CN104976614A - 多功能一体化燃烧器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多功能一体化燃烧器，要解决的技术问题是方便管理，实现了加热炉安全可靠，节能环保，而且缩小了设备的体积，节约空间。本发明包括燃烧器，所述燃烧器包括壳体，在壳体上设有主进气管，主进气管的前端伸入壳体的内腔中，在主进气管上依次设有调节阀、组合式电磁阀、涡街流量计、压力表、截止阀、主气阀，所述的组合式电磁阀阀体的左右两侧分别连接有压力开关和点火电磁阀；在壳体的内腔中设有点火枪，所述壳体的下端设有漏液检测仪；在壳体上分别设有火焰监控器、点火变压器以及可编程逻辑控制器，所述火焰监控器、点火变压器、漏液检测仪与可编程逻辑控制器连接。与现有技术相比，大大缩小了设备的体积，节约空间。

Description

多功能一体化燃烧器

技术领域

本发明涉及一种油田加热炉配套应用，是一种用于油田加热炉安全管理、生产管理数字化以及能效管理的多功能一体化燃烧器。

背景技术

目前，油田加热炉在运行应用过程中，会由于火筒烧损、焊道破裂等原因导致加热炉内加热介质泄漏，而这些加热炉在损坏之时并没有被及时发现和处理，近而可造成了加热炉炉内被加热的介质泄漏到燃烧器着火的一侧并流出罐体，容易引起重大火灾事故。虽然在现有技术中解决上述问题的漏液检测燃烧装置、管高温检测装置和油田加热炉炉效检测装置，但是三个装置都是单独工作的，分散控制，分散显示，设备所需安装的空间较大，不便集中控制和管理，现有技术还无法将加热炉的安全、节能、生产与数字化、互联网等新技术融合在一起。

发明内容

本发明的目的是提供一种多功能一体化燃烧器，要解决的技术问题是方便管理，实现了加热炉安全可靠，节能环保，而且缩小了设备的体积，节约空间。

为解决上述问题，本发明采用以下技术方案实现：一种多功能一体化燃烧器，包括通过法兰连接到加热炉炉口上的燃烧器，所述燃烧器包括具有内腔并且前端与加热炉炉口连通的壳体，在壳体上设有主进气管，主进气管的前端伸入壳体的内腔中，在主进气管上依次设有调节阀、组合式电磁阀、涡街流量计、压力表、截止阀、主气阀，所述的组合式电磁阀阀体的左右两侧分别连接有压力开关和点火电磁阀；在壳体的内腔中设有点火枪，点火枪的前端靠近加热炉的炉口处，点火电磁阀经点火软管连接点火枪，在点火枪的外侧、壳体的内腔中设有喷头，喷头分别与主进气管以及设置在壳体上的负荷表连接；所述壳体的下端设有漏液检测仪；在壳体上分别设有一体化的火焰监控器、点火变压器以及可编程逻辑控制器，所述火焰监控器、点火变压器、漏液检测仪与可编程逻辑控制器连接；所述加热炉内的炉管外层水侧设有至少一个测温元件，测温元件的接线穿过加热炉内的水侧水区通过炉体法兰延伸出加热炉外并与可编程逻辑控制器连接，在加热炉的烟箱上设有与可编程逻辑控制器连接的氧含量传感器，加热炉的烟囱下端设有与可编程逻辑控制器连接的烟气温度传感器，所述加热炉的炉体上设有与可编程逻辑控制器连接的炉体温度传感器。

本发明所述的燃烧器还包括人机界面，所述可编程逻辑控制器将收集的加热炉数据发送至人机界面。

本发明所述的壳体由具有内腔的第一机壳和具有内腔的第二机壳组成，所述第一机壳的内腔与第二机壳的内腔以及加热炉的炉口之间相互连通，第一机壳的前端通过法兰与加热炉的炉口连接，所述主进气管的前端伸入第一机壳的内腔中，点火枪、喷头设于第一机壳的内腔中，所述点火变压器、火焰监控器、可编程逻辑控制器设于第二机壳上。

本发明所述的第二机壳的一侧表面后端上设有进风口，进风口与第二机壳的内腔连通，在进风口上设有风箱，风箱通过设置在第二机壳上的伺服驱动器连接控制；在第二机壳上、与进风口相对的另一侧表面上设有电机，电机的输出轴伸入第二机壳的内腔中，在第二机壳的内腔中设有连接在电机的输出轴上的叶轮；所述第二机壳上设有风压开关，所述风压开关、电机、伺服驱动器与可编程逻辑控制器连接。

本发明所述的风箱包括安装在进风口外侧、第二机壳上的风箱外框，在风箱外框的内侧上部设有固定挡板，所述风箱外框的内侧下部设有与进风口联通的风洞，伺服驱动器设置在风箱的外侧下部，伺服驱动器通过伺服驱动器固定座固定在第二机壳上，在伺服驱动器的转轴上设有经联轴器与伺服驱动器的转轴连接的轴杆，轴杆的两端横穿风箱外框的左右两侧，在轴杆上设有轴杆螺孔，风洞上设有可遮挡风洞的挡风板，挡风板的后端面上设有挡风板固定板，挡风板固定板上横向设有向挡风板固定板的后端面凸出的轴杆凹槽，所述轴杆凹槽上设有与轴杆螺孔位置相对应的固定板螺孔，挡风板固定板通过轴杆凹槽设置在轴杆的后端并通过螺丝经固定板螺孔与轴杆螺孔螺纹连接，使挡风板固定板固定在轴杆上，所述挡风板的后端面与挡风板固定板的前端面固定连接。

本发明所述的第一机壳上设有进风组件，在第一机壳上设有控制进风组件进风量的风门执行器，风门执行器连接可编程逻辑控制器。

本发明所述的进风组件包括进风组件包括环形的第一挡风板和环形的第二挡风板，第一挡风板上间隔设置有一周第一挡风板进口，第二挡风板上间隔设置有一周第二挡风板进口，在第一机壳上分别设有沿第一机壳的周向设置一周的第一进风组件孔、第二进风组件孔，第一挡风板的后端与第二挡风板的前端通过连接块连接固定，当进风组件安装在第一机壳的中部内后，第一挡风板置于第一进风组件孔处，第二挡风板置于第二进风组件孔处，在第二挡风板上与第一挡风板相对一侧的外周壁下端设有弧形的齿条，在第一机壳的下端、与齿条位置相对应处开有齿条孔，风门执行器通过风门执行器底板固定在第一机壳的下端、齿条孔处，所述风门执行器的输出轴上设有与齿条啮合的驱动齿。

本发明所述的测温元件经炉管高温检测接线盒与可编程逻辑控制器连接。

本发明所述的可编程逻辑控制器采用台达DVP-12SA2，人机界面采用台达DOP-B07S415。

本发明与现有技术相比，将加热炉漏液检测、管高温检测和炉效检测联动三者结合在一起集中控制，通过可编程逻辑控制器实时对各项数据进行收集并将结果传送到人机界面，使得操作者可以远程监测工况参数的变化，整合原件，实现了检测装置的集中控制和最优控制优化管理，大大缩小了设备的体积，节约空间。

附图说明

图1是本发明多功能一体化燃烧器的组装示意图。

图2是本发明多功能一体化燃烧器的主视图。

图3是本发明多功能一体化燃烧器的左视图。

图4是本发明多功能一体化燃烧器的右视图。

图5-1是本发明风箱的右视图。

图5-2是本发明风箱的主视图。

图5-3是本发明挡风板与轴杆之间的连接结构示意图。

图6-1是本发明进风组件的结构示意图。

图6-2是本发明第一挡风板与第二挡风板的连接结构示意图。

图6-3是图4中标示A的局部放大图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。

如图1所示，本发明的多功能一体化燃烧器包括：一个内部具有内腔的壳体37，壳体37的前端通过法兰连接到加热炉35炉口上，在壳体37上设有一根前端伸入壳体37内腔中的主进气管29，主进气管29上依次设有调节阀8、组合式电磁阀6、涡街流量计4、压力表3、截止阀2、主气阀1，在组合式电磁阀阀体的左右两侧分别连接有压力开关5和点火电磁阀7；在壳体37的内腔中设有点火枪26，点火枪26的端部指向加热炉35的炉口并且点火枪26的前端靠近加热炉35的炉口处，点火电磁阀7经点火软管27连接点火枪26，在点火枪26的前端外侧、壳体37的内腔中设有喷头28(图4所示)，喷头28分别与主进气管29以及设置在壳体37上的负荷表15连接；在壳体37的下端设有漏液检测仪9；在壳体37上分别设有一体化的火焰监控器24、点火变压器25以及可编程逻辑控制器13，火焰监控器24、点火变压器25、漏液检测仪9与可编程逻辑控制器13连接并将实时数据发送至可编程逻辑控制器13处；加热炉35内的炉管外层水侧设有至少一个测温元件38，测温元件38的接线穿过加热炉35内的水侧水区通过炉体法兰延伸出加热炉35外并与可编程逻辑控制器13连接，在加热炉35的烟箱上设有与可编程逻辑控制器13连接的氧含量传感器10，加热炉35的烟囱下端设有与可编程逻辑控制器13连接的烟气温度传感器11，所述加热炉35的炉体上设有与可编程逻辑控制器13连接的炉体温度传感器34；

进一步，所述多功能一体化燃烧器还包括人机界面33，所述可编程逻辑控制器13将收集的加热炉数据发送至人机界面33。

进一步，为了方便检修，如图3和图4所示，壳体37可由具有内腔的第一机壳17和具有内腔的第二机壳18组成，在第一机壳17与第二机壳18接合处的左右两侧上分别设有销座40，在销座40上设有销孔，所述左右两侧的销座40中分别插有销A30和销B31，使第一机壳17与第二机壳18相互连接，所述第一机壳17的前后两端均具有与第一机壳17的内腔连通的开口，第二机壳18的前端具有开口，第一机壳17的内腔与第二机壳18的内腔以及加热炉35的炉口之间相互连通，第一机壳17的前端通过法兰与加热炉35的炉口连接，主进气管29的前端从第一机壳17的下端伸入第一机壳17的内腔中，点火枪26、喷头28设于第一机壳17的内腔中、靠近加热炉35的炉口处，点火变压器25、火焰监控器24设置在第二机壳18的右侧，可编程逻辑控制器13设于第二机壳18的左侧。

如图2和5-1、5-2和图5-3所示，在第二机壳18的右侧后端表面上设有风箱21，所述风箱21包括安装在进风口36外侧、第二机壳18上的风箱外框43，在风箱外框43的内侧上部设有固定挡板44，所述风箱外框43的内侧下部设有与进风口36联通的风洞45，在风箱21的外侧下部设有伺服驱动器22，伺服驱动器22通过伺服驱动器固定座46固定在第二机壳18上，在伺服驱动器22的转轴上设有经联轴器与伺服驱动器22的转轴连接的轴杆48，轴杆48的两端横穿并设置在风箱外框43的左右两侧上，在轴杆48上设有轴杆螺孔49，在风洞45上设有可遮挡风洞45的挡风板47，挡风板47左右两侧之间的距离与风箱外框43内侧左右两侧之间的距离相等，挡风板47的下端延伸至风箱外框43的下端外并且抵在第二机壳18上，挡风板47的后端面上设有挡风板固定板50，挡风板固定板50上横向设有向挡风板固定板50的后端面凸出的轴杆凹槽51，所述轴杆凹槽51上设有与轴杆螺孔49位置相对应的固定板螺孔52，挡风板固定板50通过轴杆凹槽51套在轴杆49的后端并通过螺丝经固定板螺孔52与轴杆螺孔49螺纹连接，使挡风板固定板50固定在轴杆49上，所述挡风板47的后端面通过焊接的方式与挡风板固定板50的前端面固定连接，当伺服驱动器22带动轴杆49转动时，轴杆49驱动挡风板47转动，使风从挡风板47与风洞45之间的开口进入第二机壳18的内腔中，在第二机壳18上、与进风口36相对的另一侧(第二机壳18的左侧)表面上设有电机16，电机16的输出轴伸入第二机壳18的内腔中，在第二机壳18的内腔中设有连接在电机16的输出轴上的叶轮32；所述的风压开关23安装在第二机壳18的左侧，风压开关23、电机16、伺服驱动器22与可编程逻辑控制器13连接。

在第二机壳18的右侧和左侧上均可设有用于放置火焰监控器24、点火变压器25、可编程逻辑控制器13的元件箱。

如图4所示，在第一机壳17的中部内设有进风组件39，在第一机壳17的下端设有控制进风组件39进风量的风门执行器14，风门执行器14连接可编程逻辑控制器13，在第一机壳17上分别设有沿第一机壳17的周向设置一周的第一进风组件孔41、第二进风组件孔42。

如图6-1、6-2和图6-3所示，所述进风组件39包括环形的第一挡风板19和环形的第二挡风板20，第一挡风板19上间隔设置有一周第一挡风板进口54，第二挡风板20上间隔设置有一周第二挡风板进口55，所述第一挡风板19的外径与第一机壳17、位于第一进风组件孔41处的内径相等，第二挡风板20的外径则与第一机壳17、位于第二进风组件孔42处的内径相等，第一挡风板19的后端与第二挡风板20的前端通过三块连接块53焊接在一起构成进风组件39，当进风组件39安装在第一机壳17的中部内后，第一挡风板19置于第一进风组件孔41处，第二挡风板20置于第二进风组件孔42处，在第二挡风板20与第一挡风板19相对一侧的外周壁下端设有弧形的齿条59，在第一机壳17的下端、与齿条59位置相对应处开有齿条孔57，风门执行器14通过风门执行器底板58固定在第一机壳17的下端齿条孔57处，所述风门执行器14的输出轴上设有与齿条59啮合的驱动齿60，驱动齿60的齿纹经齿条孔57伸入齿条孔57内，常态下，第一挡风板进口54和第二挡风板进口55分别与第一机壳17上的第一进风组件孔41、第二进风组件孔42错位，使第一挡风板19和第二挡风板20除第一挡风板进口54和第二挡风板进口55外的其余部分遮挡第一进风组件孔41、第二进风组件孔42，此时不可进风，当风行执行器14驱动第二挡风板20转动时，第一挡风板进口54和第二挡风板进口55分别与第一机壳17上的第一进风组件孔41、第二进风组件孔42逐渐重合，使风可从第一挡风板进口54和第二挡风板进口55分别与第一机壳17上的第一进风组件孔41、第二进风组件孔42重合处进入第一机壳17内。

本发明可编程逻辑控制器13采用台达DVP-12SA2型可编程逻辑控制器13，人机界面采用台达DOP-B07S415型人机界面，实现数据的采集和传送。

如图1所示，测温元件38经炉管高温检测接线盒12与可编程逻辑控制器13连接，所述炉管高温检测接线盒12以及测温元件38的安装位置可参照中国专利号为201020130402.0，发明名称为炉管高温检测装置。

所述的多功能一体化燃烧器具有加热炉漏液保护功能，当液体泄漏时可及时报警，并快速停止燃烧器燃料的供给，自动进行联动控制停炉；具有炉管高温检测功能，利用水侧夹层温度检测法，实时检测炉管的工作温度，当温度超过国家允许的使用温度上限，发出声光报警，温度超过使用温度上限10℃以上时，自动降负荷，保护炉管；具有加热炉炉效检测功能，依据反平衡表，当排烟温度、含氧量过高或过低采取必要措施调整进风量，提高炉效；具有自动扫风、温度自动控制、空燃比自动控制、远程自动点火控制、火焰监控与熄火保护、软手动操作控制、保温伴热、液位控制、应急手动点火等功能。

所述的多功能一体化燃烧器具有安全、生产与能效自动操控调节防护功能，具有数字化控制模块与传输接口的全自动燃烧器。

Claims (9)

1.一种多功能一体化燃烧器，包括通过法兰连接到加热炉(35)炉口上的燃烧器，其特征在于：所述燃烧器包括具有内腔并且前端与加热炉(35)炉口连通的壳体(37)，在壳体(37)上设有主进气管(29)，主进气管(29)的前端伸入壳体(37)的内腔中，在主进气管(29)上依次设有调节阀(8)、组合式电磁阀(6)、涡街流量计(4)、压力表(3)、截止阀(2)、主气阀(1)，所述的组合式电磁阀阀体的左右两侧分别连接有压力开关(5)和点火电磁阀(7)；在壳体(37)的内腔中设有点火枪(26)，点火枪(26)的前端靠近加热炉(35)的炉口处，点火电磁阀(7)经点火软管(27)连接点火枪(26)，在点火枪(26)的外侧、壳体(37)的内腔中设有喷头(28)，喷头(28)分别与主进气管(29)以及设置在壳体(37)上的负荷表(15)连接；所述壳体(37)的下端设有漏液检测仪(9)；在壳体(37)上分别设有一体化的火焰监控器(24)、点火变压器(25)以及可编程逻辑控制器(13)，所述火焰监控器(24)、点火变压器(25)、漏液检测仪(9)与可编程逻辑控制器(13)连接；所述加热炉(35)内的炉管外层水侧设有至少一个测温元件(38)，测温元件(38)的接线穿过加热炉(35)内的水侧水区通过炉体法兰延伸出加热炉(35)外并与可编程逻辑控制器(13)连接，在加热炉(35)的烟箱上设有与可编程逻辑控制器(13)连接的氧含量传感器(10)，加热炉(35)的烟囱下端设有与可编程逻辑控制器(13)连接的烟气温度传感器(11)，所述加热炉(35)的炉体上设有与可编程逻辑控制器(13)连接的炉体温度传感器(34)。

2.根据权利要求1所述的多功能一体化燃烧器，其特征在于：所述燃烧器还包括人机界面(33)，所述可编程逻辑控制器(13)将收集的加热炉数据发送至人机界面(33)。

3.根据权利要求2所述的多功能一体化燃烧器，其特征在于：所述壳体(37)由具有内腔的第一机壳(17)和具有内腔的第二机壳(18)组成，所述第一机壳(17)的内腔与第二机壳(18)的内腔以及加热炉(35)的炉口之间相互连通，第一机壳(17)的前端通过法兰与加热炉(35)的炉口连接，所述主进气管(29)的前端伸入第一机壳(17)的内腔中，点火枪(26)、喷头(28)设于第一机壳(17)的内腔中，所述点火变压器(25)、火焰监控器(24)、可编程逻辑控制器(13)设于第二机壳(18)上。

4.根据权利要求3所述的多功能一体化燃烧器，其特征在于：所述第二机壳(18)的一侧表面后端上设有进风口(36)，进风口(36)与第二机壳(18)的内腔连通，在进风口(36)上设有风箱(21)，风箱(21)通过设置在第二机壳(18)上的伺服驱动器(22)连接控制；在第二机壳(18)上、与进风口(36)相对的另一侧表面上设有电机(16)，电机(16)的输出轴伸入第二机壳(18)的内腔中，在第二机壳(18)的内腔中设有连接在电机(16)的输出轴上的叶轮(32)；所述第二机壳(18)上设有风压开关(23)，所述风压开关(23)、电机(16)、伺服驱动器(22)与可编程逻辑控制器(13)连接。

5.根据权利要求4所述的多功能一体化燃烧器，其特征在于：所述风箱(21)包括安装在进风口(36)外侧、第二机壳(18)上的风箱外框(43)，在风箱外框(43)的内侧上部设有固定挡板(44)，所述风箱外框(43)的内侧下部设有与进风口(36)联通的风洞(45)，伺服驱动器(22)设置在风箱(21)的外侧下部，伺服驱动器(22)通过伺服驱动器固定座(46)固定在第二机壳(18)上，在伺服驱动器(22)的转轴上设有经联轴器与伺服驱动器(22)的转轴连接的轴杆(48)，轴杆(48)的两端横穿风箱外框(43)的左右两侧，在轴杆(48)上设有轴杆螺孔(49)，风洞(45)上设有可遮挡风洞(45)的挡风板(47)，挡风板(47)的后端面上设有挡风板固定板(50)，挡风板固定板(50)上横向设有向挡风板固定板(50)的后端面凸出的轴杆凹槽(51)，所述轴杆凹槽(51)上设有与轴杆螺孔(49)位置相对应的固定板螺孔(52)，挡风板固定板(50)通过轴杆凹槽(51)设置在轴杆(49)的后端并通过螺丝经固定板螺孔(52)与轴杆螺孔(49)螺纹连接，使挡风板固定板(50)固定在轴杆(49)上，所述挡风板(47)的后端面与挡风板固定板(50)的前端面固定连接。

6.根据权利要求3至5任意一项所述的多功能一体化燃烧器，其特征在于：所述第一机壳(17)上设有进风组件(39)，在第一机壳(17)上设有控制进风组件(39)进风量的风门执行器(14)，风门执行器(14)连接可编程逻辑控制器(13)。

7.根据权利要求6所述的多功能一体化燃烧器，其特征在于：所述进风组件(39)包括进风组件(39)包括环形的第一挡风板(19)和环形的第二挡风板(20)，第一挡风板(19)上间隔设置有一周第一挡风板进口(54)，第二挡风板(20)上间隔设置有一周第二挡风板进口(55)，在第一机壳(17)上分别设有沿第一机壳(17)的周向设置一周的第一进风组件孔(41)、第二进风组件孔(42)，第一挡风板(19)的后端与第二挡风板(20)的前端通过连接块(53)连接固定，当进风组件(39)安装在第一机壳(17)的中部内后，第一挡风板(19)置于第一进风组件孔(41)处，第二挡风板(20)置于第二进风组件孔(42)处，在第二挡风板(20)上与第一挡风板(19)相对一侧的外周壁下端设有弧形的齿条(59)，在第一机壳(17)的下端、与齿条(59)位置相对应处开有齿条孔(57)，风门执行器(14)通过风门执行器底板(58)固定在第一机壳(17)的下端、齿条孔(57)处，所述风门执行器(14)的输出轴上设有与齿条(59)啮合的驱动齿(60)。

8.根据权利要求7所述的多功能一体化燃烧器，其特征在于：所述测温元件(38)经炉管高温检测接线盒(12)与可编程逻辑控制器(13)连接。

9.根据权利要求8所述的多功能一体化燃烧器，其特征在于：所述可编程逻辑控制器(13)采用台达DVP-12SA2，人机界面(33)采用台达DOP-B07S415。