[发明专利]一种同时控制火焰形状和火焰温度的装置及方法

权利要求书

1.一种同时控制火焰形状和火焰温度的装置，其特征在于，包括送风风机、风道、燃烧器、燃气质量流量计、温度传感器、控制器和试验台，待检测燃烧板固定在试验台上，燃烧器设置在风道的出风口和试验台之间，送风风机通过风道送风，风道内设置有若干片导流片，每片导流片的旋转角度可调；温度传感器设置在燃烧板上，用于将当前燃烧板上的温度发送到控制器；燃烧器、燃气质量流量计和控制器依次连接，燃烧器还与外部燃气供应装置连接，控制器根据温度传感器传来的温度对燃气流量或燃气类型进行控制。

2.根据权利要求1所述的同时控制火焰形状和火焰温度的装置，其特征在于，所述燃烧板上设置有若干个风速测量装置，风速测量装置与控制器连接，送风风机通过变频器与控制器连接，控制器根据各个风速测量装置测得的风速控制变频器进而实现对送风风机转速的调节。

3.根据权利要求2所述的同时控制火焰形状和火焰温度的装置，其特征在于，所述每个导流片处均设置有用于使导流片旋转的导流片自动旋转控制装置，该装置与控制器相连，控制器根据风速测量装置所测风速对导流片自动旋转控制装置进行控制进而实现对导流片旋转角度的调节。

4.根据权利要求1所述的同时控制火焰形状和火焰温度的装置，其特征在于，所述在风道管道内靠近进风口处设置了稳流网格，网格尺寸为（30～80）mm×（30～80）mm。

5.根据权利要求1所述的同时控制火焰形状和火焰温度的装置，其特征在于，所述燃烧器通过一燃气供应选择开关与外部多个燃气供应装置连接，该燃气供应选择开关与控制装置连接；燃气供应装置供应的燃气类型为甲烷、乙炔、丙烷、丁烷、液化石油气、天然气中的至少一种。

6.根据权利要求1所述的同时控制火焰形状和火焰温度的装置，其特征在于，所述温度传感器为热电偶，设置在燃烧板上，距离燃烧器250mm～450mm。

7.根据权利要求3所述的同时控制火焰形状和火焰温度的装置，其特征在于，在风道管道出风口处设有6～10片导流片，每个导流片上设有一个转轴，转轴垂直于风道轴线，导流片通过此转轴固定在风道上，导流片沿转轴轴线方向的长度与风道高度相当，且沿垂直于转轴轴线方向厚度逐渐减小，导流片自动旋转控制装置设置在转轴上。

8.根据权利要求1所述的同时控制火焰形状和火焰温度的装置，其特征在于，所述送风风机为离心风机或者轴流风机中的一种；

所述装置设置在一燃烧室内，燃烧室采用隔热材料制成，在燃烧室若干位置设有用于观察火焰形状的摄像头；

所述燃烧器为双套管燃烧器，两端同时供气。

9.一种基于权利要求1所述装置的同时控制火焰形状和火焰温度的方法，其特征在于，在燃烧过程中，通过调节送风风机的转速实现风速的粗调，通过调节风道中各个导流片的旋转角度实现对风速的微调使出口风速均匀，同时，根据温度传感器测到的温度值，控制器对燃气流量或燃气类型进行控制，使火焰形状和火焰温度均在预设的要求内。

10.根据权利要求9所述的同时控制火焰形状和火焰温度的方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）开启送风风机：送风风机气流在风道中分别经过稳流网格、导流片后到达风道出风口；

（2）风速粗调：测量出风口或燃烧板上的风速，并将测到的风速值反馈到控制器，控制器将测得的风速值和预设的风速值进行比对，根据比对结果对送风风机转速进行调节，使风速限定在预设的风速值附近；

（3）风速微调：根据出风口或燃烧板上若干个风速测量点的风速，调节风道中导流片的旋转角度，直到这些风速测量点处的风速达到预设要求；

（4）点火：输入燃气流量、启动燃气质量流量计、点火；

（5）火焰温度调节：控制器将当前温度传感器采集到的数据和预设的温度值做比对，根据比对结果发送控制信号到控制燃气质量流量计以控制燃气流量，或者发送控制信号到燃气供应选择开关切换燃气类型；直至反馈得到的温度数据符合要求为止；

（6）火焰形状判断：根据设置在实验室内的监控摄像头观察火焰形状，如果不符合要求，则熄火，重复步骤（3）-（5）进行调试。