毫?、流量及?值的改變，會對居民生活及工業(yè)生產(chǎn)造成很大的影響，甚至?xí)驗榛旌先細(xì)?中兩種氣體比例失調(diào)，影響生產(chǎn)或造成事故。因此對燃?xì)饣鞖庠O(shè)備提出了更 高的要求。 一般的混氣機(jī)由于結(jié)構(gòu)和原理的限制，混氣精度較差，且對氣源 的壓力、流量及熱值波動的適應(yīng)性也很差。 發(fā)明內(nèi)容
本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種隨動流量混氣機(jī)。 本實用新型的技術(shù)方案是
一種隨動流量混氣機(jī)，其特征在于主氣管經(jīng)進(jìn)口法蘭球閥連接主氣管 過濾器，主氣管過濾器連接FT101主動氣源流量計，F(xiàn)T101主動氣源流量計連
接FV主動氣源調(diào)節(jié)閥，F(xiàn)V主動氣源調(diào)節(jié)閥連接出口法蘭球閥，出口法蘭球閥 連接靜態(tài)混合器第一輸入端；主氣管的進(jìn)口法蘭球閥前端經(jīng)旁路法蘭球閥連 接到出口法蘭球閥后端作為主氣管的旁路；靜態(tài)混合器輸出連接混合氣輸出管。
副氣管經(jīng)進(jìn)口法蘭球閥連接副氣管過濾器，副氣管過濾器連接調(diào)壓器，
調(diào)壓器輸出連接FT102從動氣源流量計，F(xiàn)T102從動氣源流量計連接HV從動 氣源調(diào)節(jié)閥，HV從動氣源調(diào)節(jié)閥連接S緊急切斷閥，S緊急切斷閥輸出連接 止回閥，止回閥另一端連接出口法蘭球閥，出口法蘭球閥連接靜態(tài)混合器第 二輸入端；副氣管的進(jìn)口法蘭球閥前端經(jīng)旁路法蘭球閥連接到出口法蘭球閥 的后端作為副氣管的旁路；
FT101主動氣源流量計連接F工Q101主動氣源流量積算儀，F(xiàn)IQ101主動氣 源流量積算儀連接FIC101主控制器，F(xiàn)IC101主控制器連接FV主動氣源調(diào)節(jié) 閥。FT102從動氣源流量計連接FIQ102從動氣源流量積算儀，F(xiàn)IQ102從動氣 源流量積算儀連接HIC102從控制器;FIQ101主動氣源流量積算儀連接HIC102 從控制器；靜態(tài)混合器輸出管上連接的HT101熱值儀連接HIA101熱值顯示儀 表，HIA101熱值顯示儀表連接HIC102從控制器；HIC102從控制器連接HV從 動氣源調(diào)節(jié)閥。
靜態(tài)混合器輸出管上連接的AI0101氧分儀連接緊急切斷閥聯(lián)鎖控制系統(tǒng)， 緊急切斷閥聯(lián)鎖控制系統(tǒng)連接S緊急切斷閥。
靜態(tài)混合器的前后兩端由管道連接AP差壓計，管路上設(shè)有P廣P12壓力 計，PT101 PT106壓力傳感器，PIA101 PIA106壓力顯示儀表。
其控制系統(tǒng)連接為主動流量對象F1連接主測量變送FTIOI，主測量變 送FT101輸出反饋連接主控制器F工CIOI測量輸入端，主控制器FIC101輸出 連接調(diào)節(jié)閥FV ，調(diào)節(jié)閥FV輸出連接主動流量對象Fl，主動流量對象Fl連 接主對象混合器第一輸入端；主對象混合器的輸出連接熱值測量變送HTIOI， 熱值測量變送HT101輸出反饋連接從控制器HIC102內(nèi)的熱值控制單元PID1 測量輸入端，熱值控制單元PIW輸出連接從控制器H工C102內(nèi)的乘法器，主 測量變送FT101輸出連接從控制器HIC102內(nèi)的乘法器，乘法器的輸出連接從 控制器HIC102內(nèi)的比值控制單元PID2給定輸入端；從動流量對象F2的輸出 端連接從測量變送FT102，從測量變送FT102輸出反饋連接從控制器HIC102內(nèi) 的比值控制單元P工D2測量輸入端，比值控制單元PID2輸出連接調(diào)節(jié)閥HV， 調(diào)節(jié)閥HV輸出連接從動流量對象F2，從動流量對象F2輸出連接主對象混合 器的第二輸入端。
本實用新型效果是
本實用新型OAM系列隨動流量混氣機(jī)是一種變比例、變流量的燃?xì)饣鞖?設(shè)備。高熱值燃?xì)夂偷蜔嶂等細(xì)?或無熱值氣體，如空氣)按一定比例進(jìn)入 靜態(tài)混合器進(jìn)行混合，輸出符合用戶要求的、不同熱值和適應(yīng)負(fù)荷變化的混 合燃?xì)?。由于其?dú)特的控制原理及結(jié)構(gòu)，可以適應(yīng)各種氣源的壓力、流量和 熱值的波動，最重要的是可以精確控制兩種氣源的混合比例，混氣精度可控 制在3Q/。之內(nèi)，從而為需要精確控制燃燒的用戶提供高品質(zhì)的燃燒氣體。
隨動流量混氣機(jī)優(yōu)點(diǎn)和效果 (1)在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上，該控制系統(tǒng)有一個單回路的閉環(huán)負(fù)反饋定值控制系 統(tǒng)用于控制主動氣源流量，因此提降負(fù)荷比較方便，只要緩慢地改變主控制器FIC101的給定值，就可以提降主動氣源流量，同時從動氣源流量也就自動 跟蹤提降，并保持兩者比值不變，以適應(yīng)各種負(fù)荷的需要。
(2) 在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上，該控制系統(tǒng)有一個由兩個閉環(huán)負(fù)反饋系統(tǒng)組成的串 級控制系統(tǒng)用于控制從動氣源流量。該串級控制系統(tǒng)有兩個閉合回路和兩個 串聯(lián)工作的PID控制單元，實現(xiàn)對混合氣熱值的定值控制。
(3) 在系統(tǒng)特性上，從動氣源流量控制系統(tǒng)由于副回路的引入， 一方面
改善了被控對象的特性，使控制過程加快，具有超前控制的作用，從而有效
地克服滯后，提高了控制質(zhì)量；另一方面使系統(tǒng)具有一定的自適應(yīng)能力，可 以克服強(qiáng)且頻繁的干擾，并適應(yīng)負(fù)荷和操作條件的較大變化。


圖1為隨動流量混氣機(jī)工藝管道及控制流程圖， 圖2為隨動流量混氣機(jī)控制系統(tǒng)方塊圖， 圖3為緊急切斷閥聯(lián)鎖控制系統(tǒng)。
圖中1法蘭球閥，2過濾器，3靜態(tài)混合器，4調(diào)壓器，5止回閥，6 緊急切斷閥聯(lián)鎖控制系統(tǒng)，S緊急切斷閥，F(xiàn)V主動氣源調(diào)節(jié)閥，HV從動氣源 調(diào)節(jié)閥，AP差壓計，P1 P12壓力計，PT10廣PT106壓力傳感器，F(xiàn)T101主動 氣源流量計，F(xiàn)T102從動氣源流量計，HT101熱值儀，0T101氧量傳感器，AI0101 氧分儀，HIA熱值顯示儀表，P工A101 PIA106壓力顯示儀表，F(xiàn)IQ101主動氣源 流量積算儀，F(xiàn)IQ102從動氣源流量積算儀，F(xiàn)IC101主動氣源流量控制器， HIC102從動氣源流量控制器，RT熔斷器，Dl氧量超限指示燈，D2緊急切斷 閥工作指示燈，KA1-KA4繼電器，K氧量聯(lián)鎖開關(guān)，QA緊急切斷閥啟動按鈕， PB報警消音按鈕，BZ報警蜂鳴器。
具體實施方式
如圖1所示的一種隨動流量混氣機(jī)，主氣管經(jīng)進(jìn)口法蘭球閥連接主氣管 過濾器，主氣管過濾器連接FT101主動氣源流量計，F(xiàn)T101主動氣源流量計連 接FV主動氣源調(diào)節(jié)閥，F(xiàn)V主動氣源調(diào)節(jié)閥連接出口法蘭球閥，出口法蘭球閥 連接靜態(tài)混合器第一輸入端；主氣管的進(jìn)口法蘭球閥前端經(jīng)旁路法蘭球閥連 接到出口法蘭球閥后端作為主氣管的旁路；靜態(tài)混合器輸出連接混合氣輸出 管。副氣管經(jīng)進(jìn)口法蘭球閥連接副氣管過濾器，副氣管過濾器連接調(diào)壓器，
調(diào)壓器輸出連接FT102從動氣源流量計，F(xiàn)T102從動氣源流量計連接HV從動 氣源調(diào)節(jié)閥，HV從動氣源調(diào)節(jié)閥連接S緊急切斷閥，S緊急切斷閥輸出連接 止回閥，止回闊另一端連接出口法蘭球閥，出口法蘭球閥連接靜態(tài)混合器第 二輸入端；副氣管的進(jìn)口法蘭球閥前端經(jīng)旁路法蘭球閥連接到出口法蘭球閥 的后端作為副氣管的旁路；
FT101主動氣源流量計連接F工Q101主動氣源流量積算儀，F(xiàn)工Q101主動氣 源流量積算儀連接FIC101主控制器，F(xiàn)IC101主控制器連接FV主動氣源調(diào)節(jié) 閥。
FT102從動氣源流量計連接FIQ102從動氣源流量積算儀，F(xiàn)IQ102從動氣 源流量積算儀連接HIC102從控制器;FIQ101主動氣源流量積算儀連接HIC102 從控制器；靜態(tài)混合器輸出管上連接的HT101熱值儀連接H工AIOI熱值顯示儀 表，H工AIOI熱值顯示儀表連接HIC102從控制器；HIC102從控制器連接HV從 動氣源調(diào)節(jié)閥。
靜態(tài)混合器輸出管上連接的AI0101氧分儀連接緊急切斷閥聯(lián)鎖控制系統(tǒng)， 緊急切斷閥聯(lián)鎖控制系統(tǒng)連接S緊急切斷閥。
靜態(tài)混合器的前后兩端由管道連接AP差壓計，管路上設(shè)有P廣P12壓力 計，PT101 PT106壓力傳感器，PIA10廣PIA106壓力顯示儀表。
如圖2所示的其控制系統(tǒng)連接為主動流量對象Fl連接主測量變送 FTIOI，主測量變送FTIOI輸出反饋連接主控制器FICIOI測量輸入端，主控 制器FIC101輸出連接調(diào)節(jié)閥FV ,調(diào)節(jié)閥FV輸出連接主動流量對象F1，主 動流量對象F1連接主對象混合器第一輸入端；主對象混合器的輸出連接熱值 測量變送HTIOI，熱值測量變送HT101輸出反饋連接從控制器HIC102內(nèi)的熱 值控制單元P工D1測量輸入端，熱值控制單元P工D1輸出連接從控制器H工C102 內(nèi)的乘法器，主測量變送FT101輸出連接從控制器HIC102內(nèi)的乘法器，乘法 器的輸出連接從控制器H工C102內(nèi)的比值控制單元PID2給定輸入端；從動流 量對象F2的輸出端連接從測量變送FT102，從測量變送FT102輸出反饋連接從 控制器HIC102內(nèi)的比值控制單元PID2測量輸入端，比值控制單元PID2輸出 連接調(diào)節(jié)閥HV，調(diào)節(jié)閥HV輸出連接從動流量對象F2，從動流量對象F2輸出 連接主對象混合器的第二輸入端。
其隨動流量混氣機(jī)控制系統(tǒng)隨動流量混氣機(jī)可以實現(xiàn)高熱值燃?xì)夂偷蜔嶂等細(xì)?或空氣)在靜態(tài)混 合器中的自動慘混。 一般情況下高熱值燃?xì)鉃橹鲃託庠矗硪宦窔怏w為從動 氣源。
(1) 主動氣源流量的單回路控制系統(tǒng)主動氣源的流量控制系統(tǒng)為一個 單回路的閉環(huán)負(fù)反饋定值控制系統(tǒng)，實現(xiàn)對主動氣源流量的定值調(diào)節(jié)。由主 動氣源流量計FT101檢測出主動氣源流量的當(dāng)前值(經(jīng)過溫壓補(bǔ)償后的標(biāo)態(tài) 流量)作為主控制器FIC101的測量值，主控制器將該測量值與主動氣源流量
設(shè)定值做比較得到流量偏差，并對此偏差進(jìn)行P、工、D運(yùn)算后輸出4-20mA控 制信號送到位于主動氣源管路上的流量調(diào)節(jié)閥FV，使其開度發(fā)生變化從而控 制進(jìn)入靜態(tài)混合器的主動氣源的量的多少，實現(xiàn)對主動氣源流量的連續(xù)自動 調(diào)節(jié)。
(2) 從動氣源流量的變比值控制系統(tǒng)該系統(tǒng)為一個由兩個閉環(huán)負(fù)反饋
系統(tǒng)組成的串級控制系統(tǒng)。主回路是一個定值控制系統(tǒng)由安裝在混氣系統(tǒng)
出口的熱值儀HTIOI檢測出混合氣熱值的當(dāng)前值作為從控制器HIC102中的熱 值控制單元P工D1的測量值，PID1將該測量值與熱值設(shè)定值做比較得到熱值偏 差，并對此偏差進(jìn)行P、 I、 D運(yùn)算后輸入到從控制器HIC102中的乘法器作為 主動氣源與從動氣源流量的比例。副回路是一個隨動控制系統(tǒng)由主動氣源 流量計FT101檢測出主動氣源流量當(dāng)前值(經(jīng)過溫壓補(bǔ)償后的標(biāo)態(tài)流量)，輸 入到從控制器HIC102中的乘法器與熱值控制單元P工D1的控制輸出在乘法器 中相乘以后作為比值控制單元PID2的設(shè)定值，由從動氣源流量計FT102檢測 出從動氣源流量當(dāng)前值(經(jīng)過溫壓補(bǔ)償后的標(biāo)態(tài)流量)，輸入到從控制器 HIC102作為比值控制單元PID2的測量值，PID2將測量值與設(shè)定值做比較得 到流量偏差，進(jìn)行P、 I、 D運(yùn)算處理后輸出4-20mA控制信號到位于從動氣源 管路上的調(diào)節(jié)閥HV，使其開度變化從而控制從動氣源進(jìn)入靜態(tài)混合器的量的 多少，對混合氣熱值實現(xiàn)自動調(diào)節(jié)。對于這樣構(gòu)成的系統(tǒng)，當(dāng)主動氣源流量 發(fā)生變化時，從動氣源流量能及時跟蹤變化；當(dāng)由于氣源熱值變化而引起混 氣系統(tǒng)出口熱值變化時，又通過修正從動氣源流量重新將混合氣熱值拉回到 設(shè)定值上，從而大大提高了控制精度。
(3) 隨動流量混氣機(jī)報警及安全聯(lián)鎖參見附圖3緊急切斷閥聯(lián)鎖控制系統(tǒng)。
當(dāng)從動氣源為空氣時，因為各種可燃性氣體與空氣形成的混合物有各自的爆炸極限范圍，國家規(guī)范要求混氣比例不得低于混合氣爆炸上限的1.5倍。 而混氣比例與混合氣中氧含量有對應(yīng)的關(guān)系，通過檢測和控制混合氣中的氧 含量可以避免事故的發(fā)生，確保安全。
在混氣系統(tǒng)的出口設(shè)置氧分儀AI0101檢測混合氣的氧含量，當(dāng)發(fā)生氧含 量參數(shù)超限時，聲光報警的同時，若混氣系統(tǒng)的聯(lián)鎖開關(guān)K處于"投入"位 置，則空氣管路上的緊急切斷閥S動作，將空氣切斷，確保安全。當(dāng)故障排
除氧含量參數(shù)超限報警解除時，需按一下緊急切斷閥啟動按鈕QA，緊急切斷
閥方能重新打開，重新進(jìn)入混氣狀態(tài)。
權(quán)利要求1、一種隨動流量混氣機(jī)，其特征在于主氣管經(jīng)進(jìn)口法蘭球閥連接主氣管過濾器，主氣管過濾器連接主動氣源流量計(FT101)，主動氣源流量計(FT101)連接主動氣源調(diào)節(jié)閥(FV)，主動氣源調(diào)節(jié)閥(FV)連接出口法蘭球閥，出口法蘭球閥連接靜態(tài)混合器第一輸入端；主氣管的進(jìn)口法蘭球閥前端經(jīng)旁路法蘭球閥連接到出口法蘭球閥后端作為主氣管的旁路；靜態(tài)混合器輸出連接混合氣輸出管；副氣管經(jīng)進(jìn)口法蘭球閥連接副氣管過濾器，副氣管過濾器連接調(diào)壓器，調(diào)壓器輸出連接從動氣源流量計(FT102)，從動氣源流量計(FT102)連接從動氣源調(diào)節(jié)閥(HV)，從動氣源調(diào)節(jié)閥(HV)連接緊急切斷閥(S)，緊急切斷閥(S)輸出連接止回閥，止回閥另一端連接出口法蘭球閥，出口法蘭球閥連接靜態(tài)混合器第二輸入端；副氣管的進(jìn)口法蘭球閥前端經(jīng)旁路法蘭球閥連接到出口法蘭球閥的后端作為副氣管的旁路；主動氣源流量計(FT101)連接主動氣源流量積算儀(FIQ101)，主動氣源流量積算儀(FIQ101)連接主控制器(FIC101)，主控制器(FIC101)連接主動氣源調(diào)節(jié)閥(FV)；從動氣源流量計(FT102)連接從動氣源流量積算儀(FIQ102)，從動氣源流量積算儀(FIQ102)連接從控制器(HIC102)；主動氣源流量積算儀(FIQ101)連接從控制器(HIC102)；靜態(tài)混合器輸出管上連接的熱值儀(HT101)連接熱值顯示儀表(HIA101)，熱值顯示儀表(HIA101)連接從控制器(HIC102)；從控制器(HIC102)連接從動氣源調(diào)節(jié)閥(HV)；靜態(tài)混合器輸出管上連接的氧分儀連接緊急切斷閥(AIO101)聯(lián)鎖控制系統(tǒng)，緊急切斷閥聯(lián)鎖控制系統(tǒng)連接緊急切斷閥(S)；靜態(tài)混合器的前后兩端由管道連接差壓計(ΔP)，管路上設(shè)有壓力計(P1~P12)，壓力傳感器(PT101~PT106)，壓力顯示儀表(PIA101~PIA106)。
2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的隨動流量混氣機(jī)，其特征在于其控制系 統(tǒng)連接為主動流量對象(F1)連接主測量變送(FT101)，主測量變送 (FT101)輸出反饋連接主控制器(FIC101)測量輸入端，主控制器(FIC101)輸出連接調(diào)節(jié)閥(FV)，調(diào)節(jié)閥(FV)輸出連接主動流量對象 (Fl)，主動流量對象(F1)連接主對象混合器第一輸入端；主對象混合 器的輸出連接熱值測量變送(HT101)，熱值測量變送(HT101)輸出反 饋連接從控制器(HIC102)內(nèi)的熱值控制單元(PID1)測量輸入端，熱值 控制單元(PID1)輸出連接從控制器(HIC102)內(nèi)的乘法器，主測量變 送(FT101)輸出連接從控制器(HIC102)內(nèi)的乘法器，乘法器的輸出連 接從控制器(HIC102)內(nèi)的比值控制單元(PID2)給定輸入端；從動流量 對象(F2)的輸出端連接從測量變送(FT102),從測量變送(FT102)輸出 反饋連接從控制器(HIC102)內(nèi)的比值控制單元(PID2)測量輸入端，比 值控制單元PID2輸出連接調(diào)節(jié)閥(HV)，調(diào)節(jié)閥(HV)輸出連接從動流 量對象(F2)，從動流量對象輸出(F2)連接主對象混合器的第二輸入 端。
專利摘要隨動流量混氣機(jī)，主氣管依次經(jīng)進(jìn)口法蘭球閥、主氣管過濾器、主動氣源流量計、主動氣源調(diào)節(jié)閥、出口法蘭球閥進(jìn)入靜態(tài)混合器；副氣管依次經(jīng)進(jìn)口法蘭球閥、副氣管過濾器、調(diào)壓器、從動氣源流量計、從動氣源調(diào)節(jié)閥、緊急切斷閥、止回閥、出口法蘭球閥進(jìn)入靜態(tài)混合器；靜態(tài)混合器輸出管經(jīng)法蘭球閥輸出混合燃?xì)狻ｋS動流量混氣機(jī)，通過主動流量的單回路閉環(huán)負(fù)反饋定值控制系統(tǒng)和從動流量的兩個閉環(huán)負(fù)反饋組成的串級變比值控制系統(tǒng)實現(xiàn)變比例、變流量地控制兩種氣體的混合，可以適應(yīng)各種氣源的壓力、流量和熱值的波動，最重要的是可以精確控制兩種氣源的混合比例，混氣精度可控制在3％之內(nèi)，從而為需要精確控制燃燒的用戶提供高品質(zhì)的燃燒氣體。
文檔編號B01F3/02GK201161168SQ200720097529
公開日2008年12月10日 申請日期2007年11月7日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月7日
發(fā)明者李永勝, 章崎平, 陳耀禎 申請人:天津市奧利達(dá)設(shè)備工程技術(shù)有限公司