一种壁挂炉整机控制调节方法

技术领域

本发明涉及壁挂炉技术领域，具体是涉及一种壁挂炉整机控制调节方法。

背景技术

现有壁挂炉中采用的风机基本为交流定速风机和直流调速风机。直流调试风机在实际应用时，配套成本高，而绝大部分壁挂炉都是采用交流定速风机，即不管壁挂炉的运行负荷变化情况，其工作电压在交流220V恒定条件，输出一个恒定的风量Q。它的缺陷或不足：1、采用交流定数风机，恒风量控制的情况下，所调试不匹配的话，容易对整机在部分小负荷工况下造成烟气超标，或小负荷风量过大导致传火不良，或点火时有嗡鸣异响现象，严重影响壁挂炉的正常使用。2、壁挂炉交流定速风机产品只能适合单一功率段，不能通用其他功率段，如原适用的风机是满足24kW 产品，若20kW或26kW需采用时，风量不匹配，不通用，需重新选用其他规格的风机，导致物料品类增多，通用化低。

发明内容

本发明的目的就是为了解决现有技术之不足而提供的一种壁挂炉整机控制调节方法，可使得壁挂炉用交流风机通用化程度提高，产品性能更优，调节范围余量，物料品类减少，库存管理成本降低。

本发明是采用如下技术解决方案来实现上述目的：一种壁挂炉整机控制调节方法，其特征在于，它包括通过交流定速风机在不同电压工作下，使其风量及风机出口的文丘里采集的压差不一致，再通过壁挂炉内风压传感器内压差与频率控制曲线的关系，将电压变化转化为压差变化或风压传感器监测的频率变化，反馈给壁挂炉主控制中心，再者主控制中心控制整机以不同负荷大小运行时，将控制燃气阀开度的电流值与主控中心内部存储的风压转感器监控的频率相结合匹配，进而即时调节控制板输出交流风机端的电压值。

作为上述方案的进一步说明，它的具体步骤包括：

a、采集交流定速风机在不同电压下其风量的变化关系，确定该风机是否满足整机最大负荷下烟气排放要求，最大风量不足则需更换大风量风机；

b、采集壁挂炉在不同负荷下，风机恒定在220V电压下，其风压传感器监测的风压频率变化，确定风压传感器规格；

c、根据整机大、小负荷下的燃烧状态，确定其大、小负荷下合适的适用风量范围，并存储其大、小火下监测的风压频率值，作为理论边界频率值；

d、根据不同负荷状态下，确定燃气阀电流值与风压频率值的对应关系，并存储于主控制程序中；

e、燃烧运行时，风压传感器监测的实际频率与存储的风压频率计算值进行比对，实时反馈调节，控制其主板输出给风机的电压大小；若风量偏大，实时监测的风压频率值小于存储的理论值，进一步调节主板输出给风机的电压降低，风量减小；最终达到匹配风量，即不同负荷下都能达最佳燃烧状态。

进一步地，步骤c中所述的根据整机大、小负荷下的燃烧状态，是包括根据烟气排放、点火良好情况。

进一步地，在步骤e中，在需同等风量要求下，通过风压传感器的频率反馈值与理论需求风量进行匹配，调节控制板参数，适当降低风量较大风机的控制电压，降低风量，从而提高风机的通用化。

进一步地，所述调节控制板参数包括调节风压传感器的频率反馈值，从而改变控制风机的电压。

进一步地，风机风量调节是由风压转感器监测的频率值与理论存储的计算值进行实时反馈调节控制的，实现风量调节的连续性，无极调速，不分档位，不存在断档波动。

进一步地，所述交流定速风机的出口静态压力随着风机风量的变大而变小；交流定速风机的风量会随着交流电压的变化而变化，但电压有一定的适用安全范围；交流定速风机风压越大，其风压转感器监测频率值越小；风压转感器监测的频率值越小，代表风机风量越大，代表主控制板输出给风机的电压越大；燃气阀的阀开度电流值越大，其燃气阀控制的负荷越大，越小则越小。

本发明采用上述技术解决方案所能达到的有益效果是：

本发明采用交流定速风机在不同电压工作下，使其风机风量及风机出口的文丘里采集的压差不一致，再者通过壁挂炉内风压传感器内压差与频率控制曲线的关系，将电压变化转化为压差变化或风压传感器监测的频率变化，反馈给壁挂炉主控制中心，再者主控制中心控制整机以不同负荷大小运行时，将控制燃气阀开度的电流值与主控中心内部存储的风压转感器监控的频率相结合匹配，进而即时调节主控制板输出交流风机端的电压值，使得壁挂炉在以不同负荷大小燃烧运行时，其风机风量能即时匹配调节，降低烟气排放，进一步的改变了部分负荷小的匹配风量，改善点火及传火性能、并提高部分负荷状态下的热效率，节能、省气；可使得壁挂炉用交流风机通用化程度提高，产品性能更优，调节范围余量，物料品类减少，库存管理成本降低。

附图说明

图1为本发明的整机控制调节方法及其应用示意图；

图2为本发明的风机风量与其静态压力关系曲线图；

图3为本发明的两种规格的风机在不同电压下其风量变化曲线图；

图4为本发明的风压与传感器频率监测转化关系图；

图5为本发明的燃气阀阀开度电流与负荷二次压关系曲线图；

图6为本发明实施控制的组合曲线图。

附图标记说明：1、主控制板2、燃气阀3、燃烧器4、风机5、风压传感器G1、进气连接管G2、风压连接管L1、风压转感器信号连接线L2、主控制板输出电压风机连接线L3、主控制板控制阀开度及大小输出电流连接线。

具体实施方式

以下结合具体实施例对本技术方案作详细的描述。

本发明是一种壁挂炉整机控制调节方法，它包括通过交流定速风机在不同电压工作下，使其风量及风机出口的文丘里采集的压差不一致，再通过壁挂炉内风压传感器内压差与频率控制曲线的关系，将电压变化转化为压差变化或风压传感器监测的频率变化，反馈给壁挂炉主控制中心，再者主控制中心控制整机以不同负荷大小运行时，将控制燃气阀开度的电流值与主控中心内部存储的风压转感器监控的频率相结合匹配，进而即时调节控制板输出交流风机端的电压值。

如图1所示，交流定速风机风量控制调节的壁挂炉中，在结构上包括主控制板1、燃气阀2、燃烧器3、风机4、风压传感器5及其相应的连接线组、连接管件、进水、出水等温度传感器；燃烧器3和燃气阀2之间连接有进气连接管G1，风压传感器5通过风压连接管G2与风机连接，主控制板1与风机4之间连接有风压传感器信号连接线L1，主控制板与风机之间连接有主控制板输出电压风机连接线L2，主控制板与燃气阀之间连接有主控制板控制阀开度及大小输出电流连接线L3。风机采用分交流定速风机，燃烧器采用普通大气式燃烧器、水冷式低氮燃烧器或浓淡燃烧器；燃气阀采用单通道或双通道带比例调节的燃气阀；温度传感器实时监测水温，反馈主控制板中；主控制板能实时监测各部件的信息，根据各部件的信息、信号传导做出各种逻辑计算，最终给出根据判断指令，各相应零部件执行调节控制。

交流风机的具体特性图2、图3所示，图2表示：交流定速风机的出口静态压力会随着风机风量的变大而变小；图3表示：交流定速风机的风量会随着交流电压的变化而变化，但电压有一定的适用安全范围；风机二比风机一在相同电压下，其风机二的风量比风机一要大，若需同等风量要求，可适当降低风机二的电压。

风压传感器和燃气阀的具体特性分别如图4和图5所示；图4表示：风机风压越大，其风压转感器监测频率值越小；结合图2、图3可知，风压转感器监测的频率值越小，代表风机风量越大，代表主控板输出给风机的电压越大；图5表示：燃气阀的阀开度电流值越大，其燃气阀控制的负荷越大，越小则越小。

进一步地，它的具体步骤包括：

a、采集交流定速风机在不同电压下其风量的变化关系，确定该风机是否满足整机最大负荷下烟气排放要求，最大风量不足则需更换大风量风机；

b、采集壁挂炉在不同负荷下，风机恒定在220V电压下，其风压传感器监测的风压频率变化，确定风压传感器规格；

c、根据整机大、小负荷下的燃烧状态，确定其大、小负荷下合适的适用风量范围，并存储其大、小火下监测的风压频率值，作为理论边界频率值；

d、根据不同负荷状态下，确定燃气阀电流值与风压频率值的对应关系，并存储于主控制程序中；

e、燃烧运行时，风压传感器监测的实际频率与存储的风压频率计算值进行比对，实时反馈调节，控制其主板输出给风机的电压大小；若风量偏大，实时监测的风压频率值小于存储的理论值，进一步调节主板输出给风机的电压降低，风量减小；最终达到匹配风量，即不同负荷下都能达最佳燃烧状态。

进一步地，步骤c中所述的根据整机大、小负荷下的燃烧状态，是包括根据烟气排放、点火良好情况。在步骤e中，在需同等风量要求下，通过风压传感器的频率反馈值与理论需求风量进行匹配，调节控制板参数，适当降低风量较大风机的控制电压，降低风量，从而提高风机的通用化。

进一步地，所述调节控制板参数包括调节风压传感器的频率反馈值，从而改变控制风机的电压。

实施控制如图6组合曲线所示：

Q：整机负荷 F：风压频率

PH：额定最大负荷 PL：额定最小负荷

FH：最大风量 FL：最小风量

IH：大负荷下风压频率值 IL：小负荷风压频率值

HC：大负荷风量故障判定值 LC：小负荷风压故障判定值

所以由曲线可知：该风机风量调节是由风压转感器监测的频率值与理论存储的计算值进行实时反馈调节控制的，实现风量调节的连续性，无极调速，不分档位。不存在断档波动。

本发明与现有技术相比，实现交流风机调速控制功能，产品性能更优，调节范围有余量，其风机风量调节连续；改善小负荷或部分负荷下的点火及传火性能；减少烟气排放、提高部分负荷下的换热效率、省气；提高风机的通用化程度，物料品类减少，库存管理成本降低，使得风机不用全负荷段满负荷运行，提高了风机的使用寿命，间接提高壁挂炉的使用寿命。

以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。