專利名稱：多功能鍋爐操作模擬裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
多功能鍋爐操作模擬裝置是應(yīng)用計算機技術(shù)和電子技術(shù)的一種組合式結(jié)構(gòu)的模擬爐體，外形與真實鍋爐一樣配置其管路、儀表、閥門、各種操作附件和顯示器、計算機系統(tǒng)構(gòu)成的，是在無燃料燃燒、無熱量交換、無水循環(huán)情況下鍋爐操作培訓、考核、鑒定的專用設(shè)備，這是包括蒸汽鍋爐、熱水鍋爐及燃油鍋爐等多種鍋爐司爐人員進行實際操作培訓、考核、自動評定、評分及綜合管理工作的多功能鍋爐操作模擬裝置。
鍋爐是特種設(shè)備，司爐人員必須經(jīng)過理論和實際操作培訓，經(jīng)考試合格后方能上崗。目前，全國各地都舉辦司爐培訓班，多以理論培訓為主，實際操作培訓都采取口頭答辯方式或在鍋爐現(xiàn)場示范方式進行，無法進行實際點火、升壓、調(diào)節(jié)運行及各種停爐操作培訓，更不能進行各種事故應(yīng)急處理操作培訓，致使上崗后在鍋爐運行中一旦發(fā)生事故，就不能準確地判斷、果斷迅速地處理而造成不應(yīng)有的損失。
本實用新型的目的是提供一種由與實際鍋爐外形一樣的模擬爐體，連接管路、控制柜、分汽(水)缸、閥門和各種鍋爐附件、顯示器及計算機系統(tǒng)等構(gòu)成的多功能鍋爐操作模擬裝置。該裝置根據(jù)鍋爐熱工原理、國家對司爐人員的培訓大綱及勞動部推薦的司爐培訓教材，采用計算機語言編制控制軟件實現(xiàn)鍋爐各種狀態(tài)的模擬。司爐人員在該裝置上如同在真實鍋爐上一樣進行鍋爐的正常運行模擬操作及各種事故處理模擬操作。計算機對其操作的正誤自動評定和評分，并能打印、存儲，還具有對培訓考核的綜合統(tǒng)計功能。因此，不但能提高司爐人員的操作水平和能力，同時也提高對司爐人員培訓管理水平，推動司爐培訓工作的技術(shù)進步，通過計算機控制軟件和各種電子轉(zhuǎn)換裝置，實現(xiàn)各種狀態(tài)的模擬，達到司爐人員實際操作培訓考核提高之目的。


圖1是本實用新型的側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本實用新型的正面結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖標記說明按真實鍋爐一樣分布于模擬爐體(11)及其構(gòu)架上和分汽(水)缸(13)上的各鍋爐附件圖1中有供油閥(3)、油壓閥(4)、爐排調(diào)速電機(5)、煤斗弧形閥(6)、煤閘板高度調(diào)節(jié)手輪(7)、分段調(diào)風擋板(8)、爐門(9)、安全閥(10)、排污閥(12)、分汽(水)缸(13)、引風檔板(14)、主汽(水)閥(15)、排氣閥(16)；圖2中有出汽(水)閥(17)、疏水閥(18)、壓力表(19)、鼓風檔板(20)、汽旋塞(21)、水位表(22)、水旋塞(23)、放水旋塞(24)、三通旋塞(25)、點火門(26)、通風門(27)及控制柜(28)，控制柜(28)垂直面板上的各種儀表(29)、控制柜(28)水平面板上各種按鈕(30)及圖1中的計算機(1)(含顯示器)、打印機(2)等構(gòu)成為一體的多功能鍋爐操作模擬裝置。
結(jié)合上述附圖中各電子轉(zhuǎn)換裝置，并按真實鍋爐運行操作原理，進一步說明其各附件的位置結(jié)構(gòu)及相互連接關(guān)系。即是各種門、閥門、旋塞、手輪、檔板等均通過電子轉(zhuǎn)換裝置將操作時的機械位移轉(zhuǎn)換成計算機認識的開關(guān)量信號或模擬量信號，然后通過導線與計算機接口電路相連接。而壓力表(19)及控制柜(28)垂直面板上的各種儀表(29)均是用0-5V直流電壓表改制(表盤按需要重新刻度計量單位)而成，也通過導線與計算機接口電路相連接。當計算機軟件指令輸出0-5V不同電壓值時，各種儀表即有不同量值的指示。水位表(22)是將兩組九段發(fā)光二極管組成的標準電平指示器裝在玻璃板式水位表(22)中，通過導線與計算機接口電路連接，當計算機(1)對其輸出0-5V電壓時，水位表(22)中的發(fā)光二極管會逐次點亮，即表示水位的高低。爐排調(diào)速電機(5)設(shè)三檔，是通過在倒順開關(guān)中串接50Ω、100Ω、100Ω三個電阻，通過導線與計算機接口電路連接。當?shù)鬼橀_關(guān)置于倒、中、順三個不同位置時，便分別是50Ω、150Ω、250Ω的電阻與計算機接口電路相連通，計算機軟件即可轉(zhuǎn)換成三種不同轉(zhuǎn)速，顯示在顯示器上。
裝有電子轉(zhuǎn)換裝置的鍋爐附件，一種是接近開關(guān)式開關(guān)量轉(zhuǎn)換，在模擬爐體(11)側(cè)面的供油閥(3)、煤斗下部有煤斗弧形閥(6)、鍋筒前下部的爐門(9)、鍋筒上部有安全閥(10)、下部有排污閥(12)、而排汽閥(16)是由管路直接與模擬爐體(11)相連接，鍋筒兩側(cè)各裝有一套水位表(22)，水位表(22)上均帶有汽旋塞(21)、水旋塞(23)、放水旋塞(24)、爐體前部側(cè)面有點火門(26)、通風門(27)、由管路與鍋筒相連的壓力表管路上裝有三通旋塞(25)等各門或閥的固定位置上加裝標準的干簧繼電器，在其轉(zhuǎn)動部分加裝標準小磁鋼，當門或閥打開時，磁鋼轉(zhuǎn)到干簧繼電器處，干簧繼電器接點閉合；當門或閥關(guān)閉時，磁鋼轉(zhuǎn)到遠離干簧繼電器處，干簧繼電器接點斷開，這樣便把門或閥開關(guān)的機械位移轉(zhuǎn)換成計算機認識的開關(guān)量信號。
裝有電子轉(zhuǎn)換裝置的鍋爐附件，第二種是模擬量轉(zhuǎn)換形式，即在模擬爐體(11)側(cè)面有油壓閥(4)，在由管路與模擬爐體(11)上端相連的主汽(水)閥(15)、出汽(水)閥(17)和疏水閥(18)之上加裝標準的1KΩ的多圈電位器，并通過導線與計算機的接口電路相連接，同時使電位器的調(diào)節(jié)軸與閥門手輪軸相連接，當司爐人員轉(zhuǎn)動手輪使閥門開啟一定程度或關(guān)閉時，便帶動電位器調(diào)節(jié)軸一起轉(zhuǎn)動。由計算機給電位器兩端加5V直流電壓，在電位器調(diào)節(jié)軸由閥門手輪帶動一起轉(zhuǎn)動時，其電位器中心軸頭處的阻值亦隨之改變。這樣，便反饋給計算機一個0-5V支直流電壓變化量，由計算機轉(zhuǎn)換成與閥門開度對應(yīng)的變化量，輸出到顯示器上顯示，即通過該電子轉(zhuǎn)換裝置將閥門的開度變化轉(zhuǎn)換為計算機認識的模擬量電壓的變化。
爐體底部側(cè)面的分段調(diào)節(jié)檔板(8)、引風通道上的引風檔板(14)和鼓風通道上的鼓風檔板(20)，其加裝電子轉(zhuǎn)換裝置的原理與上述完全相同，方法上所不同的是它不用多圈電位器，而是采用1KΩ轉(zhuǎn)角式線繞電位器，電位器調(diào)節(jié)軸不是直接與檔板轉(zhuǎn)軸連接，而是通過一個模數(shù)為1.5傳動比為3∶1的一對齒輪與檔板轉(zhuǎn)軸連接，當檔板轉(zhuǎn)動軸轉(zhuǎn)動90°時，電位器軸剛好轉(zhuǎn)270°，即是電位器最大轉(zhuǎn)角，這樣通過這一電子轉(zhuǎn)換裝置可將檔板的轉(zhuǎn)動角度的變化轉(zhuǎn)換成計算機認識的模擬量電壓的變化。
在煤閘板高度調(diào)節(jié)手輪(7)上采用模擬量轉(zhuǎn)換與機械指針式現(xiàn)場指示相結(jié)合形式，模擬量轉(zhuǎn)換部分的原理和方法與上述閥門調(diào)節(jié)的轉(zhuǎn)換完全相同，另外，在調(diào)節(jié)手輪的轉(zhuǎn)軸上通過小滑輪，繞一周與煤閘板升降高度一樣長的閉合滑線，滑線上固定指針(這和收音機上調(diào)諧指示用的滑輪、滑線、指針一樣)指示煤層高度。
本實用新型是一臺組合式結(jié)構(gòu)的模擬爐體及其管路和操作附件、儀表等的配置與真實鍋爐完全一樣的用于司爐人員實際操作培訓的模擬裝置。其爐體和各附件外形與真實鍋爐的外形及其附件完全一樣，這些只是電子元件與計算機軟件的載體，其作用是使司爐人員操作時有真實感。該裝置與真實鍋爐的本質(zhì)區(qū)別是在于司爐人員操作的手輪、門、閥門、檔板等鍋爐附件均是經(jīng)加裝其電子元件。它們可接收和反饋電信號，可將其機械位移轉(zhuǎn)換成計算機認識的開關(guān)量和模擬量。另外，該裝置與真實鍋爐不同的是集蒸汽鍋爐、熱水鍋爐、燃煤鍋爐和燃油鍋爐等各種鍋爐附件于一體，在無燃料燃燒、無熱交換的情況下，司爐培訓人員可在本實用新型上進行各種鍋爐的正常運行操作或事故應(yīng)急處理操作，并由計算機對其各種操作狀態(tài)輸出到顯示器上顯示，加

計算機還對其操作的正誤進行自動評定和評分，打印存貯，并對其進行綜合統(tǒng)計管理。
本實用新型的計算機軟件是根據(jù)國家規(guī)定的司爐人員培訓大綱及勞動部推薦的司爐人員培訓教材和各種鍋爐熱工原理而編制的。其突出優(yōu)點是結(jié)構(gòu)合理、操作簡便、不用燃料、安全、節(jié)能、無污染、拆裝運輸方便。廣泛適用于蒸汽、熱水、燃油等各種鍋爐的司爐人員的實際操作培訓、考核及綜合管理工作。
權(quán)利要求1.多功能鍋爐操作模擬裝置，是一種應(yīng)用計算機技術(shù)和電子技術(shù)時組合式結(jié)構(gòu)的模擬爐體，外形與真實鍋爐一樣配置其管路、儀表、閥門、各種操作附件和顯示器、計算機系統(tǒng)構(gòu)成的，是模擬鍋爐正常運行操作和事故處理操作的模擬裝置，其特征在于模擬爐體(11)側(cè)面帶動爐體底部爐排的爐排調(diào)速電機(5)連接煤斗上部裝有煤閘板高度調(diào)節(jié)手輪(7)和煤斗下部的煤斗弧形閥(6)、爐體底部側(cè)面裝有分段調(diào)風檔板(8)、引風通道上裝有引風檔板(14)鼓風通道上裝有鼓風檔板(20)、鍋筒上部裝有安全閥(10)、下部裝有排污閥(12)，鍋筒兩側(cè)各裝有一套水位表(22)，水位表(22)上均帶有汽旋塞(21)水旋塞(22)、放水旋塞(24)，爐體前部側(cè)面有點火門(26)，前面的灰箱下部有通風門(27)，由管路與鍋筒相連的壓力表管路上裝有三通旋塞(25)，由管路與模擬爐體(11)上端相連的分汽(水)缸(13)，在其上連接有主汽(水)閥(15)、出汽(水)閥(17)和疏水閥(18)，而排汽閥(16)也由管路直接與模擬爐體(11)上部相連接，以上這些附件均由通過裝在其上的干簧繼電器或電位器構(gòu)成的不同形式的電子轉(zhuǎn)換裝置，這些電子轉(zhuǎn)換裝置再通過導線與計算機接口電路相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能鍋爐操作模擬裝置，其特征是在鍋筒兩側(cè)各裝一套玻璃板式水位表(22)與其安裝在其中的兩組發(fā)光二極管顯示的九段電平指示器構(gòu)成，通過導線與計算機接口電路相連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能鍋爐操作模擬裝置，其特征在模擬爐體(11)前部的控制柜(28)垂直面板上的各種儀表(29)和控制柜(28)水平面板上的各種按鈕(30)指示燈及由管路與模擬爐體(11)上端相連接的分汽(水)缸(13)上的壓力表(19)均通過導線與計算機接口電路連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能鍋爐操作模擬裝置，其特征在于應(yīng)用計算機技術(shù)，通過計算機軟件發(fā)出鍋爐模擬操作的各種狀態(tài)指令，并經(jīng)電子轉(zhuǎn)換裝置接受其操作信號，對其操作的正誤自動評定、評分和綜合統(tǒng)計管理，自動打印和存貯。
專利摘要多功能鍋爐操作模擬裝置是應(yīng)用計算機、電子技術(shù)的一種組合式結(jié)構(gòu)的模擬爐體,外形與真實鍋爐一樣配有管路、儀表、閥門、控制柜、各種操作附件及計算機,在管路與爐體連接的鍋爐各附件上裝有干簧繼電器或電位器構(gòu)成的電子轉(zhuǎn)換裝置,均由導線與計算機接口電路相連接,以實現(xiàn)司爐人員操作時的機械位移轉(zhuǎn)換成計算機認識的開關(guān)量信號和模擬量信號,通過計算機軟件模擬鍋爐各種狀態(tài)指令,達到司爐人員實際操作培訓考核和綜合管理之功能。
文檔編號G09B9/00GK2374934SQ98211130
公開日2000年4月19日 申請日期1998年1月6日 優(yōu)先權(quán)日1998年1月6日
發(fā)明者黃玉清, 張立祥, 劉偉 申請人:黃玉清, 張立祥, 劉偉