專利名稱：使用固體煤炭的溫水鍋爐及其自動(dòng)控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及使用顆粒狀煤炭等固體燃料的溫水鍋爐及其自動(dòng)控制裝置。其能實(shí)現(xiàn)燃料供給和爐灰處理的自動(dòng)控制，能根據(jù)所測(cè)得的水室的水位和溫度有效地控制鍋爐的運(yùn)行時(shí)間，以保持和供給一定的溫水，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定運(yùn)行和自動(dòng)化運(yùn)行。
眾所周知，顆粒狀煤炭等固體燃料與油類燃料相比，具有燃料費(fèi)低廉的優(yōu)點(diǎn)，但由于不像油那樣可通過(guò)管道輸送，因此不僅較難實(shí)現(xiàn)連續(xù)的燃料供給，而且燃燒后還殘留著煤渣處理的難題。
因此，使用固體燃料時(shí)，要實(shí)現(xiàn)燃料自動(dòng)供給，其機(jī)械上結(jié)構(gòu)將相當(dāng)復(fù)雜，而且體積龐大。另外，由于制造費(fèi)用過(guò)高和多數(shù)部件可能發(fā)生頻繁的故障，所以從過(guò)去到現(xiàn)在關(guān)于煤炭鍋爐的技術(shù)研究從未間斷過(guò)，而且不斷有成果發(fā)表，但實(shí)際應(yīng)用中出現(xiàn)的問(wèn)題仍沒(méi)有獲得充分的解決。
另外，以煤炭為燃料的鍋爐雖然具有燃料費(fèi)用較經(jīng)濟(jì)的優(yōu)點(diǎn)，但更希望它能具備與燃油鍋爐同樣的自動(dòng)化系統(tǒng)。
這就是說(shuō)，不僅要求實(shí)現(xiàn)固體燃料持續(xù)地供給和煤渣處理的自動(dòng)化，同時(shí)還要求檢測(cè)水室溫度，通過(guò)溫水循環(huán)的控制電路來(lái)實(shí)現(xiàn)水室溫度的自動(dòng)調(diào)節(jié)。
過(guò)去的固體燃料鍋爐只限于實(shí)現(xiàn)上述要求中的任何一項(xiàng)，而且是用較復(fù)雜的結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)。另外，水室內(nèi)溫度控制歷來(lái)是籍雙金屬等隨溫度而變化的特殊金屬來(lái)檢測(cè)水室內(nèi)的溫度并通過(guò)晶體管電路來(lái)使繼電器和接觸器產(chǎn)生動(dòng)作的。
這種方式長(zhǎng)期使用時(shí)，誤動(dòng)作比較頻繁，另一方面，對(duì)于水室的低水位只具有報(bào)警的功能而沒(méi)有切斷裝置，因此存在著爆炸的危險(xiǎn)，使用不夠安全。
本發(fā)明鑒于上述各點(diǎn)，擬在設(shè)定的時(shí)間內(nèi)周期性地供給燃料，并提供能檢測(cè)水室溫度，當(dāng)達(dá)到所容許的溫度時(shí)能使所有動(dòng)作自動(dòng)停止的溫度調(diào)節(jié)功能。
為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明采取了以下諸技術(shù)手段(1)在實(shí)現(xiàn)固體燃料的自動(dòng)供給，燃燒和爐灰處理時(shí)，改進(jìn)了結(jié)構(gòu)，能以簡(jiǎn)單的機(jī)構(gòu)達(dá)到上述目的。
(2)對(duì)鍋爐的運(yùn)行進(jìn)行周期性的自動(dòng)控制，節(jié)省燃料，始終以最佳的狀態(tài)運(yùn)行。
(3)使燃料的熱量在水室中充分被吸收，最大限度地防止熱損耗，對(duì)由于溫水流出而引起的溫度降落能迅速采取對(duì)策，以謀求最高的熱效率。
(4)若鍋爐內(nèi)出現(xiàn)滿水狀態(tài)，各負(fù)荷的信號(hào)被切斷，使鍋爐中止工作;對(duì)低水位則要求達(dá)到完美的安全性。
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的一實(shí)施例作詳細(xì)說(shuō)明。


圖1是按本發(fā)明的使用固體煤炭的溫水鍋爐的截面圖;圖2是上述鍋爐的正面圖，局部剖視圖，圖3是上述鍋爐作用示意圖，圖4是上述鍋爐的橫截面圖，圖5是爐柵剖面圖，圖6是圖5的X-X′剖視圖，圖7(a)、(b)是活塞作用示意圖，圖8是上述鍋爐的控制回路的方塊構(gòu)成圖，圖9是上述控制回路的詳細(xì)回路圖，圖10是上述控制回路的各回路單元的時(shí)間圖。
圖1為按本發(fā)明的鍋爐A的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。大體上分為燃料供給部、燃燒部、爐灰處理部、送風(fēng)部、控制部、和集塵部。燃料供結(jié)部的煤斗1設(shè)有一可開(kāi)閉的燃料投入口1′，煤斗下部設(shè)有一水平方向往復(fù)移動(dòng)的活塞2，能把從煤斗1內(nèi)部流出的固體燃料截止、推送到燃燒室S中。
在活塞2上連接一連桿3，它同連桿5相連接，連桿5可圍繞著軸4轉(zhuǎn)動(dòng)，在其下端的工作連桿6同電動(dòng)機(jī)M的偏心連桿7相連，因此當(dāng)電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)時(shí)，曲軸25也旋轉(zhuǎn)，并通過(guò)與曲軸25相連的偏心連桿7使工作連桿6往復(fù)轉(zhuǎn)動(dòng)，于是同它相連的轉(zhuǎn)動(dòng)連桿5以軸4為中心而往復(fù)轉(zhuǎn)動(dòng)，使上面的活塞桿3開(kāi)始推動(dòng)活塞2在滑板8上作前后的移動(dòng)。電動(dòng)機(jī)M是以永久磁鐵為磁場(chǎng)的直流電動(dòng)機(jī)，在電動(dòng)機(jī)運(yùn)行中即使將電源切斷，電動(dòng)機(jī)軸最終也能自動(dòng)停止在最初的位置，因此若籍助于后面所述的定時(shí)器對(duì)電動(dòng)機(jī)短暫地施加電壓時(shí)，則如圖1所示那樣，當(dāng)活塞2通過(guò)電動(dòng)機(jī)M而后退時(shí)，煤斗1中便有一定量的燃料流出，當(dāng)電動(dòng)機(jī)斷電后，通過(guò)其復(fù)位機(jī)能使活塞2向前推到原來(lái)的位置，把流出的燃料推到爐柵13上。因此只要使電動(dòng)機(jī)M周期性地工作，每次就能將定量的固體燃料送到爐內(nèi)。
在給煤動(dòng)作的同時(shí)，也能實(shí)現(xiàn)爐渣處理。在工作連桿6的下端連有一根很長(zhǎng)的往復(fù)連桿9，其末端與連桿10相連，使除灰板11同時(shí)來(lái)回?cái)[動(dòng)。
如上所述，在活塞的一個(gè)往復(fù)動(dòng)程期間，由往復(fù)連桿9所牽引的連桿10開(kāi)始使除灰板11轉(zhuǎn)動(dòng)。另一方面，燃料在爐柵13上燃燒以后，變成煤渣，爐柵13在移送方向開(kāi)有長(zhǎng)孔13′，在底部有支持凸緣13″。
此煤渣在新的燃料進(jìn)入的同時(shí)被推向除灰板11，為了防止煤渣的積聚，除灰板11將煤渣輕輕地敲打使它落在下面的存灰器中。
上述動(dòng)作是通過(guò)電動(dòng)機(jī)M使燃料供給部的活塞2前后運(yùn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的(參閱圖3和圖7)。燃燒部占鍋爐腔體A的大部分，包括燃燒室S和水室W。
爐柵13是從滑板8延伸出來(lái)的，位于燃燒室S的中央，燃燒室的四周同上部的水室W相連，所以能夠吸收高熱量。燃燒室的上部，即水室W的中央部分有一煙道14垂直貫穿水室W后而通到集塵室15，因此燃燒室S的排出氣體通過(guò)煙道14的同時(shí)與水室W的水進(jìn)行熱交換，將水加熱后再經(jīng)過(guò)集塵室15流到煙道14′而向集塵器16排出。
集塵室15的周?chē)碛新菪?2，上面蓋子17內(nèi)部有溫水，它們與集塵室15內(nèi)的熱空氣進(jìn)行熱交換。蓋子17可以開(kāi)閉，因此能對(duì)內(nèi)部進(jìn)行清洗和清除粉塵。
集塵器16底部有一除灰門(mén)23，以便將積聚的粉塵排除;集塵器16內(nèi)部設(shè)有多塊分散板24進(jìn)行階段式除塵。
因此，隨同燃燒氣排出的粉塵撞擊到分散板24上面而向出灰斗16′落下，以便收集起來(lái)。另一方面，送風(fēng)部在下面裝有送風(fēng)機(jī)18，同送風(fēng)管19相連，并通到爐柵13底部的漏斗狀的鐵皮斗20，它的底部設(shè)有一遮板21，可籍重錘的重力進(jìn)行開(kāi)閉。
如圖2所示，遮板21的絞連點(diǎn)的后部形成一重錘21′，當(dāng)爐灰處理完畢后，遮板就會(huì)自然關(guān)閉。因此當(dāng)送風(fēng)機(jī)18運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，空氣通過(guò)送風(fēng)管19而進(jìn)入鐵皮斗20進(jìn)行擴(kuò)散后，通過(guò)爐柵13上的氣孔13供應(yīng)，一方面使燃燒更加均勻，另一方面在送風(fēng)管19的中部還垂直連接有一根二次空氣管26一直通到燃燒室S，從而向燃燒室內(nèi)供應(yīng)輔助空氣，使廢氣排出。
在燃燒時(shí)從爐柵13上的通風(fēng)孔13′落向鐵皮斗20的微量煤灰積聚在擋板21上，可每天一次(或更長(zhǎng)的時(shí)間一次)在送風(fēng)機(jī)18停止時(shí)打開(kāi)檔板21進(jìn)行清除。此時(shí)送風(fēng)機(jī)18已停止向存灰器12送風(fēng)，煤灰取走后，檔板籍重錘21的自重而關(guān)閉。
用以控制上述機(jī)械結(jié)構(gòu)的電子電路如圖9所示。它具有水室W的滿水狀態(tài)、溫度狀態(tài)、電動(dòng)機(jī)M的周期性動(dòng)作，以及送風(fēng)機(jī)18的驅(qū)動(dòng)等的自動(dòng)檢測(cè)和控制功能。
即由接有電阻R1，VR2，和電容器C1的振蕩器A1與計(jì)數(shù)器A4相連接所構(gòu)成的振蕩部26同由“與門(mén)”AИD1，“或門(mén)”O(jiān)R1，和反向器I1所組成的邏輯控制部28相連，其輸出端子經(jīng)過(guò)由電阻R3，R4，電容器C2和起動(dòng)定時(shí)器A6所構(gòu)成的起動(dòng)定時(shí)部29接到由反向器I2，電阻R5和發(fā)光二極管LED1串聯(lián)接成的顯示部30，和由電動(dòng)機(jī)信號(hào)檢測(cè)端子MS和電阻R6，電容器C3及反向器I3，“或門(mén)”O(jiān)R2所組成的電動(dòng)機(jī)信號(hào)檢測(cè)部31。由電阻R24～R27、晶體管Q6～Q8，發(fā)光二極管LED6，雙向可控硅TD3和二極管D1所組成的電路接到電動(dòng)機(jī)M上而構(gòu)成電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)部32。
另外，為了更有效地運(yùn)行水泵P，振蕩器A2的端子2、3、4上接有電阻R7，VR8和電容器C4，端子1通過(guò)反向器I4同振蕩部26的振蕩器A1的端子1相連。由振蕩器A2的輸出端子6同計(jì)數(shù)器A5的端子3相連而構(gòu)成的振蕩部27通過(guò)“或門(mén)”O(jiān)R3和電阻R9、R10、R22使發(fā)光二極管LED2，晶體管Q1-Q3，和雙向可控硅TD1動(dòng)作，構(gòu)成對(duì)水泵P進(jìn)行控制的水泵驅(qū)動(dòng)部33。
另一方面，檢測(cè)鍋爐溫水的溫度的傳感器TS同電阻R11～R17相連接，由設(shè)定電阻VR18所設(shè)定的溫度值連到比較器OP1和OP2上面構(gòu)成水室溫度的檢測(cè)部34，其輸出通過(guò)由“或門(mén)”O(jiān)R4和“與門(mén)”AИD2所組成的觸發(fā)器接到“或門(mén)”O(jiān)R3的一端，“或門(mén)”O(jiān)R5另一端接到復(fù)位時(shí)間控制部35，該復(fù)位時(shí)間控制部35是由一與振蕩部27中定時(shí)器A5的端子6相連的反向器I5與電容器C5、電阻R19，定時(shí)器A7以及電阻R20和電容器C6共同組成的?！盎蜷T(mén)”O(jiān)R5的輸出端接到“與門(mén)”AИD3的一端，AИD3的另一端接到電動(dòng)機(jī)信號(hào)檢測(cè)部31。反向器I6接在AИD3的輸出端，并與發(fā)光二極管LED4，LED5和電阻R21串聯(lián)連接，通過(guò)發(fā)光二極管LED5而動(dòng)作的晶體管Q4和Q5上接有電阻R25，電容器C7，雙向可控硅TD2和整流橋BD1組成送風(fēng)機(jī)驅(qū)動(dòng)部36。
另外檢測(cè)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)部32故障的故障警報(bào)部37是將電阻R28～R32、比較器OP3、電容器C9和發(fā)光二極管LED7連接在一起構(gòu)成的。
未說(shuō)明的符號(hào)F是保險(xiǎn)絲，Vc是供給電源，AC1～AC3是交流電源。
這里，先通過(guò)鍋爐系統(tǒng)工作來(lái)說(shuō)明馬達(dá)M運(yùn)轉(zhuǎn)，向燃燒室S供應(yīng)固體燃料的過(guò)程。
鍋爐電源一被接通，由整流部(圖中沒(méi)有表示)全波整流的供給電源Vc加在本發(fā)明的控制裝置上，振蕩部26的振蕩器A1按照電阻R1、VR2和電容器C1的時(shí)間常數(shù)，將一定周期信號(hào)加在計(jì)數(shù)器A4的輸入端子2上。
隨后，計(jì)數(shù)器A4運(yùn)轉(zhuǎn)，假設(shè)從輸出端6，輸出圖10(b)的信號(hào)(例如周期為2分鐘的信號(hào))，從輸出端5，輸出圖10(a)的信號(hào)(例如周期為4分鐘的信號(hào))，那么，通過(guò)“與門(mén)”AИD1，輸入到“或門(mén)”O(jiān)R1一端的信號(hào)如圖10(c)所示，具有一定的周期T1-T3。
但是，從計(jì)數(shù)器A4的輸出端5、6所輸出的圖10(a)、(b)的信號(hào)的周期是可以任意設(shè)定的。
于是，輸入到“或門(mén)”O(jiān)R1的一端的圖10(c)的信號(hào)，由于在T1～T2間變成“高”信號(hào)，所以與另一側(cè)輸入無(wú)關(guān)，從該“或門(mén)”O(jiān)R1輸出“高”信號(hào)，通過(guò)反向器I1輸出反向的“低”信號(hào);供給電源Vc經(jīng)過(guò)電阻R3和電容器C2，流向反向器I1同時(shí)，在起動(dòng)定時(shí)器A6的輸入端2上加上“高”電壓，使鍋爐成為工作狀態(tài)。
于是，在起動(dòng)定時(shí)器A6的輸出端4上，“高”信號(hào)輸出，通過(guò)“或門(mén)”O(jiān)R2和電阻R24，將偏置電壓加在晶體三極管Q6基極上，接通該晶體三極管Q6。
因此，發(fā)光二極管LED6啟動(dòng)，連接著的達(dá)林頓光敏晶體三極管被接通，起動(dòng)雙向可控硅TD3的控制極，接通該雙向可控硅TD3。
由于接通了雙向可控硅TD3，驅(qū)動(dòng)電源AC3通過(guò)橋式整流二極管被全波整流，以直流電源施加于馬達(dá)M上，啟動(dòng)該馬達(dá)M。
因而，通過(guò)啟動(dòng)馬達(dá)M，活塞2后退同時(shí)，從煤斗1就會(huì)流出一定數(shù)量燃料，通過(guò)具備復(fù)原功能的馬達(dá)M，活塞2前進(jìn)到原來(lái)位置時(shí)，因?yàn)榱鞒鋈剂媳煌频綘t柵13上，所以圖10(c)的T1～T2的狀態(tài)周期地重復(fù)，完成燃料供應(yīng)。與該動(dòng)作發(fā)生同時(shí)，灰的處理也同時(shí)開(kāi)始，馬達(dá)M工作一個(gè)行程時(shí)，往復(fù)連桿9牽引，使除去板11回轉(zhuǎn)，那么在爐柵上燃燒后，所形成的熔塊在新燃料進(jìn)入的同時(shí)，被推向除去板11方向，為了防止這種熔塊堆積，除去板輕輕沖擊熔塊，使它們落在下面的存灰器12里，如上所述這個(gè)動(dòng)作是通過(guò)馬達(dá)M與燃料供給部的活塞2的前后移動(dòng)同時(shí)進(jìn)行的。
另外，從起動(dòng)定時(shí)器部29若輸出“高”信號(hào)，發(fā)光二極管LED1就接通，讓人們知道馬達(dá)M已起動(dòng)。
這時(shí)通過(guò)振蕩部26的計(jì)數(shù)器A4由“與門(mén)”AИD，輸出的信號(hào)，如圖10(c)所示，在T2～T5之間輸出“低”信號(hào)經(jīng)過(guò)“或門(mén)”O(jiān)R1和反向器I1，被反向的“高”信號(hào)施加在起動(dòng)定時(shí)器A6的輸入端2上，經(jīng)過(guò)電容器C2施加的“高”信號(hào)的電位與經(jīng)過(guò)電阻R3的供給電源Vc的電位成為等電位，該輸入端2上，“低”信號(hào)輸入。
因此，由于起動(dòng)定時(shí)器部29不動(dòng)作，顯示部30的發(fā)光二極管LED1，不亮;由于電動(dòng)機(jī)信號(hào)檢測(cè)部31的“或門(mén)”O(jiān)R2的輸出為“低”信號(hào)輸出，馬達(dá)M起動(dòng)中止，這時(shí)，馬達(dá)M在一個(gè)行程的運(yùn)行中，中止起動(dòng)時(shí)，在馬達(dá)信號(hào)端MS上，“低”信號(hào)輸入。
這里，當(dāng)馬達(dá)M起動(dòng)處于初期狀態(tài)時(shí)(例如約1秒)，在開(kāi)關(guān)信號(hào)發(fā)生部(沒(méi)有圖示)，產(chǎn)生“高”信號(hào)施加于馬達(dá)信號(hào)端MS上;隨后(例如大約6秒)“低”信號(hào)交替發(fā)生、施加。
因而，如上所述，在一個(gè)行程中，當(dāng)馬達(dá)M中止起動(dòng)時(shí)，在馬達(dá)信號(hào)端子MS上施加的“低”信號(hào)在反向器I3中反向，經(jīng)過(guò)“或門(mén)”O(jiān)R2，將“高”信號(hào)輸入馬達(dá)驅(qū)動(dòng)部32，繼續(xù)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)M。
由于馬達(dá)M起動(dòng)，從開(kāi)關(guān)信號(hào)發(fā)生部發(fā)出的“高”信號(hào)經(jīng)過(guò)電動(dòng)機(jī)信號(hào)檢測(cè)部31的馬達(dá)信號(hào)端子MS，施加于反向器I3的瞬間，“或門(mén)”O(jiān)R2的輸出再次變?yōu)椤暗汀毙盘?hào)，馬達(dá)驅(qū)動(dòng)部32成為不工作狀態(tài);另一方面，馬達(dá)M停在最初位置處于中止?fàn)顟B(tài)。這樣一來(lái)，如圖10(c)所示，若在T5～T6之間，再次在“與門(mén)”AИD1輸出“高”信號(hào)，那么上述動(dòng)作將會(huì)重復(fù)進(jìn)行。
下面，當(dāng)新燃料提供給鍋爐的爐柵13上之后，馬達(dá)M的起動(dòng)被中止情況下，說(shuō)明圖10(c)的T2～T5期間，送風(fēng)機(jī)18的起動(dòng)。
首先，水室溫度檢測(cè)部34的溫度傳感器TS檢測(cè)水室W內(nèi)溫度，分別將因周?chē)鷾囟榷兓碾妷菏┘釉诒容^器OP1，OP2的反向端子上。任意調(diào)整溫度給定電阻VR18，例如設(shè)水室W溫度為80℃時(shí)，實(shí)際上溫度傳感器TS測(cè)得的水室W內(nèi)的溫度為40℃的話，那么由于施加于比較器OP1，OP2上的分配電壓Vc＞Vb＞Va，所以從比較器OP1，OP2輸出“高”信號(hào)，分別輸入到送風(fēng)機(jī)驅(qū)動(dòng)部36的“或門(mén)”O(jiān)P4和“與門(mén)”AИD2的一端。
這樣的話，由“或門(mén)”O(jiān)P4和“與門(mén)”AИD2所組成的觸發(fā)器電路輸出“高”信號(hào)，施加在“或門(mén)”O(jiān)P5的輸入側(cè)的一端上，與另一端的輸入無(wú)關(guān)，“高”信號(hào)輸入給“與門(mén)”AИD3。這時(shí)，因?yàn)轳R達(dá)M處于起動(dòng)停止?fàn)顟B(tài)，所以加在電動(dòng)機(jī)信號(hào)檢測(cè)端MS上的“高”信號(hào)被施加于“與門(mén)”AИD3另一端上，使“高”信號(hào)輸出。從“與門(mén)”AИD3輸出的“高”信號(hào)因反向器I6而反向，所以供給電源Vc由于流經(jīng)電阻R21和發(fā)光二極管LED4、LED5，而被接通，送風(fēng)機(jī)18處于起動(dòng)狀態(tài)，同時(shí)通過(guò)發(fā)光二極管接通了以達(dá)林頓式連接的光敏晶體三極管Q4和晶體三極管Q5，經(jīng)過(guò)電阻R23，啟動(dòng)雙向可控硅TD2的控制極。
雙向可控硅一接通，驅(qū)動(dòng)電源AC2經(jīng)過(guò)橋式整流二極管BD1，傳到送風(fēng)機(jī)18，使其起動(dòng)。送風(fēng)機(jī)18一面驅(qū)動(dòng)，一面經(jīng)送風(fēng)管19，將擴(kuò)散到鐵皮斗20的空氣供給爐柵13的空氣流通孔13′，平穩(wěn)地促進(jìn)爐柵13上的燃燒，而且容易排出廢氣。這樣，由于送風(fēng)機(jī)18的起動(dòng)，水室W內(nèi)的溫度達(dá)到水室溫度檢測(cè)部34所設(shè)定的溫度(80℃)時(shí)，從比較器OP1，OP2輸出“低”信號(hào)，“與門(mén)”AИD3輸出的“低”信號(hào)輸入送風(fēng)機(jī)驅(qū)動(dòng)部36，送風(fēng)機(jī)18變?yōu)椴还ぷ鳡顟B(tài)。
隨后，若水室W內(nèi)溫度下降到設(shè)定溫度以下，就會(huì)重復(fù)上述動(dòng)作。一方面，例如如上所述，通過(guò)水室溫度檢測(cè)部34，送風(fēng)機(jī)驅(qū)動(dòng)部36工作時(shí)，從振蕩部26的計(jì)數(shù)器A4的端子5、6輸出的如圖10(a)、(b)的信號(hào)輸入“與門(mén)”AИD1;圖10(c)的T1～T2之間，“高”信號(hào)施加于起動(dòng)定時(shí)器29時(shí)，通過(guò)水室溫度檢測(cè)部34在“或門(mén)”O(jiān)R5輸出輸入的“高”信號(hào)被輸入到“與門(mén)”AИD3的一端時(shí)，若由于圖10(c)的T1～T2期間的“高”信號(hào)，馬達(dá)驅(qū)動(dòng)部32工作，那么在電動(dòng)機(jī)信號(hào)檢測(cè)部31，在初期狀態(tài)中“高”信號(hào)經(jīng)過(guò)電動(dòng)機(jī)信號(hào)檢測(cè)端子MS，輸入到“與門(mén)”AИD3的另一端，因此送風(fēng)機(jī)驅(qū)動(dòng)部36工作，可是，這時(shí)，與馬達(dá)M驅(qū)動(dòng)時(shí)，“低”信號(hào)傳到電動(dòng)機(jī)信號(hào)檢測(cè)端子(MS)上，所以該“低”信號(hào)再次輸入到“與門(mén)”AИD3的另一端。
于是，從“與門(mén)”AИD3有“低”信號(hào)輸出，因?yàn)樗惋L(fēng)機(jī)驅(qū)動(dòng)部36不工作，所以送風(fēng)機(jī)18會(huì)中止起動(dòng)。
就是說(shuō)，圖10(c)的T1～T2期間，馬達(dá)M起動(dòng)，新燃料反復(fù)供應(yīng)給爐柵13上的同時(shí)，由于新燃料進(jìn)入，燃燒后熔塊渣被推向除去板11方向，這時(shí)除去板11輕輕沖撞這些熔塊渣使之落在存灰器12里，并且熔塊渣碎裂，從由于新燃料進(jìn)入而被推出的熔塊渣中產(chǎn)生粉灰，所以為了不使粉灰通過(guò)鐵皮斗隨著擴(kuò)散空氣排出到外部去，在T1～T2時(shí)間里，送風(fēng)機(jī)18中止起動(dòng)。
隨后，如圖10(d)所示，T2～T5時(shí)間里，隨著送風(fēng)機(jī)18再次起動(dòng)，馬達(dá)M中止起動(dòng)。
下面，來(lái)說(shuō)明泵的起動(dòng)。首先，通過(guò)水室溫度檢測(cè)部34，由“或門(mén)”O(jiān)R4和“與門(mén)”AИD2構(gòu)成的觸發(fā)器電路的輸出為“高”信號(hào)時(shí)，該“高”信號(hào)經(jīng)過(guò)“或門(mén)”O(jiān)R3，施加于晶體三極管的基極上，一面由于可控硅關(guān)斷，泵驅(qū)動(dòng)部33不工作，泵P中止溫水循環(huán)動(dòng)作。
即，通過(guò)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)部32和送風(fēng)機(jī)驅(qū)動(dòng)部36，直到水室W內(nèi)溫度達(dá)到任意設(shè)定的溫度時(shí)，泵P的起動(dòng)才成為停止?fàn)顟B(tài)。
隨后，若水室W的溫度達(dá)到所設(shè)定的溫度，由“或門(mén)”O(jiān)R4和“與門(mén)”AИD2構(gòu)成的觸發(fā)器電路輸出“低”信號(hào)，加在振蕩部27上，那么該“低”信號(hào)在反向器I4被反向，以“高”信號(hào)輸入到振蕩器A2的端子1上。
這樣一來(lái)，振蕩器A2工作，按照電阻R7、VR8、電容器C4的時(shí)間常數(shù)的一定周期的振蕩信號(hào)施加于計(jì)數(shù)器A5的輸入端子3上。因而，在計(jì)數(shù)器A5的輸出端子5上，如圖10(e)所示，在T1～T3時(shí)間里，輸出“低”信號(hào)，其經(jīng)過(guò)電阻R10，將偏壓加于晶體三極管Q1的基極上，接通它。
因而，發(fā)光二極管LED2接通，告訴人們泵P處于起動(dòng)狀態(tài)，同時(shí)，由于發(fā)光二極管，接通了以達(dá)林頓方式連接著的光敏晶體三極管Q3，泵P起動(dòng)，使水室W內(nèi)的溫水循環(huán)。
另外，從計(jì)數(shù)器A5的輸出端5，經(jīng)過(guò)圖10(e)的T1～T3時(shí)間后，在T3～T5時(shí)間里輸出“高”信號(hào)，那么泵驅(qū)動(dòng)部33就中止起動(dòng)。通過(guò)水室溫度檢測(cè)部34，觸發(fā)器電路輸出“低”信號(hào)時(shí)，上述動(dòng)作反復(fù)進(jìn)行。
一方面，泵驅(qū)動(dòng)部33起動(dòng)時(shí)間里，送風(fēng)機(jī)驅(qū)動(dòng)部36和馬達(dá)32不工作，爐柵13內(nèi)的固體燃料，自然燃燒。
其次說(shuō)明再回復(fù)時(shí)間。在下面敘述中，送風(fēng)機(jī)18和燃料供給馬達(dá)M間歇起動(dòng)。
為了降低鍋爐溫度時(shí)，例如任意調(diào)整溫度設(shè)定電阻VR 使溫度達(dá)到80℃，而后再調(diào)整到20℃時(shí)，通過(guò)水室溫度檢測(cè)部34，觸發(fā)器電路的輸出，在伴隨溫水放熱的再回復(fù)時(shí)間里，由于輸出“低”信號(hào)狀態(tài)，因而送風(fēng)機(jī)18不起動(dòng)，該“低”信號(hào)輸入到振蕩部26的振蕩器A1的端子1上，由于復(fù)原，要使得馬達(dá)M再次不起動(dòng)。
但是，在供應(yīng)給爐柵13固體煤炭燃燒過(guò)程中，若超過(guò)一定時(shí)間，不輸入空氣，會(huì)發(fā)生燃燒著的固體燃料自然地熄滅。
因此，觸發(fā)器電路所輸出的“低”信號(hào)經(jīng)振蕩部27的反向器I4，被反向后的“高”信號(hào)加在振蕩器A2的端子1上，因而根據(jù)“高”信號(hào)，振蕩器A2和計(jì)數(shù)器A3工作，可是，這時(shí)，在計(jì)數(shù)器A5的輸出端6，如圖10(f)所示，在一定周期的時(shí)間T12(以及T14)中，輸出高脈沖信號(hào)。
于是，由于高脈沖信號(hào)T12，馬達(dá)驅(qū)動(dòng)部32起動(dòng)，此后，從計(jì)數(shù)器A5的端子6，在圖10(f)所示的T12～T14時(shí)間里，輸出“低”信號(hào)，同時(shí)，燃料供給馬達(dá)驅(qū)動(dòng)部32中止起動(dòng)，根據(jù)上述信號(hào)，定時(shí)器A7的輸出端子3輸出“高”信號(hào)，此信號(hào)是伴隨著電阻R20和電容器C6的時(shí)間常數(shù)而決定的，圖10(g)的T12～T13期間，由于起動(dòng)，空氣經(jīng)過(guò)流通孔13′，供給燃燒室S。
這樣，根據(jù)圖10(f)、(g)的時(shí)間，由于反復(fù)進(jìn)行間斷動(dòng)作，爐柵13上的固體燃料沒(méi)有熄滅，而是持續(xù)燃燒，隨后，若溫水放熱，達(dá)到水室溫度檢測(cè)部34的設(shè)定溫度20℃以下，那么，“或門(mén)”O(jiān)R4和“與門(mén)”AИD2所組成的觸發(fā)器電路輸出“高”信號(hào)，由于進(jìn)行上述動(dòng)作，水室W的溫水常常保持一定的溫度。
一方面，在馬達(dá)驅(qū)動(dòng)部32起動(dòng)狀態(tài)下，故障警報(bào)器37經(jīng)過(guò)雙向可控硅TD3經(jīng)過(guò)施加于上述馬達(dá)M上的電源AC3和電阻R30，常常比較施加在該比較器OP3的非反向端(+)上的供給電源Vc，當(dāng)馬達(dá)M發(fā)生異常情況時(shí)，根據(jù)該比較器OP3的輸出信號(hào)，振蕩器A3工作，發(fā)光二極管LED7接通，報(bào)知馬達(dá)M有異常，這里發(fā)光二極管LED7也能夠代替發(fā)警報(bào)音的警報(bào)器。
上述與本發(fā)明有關(guān)的溫水鍋爐，由于使用價(jià)格低廉的煤作燃料，因此當(dāng)然減少了使用者的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。在實(shí)際使用中，燃料的供給、燃燒，灰的處理過(guò)程全部自動(dòng)進(jìn)行。因此，不僅對(duì)使用者來(lái)說(shuō)極其便利，而且鍋爐自身能通過(guò)傳感器感受到鍋爐內(nèi)部的溫水不夠熱和不充分狀態(tài)，從而進(jìn)行處理，以便提前使其充分變暖。另外，當(dāng)鍋爐內(nèi)部溫水過(guò)熱時(shí)，能使燃燒緩慢地進(jìn)行?；钊尿?qū)動(dòng)馬達(dá)起動(dòng)時(shí)，送風(fēng)機(jī)停止起動(dòng)，防止?fàn)t柵內(nèi)粉塵排出到外部，不用說(shuō)，在溫水放熱的再回復(fù)時(shí)間里也使送風(fēng)機(jī)和燃料供給馬達(dá)間歇起動(dòng)，不會(huì)發(fā)生固體燃料熄火，而能持續(xù)燃燒。
權(quán)利要求
1.一種使用固體煤炭的溫水鍋爐，其特征在于由燃料供應(yīng)部、爐灰處理部、燃燒部、送風(fēng)部和集塵部在鍋爐腔體內(nèi)相互組合而構(gòu)成，鍋爐腔體A內(nèi)設(shè)有一煤斗，燃料是籍助于電動(dòng)機(jī)M的周期性驅(qū)動(dòng)使活塞(2)在往復(fù)動(dòng)程內(nèi)進(jìn)行水平移動(dòng)來(lái)供應(yīng)的，與上述動(dòng)作聯(lián)動(dòng)的設(shè)在爐柵(13)前部的除渣板(11)用來(lái)進(jìn)行爐灰和煤渣的處理，包括從滑板(8)引伸出來(lái)的爐柵(13)在內(nèi)的燃燒室S，其周壁及向上的垂直煙道形成一水室W；爐柵(13)的底下設(shè)有一鐵皮斗(20)和一個(gè)送風(fēng)機(jī)(18)相連的送風(fēng)管(19)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的使用固體煤炭的溫水鍋爐，其特征在于燃料供給部是在煤斗(1)的下方和滑板(8)上進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)的活塞(2)上接有一連桿(3)，它同轉(zhuǎn)動(dòng)連桿(5)相聯(lián)，籍直流電動(dòng)機(jī)M而旋轉(zhuǎn)的曲柄(25)同一偏心桿(7)相聯(lián)，使工作連桿(6)前后擺動(dòng)，此時(shí)連桿(5)以芯軸(4)為中心而往復(fù)轉(zhuǎn)動(dòng)，使活塞(2)前后移動(dòng)而實(shí)現(xiàn)燃料的供給。
3.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的使用固體煤炭的溫水鍋爐，其特征在于爐灰處理部是把轉(zhuǎn)動(dòng)連桿(5)的下端與往復(fù)連桿(9)相連，在其另一端上所連接的連桿(10)隨著往復(fù)連桿(9)而動(dòng)作，使除灰板(11)轉(zhuǎn)動(dòng)，把從爐柵(13)上推出的煤渣撥落到下方的存灰器(12)內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的使用固體煤炭的溫水鍋爐，其特征在于燃燒部有一從滑板(8)向水平方向延伸出來(lái)的爐柵(13)，燃燒室S的四周是從上部水室延伸下來(lái)的水室W，在燃燒室上方有第一煙道(14)垂直貫穿水室W而與集塵室(15)相連，另外還有第二煙道(14′)經(jīng)過(guò)水室W連接到集塵器(16)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4中所述的使用固體煤炭的溫水鍋爐，其特征在于在集塵器(16)底部設(shè)有一除塵門(mén)(23)，以便將積聚的粉塵排除，由塵斗(16′)構(gòu)成的內(nèi)部設(shè)有多塊分離板(24)組成階段式除塵。
6.根據(jù)上述權(quán)利要求1中所述的使用固體煤炭的溫水鍋爐，其特征在于送風(fēng)機(jī)(18)的空氣通過(guò)送風(fēng)管(19)在漏斗狀的鐵皮斗(20)中經(jīng)過(guò)擴(kuò)散后，向爐柵(13)的通氣孔(13′)均勻地供給，在斗底有一存灰的遮板(21)，可通過(guò)它后面的重錘(21′)進(jìn)行開(kāi)閉。
7.根據(jù)權(quán)利要求6中所述的使用固體煤炭的溫水鍋爐，其特征在于在爐柵(13)的燃料移送方向上設(shè)有長(zhǎng)形的透氣孔(13′)其底部設(shè)有支撐凸緣(13″)。
8.本發(fā)明的鍋爐的自動(dòng)控制裝置，其具有以下特征振蕩部(26)與邏輯控制部(28)、起動(dòng)定時(shí)器部(29)和顯示部(30)依次相連，起動(dòng)定時(shí)器部(29)通過(guò)電動(dòng)機(jī)信號(hào)探測(cè)器(31)和電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)部(32)連接到故障報(bào)警部(37)，水室溫度傳感器(34)與送風(fēng)機(jī)驅(qū)動(dòng)部(36)相連接，該送風(fēng)機(jī)驅(qū)動(dòng)部(36)又與水泵驅(qū)動(dòng)部(33)、邏輯控制器(28)，以及復(fù)位時(shí)間控制部(35)相連接，振蕩部(27)連接到與復(fù)位時(shí)間控制部(35)相連的水泵驅(qū)動(dòng)部(33)上。
9.根據(jù)權(quán)利要求8中所述的自動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于為了使水泵P有效地交替動(dòng)作，水室的溫度傳感器(34)的信號(hào)通過(guò)反向器I4接到振蕩器A2的端子(1)上，該振蕩器A2的端子(2)、(3)、(4)則依次接到電阻R7、VR8和電容器C4上，上述振蕩器A2的輸出端子(6)與計(jì)數(shù)器A3的端子(3)相連，計(jì)數(shù)器的端子(2)接到由“或門(mén)”O(jiān)R4和“與門(mén)”AИD2所組成的觸發(fā)器電路，上述計(jì)數(shù)器A3的輸出端(5)同水泵驅(qū)動(dòng)部(33)相連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求8中所述的自動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)部(32)工作時(shí)，為了使送風(fēng)機(jī)(18)不工作，以便排出灰粉起見(jiàn)，在電阻R6和電容器C3之間接有電動(dòng)機(jī)的信號(hào)端子MS該端子還接至送風(fēng)機(jī)驅(qū)動(dòng)部(36)的“與門(mén)”AИD3的一端，并通過(guò)反向器I6和發(fā)光二極管LED3、LED4和電阻R21相串聯(lián)，發(fā)光二極管LED3同其所對(duì)應(yīng)的晶體管Q4和Q5偶合，并與電阻R23，電容器C7、雙向可控硅TD2和整流橋BD1相連，并通過(guò)送風(fēng)機(jī)(18)構(gòu)成本控制系統(tǒng)。
11.根據(jù)權(quán)利要求8中所述的自動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于為了在水室溫度傳感器(34)所決定的復(fù)位時(shí)間內(nèi)使電動(dòng)機(jī)M和送風(fēng)機(jī)(18)相間地交替動(dòng)作以保持火種起見(jiàn)，水室溫度傳感器(34)的信號(hào)通過(guò)反向器I4傳送到振蕩器A2和計(jì)數(shù)器A5，該計(jì)數(shù)器A5的端子(6)接至邏輯控制部(28)的“或門(mén)”O(jiān)R1的一端，同時(shí)還通過(guò)反向器I5和電容器C5同電阻R1，一起接至定時(shí)器A7的端子(1)上，A7的端子(5)上接有電阻R20和電容器C6該定時(shí)器A7的輸出端為(3)，它接至送風(fēng)機(jī)驅(qū)動(dòng)部(36)的“或門(mén)”O(jiān)R5的一端上，構(gòu)成所需的控制系統(tǒng)。
12.根據(jù)權(quán)利要求8中所述的自動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于為了探測(cè)電動(dòng)機(jī)M的起動(dòng)，當(dāng)發(fā)生異常時(shí)能及時(shí)識(shí)別故障起見(jiàn)，把電阻R27，R39，R32，R33和二極管D1分別接到比較器OP3的反向輸入端(一)和正向輸入端(十)，其輸出端接到振蕩器A3的端子(5)，該振蕩器A3的端子(1)，(2)，(3)上接有電阻R28，R29和電容器C9，其輸出端子(4)經(jīng)過(guò)電阻R31與發(fā)光二極管LED相連，以此構(gòu)成所需的控制系統(tǒng)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種使用固體煤炭的溫水鍋爐及其自動(dòng)控制裝置。在鍋爐腔體內(nèi)設(shè)有燃料供應(yīng)部、爐灰處理部、燃燒部、送風(fēng)部、集塵部；其自動(dòng)控制裝置能對(duì)水室的滿水狀態(tài)溫度狀態(tài)、電動(dòng)機(jī)的周期性動(dòng)作等作自動(dòng)檢測(cè)、控制，本發(fā)明能實(shí)現(xiàn)燃料供給和爐灰處理的自動(dòng)控制，能根據(jù)所測(cè)得的水室的水位和溫度有效地控制鍋爐的運(yùn)行時(shí)間，使鍋爐穩(wěn)定地、自動(dòng)化地運(yùn)行。
文檔編號(hào)F24H9/18GK1047563SQ8910342
公開(kāi)日1990年12月5日 申請(qǐng)日期1989年5月25日 優(yōu)先權(quán)日1989年5月25日
發(fā)明者崔太世, 盧慶浩, 金容源, 崔容滿 申請(qǐng)人:大成產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社