RU2838110C1 - Device for complete premixing of natural gas and air - Google Patents
Device for complete premixing of natural gas and air Download PDFInfo
- Publication number
- RU2838110C1 RU2838110C1 RU2024112296A RU2024112296A RU2838110C1 RU 2838110 C1 RU2838110 C1 RU 2838110C1 RU 2024112296 A RU2024112296 A RU 2024112296A RU 2024112296 A RU2024112296 A RU 2024112296A RU 2838110 C1 RU2838110 C1 RU 2838110C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gas
- air
- swirler
- damper
- throttle
- Prior art date
Links
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 26
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 title claims abstract description 13
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 77
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 43
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims abstract description 7
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 abstract description 12
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 3
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к области теплоэнергетики, в частности к устройству сжигания природного газа низкого давления в топках водогрейных котлов, и предназначено для полного предварительного смешения природного газа с воздухом перед подачей к горелочной трубе водогрейного котла для последующего сжигания, а также регулирования и поддержания постоянного соотношения газ-воздух в широком диапазоне модуляции тепловой мощности котла.The invention relates to the field of thermal power engineering, in particular to a device for burning low-pressure natural gas in the furnaces of hot water boilers, and is intended for complete preliminary mixing of natural gas with air before feeding it to the burner tube of the hot water boiler for subsequent combustion, as well as regulating and maintaining a constant gas-air ratio in a wide range of modulation of the boiler's thermal power.
Известно устройство для смешения горючего газа и воздуха (патент РФ №2693538, опубл. 03.07.2019 г.), содержащее воздухопровод для подачи воздуха для горения, газопровод для подачи горючего газа, который снабжен внешним регулировочным клапаном, при этом сенсоры объемного расхода располагаются только на первом и втором измерительных трубопроводах, подводящих газ.A device for mixing combustible gas and air is known (RU Patent No. 2693538, published on July 3, 2019), comprising an air duct for supplying combustion air, a gas duct for supplying combustible gas, which is equipped with an external control valve, while the volumetric flow sensors are located only on the first and second measuring pipelines supplying gas.
Недостатками такого устройства является отсутствие измерительного датчика после вентилятора, то есть уже после смешения природного газа с воздухом и образования газовоздушной смеси для подачи к горелочной трубе, что дает меньшую точность измерения количества объемного расхода среды, нагнетаемой в камеру сгорания. При этом устройство для смешения снабжено такими дополнительными элементами, как внешний клапан, работающий в качестве регулятора массового расхода газа, расположенного на подающем газопроводе, а также дополнительными измерительными трубопроводами, что в целом значительно усложняет конструкцию устройства.The disadvantages of such a device are the absence of a measuring sensor after the fan, i.e. after mixing natural gas with air and forming a gas-air mixture for feeding to the burner pipe, which provides less accuracy in measuring the volumetric flow rate of the medium pumped into the combustion chamber. At the same time, the mixing device is equipped with such additional elements as an external valve operating as a gas mass flow regulator located on the supply gas pipeline, as well as additional measuring pipelines, which significantly complicates the overall design of the device.
Известно устройство для смешения горючего газа и воздуха (патент РФ №2511783, опубл. 10.04.2014 г.), принятое за наиболее близкий аналог к заявляемому решению, содержащее цилиндрический корпус, стабилизатор, завихритель газа, при этом цилиндрический корпус снабжен регулируемым шибером для подачи воздуха. Также устройство содержит датчик излучения пламени, который преобразует излучение в электрический сигнал и сравнивает величину этого сигнала с требуемой величиной по оптимальному режиму. В результате вырабатывается сигнал регулировки расхода воздуха с помощью электродвигателя, перемещающего заслонку шибера, в соответствии с тепловой нагрузкой устройства.A device for mixing combustible gas and air is known (RU Patent No. 2511783, published on 10.04.2014), accepted as the closest analogue to the claimed solution, containing a cylindrical body, a stabilizer, a gas swirler, while the cylindrical body is equipped with an adjustable damper for air supply. The device also contains a flame radiation sensor, which converts radiation into an electrical signal and compares the value of this signal with the required value for the optimal mode. As a result, a signal is generated for adjusting the air flow using an electric motor moving the damper flap, in accordance with the thermal load of the device.
Недостатком рассмотренного решения является неточность регулировки подачи газа на входе устройства за счет анализа только тепловой энергии газовоздушной смеси на его выходе, а также неточность химического состава газовоздушной смеси в широком диапазоне модуляции тепловой мощности.The disadvantage of the considered solution is the inaccuracy of the gas supply regulation at the device input due to the analysis of only the thermal energy of the gas-air mixture at its output, as well as the inaccuracy of the chemical composition of the gas-air mixture in a wide range of thermal power modulation.
Технической задачей изобретения является создание устройства для полного предварительного смешения природного газа и воздуха, обеспечивающего полное сжигание топлива с избытком воздуха в широком диапазоне мощностей с низкой эмиссией вредных выбросов, а также повышение надежности и упрощение конструкции устройства по сравнению с существующими аналогами.The technical objective of the invention is to create a device for complete preliminary mixing of natural gas and air, ensuring complete combustion of fuel with excess air in a wide range of capacities with low emissions of harmful emissions, as well as increasing the reliability and simplifying the design of the device in comparison with existing analogues.
Техническим результатом изобретения является повышение качества сжигания природного газа за счет подачи к горелочной трубе подготовленной горючей газовоздушной смеси в рациональном соотношении газ-воздух за счет конструктивных особенностей решения.The technical result of the invention is an increase in the quality of combustion of natural gas by supplying a prepared combustible gas-air mixture to the burner pipe in a rational gas-air ratio due to the design features of the solution.
Технический результат достигается при использовании устройства для полного предварительного смешения природного газа и воздуха, содержащего последовательно соединенные запорное устройство, подводящий газовый патрубок с сенсором объемного расхода газа низкого давления, дроссель с заслонкой и завихрителем, расположенный на всасывающем патрубке центробежного вентилятора в области разряжения газа, при этом выход центробежного вентилятора соединен с патрубком подачи газовоздушной смеси к горелочной трубе, снабженным сенсором объемного расхода газовоздушной смеси, причем запорное устройство, дроссель с заслонкой с приводом и завихрителем, а также сенсоры объемного расхода газа и газовоздушной смеси соединены с электронным блоком управления, выполненным с возможностью регулирования и поддержания соотношения газ-воздух.The technical result is achieved by using a device for complete preliminary mixing of natural gas and air, comprising a series-connected shut-off device, a gas supply pipe with a low-pressure gas volumetric flow sensor, a throttle with a damper and a swirler, located on the suction pipe of a centrifugal fan in the gas vacuum region, wherein the outlet of the centrifugal fan is connected to a pipe for supplying a gas-air mixture to a burner pipe, equipped with a sensor for the volumetric flow of the gas-air mixture, wherein the shut-off device, the throttle with a damper with a drive and a swirler, as well as the sensors for the volumetric flow of gas and the gas-air mixture are connected to an electronic control unit, designed with the possibility of regulating and maintaining the gas-air ratio.
В частном случае, дроссель с заслонкой, завихритель, запорное устройство и подводящий газовый патрубок установлены на несущей пластине, закрепленной на центробежном вентиляторе.In a particular case, the throttle with a damper, a swirl valve, a shut-off device and a gas supply pipe are installed on a support plate fixed to a centrifugal fan.
В частном случае, заслонка выполнена в виде зубчатого колеса или в виде сектора с круговым пазом переменного сечения, снабженного зубчатым сектором.In a particular case, the damper is made in the form of a toothed wheel or in the form of a sector with a circular groove of variable cross-section, equipped with a toothed sector.
В частном случае, с одной стороны завихрителя выполнено сопло Вентури со встроенными в него коаксиальным патрубком, через которое газ подается в завихритель, а с другой стороны выполнено отверстие для подачи газовоздушной смеси в центробежный вентилятор.In a particular case, on one side of the swirler there is a Venturi nozzle with a coaxial pipe built into it, through which gas is supplied to the swirler, and on the other side there is an opening for supplying the gas-air mixture to the centrifugal fan.
В частном случае, электронный блок выполнен с возможностью управления шаговым двигателем, управляющим заслонкой дросселя.In a particular case, the electronic unit is designed with the ability to control a stepper motor that controls the throttle valve.
В частном случае, электронный блок управления выполнен с возможностью регулирования и поддержания постоянного соотношения газ-воздух в широком диапазоне модуляции тепловой мощности водогрейного котла.In a particular case, the electronic control unit is designed with the ability to regulate and maintain a constant gas-to-air ratio in a wide range of modulation of the thermal power of the hot water boiler.
Наличие блока электронного управления и привода заслонки дросселя позволяет точно установить и поддерживать заданное значение соотношения газ-воздух. При этом управление осуществляется на основании показаний сенсоров объемного расхода газа и газовоздушной смеси. Привод стремится установить заслонку дросселя таким образом, чтобы разница между текущим значением расхода газа и теоретически необходимым была минимальной или стремилась к нулю.The presence of an electronic control unit and a throttle valve drive allows you to accurately set and maintain a specified value of the gas-air ratio. In this case, control is carried out based on the readings of the volumetric gas flow and gas-air mixture sensors. The drive strives to set the throttle valve so that the difference between the current gas flow value and the theoretically required one is minimal or tends to zero.
Установка дросселя с заслонкой с приводом и завихрителем на всасывающем патрубке центробежного вентилятора позволяет расположить завихритель газовоздушной смеси напротив всасывающего патрубка вентилятора, что обеспечивает направление всего поступающего потока газа и воздуха строго через вентилятор с проведением последующего съема показаний газовоздушной смеси сенсором объемного расхода, расположенного на выходе центробежного вентилятора, что дает возможность получить более точные данные о газовоздушной смеси, прошедшей через вентилятор для более точного регулирования подаваемой порции газа.The installation of a throttle with a damper with a drive and a swirler on the suction branch of a centrifugal fan allows the swirler of the gas-air mixture to be positioned opposite the suction branch of the fan, which ensures that the entire incoming flow of gas and air is directed strictly through the fan with subsequent readings of the gas-air mixture by a volumetric flow sensor located at the outlet of the centrifugal fan, which makes it possible to obtain more accurate data on the gas-air mixture that has passed through the fan for more accurate regulation of the supplied portion of gas.
Установка дросселя в области разряжения газа позволяет в целом реализовать работу заявляемого устройства. В этой области происходит смешение природного газа, выходящего из подводящего газового патрубка под избыточным давлением, и воздуха из помещения. Попадая в область разряжения на всасывающем патрубке вентилятора, они гарантировано смешиваются и строго направляются к горелочной трубе. При этом вентилятор, подобно вихревому насосу, создает увеличение давления из-за центробежной силы, возникающей при вращении лопастей вентилятора и действующей на газовоздушную смесь, при этом газовоздушный поток двигается из области разряжения до вентилятора (на всасывающем патрубке, где и установлен дроссель) в область повышенного давления (на нагнетающем патрубке подачи газовоздушной смеси). Тем самым обеспечивается перекачивание газовоздушной смеси из области низкого давления в область, где вентилятор за счет механической работы создает более высокое давление.Installing the throttle in the gas vacuum area allows the operation of the claimed device to be implemented as a whole. In this area, natural gas, exiting the gas supply pipe under excess pressure, and air from the room are mixed. Getting into the vacuum area on the fan suction pipe, they are guaranteed to mix and are strictly directed to the burner pipe. In this case, the fan, like a vortex pump, creates an increase in pressure due to the centrifugal force that occurs when the fan blades rotate and acts on the gas-air mixture, while the gas-air flow moves from the vacuum area to the fan (on the suction pipe, where the throttle is installed) to the high-pressure area (on the discharge pipe for supplying the gas-air mixture). This ensures that the gas-air mixture is pumped from the low-pressure area to the area where the fan creates higher pressure due to mechanical work.
Поддержание соотношения «газ-воздух» предполагает соблюдение требуемой пропорции газа и воздуха. Заявляемое устройство позволяет модулировать тепловую мощность горелки (то есть увеличивать или уменьшать количество сжигаемого газа), при этом процесс сжигания газа должен соблюдаться во всем рабочем диапазоне при заданном и постоянном соотношении газ-воздух для:Maintaining the gas-to-air ratio involves maintaining the required proportion of gas and air. The claimed device allows modulating the thermal power of the burner (i.e. increasing or decreasing the amount of gas burned), while the gas combustion process must be maintained throughout the entire operating range at a given and constant gas-to-air ratio for:
- полноты сжигания топлива;- completeness of fuel combustion;
- правильной и безопасной работы котла и горелочной трубы, которые рассчитаны на работу при строго определенных параметрах горения, зависящих от соотношения газа и воздуха, температуры на горелке, коэффициента избытка воздуха, содержания углекислого газа и т.д.;- correct and safe operation of the boiler and burner pipe, which are designed to operate under strictly defined combustion parameters, depending on the ratio of gas and air, the temperature at the burner, the excess air coefficient, the carbon dioxide content, etc.;
- обеспечения минимального количества вредных выбросов на всем рабочем диапазоне.- ensuring a minimum amount of harmful emissions throughout the entire operating range.
В итоге, рассмотренные конструктивные особенности заявляемого решения обеспечивают постоянное отслеживание и регулировку соотношения газ-воздух для полноценного и качественного процесса сжигания газа.As a result, the considered design features of the claimed solution ensure constant monitoring and regulation of the gas-air ratio for a complete and high-quality gas combustion process.
На фиг.1 показана конструкция заявляемого устройства.Fig. 1 shows the design of the claimed device.
На фиг.2 показана конструкция заслонки с ограничительными элементами в виде направляющего кругового паза.Fig. 2 shows the design of a damper with restrictive elements in the form of a circular guide groove.
На фиг.3а показана конструкция заслонки с ограничительными элементами в виде внешней направляющей, на фиг.3б - вид спереди конструкции завихрителя.Fig. 3a shows the design of the damper with restrictive elements in the form of an external guide, Fig. 3b shows the front view of the swirler design.
На фиг.4а показан вид спереди конструкции завихрителя, на фиг.4б - вид сбоку конструкции завихрителя.Fig. 4a shows a front view of the swirler design, and Fig. 4b shows a side view of the swirler design.
Заявляемое устройство содержит запорное устройство 1 на входе, представляющее собой электромагнитный клапан, которое управляется электронным блоком управления 2 центробежного вентилятора 3.The claimed device contains a shut-off
Также устройство содержит несущую пластину 4, на которой с одной стороны закреплен электромагнитный клапан 1 и подводящий газовый патрубок 5, а с другой стороны - дроссель 6 с заслонкой 7 и завихрителем 8.The device also contains a supporting
Несущая пластина 4 служит для создания кольцевого канала для забора воздуха завихрителем 8, образованным между несущей пластиной 4 и центробежным вентилятором 3.The supporting
Подводящий газовый патрубок 5 с сенсором объемного расхода газа 9 расположен на входе дросселя 6. При этом газовый патрубок 5 имеет постоянное и известное сечение, для дальнейшего расчета в алгоритме управления. Сенсор объемного расхода газа 9 подводящего газового патрубка 5 представляет собой термоанемометр, снабженный элементом термокоррекции для обеспечения корректных показаний при различных температурах подводимого природного газа.The
Центробежный вентилятор 3 соединен с патрубком подачи газовоздушной смеси 10 к горелочной трубе 11, снабженным сенсором объемного расхода газовоздушной смеси 12. Сенсор 12 представляет собой термоанемометр, снабженный элементом термокоррекции для обеспечения корректных показаний при различных температурах подводимого воздуха и газовоздушной смеси.The
Электронный блок управления 2 принимает сигналы от сенсора объемного расхода газа 9 подводящего газового патрубка 5 и сенсора объемного расхода газовоздушной смеси 12 патрубка подачи газовоздушной смеси 10 к горелочной трубе 11, а также управляет шаговым двигателем (не показан).The
Центробежный вентилятор 3 обеспечивает увеличение давления для работы заявляемого устройства, управляемого внешним контроллером водогрейного котла. Под режим работы этого внешнего контроллера котла и подстраивается процесс регулирования соотношения газ-воздух заявляемого устройства.The
Дроссель 6 (фиг.2) представляет собой пластину с выполненным по центру сквозным отверстием 13, на котором происходит регулирование расхода газа. В углублении дросселя 6 выполнены пазы: круговой паз 14 переменного сечения с круговыми направляющими для установки заслонки 7, паз со спиральными каналами 15 для сброса газа с дросселя 6 в завихритель 8, паз 16 для зубчатого сектора заслонки 7. Дроссель 6 снабжен также осью 17 для вращения заслонки 7 внутри него.The throttle 6 (Fig. 2) is a plate with a
Заслонка 7 представляет собой пластину в виде зубчатого колеса (фиг.3а) или в виде сектора с круговым пазом переменного сечения (фиг.3б) для плавного регулирования расхода через дроссель 6, снабженного зубчатым сектором 18 для получения вращательного движения от шестерни шагового двигателя. В заслонке 7 выполнено отверстие 19, на котором осуществляется вращательное движение заслонки 7 внутри дросселя 6.The
При этом заслона 7 содержит ограничительные элементы в виде направляющего кругового паза 20 (фиг.3а) или внешней направляющей (фиг.3б) для ограничения угла поворота.In this case, the
Завихритель 8 представляет собой крыльчатку с радиальными загнутыми лопатками 21 (фиг.4а) и крышкой 22 (фиг.4б). С одной стороны завихрителя 8 выполнено сопло Вентури 23 со встроенными в него коаксиальным патрубком 24, через которое газ попадает в завихритель 8, а с другой стороны выполнено отверстие 25 для подачи газовоздушной смеси в центробежный вентилятор 3.The
Встроенный коаксиальный патрубок 24 выполнен в виде коаксиальных каналов: основного канала 26, через который газ попадает в завихритель 8 из дросселя 6, и вспомогательных каналов 27, через который в завихритель 8 попадает газ, отраженный от заслонки 7 дросселя 6.The built-in
Заявляемое устройство работает следующим образом.The claimed device operates as follows.
После включения центробежного вентилятора 3 в работу, завихритель 8, дроссель 6 и заслонка 7 находятся в области разряжения на всасывающем патрубке вентилятора 3, при этом сенсор расхода газовоздушной смеси 12 регистрирует поток воздуха после вентилятора 3.After the
Воздух поступает в завихритель 8 вдоль радиальных загнутых лопаток 21, а сопло Вентури 23 с коаксиальными каналами 26 и 27 находится таким образом напротив всасывающего патрубка вентилятора 3.Air enters the
По текущему сигналу сенсора объемного расхода газовоздушной смеси 12 электронный блок управления 2 вычисляет теоретически необходимый сигнал сенсора объемного расхода газа 9 подводящего газового патрубка 5.Based on the current signal from the gas-air mixture
Электронный блок управления 2 снабжен настроечной функцией для настройки соотношения газ-воздух, а также функцией термокоррекции.The
Настроечный коэффициент является функцией расхода газовоздушной смеси:The adjustment coefficient is a function of the gas-air mixture flow rate:
Настройка соотношения газ-воздух заключается в построении функции коэффициента kp от текущего расхода газовоздушной смеси таким образом, чтобы корректировать теоретическое значение требуемого сигнала расхода газа во всем диапазоне тепловой мощности. То есть для настройки соотношения газ-воздух за основу принято каноническое уравнение прямой линии на плоскости.Setting the gas-air ratio consists of constructing the function of the coefficient k p from the current gas-air mixture flow rate in such a way as to correct the theoretical value of the required gas flow rate signal over the entire range of thermal power. That is, to set the gas-air ratio, the canonical equation of a straight line on a plane is taken as a basis.
В электронном блоке управления 2 коррекция показания сенсоров объемного расхода газа 9 и газовоздушной смеси 12 осуществляется следующим образом: головка таких сенсоров снабжена корректирующим термистором или внешним датчиком для считывания температуры измеряемой среды.In the
Функция коррекции значения сигнала сенсора объемного расхода газа 9 и газовоздушной смеси 12 принимает следующий вид:The function for correcting the value of the signal from the sensor of the volumetric flow of
гдеWhere
k - среднее арифметическое разностей между значениями сигналов сенсора объемного расхода на каждый градус;k is the arithmetic mean of the differences between the values of the volumetric flow sensor signals for each degree;
- значение сигнала с корректирующего термистора при комнатной температуре; - the value of the signal from the correction thermistor at room temperature;
t' - текущее значение сигнала с корректирующего термометра.t' - current value of the signal from the correction thermometer.
Среднее арифметическое разностей между значениями сигналов сенсора объемного расхода газа 9 и газовоздушной смеси 12 на каждый градус k определяется следующим образом:The arithmetic mean of the differences between the values of the signals of the gas
Заслонка 7 устанавливается в положение, соответствующее розжигу. На заслонке 7 выполнен зубчатый сектор 18 (либо заслонка в целом представляет собой зубчатое колесо), в зацеплении с которым находится шестерня шагового двигателя, при повороте которой передается вращение на заслонку 7, соответственно, изменяется сечение дросселя 6.The
Далее открывается электромагнитный клапан 1, являющийся запорным устройством. Сенсор объемного расхода газа 9 регистрирует расход газа через подводящий газовый патрубок 5 к дросселю 6.Next, the
Попадая в дроссель 6, поток газа направляется в зауженное сечение, образованное круговым пазом заслонки и отверстием 19 для вращения заслонки 7 в дросселе 6. Таким образом устанавливается необходимый объемный расход газа.Entering the
При дросселировании газа на заслонке 7 основная часть газа разделяется на три части:When throttling the gas on
1) часть газа проходит через сечение дросселя 6 и попадает во внутренний патрубок 24 в сопле Вентури 23 завихрителя 8;1) part of the gas passes through the section of the
2) часть отраженного от заслонки 7 газа попадает по коаксиальному каналу трубка 24 в области разряжения сопла Вентури 23;2) part of the gas reflected from the
3) часть газа протекает по спиральным каналам 15 дросселя 6 к началу радиальных лопаток 21 завихрителя 8, где захватывается потоком воздуха и попадает в завихритель 8, тем самым обеспечивая герметичность устройства.3) part of the gas flows through the
Шаговый двигатель стремится установить заслонку 7 дросселя 6 таким образом, чтобы разница между текущим значением сигнала сенсора объемного расхода газа 9 и теоретически необходимым значением была минимальной или стремилась к нулю.The stepper motor tends to set the
Целевая функция для регулирования объемного расхода газа имеет следующий вид:The objective function for regulating the volumetric gas flow rate is as follows:
Теоретически необходимое значение сигнала сенсора объемного расхода газа 9 определяется следующим выражением:The theoretically required value of the signal from the volumetric
гдеWhere
- теоретически необходимый сигнал сенсора объемного расхода газа 9 по значению; - theoretically required signal of the gas
- текущее значение расхода газовоздушной смеси (сигнал сенсора объемного расхода газовоздушной смеси 12 за вентилятором 3); - current value of the gas-air mixture flow rate (signal from the gas-air mixture volume
- текущее значение расхода газа на входе в горелочный узел (сигнал сенсора объемного расхода газа 9); - current value of gas flow rate at the inlet to the burner unit (signal from volumetric gas flow sensor 9);
n - нулевое значение сигнала сенсора объемного расхода газа 9 в покое, при отсутствии расхода, при комнатной температуре;n is the zero value of the signal from the volumetric
Sc - площадь сечения контрольного участка, в котором расположен сенсор объемного расхода газовоздушной смеси 12, мм2;S c - cross-sectional area of the control section in which the sensor of the volumetric flow of the gas-
Sг - площадь сечения контрольного участка, в котором расположен сенсор объемного расхода газа 9, мм2;S g is the cross-sectional area of the control section in which the
kp - настроечный коэффициент по выражению (1).k p is the tuning coefficient according to expression (1).
Алгоритм работы заявляемого устройства имеет следующий порядок действия во время работы:The operating algorithm of the claimed device has the following order of action during operation:
1) определение значения по текущему значению сенсора объемного расхода газовоздушной смеси 12;1) definition of meaning according to the current value of the gas-air mixture
2) определение коэффициентов регулирования;2) determination of control coefficients;
3) проверка условия и генерация управляющего воздействия Р (0 - открытие заслонки 7, 1 - закрытие заслонки 7).3) checking the condition and generating the control action P (0 - opening of
При отклонении показаний необходимого расхода газа и текущего расхода газа электронный блок управления 2 дает команду на открытие или закрытие заслонки 7, пока разница между целевым и текущим значением не будет равна нулю. Таким образом поддерживается постоянное соотношение газ-воздух.If the required gas flow rate and the current gas flow rate deviate, the
При этом соотношение газ-воздух учитывается каждый раз при определении теоретического сигнала сенсора объемного расхода газа 9 и текущего значения сигнала сенсора объемного расхода газовоздушной смеси 12, что позволяет не только поддерживать соотношение газ-воздух, но также обеспечивать это соотношение при изменении тепловой мощности (модуляции).In this case, the gas-air ratio is taken into account each time when determining the theoretical signal of the gas
Заявляемое устройство при его упрощенной конструкции обеспечивает качественную подготовку горючей газовоздушной смеси в рациональном соотношении газ-воздух для полноценного сжигания топлива с избытком воздуха в широком диапазоне мощностей с низкой эмиссией вредных выбросов, что выгодно отличает его среди аналогов.The claimed device, with its simplified design, ensures high-quality preparation of a combustible gas-air mixture in a rational gas-air ratio for complete combustion of fuel with excess air in a wide range of capacities with low emissions of harmful emissions, which distinguishes it favorably from its analogues.
Claims (6)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2838110C1 true RU2838110C1 (en) | 2025-04-11 |
Family
ID=
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU38898U1 (en) * | 2004-01-27 | 2004-07-10 | Открытое акционерное общество "Стройтрансгаз" | GAS PREPARATION ASSEMBLY |
| US20130224670A1 (en) * | 2010-07-12 | 2013-08-29 | Gas Point S.R.L. | Premix gas burner |
| EP2660515A2 (en) * | 2012-04-30 | 2013-11-06 | Daesung Industrial Co., Ltd. | Premix combustion device of gas burner |
| RU2511783C1 (en) * | 2012-12-21 | 2014-04-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный энергетический университет" (ФГБОУ ВПО "КГЭУ") | Burner for gas burning |
| US9097419B2 (en) * | 2008-04-30 | 2015-08-04 | Gas Point S.R.L. | Premix gas burner |
| RU2693538C2 (en) * | 2015-03-17 | 2019-07-03 | Интергэс Хитинг Эссетс Б.В. | Apparatus and method for mixing combustible gas and combustion air, provided with hot water plant equipped with corresponding heat mass flow sensor, and method for measuring mass flow rate of gas stream |
| EP3663648A1 (en) * | 2018-12-05 | 2020-06-10 | Vaillant GmbH | Method and device for regulating the mixing ratio of combustion air and combustion gas in a combustion process |
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU38898U1 (en) * | 2004-01-27 | 2004-07-10 | Открытое акционерное общество "Стройтрансгаз" | GAS PREPARATION ASSEMBLY |
| US9097419B2 (en) * | 2008-04-30 | 2015-08-04 | Gas Point S.R.L. | Premix gas burner |
| US20130224670A1 (en) * | 2010-07-12 | 2013-08-29 | Gas Point S.R.L. | Premix gas burner |
| EP2660515A2 (en) * | 2012-04-30 | 2013-11-06 | Daesung Industrial Co., Ltd. | Premix combustion device of gas burner |
| RU2511783C1 (en) * | 2012-12-21 | 2014-04-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный энергетический университет" (ФГБОУ ВПО "КГЭУ") | Burner for gas burning |
| RU2693538C2 (en) * | 2015-03-17 | 2019-07-03 | Интергэс Хитинг Эссетс Б.В. | Apparatus and method for mixing combustible gas and combustion air, provided with hot water plant equipped with corresponding heat mass flow sensor, and method for measuring mass flow rate of gas stream |
| EP3663648A1 (en) * | 2018-12-05 | 2020-06-10 | Vaillant GmbH | Method and device for regulating the mixing ratio of combustion air and combustion gas in a combustion process |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN106642711B (en) | Dual sensing combustion system | |
| US5685707A (en) | Integrated burner assembly | |
| US8230825B2 (en) | Boiler control system | |
| JPS6030406B2 (en) | Method and device for adjusting air/fuel mixture in a combustor having a carburetor tube | |
| CA2582197C (en) | System and method for combustion-air modulation of a gas-fired heating system | |
| US20060105279A1 (en) | Feedback control for modulating gas burner | |
| WO2009088016A1 (en) | Fuel supply device | |
| JPH07189741A (en) | Equipment and method of determining and controlling temperature of primary zone of combustion chamber | |
| CN110894955B (en) | Burner with a burner head | |
| RU2838110C1 (en) | Device for complete premixing of natural gas and air | |
| US9677765B2 (en) | Pneumatic composite having mass balancing | |
| JP7708653B2 (en) | premixing device | |
| JPS5843655B2 (en) | combustion device | |
| AU2011202376B2 (en) | Warm-air heater | |
| US20250137639A1 (en) | Device for the delivery of a combustible gaseous mixture and procedure | |
| CN116734286A (en) | Apparatus and method for controlling fuel-oxidant mixture in a premix gas burner | |
| JP6085965B2 (en) | Water heater | |
| JP7538759B2 (en) | Premixing Device | |
| JPH11325459A (en) | Combustor and control method thereof | |
| JP2644415B2 (en) | Forced air combustion device | |
| JP3897608B2 (en) | Gas turbine equipment | |
| HK1230709A1 (en) | Device for controlling the combustion of a burner | |
| WO2023119182A1 (en) | Method and apparatus for monitoring and controlling combustion in combustible gas burner apparatus | |
| JPH02161209A (en) | Fuel-burning equipment | |
| JPH0875144A (en) | Gas burner |