專利名稱：鍋爐水位自動調(diào)節(jié)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及自動控制領(lǐng)域，是一種鍋爐水位自動調(diào)節(jié)裝置。
背景技術(shù)：
鍋爐水位控制方式很多，如單沖量液位控制系統(tǒng)、三沖量液位控制系統(tǒng)、上下限液位控制系統(tǒng)等，以上下相液位控制系統(tǒng)為例，工作原理如下正常運行時，當鍋爐水位降至低于給定下限水位時，控制系統(tǒng)觸點吸合，水泵啟動給水；當鍋爐水位升至給定上限水位時，控制器觸點斷開，水泵停止給水，如此往復使鍋爐水位一直處于上下限之間，在給定的區(qū)間內(nèi)上下波動，從而達到鍋爐水位的自動給水控制目的。三沖量液位控制系統(tǒng)是以鍋爐水位為主控信號、以蒸汽流量和上水流量為輔助控制信號實行鍋爐液位的高精度控制。相比之下上下限液位控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，適用于中小鍋爐，但控制精度較低，液位一直在上下限之間波動，不能夠?qū)崿F(xiàn)液位的恒定控制?！ぐl(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是，對現(xiàn)有技術(shù)進行實質(zhì)性改進，提供一種結(jié)構(gòu)合理，控制精度高，能夠?qū)崿F(xiàn)水位恒定控制的鍋爐水位自動調(diào)節(jié)裝置。實現(xiàn)本實用新型的目的所采用的技術(shù)方案是，一種鍋爐水位自動調(diào)節(jié)裝置，它包括鍋爐汽包，電動機與給水泵軸連接，給水泵的出水口通過管路與鍋爐汽包進水口連接，其特征是鍋爐汽包設(shè)置的上極限水位控制端口和下極限水位控制端口分別與非連續(xù)節(jié)點輸出式水位計的上、下水口連接，非連續(xù)節(jié)點輸出式水位計與可編程序控制器電連接，可編程序控制器與變頻器電連接，變頻器與電動機電連接。本實用新型鍋爐水位自動調(diào)節(jié)裝置是利用非連續(xù)節(jié)點輸出式水位計，使鍋爐汽包水位控制在上極限水位控制端口與下極限水位控制端口之間，且逐漸趨于平穩(wěn)恒定。其控制原理如下使用電動機、變頻器和可編程控制器與非連續(xù)節(jié)點輸出式水位計配套組成鍋爐水位控制系統(tǒng)，非連續(xù)節(jié)點輸出式水位計的上、下兩個水口為輸出上限和下限兩個水位控制點，變頻器輸出頻率設(shè)有一個初始值f。，此值控制電動機驅(qū)動給水泵以較快的速度給鍋爐汽包進行上水，當水位達到非連續(xù)節(jié)點輸出式水位計的上限控制點時，可編程控制器接收信號后經(jīng)過計算發(fā)出一定寬度的閉合控制信號給變頻器的“頻率下降”點動控制端，變頻器的輸出頻率開始按照規(guī)定幅度A f降低，并以f。- A f 頻率運行；當水位上升達到下限控制點，可編程控制器控制變頻器的“頻率上升”控制端使頻率上升，上升幅度為l/2Af，變頻器以4 - Af +1/2 Af頻率運行，以此類推，經(jīng)過n次以后，變頻器以頻率fc _Af (I - 1/2+1/4- _ 1/8+…+1/n2)運行。以此通過鍋爐汽包上水變頻器頻率的不斷調(diào)整，使水位在上限和下限液位之間變化周期逐漸加長，最終為上水變頻器頻率，即上水流量逐漸穩(wěn)定在一個數(shù)值上，具有結(jié)構(gòu)合理，控制精度高，能夠?qū)崿F(xiàn)水位恒定控制等優(yōu)點。
圖I為鍋爐水位自動調(diào)節(jié)裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為鍋爐水位自動調(diào)節(jié)裝置的常規(guī)水位控制圖；圖3為鍋爐水位自動調(diào)節(jié)裝置的調(diào)節(jié)后水位控制圖。
具體實施方式
下面利用附圖和實施例對本實用新型作進一步描述。參照圖I，本實用新型的鍋爐水位自動調(diào)節(jié)裝置，包括鍋爐汽包1，電動機4與給水泵5軸連接，給水泵5具有進水口 6和出水口 7，給水泵5的出水口 7通過管路與鍋爐汽包
I進水口 10連接，鍋爐汽包I設(shè)有蒸氣出口 9，鍋爐汽包I設(shè)置的上極限水位控制端口和下極限水位控制端口分別與非連續(xù)節(jié)點輸出式水位計2的上、下水口連接，非連續(xù)節(jié)點輸出式水位計2與可編程序控制器3電連接，可編程序控制器3與變頻器8電連接，變頻器8與電動機4電連接。參照圖I-圖3，本實用新型的鍋爐水位自動調(diào)節(jié)裝置是利用非連續(xù)節(jié)點輸出式水位計2，使鍋爐汽包I水位控制在上極限水位控制端口與下極限水位控制端口之間，且逐漸趨于平穩(wěn)恒定。其控制原理如下使用電動機4、變頻器8和可編程控制器3與非連續(xù)節(jié)點輸出式水位計2配套組成鍋爐水位控制系統(tǒng)，非連續(xù)節(jié)點輸出式水位計2的上、下兩個水口為輸出上限和下限兩個水位控制點，變頻器8輸出頻率設(shè)有一個初始值f。，此值控制電動機4驅(qū)動給水泵5以較快的速度給鍋爐汽包I進行上水，當水位達到非連續(xù)節(jié)點輸出式水位計2的上限控制點時，可編程控制器3接收信號后經(jīng)過計算發(fā)出一定寬度的閉合控制信號給變頻器8的“頻率下降”點動控制端，變頻器8的輸出頻率開始按照規(guī)定幅度Af降低，并以f。- Af頻率運行；當水位上升達到下限控制點，可編程控制器3控制變頻器8的“頻率上升”控制端使頻率上升，上升幅度為1/2八。變頻器8以4 - Af +l/2Af頻率運行，以此類推，經(jīng)過η次以后，變頻器8以頻率fc - Af (1-1/2+1/4- - 1/8+···+l/η2)運行。以此通過鍋爐汽包I上水變頻器8頻率的不斷調(diào)整，使水位在上限和下限液位之間變化周期逐漸加長，最終為上水變頻器8頻率，即上水流量逐漸穩(wěn)定在一個數(shù)值上。當水位達到上限并在上限以上滯留時間超過規(guī)定數(shù)值t，則頻率降幅在原來基礎(chǔ)上再加一倍為2* Λ fp如果滯留時間為2*t，則頻率降幅為3* Λ f，以此類推。當上限保護觸點動作時說明變頻器8輸出頻率過大，可關(guān)閉水泵或者使變頻器8輸出頻率為零，使液位下降下限液位，并且系統(tǒng)恢復到初始狀態(tài)，重新以f。頻率工作。同理，當液位滯留在下限以下時間超過規(guī)定值，或者下下限保護觸點動作時說明上水頻率過低，系統(tǒng)頻率提升成倍增加幅度或恢復到初始狀態(tài)并以f。頻率重新工作。參數(shù)和Af的設(shè)置上，fc應大于或等于鍋爐的最大用水量，而(fc-Af)應小于或等于鍋爐的最小用水量。本實用新型的鍋爐水位自動調(diào)節(jié)裝置所用的電動機4、給水泵5為配套的市售產(chǎn)品；非連續(xù)節(jié)點輸出式水位計2采用市售的LHG-3BK鍋爐水位控制器；可編程序控制器3，即PLC和變頻器8均為市售產(chǎn)品。
權(quán)利要求1.一種鍋爐水位自動調(diào)節(jié)裝置，它包括鍋爐汽包，電動機與給水泵軸連接，給水泵的出水口通過管路與鍋爐汽包進水口連接，其特征是鍋爐汽包設(shè)置的上極限水位控制端口和下極限水位控制端口分別與非連續(xù)節(jié)點輸出式水位計的上、下水口連接，非連續(xù)節(jié)點輸出式水位計與可編程序控制器電連接，可編程序控制器與變頻器電連接，變頻器與電動機電連接。
專利摘要本實用新型是一種鍋爐水位自動調(diào)節(jié)裝置，包括鍋爐汽包，電動機與給水泵軸連接，給水泵的出水口通過管路與鍋爐汽包進水口連接，其特點是鍋爐汽包設(shè)置的上極限水位控制端口和下極限水位控制端口分別與非連續(xù)節(jié)點輸出式水位計的上、下水口連接，非連續(xù)節(jié)點輸出式水位計與可編程序控制器電連接，可編程序控制器與變頻器電連接，變頻器與電動機電連接。具有結(jié)構(gòu)合理，控制精度高等優(yōu)點，能夠?qū)崿F(xiàn)水位恒定控制。
文檔編號F22D5/18GK202757113SQ201220359768
公開日2013年2月27日 申請日期2012年7月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月24日
發(fā)明者烏光 申請人:中鋼集團吉林炭素股份有限公司