[发明专利]使用空气压力传感器控制燃油炉合适燃烧比的系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种控制燃油炉空气燃料比的系统及其方法，更具体地，涉及一种使用空气压力传感器精确地控制燃油炉空气燃料比的系统和方法，所述燃油炉广泛应用于家用锅炉、工业锅炉和加热器。

背景技术

通常，用于房间或大厅取暖的锅炉根据提供给锅炉燃料的种类分为燃油锅炉、燃气锅炉和电锅炉。对应于房间或大厅的大小或者它们的安装目的，锅炉进行不同地开发和使用。这些锅炉中的燃油锅炉以及使用燃油作为燃料的加热器中包含燃油炉。

特别的，对于燃油炉来说精确地控制空气燃料比是非常重要的。最近，燃油炉中空气燃料比的控制成为最重要的问题。

以下，参照图1对常规燃油炉进行详细描述。

燃油炉2包括用于向燃油炉2供应空气的送风机4，用于通过从油箱抽油向燃油炉2供油的油泵6，用于喷出液滴状油从而使油能够燃烧的喷嘴(未示出)，用于使空气与油混合并燃烧的火焰稳定器(未示出)，对用于混合油与空气的混合器进行放电点火的点火变压器8和火花塞10，以及用于检测火焰的火焰检测单元12。

由于具有以上结构的燃油炉，即使燃油炉具有相同的输出量(或者相同的燃料消耗)，根据热交换媒介的种类或大小(在锅炉中的热交换器，或者管式加热炉中的气管)，代表不同的空气负荷阻力，因此燃油炉必须在空气供应端配备作为空气调节器的节气闸14以供应燃烧过程所需最适合的空气量。通常，此节气闸14在制造或安装时被调节，并且由于手动调节，很难实际控制空气燃料比。

以下，参照图1和图2描述常规燃油炉调节空气量的方法。

如图2所示，假设当燃烧器燃烧所需最适合的空气量为Q1时，热交换器的负荷量变为L1，适当地控制安装在送风机4的空气供应端16的节气闸14以便供应空气量(Q1)。假设相同的燃烧器被用到另一热交换器时，所述热交换器的负荷量为L2，如果不控制节气闸14，空气量变为Q2，那么供应的空气量将大于最适合的空气量，从而导致异常燃烧状态。因此，在这种情况下，必须控制节气闸14从而能够供应所述空气量(Q1)。然而，常规的燃油炉具有下述问题：

首先，安装燃油炉后，当燃油炉打开或关闭时，由于产生的煤烟，热交换器内部流路阻力可能改变。

第二，如果在生产过程中调节节气闸，送风机的阻力可能根据排气筒的长度而改变。

第三，即使使用相同的排气筒，由于风的原因，送风机的阻力可能经常改变。

因此，供应给燃油炉的空气量经常偏离了燃油炉燃烧所需最适合的空气量，从而导致燃油炉的燃烧变得不稳定。

发明内容

因此，有鉴于上述问题创作本发明，其目的在于提供一种使用空气压力传感器(APS)控制燃油炉空气燃料比的系统和方法，本发明使用空气压力传感器(APS)检测空气量并将被检空气与最适合空气量的数值进行比较，从而控制风扇的转速(RPM)。

为达到上述目的，提供了一种使用空气压力传感器控制燃油炉最适合空气燃料比的系统，所述系统包括能量供应部分，通过从所述能量供应部分接收驱动电压供应燃油炉燃烧所需空气的风扇，作为驱动所述风扇的控制器即风扇驱动部分，安装在所述风扇供应的空气的流路的一侧以测量所供空气量的空气压力传感器，以及用于通过对由所述空气压力传感器测得的信号与有关最适合空气量的预置数据进行比较向所述风扇驱动部分输出风扇最适合的RPM的控制部分。

此外，所述控制部分包括PID控制器，其通过按比例改变风扇的RPM维持最适合的空气燃料比。

另外，所述燃油炉选择性地使用于家用锅炉，工业锅炉或加热器上。

根据本发明的一个方面，还提供了一种使用空气压力传感器控制燃油炉空气燃料比的方法，所述方法包括如下步骤：使用空气压力传感器检测风扇供应的空气量；通过对有关空气量的信号与有关最适合空气量的预置数据的比较，使用控制器计算风扇的最适合RPM；向风扇驱动部分输出利用控制器计算的RPM；以及根据输入到风扇驱动部分的所计算的RPM转动风扇。

此外，通过闭环方案获得从所述空气量检测步骤到所述风扇驱动步骤，即使存在外部干扰也能够向燃油炉供应最适合空气量。

如上所述，尽管根据本发明的控制系统可能在安装后或者使用过程中遭受到外部干扰，由于风扇基于空气压力传感器的检测信号按比例转动，从而可以供应适于燃油炉的空气量。

相应地，稳定地控制燃油炉的空气燃料比得以实现。

附图说明

图1为阐明常规燃油炉结构的图；

图2为用于说明在常规燃油炉内使用节气闸调节空气量的方法的曲线图；