本發明涉及蒸汽發生器,具體涉及具有內置穩壓功能的高效蒸汽發生器。
背景技術:
1、蒸汽發生器也叫蒸汽熱源機(俗稱鍋爐),是利用燃料或其他能源的熱能把水加熱成為熱水或蒸汽的機械設備,傳統的蒸汽發生器大多采用泄壓閥進行多余蒸汽的釋放,但泄壓閥易堵塞導致壓力波動較大,影響蒸汽供應系統的穩定性,且蒸汽發生器使用過程中,其內部壓力和內部溫度在持續不斷地蒸汽供給過程是發生變化的,且外部壓力和外部溫度受到爐體的傳熱影響也會發生變化,若處于密閉空間內無法實現對蒸汽發生器的穩壓控制,極易發生危險事故;
2、結合上述所需說明的是:在蒸汽的供給過程中,對蒸汽的產生具有恒定影響的包括但不限于:內部壓力、內部溫度及外部壓力和外部溫度,其中內部壓力和內部溫度能夠通過現有技術中的pid控制技術進行智能控制,但是其中內部壓力和內部溫度結合外部壓力、外部溫度在蒸汽產生過程中容易受到多種影響因素干擾從而產生波動,同時在壓力穩定過程中,存儲在外部儲汽部件中的蒸汽進入蒸汽發生器中易對爐內壓力產生影響,使得基于外部壓力和外部溫度的變化情況下造成相互干擾,更加難以穩定控制;
3、為此,本申請提出了一種解決方案。
技術實現思路
1、本發明在使用過程中,以徑向平均溫壓數據和徑向對比溫壓數據差值、軸向平均溫壓數據和軸向對比溫壓數據差值及對應獲取時間點構成溫壓變化集合,通過溫壓變化集合完成溫壓變化幅度和溫壓變化速度的比較分析得到傳熱比例信號,隨即作出進汽閥和出汽閥的開度大小調節及控制傳熱直管的傳熱介質的流量,實現隨動穩壓組件內外兩側的溫壓數據的平衡,確保蒸汽發生器在產生蒸汽的過程中具備根據外部壓力和外部溫度變化做出適應性穩定控制的功能,確保爐體生產的蒸汽的平滑輸出,而提出的一種具有內置穩壓功能的高效蒸汽發生器。
2、本發明的目的可以通過以下技術方案實現:具有內置穩壓功能的高效蒸汽發生器,包括隨動穩壓組件,所述隨動穩壓組件通訊連接有智控平臺,所述智控平臺包括內域數據監測端、外域數據監測端、壓力平衡測算端及穩壓控制端;
3、所述內域數據監測端用于采集蒸汽發生器運行期間的隨動穩壓組件內部的內域溫壓數據,并將內域溫壓數據發送至壓力平衡測算端;所述外域數據監測端用于采集蒸汽發生器運行期間的外界環境的外域溫壓數據,并將外域溫壓數據發送至壓力平衡測算端;
4、所述壓力平衡測算端將接收到的內域溫壓數據和外域溫壓數據與校準閾值進行對比分析生成傳熱比例信號,并將傳熱比例信號發送至穩壓控制端控制相關部件執行動作。
5、進一步設置為:所述隨動穩壓組件包括下罐體、上罐體和儲汽罐,所述下罐體和上罐體的內部中間位置共同安裝有傳熱直管,所述傳熱直管的外部依次套接有內套管和外套管,所述上罐體的上端貫穿安裝有排汽管和支管,所述支管與儲汽罐相連通。
6、進一步設置為:所述儲汽罐上端的一側安裝有與支管相連接的縮徑管,所述儲汽罐對應縮徑管的內部傾斜安裝有導流斜板,所述導流斜板的中部開設有出汽通道,且導流斜板的下端安裝有整流螺旋板,所述儲汽罐的頂端中部貫通有擴徑管,所述儲汽罐的內頂部安裝有錐體結構的除沫網架。
7、進一步設置為:所述內套管外側繞設有螺旋回流管,所述外套管的上端開設有均勻分布的排汽口。
8、進一步設置為:所述內域數據監測端采用設置于隨動穩壓組件中不同高度的溫度傳感器、壓力傳感器進行數據采集,并將采集到的溫度數據、壓力數據記錄為初始數據;
9、其中的溫度傳感器和壓力傳感器沿軸向且圓周等距設置于隨動穩壓組件中。
10、進一步設置為:所述內域數據監測端將同一徑向平面內的相鄰初始數據依次比對,若差值大于設定值則進行數據刪除,否則保留并標記為徑向初始數據;
11、所述內域數據監測端將徑向初始數據進行算術平均,得到徑向平均溫壓數據;
12、所述內域數據監測端選取隨動穩壓組件中沿軸向的初始溫壓數據,并將相鄰的初始溫壓數據進行差值計算,得到相鄰溫壓差,并將相鄰溫壓差與溫壓差閾值進行對比,從而對相鄰溫壓差進行刪除或保留,保留的相鄰溫壓差則標記為軸向初始數據,再對軸向初始數據進行算術平均,得到軸向平均溫壓數據。
13、進一步設置為:所述外域數據監測端采用設置于隨動穩壓組件外壁的不同高度的溫度傳感器和壓力傳感器進行數據采集,并將采集到的外域溫壓數據標記為對比數據,內外兩組所述溫度傳感器和壓力傳感器的設置位置水平對應;
14、所述外域數據監測端將對比數據經過數值計算得到徑向對比溫壓數據和軸向對比溫壓數據。
15、進一步設置為:所述壓力平衡測算端進行區域傳熱比例控制的方法為:
16、所述壓力平衡測算端以隨動穩壓組件的中軸線投影為中心點,將隨動穩壓組件分為多個區域,并對區域內的徑向平均溫壓數據和徑向對比溫壓數據差值、軸向平均溫壓數據和軸向對比溫壓數據差值及對應獲取時間點進行記錄,并得到每個區域內的溫壓變化集合;
17、所述壓力平衡測算端將溫壓變化集合中相鄰的溫壓差值與間隔時間進行比值計算,得到每個區域的溫壓變化速度,且溫壓差值標記為溫壓變化幅度。
18、本發明具備下述有益效果:
19、1、本發明中,由設置于隨動穩壓組件上的進汽閥和出汽閥,共同實現在進行蒸汽生產過程中,針對外部壓力和外部溫度造成干擾導致的爐體內部壓力波動的情況,實現傳熱比例控制,確保爐體生產的蒸汽的平滑輸出;
20、2、本發明中,以徑向平均溫壓數據和徑向對比溫壓數據差值、軸向平均溫壓數據和軸向對比溫壓數據差值及對應獲取時間點構成溫壓變化集合,通過溫壓變化集合完成溫壓變化幅度和溫壓變化速度的比較分析得到傳熱比例信號,以傳熱比例信號作出進汽閥和出汽閥的開度大小調節及控制傳熱直管的傳熱介質的流量,實現隨動穩壓組件內外兩側的溫壓數據的平衡,確保蒸汽發生器在產生蒸汽的過程中具備根據外部壓力和外部溫度變化做出適應性穩定控制的功能。
1.具有內置穩壓功能的高效蒸汽發生器,包括隨動穩壓組件,所述隨動穩壓組件通訊連接有智控平臺,其特征在于,所述智控平臺包括內域數據監測端、外域數據監測端、壓力平衡測算端及穩壓控制端;
2.根據權利要求1所述的具有內置穩壓功能的高效蒸汽發生器,其特征在于,所述隨動穩壓組件包括下罐體(1)、上罐體(2)和儲汽罐(3),所述下罐體(1)和上罐體(2)的內部中間位置共同安裝有傳熱直管(10),所述傳熱直管(10)的外部依次套接有內套管(8)和外套管(9),所述上罐體(2)的上端貫穿安裝有排汽管(4)和支管(5),所述支管(5)與儲汽罐(3)相連通。
3.根據權利要求2所述的具有內置穩壓功能的高效蒸汽發生器,其特征在于,所述儲汽罐(3)上端的一側安裝有與支管(5)相連接的縮徑管(6),所述儲汽罐(3)對應縮徑管(6)的內部傾斜安裝有導流斜板(13),所述導流斜板(13)的中部開設有出汽通道(16),且導流斜板(13)的下端安裝有整流螺旋板(14),所述儲汽罐(3)的頂端中部貫通有擴徑管(7),所述儲汽罐(3)的內頂部安裝有錐體結構的除沫網架(15)。
4.根據權利要求2所述的具有內置穩壓功能的高效蒸汽發生器,其特征在于,所述內套管(8)外側繞設有螺旋回流管(12),所述外套管(9)的上端開設有均勻分布的排汽口(11)。
5.根據權利要求1所述的具有內置穩壓功能的高效蒸汽發生器,其特征在于,所述內域數據監測端采用設置于隨動穩壓組件中不同高度的溫度傳感器、壓力傳感器進行數據采集,并將采集到的溫度數據、壓力數據記錄為初始數據;
6.根據權利要求5所述的具有內置穩壓功能的高效蒸汽發生器,其特征在于,所述內域數據監測端將同一徑向平面內的相鄰初始數據依次比對,若差值大于設定值則進行數據刪除,否則保留并標記為徑向初始數據;
7.根據權利要求6所述的具有內置穩壓功能的高效蒸汽發生器,其特征在于,所述外域數據監測端采用設置于隨動穩壓組件外壁的不同高度的溫度傳感器和壓力傳感器進行數據采集,并將采集到的外域溫壓數據標記為對比數據,內外兩組所述溫度傳感器和壓力傳感器的設置位置水平對應;
8.根據權利要求1所述的具有內置穩壓功能的高效蒸汽發生器,其特征在于,所述壓力平衡測算端進行區域傳熱比例控制的方法為: