一種基于模擬乘法器用于油輪輔鍋爐的供風(fēng)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于模擬乘法器用于油輪輔鍋爐的供風(fēng)系統(tǒng)，所述供風(fēng)系統(tǒng)包括模擬乘法器、微分調(diào)節(jié)器、選大器、加法器、比較器、PI調(diào)節(jié)器、變頻器及差壓變送器，模擬乘法器與選大器相連并且模擬乘法器和微分調(diào)節(jié)器通過加法器與選大器相連，選大器和差壓變送器通過比較器與PI調(diào)節(jié)器相連，PI調(diào)節(jié)器與變頻器相連；氣量信號(hào)為微分調(diào)節(jié)器的輸入信號(hào)，噴油量信號(hào)為模擬乘法器的輸入信號(hào)。所述系統(tǒng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換及時(shí)，提高了系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能，使風(fēng)油比始終保持較理想的狀態(tài)，節(jié)約了燃油，改善了環(huán)境，減輕了爐膛和煙道管路的結(jié)碳程度，提高了熱交換的效率；模擬乘法器的使用使鍋爐供風(fēng)系統(tǒng)有了更好的接入自動(dòng)控制系統(tǒng)的接口。
【專利說明】-種基于模擬乘法器用于油輪輔鍋爐的供風(fēng)系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及船舶領(lǐng)域，特別涉及一種基于模擬乘法器用于油輪輔鍋爐的供風(fēng)系 統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002] 大型油船輔鍋爐是船舶機(jī)艙的重要設(shè)備。它產(chǎn)生的蒸汽除被用于燃油加熱、提供 船員的飲食、生活用水等外還要加熱貨油、驅(qū)動(dòng)貨油泵及其它甲板機(jī)械。它處于全天候的運(yùn) 行狀態(tài)。實(shí)現(xiàn)大型油船輔鍋爐的節(jié)能是大型油船節(jié)能的重要措施。為了保證燃油完全燃 燒并得到較高的經(jīng)濟(jì)性，鍋爐在燃燒控制過程中要有一個(gè)最佳的風(fēng)油比，經(jīng)實(shí)驗(yàn)測(cè)定，要求 空氣壓力與噴油量之間近似成平方關(guān)系。目前，風(fēng)壓控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的方法通常是采用函數(shù) 發(fā)生器。函數(shù)發(fā)生器輸出與噴油量平方成比例的氣壓信號(hào)。這個(gè)信號(hào)經(jīng)高壓選擇器、PI調(diào) 節(jié)器、以及風(fēng)門調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)對(duì)爐膛的供風(fēng)量進(jìn)行控制，從而實(shí)現(xiàn)風(fēng)油比的最佳控制。函數(shù)發(fā)生 器是氣動(dòng)器件，將反應(yīng)噴油量實(shí)際值的氣壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成與噴油量平方成比例的氣壓信號(hào)輸 出，其工作的可靠性、準(zhǔn)確性將直接影響鍋爐燃燒控制過程，因此函數(shù)發(fā)生器是非常重要的 控制部件。但是函數(shù)發(fā)生器存在以下幾方面缺點(diǎn)：
[0003] 1.氣動(dòng)控制系統(tǒng)管理難度大：波紋管破裂漏氣，噴嘴堵塞，反饋凸輪的磨損，難調(diào) 零、難調(diào)量程等；
[0004] 2.氣動(dòng)控制系統(tǒng)反應(yīng)遲緩，不及時(shí)。反應(yīng)不及時(shí)必然出現(xiàn)油多氣少和氣多油少的 現(xiàn)象，造成燃油的浪費(fèi)，同時(shí)造成蒸汽壓力的不穩(wěn)定，系統(tǒng)會(huì)處于不斷的調(diào)節(jié)過程中，影響 系統(tǒng)的穩(wěn)定性。燃油不能充分燃燒使?fàn)t膛和煙道結(jié)碳嚴(yán)重，又影響了熱交換效率。
[0005] 3.氣壓信號(hào)不能直接用于單片機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 發(fā)明目的：本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種基于模擬乘法器用于 油輪輔鍋爐的供風(fēng)系統(tǒng)，避免了現(xiàn)有技術(shù)的氣動(dòng)控制系統(tǒng)管理難度大、氣動(dòng)控制系統(tǒng)反應(yīng) 遲緩且不及時(shí)、氣壓信號(hào)不能直接用于單片機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的缺陷。
[0007] 技術(shù)方案：為了實(shí)現(xiàn)發(fā)明目的，本發(fā)明公開了一種基于模擬乘法器用于油輪輔鍋 爐的供風(fēng)系統(tǒng)，所述供風(fēng)系統(tǒng)包括模擬乘法器、微分調(diào)節(jié)器、選大器、加法器、比較器、PI調(diào) 節(jié)器、變頻器及差壓變送器，模擬乘法器與選大器相連并且模擬乘法器和微分調(diào)節(jié)器通過 加法器與選大器相連，選大器和差壓變送器通過比較器與PI調(diào)節(jié)器相連，PI調(diào)節(jié)器與變頻 器相連；氣量信號(hào)為微分調(diào)節(jié)器的輸入信號(hào)，噴油量信號(hào)為模擬乘法器的輸入信號(hào)；其中， 所述選大器由兩個(gè)運(yùn)算放大器并聯(lián)組成。
[0008] 作為優(yōu)選，為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)發(fā)明目的，所述系統(tǒng)的噴油量信號(hào)通過模擬乘法器得 到噴油量-模擬乘法器信號(hào)，氣量信號(hào)通過微分調(diào)節(jié)器得到氣量-微分調(diào)節(jié)信號(hào)，噴油 量-模擬乘法器信號(hào)作為選大器的輸入信號(hào)，噴油量-模擬乘法器信號(hào)和氣量-微分調(diào)節(jié) 信號(hào)通過加法器之后作為選大器的輸入信號(hào)；選大器的輸出信號(hào)與差壓變送器信號(hào)通過加 法器比較之后輸入至PI調(diào)節(jié)器，差壓變送器信號(hào)為風(fēng)道與鍋爐內(nèi)的壓差信號(hào)；PI調(diào)節(jié)器的 輸出信號(hào)輸入至變頻器，變頻器用于控制風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速。
[0009] 作為優(yōu)選，為了使模擬乘法器因失調(diào)、漂移或噪聲等因素造成的誤差在允許范圍 內(nèi)，所述模擬乘法器為電壓控制四象限集成模擬乘法器。
[0010] 有益效果：本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，所述系統(tǒng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換及時(shí)，提高了系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性 能，使風(fēng)油比始終保持較理想的狀態(tài)，節(jié)約了燃油，改善了環(huán)境，減輕了爐膛和煙道管路的 結(jié)碳程度，提高了熱交換的效率；模擬乘法器的使用使鍋爐供風(fēng)氣控系統(tǒng)變成了電控系統(tǒng)， 系統(tǒng)傳輸?shù)男盘?hào)為電信號(hào)，為鍋爐利用微機(jī)實(shí)現(xiàn)智能化控制和智能化監(jiān)測(cè)、報(bào)警提供了便 利；同時(shí)所述系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更加簡單、成本更低且更利于維護(hù)管理。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011] 圖1為本發(fā)明所使用模擬乘法器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012] 圖2為本發(fā)明具有模擬乘法器的油輪輔鍋爐供風(fēng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0013] 下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作更進(jìn)一步的說明。
[0014] 如圖1所示，燃油調(diào)節(jié)閥通過油量變送器與模擬乘法器相連，模擬乘法器與選大 器相連并且模擬乘法器和微分調(diào)節(jié)器通過加法器與選大器相連，選大器和差壓變送器通過 比較器與PI調(diào)節(jié)器相連，PI調(diào)節(jié)器與變頻器相連。燃油調(diào)節(jié)閥通過氣量信號(hào)調(diào)節(jié)噴油量的 大小，噴油量的大小通過油量變送器轉(zhuǎn)換為噴油量信號(hào)，噴油量信號(hào)為電壓信號(hào)。接著噴油 量信號(hào)通過模擬乘法器將其電壓信號(hào)進(jìn)行平方運(yùn)算，模擬乘法器將其平方運(yùn)算后的輸出信 號(hào)輸入至選大器，所述模擬乘法器采用如圖1所示的電壓控制四象限集成模擬乘法器。同 時(shí)，氣量信號(hào)通過微分部分得到氣量微分信號(hào)，氣量微分信號(hào)和模擬乘法器的輸出信號(hào)通 過加法器后輸入至選大器中，所述選大器由兩個(gè)運(yùn)算放大器組成。選大器的輸出信號(hào)和差 壓變送器的輸出信號(hào)通過比較器的比較送至PI調(diào)節(jié)器，所述差壓變送器的輸出信號(hào)是風(fēng) 道與鍋爐內(nèi)壓差的電壓信號(hào)。PI調(diào)節(jié)器的輸出信號(hào)輸入至變頻器，通過變頻器的輸出信號(hào) 來控制風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，從而達(dá)到風(fēng)量與噴油量的比例控制。
[0015] 對(duì)所公開的上述實(shí)施例的說明，使本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或者使用本發(fā) 明，對(duì)上述實(shí)施例的修改隊(duì)本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員是顯而易見的，本文中所定義的一般原 理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其他實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明不限制 于本文所示的實(shí)施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬范圍。
【權(quán)利要求】
1. 一種基于模擬乘法器用于油輪輔鍋爐的供風(fēng)系統(tǒng)，其特征在于，所述供風(fēng)系統(tǒng)包括 模擬乘法器、微分調(diào)節(jié)器、選大器、加法器、比較器、PI調(diào)節(jié)器、變頻器及差壓變送器，模擬乘 法器與選大器相連并且模擬乘法器和微分調(diào)節(jié)器通過加法器與選大器相連，選大器和差壓 變送器通過比較器與PI調(diào)節(jié)器相連，PI調(diào)節(jié)器與變頻器相連；氣量信號(hào)為微分調(diào)節(jié)器的輸 入信號(hào)，噴油量信號(hào)為模擬乘法器的輸入信號(hào)；其中，所述選大器由兩個(gè)運(yùn)算放大器并聯(lián)組 成。
2. -種基于模擬乘法器用于油輪輔鍋爐的供風(fēng)系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)的噴油 量信號(hào)通過模擬乘法器得到噴油量-模擬乘法器信號(hào)，氣量信號(hào)通過微分調(diào)節(jié)器得到氣 量-微分調(diào)節(jié)信號(hào)，噴油量-模擬乘法器信號(hào)作為選大器的輸入信號(hào)，噴油量-模擬乘法器 信號(hào)和氣量-微分調(diào)節(jié)信號(hào)通過加法器之后作為選大器的輸入信號(hào)；選大器的輸出信號(hào)與 差壓變送器信號(hào)通過加法器比較之后輸入至PI調(diào)節(jié)器，差壓變送器信號(hào)為風(fēng)道與鍋爐內(nèi) 的壓差信號(hào)；PI調(diào)節(jié)器的輸出信號(hào)輸入至變頻器，變頻器用于控制風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的基于模擬乘法器用于油輪輔鍋爐的供風(fēng)系統(tǒng)，其特征在于， 所述模擬乘法器為電壓控制四象限集成模擬乘法器。
【文檔編號(hào)】F23N1/02GK104048316SQ201410222752
【公開日】2014年9月17日 申請(qǐng)日期:2014年5月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月23日
【發(fā)明者】祁輝宇 申請(qǐng)人:江蘇海事職業(yè)技術(shù)學(xué)院