雙氣源的燃氣供熱水裝置的製作方法

2023-05-04 21:06:31

專利名稱：雙氣源的燃氣供熱水裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及到一種雙氣源的燃氣供熱水裝置，它適應於燃氣熱 水器、燃氣採暖熱水爐等燃氣具。[0002]背景技術現有的燃氣供熱水裝置，如燃氣熱水器只能使用單一的氣種，隨著 西氣東輸、川氣東送、東海天然氣開發等幾大項目的全面實施，全國城市燃氣的氣源結 構正發生很大變化，天然氣正逐步取代人工煤氣、液化石油氣或空混氣而成為城市的主 導氣源。同時天然氣與人工煤氣、液化石油氣或空混氣的轉換工作正在全國各地相繼展 開，與此相對應的是全國各地眾多的人工煤氣、液化石油氣等燃氣供熱水裝置必然面臨 一個停氣改造的難題。對現有燃具進行改造，使之成為天然氣燃具，即使投入大量的人 力、物力，也較難在較短的時間內完成如此龐大的燃具改造任務，例如北京、上海的天 然氣置換工作都超過了 15年。致使存在燃氣供熱水裝置使用的氣種單一，更換氣種需要 對燃氣供熱水裝置進行改造，進而不方便使用等缺陷。為克服這些缺陷，對雙氣源的燃 氣供熱水裝置進行了研製。[0003]發明內容本實用新型所要解決的技術問題是要提供一種雙氣源的燃氣供熱 水裝置，它能使用兩種氣源，更換氣種不需要對燃氣供熱水裝置進行改造，進而方便使用。[0004]本實用新型解決其技術問題採用的技術方案是它包括噴嘴、燃燒器、電控燃 氣控制閥、風機、主控制器、程序晶片，噴嘴與電控燃氣控制閥連通，所述的主控制器 與風機、電控燃氣控制閥、程序晶片電聯接，它還包括開關，所述的程序晶片存儲有兩 個以上與氣源相對應的控制程序，所述的開關選擇調用程序晶片中相應程序，所述的開 關、程序晶片與主控制器電聯接，所述的電控燃氣控制閥為電控燃氣比例閥。[0005]所述的開關為滑動開關。[0006]所述的開關為撥動開關。[0007]所述的電控燃氣控制閥為電控燃氣比例閥。[0008]所述的噴嘴截面積按兩種氣源華白數低的氣源設定。[0009]所述的開關為一個以上開關單元。[0010]本實用新型同背景技術相比所產生的有益效果由於本實用新型採用開關，程 序晶片存儲有兩個以上與氣源相對應的控制程序，開關選擇調用程序晶片中相應程序， 開關、程序晶片與主控制器電聯接的結構，轉換氣源時不需任何改造，僅需操作開關， 就能實現氣源轉換，故它能使用兩種氣源，更換氣種不需要對燃氣供熱水裝置進行改 造，進而方便使用。[0011]
圖1為本實用新型中電控燃氣控制閥3為電控燃氣比例閥時風機4的 出風口 11與燃燒器2的進氣口 12連通的結構示意圖。[0012]圖2為主控制器5的結構示意圖。[0013]圖3為本實用新型中電控燃氣控制閥3為電控燃氣比例閥時風機4的進風口 10 與集煙罩7的出煙口 13連通的結構示意圖。[0014]圖4為本實用新型為燃氣採暖熱水爐的結構示意圖。
具體實施方式
[0015]實施例一參看附圖1、附圖2、附圖3所示，本實施例包括噴嘴1、燃燒器2、 電控燃氣控制閥3、風機4、主控制器5、集煙罩7、熱交換器8、存儲有控制產熱水能力 程序的程序晶片9、選擇調用程序晶片9中相應程序的開關6，所述的開關6、程序晶片9 設置在主控制器5上，程序晶片9可為PIC16F73、PIC16F74、ATn^ga8L或ATmega 16L 等等。電控燃氣控制閥3—端與進燃氣管連通，電控燃氣控制閥3的另一端與噴嘴1連 通，主控制器5與風機4、電控燃氣控制閥3、程序晶片9、開關6電聯接。[0016]以液化石油氣/天然氣的雙氣源燃氣熱水器為例，液化石油氣為20Y液化石油 氣，標準成份75%丙烷和25%丁烷；天然氣為12T天然氣，標準成份100%甲烷。[0017]燃氣熱水器以20kW為例，按下面方程式和各氣源熱值計算[0018]CH4+202 = C02+2H20 ； C3H8+502 = 3C02+4H20 ； C4H10+6.5O2 = 4C02+5H20。[0019]CH4 低熱值 34.016MJ/m3，C3H8 低熱值 87.9951MJ/m3，C4H10 低熱值 116.4767MJ/m3。[0020]20kW的燃氣熱水器需12T天然氣2.1167m3，理論完全燃燒所需氧氣4.2334m3 ； 20kW的燃氣熱水器需20Y液化石油氣0.757m3，理論完全燃燒所需氧氣4.0688m3，兩者 所需氧氣只相差4%以內。為此，本雙氣源燃氣熱水器的風機性能可直接通用兩種氣源， 熱效率可基本一致。由於本雙氣源燃氣熱水器的燃燒器是採用適用於兩種以上氣源的通 用燃燒器(通用燃燒器是指可分別適用於熱值和燃燒特性差異較大的兩種以上氣源的燃 燒器)，實現兩種氣源的熱負荷基本相同，即可保證燃燒工況的穩定和良好。[0021]燃氣熱水器的熱負荷計算為Q = Hi*Lg = 0.0035^HiVd2MH/S)1/2,[0022]式中Q—圓形噴嘴熱負荷(kW)，[0023]Hi——燃氣低熱值(MJ/m3)，[0024]Lg——圓形噴嘴氣流量(m3/h)，[0025]u——噴嘴流量係數，[0026]d——圓形噴嘴直徑(mm)，[0027]H——噴嘴前燃氣壓力(Pa)，[0028]S——燃氣相對密度，[0029]根據上式，要使兩種氣源的熱負荷相同，即Q(2C1Y) = Q(12T)，[0030]則0.0035*Hi(2。Y)*U(2。Y)*d(2。Y)2*(Hte。Y)/S(2。Y))"2 = 0.0035*Hi(12T)*U(12T)*d(12T)2* (H(1/C 、1/2 2T)/ Λ(12Τ) 乂 。[0031]雙氣源燃氣熱水器的噴嘴截面積可以依據兩種氣源中熱負荷指數較低的氣源設 定，即按12Τ天然氣設定，噴嘴直徑相同，上式簡化為[0032]Hi (soy) ^ (H (soy) /S (soy) )1/2 = iii(12T)* CH(12T)/S(12T)) ι/2。[0033]即W(遊)* (H(2qY)) 1/2 = W(12T)* (H(12T))1 氣[0034]式中—20Y液化石油氣低熱負荷指數(73.;3417MJ/m3)。[0035]W(12T)——12T天然氣低熱負荷指數05.8616MJ/m3)。[0036]根據上式，雙氣源燃氣熱水器的熱負荷與各氣源的低熱負荷指數和噴嘴前燃氣 壓力的開平方根成正比。根據12T天然氣的設定壓力為250 1250 可知20Y液化4石油氣的設定壓力是98 489 ，從而可以實現兩種氣源的熱負荷基本相同。[0037]將以上參數存儲在程序晶片9中，通過調整開關6的不同狀態來調用程序晶片9 中的與氣源相對應的控制程序，就可實現兩種氣源的轉換。[0038]如圖1所示，風機4的出風口 11與燃燒器2的進氣口 12連通，此時風機4必須 為能調速的風機，風機4通常為220V、36V或MV;燃燒器2可為半口琴式燃燒器、T 型燃燒器或全預混燃燒器，開關6可為滑動開關或撥動開關等。[0039]如圖3所示，風機4的進風口 10與熱交換器8的出煙口 13連通，此時風機4 可為能調速的風機或不能調速的風機，風機4通常為220V，燃燒器2可為半口琴式燃燒ο[0040]本實施例中電控燃氣控制閥3為電控燃氣比例閥，風機4的進風口 10與集煙罩7 的出煙口 13連通，風機4為能調速的MV風機，燃燒器2為半口琴式燃燒器，開關6為 撥動開關。[0041]本實施例中噴嘴1截面積是按兩種氣源中熱負荷指數較低的氣源所設定的如 20Y液化石油氣和12T天然氣兩種，則按12T天然氣所設定的直徑為1.35mm的噴嘴1。[0042]當使用某一種燃氣時(如20Y液化石油氣)主控制器5上的開關6處於某一狀態 時，主控制器5調用程序晶片9中與氣源相對應的控制程序(如20Y液化石油氣的控制程 序)，控制程序通過控制電控燃氣控制閥3 (電控燃氣比例閥)的電流大小，進而控制電控 燃氣控制閥3中閥門的開啟大小，從而控制噴嘴1前的壓力(如98 489Pa)，最終控 制其進入燃燒器2中的燃氣量，達到完全燃燒的目的。[0043]當使用另一種燃氣時(如12T天然氣)，手工設置主控制器5上的開關6處於另 一狀態，主控制器5調用程序晶片9中與氣源相對應的控制程序(如12T天然氣的控制程 序)，控制程序通過控制電控燃氣控制閥3 (電控燃氣比例閥)的電流大小，進而控制電控 燃氣控制閥3中閥門的開啟大小，從而控制噴嘴1前的壓力(如250 1250Pa)，最終 控制其進入燃燒器2中的燃氣量，達到完全燃燒的目的。[0044]通過切換主控制器5上開關6的狀態，就能選擇調用程序晶片中的相應程序，如 燃氣氣源為20Y液化石油氣、12T天然氣等相應的控制程序，在噴嘴1、燃燒器2、風機 4等零部件完全相同的情況下，相同結構的機型只需通過設定開關6的狀態就能調用不同 的與氣源相對應的控制程序，從而實現氣源轉換，故它能使用兩種氣源，更換氣種不需 要對燃氣供熱水裝置進行改造，進而方便使用。[0045]實施例二參看附圖4所示，附圖4為本實用新型為燃氣採暖熱水爐的結構示意 圖，其工作過程和工作原理與實施例一類似，在此不再贅述。
權利要求1.一種雙氣源的燃氣供熱水裝置，它包括噴嘴(1)、燃燒器O)、電控燃氣控制閥 (3)、風機0)、主控制器(5)、程序晶片(9)，噴嘴(1)與電控燃氣控制閥(3)連通，所 述的主控制器(5)與風機0)、電控燃氣控制閥(3)、程序晶片(9)電聯接，其特徵在於 它還包括開關(6)，所述的程序晶片(9)存儲有兩個以上與氣源相對應的控制程序，所述 的開關(6)選擇調用程序晶片(9)中相應程序，所述的開關(6)、程序晶片(9)與主控制 器(5)電聯接。
2.根據權利要求1所述的雙氣源的燃氣供熱水裝置，其特徵在於所述的開關(6)為滑 動開關。
3.根據權利要求1所述的雙氣源的燃氣供熱水裝置，其特徵在於所述的開關(6)為撥動開關。
4.根據權利要求1 3任一項所述的雙氣源的燃氣供熱水裝置，其特徵在於所述的電 控燃氣控制閥(3)為電控燃氣比例閥。
5.根據權利要求1 3任一項所述的雙氣源的燃氣供熱水裝置，其特徵在於所述的噴 嘴(1)截面積按兩種氣源華白數低的氣源設定。
6.根據權利要求4所述的雙氣源的燃氣供熱水裝置，其特徵在於所述的噴嘴(1)截面 積按兩種氣源華白數低的氣源設定。
7.根據權利要求1 3任一項所述的雙氣源的燃氣供熱水裝置，其特徵在於所述的開 關(6)為一個以上開關單元。
8.根據權利要求4所述的雙氣源的燃氣供熱水裝置，其特徵在於所述的開關(6)為一 個以上開關單元。
9.根據權利要求5所述的雙氣源的燃氣供熱水裝置，其特徵在於所述的開關(6)為一 個以上開關單元。
10.根據權利要求6所述的雙氣源的燃氣供熱水裝置，其特徵在於所述的開關(6)為 一個以上開關單元。
專利摘要一種雙氣源的燃氣供熱水裝置，它包括噴嘴、燃燒器、電控燃氣控制閥、風機、主控制器、程序晶片，噴嘴與電控燃氣控制閥相通，所述的主控制器與風機、電控燃氣控制閥、程序晶片電聯接，主要技術特徵是它還包括開關，所述的程序晶片存儲有兩個以上與氣源相對應的控制程序，所述的開關選擇調用程序晶片中相應程序，所述的開關、程序晶片與主控制器電聯接，所述的電控燃氣控制閥為電控燃氣比例閥。具有能使用兩種氣源，更換氣種不需要對燃氣熱水器進行改造，進而方便使用等特點。
文檔編號F24H9/20GK201811448SQ20102056171
公開日2011年4月27日 申請日期2010年10月6日 優先權日2010年10月6日
發明者葉遠璋, 潘同基 申請人:廣東萬和新電氣股份有限公司