脉冲燃烧控制技术
摩托车脉冲点火原理
摩托车脉冲点火原理摩托车脉冲点火系统是一种常见的点火系统，它通过产生脉冲信号来控制点火时机，从而实现引擎的点火。
一、摩托车脉冲点火系统的组成摩托车脉冲点火系统由以下几个主要部分组成：1. 脉冲发生器：脉冲发生器是摩托车脉冲点火系统的核心部件。
它由一个磁性元件和一个线圈组成。
当磁性元件经过脉冲发生器时，会产生一个短暂的磁场变化，从而激发线圈产生高电压脉冲信号。
2. 线圈：线圈是脉冲点火系统中的另一个重要组成部分。
它由一根绕制密集的导线构成。
当脉冲信号通过线圈时，线圈会产生强大的磁场，进而将电能转化为高压电能。
3. 火花塞：火花塞是点火系统的输出装置。
它位于汽缸顶部，并通过火花塞线与脉冲点火系统相连接。
当脉冲信号到达火花塞时，火花塞会产生火花，点燃混合气体，从而引爆燃烧室内的混合气体。
二、摩托车脉冲点火原理的工作过程摩托车脉冲点火系统的工作过程可以分为以下几个步骤：1. 电源供给：当摩托车启动时，点火系统会从电源获得所需的电能。
电源可以是摩托车的电瓶或发电机。
2. 脉冲发生：脉冲发生器中的磁性元件随着曲轴旋转，当其经过脉冲发生器时，会产生一个短暂的磁场变化。
这个磁场变化会激发线圈产生高电压脉冲信号。
3. 脉冲放大：线圈接收到脉冲信号后，会将其放大为一个更高的电压。
这个高压电能将被传送到火花塞。
4. 火花点燃：高压电能经过火花塞线传送到火花塞。
当脉冲信号到达火花塞时，火花塞会产生火花，点燃混合气体，从而引爆燃烧室内的混合气体。
5. 燃烧：混合气体在火花的作用下燃烧，产生高温高压气体。
这些气体会推动活塞运动，驱动发动机工作。
三、摩托车脉冲点火原理的优点摩托车脉冲点火系统相比传统的机械点火系统具有以下几个优点：1. 准确性高：脉冲点火系统通过电子控制，可以精确地控制点火时机，使点火更加准确。
2. 能耗低：脉冲点火系统能够根据实际需要产生脉冲信号，不会浪费能量，从而降低能耗。
3. 可靠性强：脉冲点火系统由电子元件组成，不受机械磨损的影响，具有较高的可靠性和稳定性。
脉冲燃烧控制原理及其在燃气回转加热炉上的应用
因此 ， 燃烧系统的脉 冲控制方式可以使得加热 炉 的控 制 和操作 变得 更加 容 易 ， 更加 灵 活 ， 节 比例 调 更大 ， 温度均匀性更好 。采用合适的 ＰＤ控制算法 ， Ｉ 可以使得温度调节器的控制精度更高。因此选择燃 烧控制方式得当， 在节能降耗上具有重要 意义 。正 是基于以上优点 ， 冲燃烧控 制系统是 当今加热炉 脉
脉冲调制的基本原理 ， 为传统 的 ＰＤ调节控 仍 Ｉ
制。假定燃烧系统包含 了 Ｎ个加热 区域 ， 每个加热
・
５ ・ ６
中 国
钼
业
２１ ０ １年 ６月
手 动
给 Ｐ Ｃ。如 果在 燃 烧 过程 中火 焰 熄 灭 ， 烧 嘴控 制 Ｌ 则 器发 出点 火指 令给 点 火 变 压 器 ， 火 变 压器 尝试 一 点 定 次数 （ ３次 ） 行 点 火 ， 果 点 火 失 败 ， 自动 如 进 如 则
匀的弊端 （ 当烧 嘴气 流速度较低 ， 很难 形成均匀 的
脉冲燃烧控制系统 的基本控 制架 构如 图 １ 所 示 。整个 系统 为一 闭环 控制 系统 ， 控对象 为烧 嘴 ， 被
温度场 ） 。而采用脉 冲控制方式 ， 不仅能形成 均匀
的温度场 ， 而且大大提高 了加热炉温度控制 的准确 性与灵敏性 。同时离散化的脉冲控制方法还简化 了
没定
锁闭燃气 电磁 阀， 并发 出故 障报警 信 号给 上位 机
Ｐ Ｃ。故 障 的复位 一般 是 通过 对 烧 嘴 控制 器 重 新 上 Ｌ
图 １ 脉冲控 制系统 的基本控制架构
区域 又包 含 了 Ｎ 个 燃烧 器 ， 制 系 统 （ Ｌ ｉ 控 Ｐ Ｃ或 者 温
明火固溶炉脉冲燃烧控制模型的研究与应用
Ａ ｓｒｃ ：Ｔ ｅｐ ｌ ｏ ｂ ｓｏ ｏ ｔ ｌ ｄ ｌ ｆ ａ ａｌ ｐ ｌ ｉｔ ｔ ａ ａｌ ｃ ｃ ｅ ｏ Ｖ Ｗ－ Ｐ ｂ ｔａｔ ｈ ｕｓ ｃ ｍ ｕｔ ｎｃ ｎｒ ｅ ｏ ｒ ｂｅ ｕｓ ｗ ｄ ｗｉ ｖｒ ｂｅ ｙ ｌｐ ｒ ｄ（ Ｐ ＶＣ ）ｗａ ｓ ｂｉ ｅ ． ｓｄｏ ｅ ｉ ｏ ｍｏ ｖｉ ｅ ｈ ｈ ｉ ｅ ｉ ｓ ｔ ｌ ｈｄ Ｂａｅ ｎ ｅａ ｓ
ｈ ｏ ｕ ｔ ｏ ｔ ｔ ｅｃ ｍｂ ｓｉ ｎｃ ｎ ｒ ｌ ｄ ｌ ｏ ｕ ｔ ｎ ｔｓ ￣ｒ ｅｐ ａ ｏ ｏ ｍｏ ｅ ，ａｃ ｍｂ ｓ ｏ ｔ ａ ｍ￣ ｉ ｅ ｈ ｔ ｒ ｓ ｆ ｈ ｄ ｌ ｗａ ｖ ｓｉ ａｅ ｅ ｏ ｅ －ｗｅ ｏ ｕ ｉｎ ｆ ｒ ａ ｅｆ ｒ ｅ ｔ ｔ ｅｍｏ ｅｓ ｓ ｎ ｅ ｔ ｔ ｄｉ ａｎ ｗ ｐ ｎ ｆ ｌ ｔ ｎ ｃ ｏ ａ － ｏ ｉ ｇ ｎ ｓ ｏ ｕ ｈ ｔ ａｍ ｅ ｔ ｎｔ ｅｔｓ，ｔ ｅ ｅ ａｉ ｎｂ ｔ ｅ ｅ ｒ ｔ ｎ ．Ｉ ｔ ｈ ｌ ｔ ｅｗｅ ｎ ｔ ｄ ｌ ’ｐ ｒ ｍｅ ｅ ｓ ｄ ｃ ｎｒ ｌ ｃ ｕ ａ ｙ ｏ ｆ ｒ ａ ｅ ｅ ｅ ａ ｕ ｅ ｓ ｂ ａ ｎ ｄ ｂ ｕ ｓ ｕ ａｉ ｎ ｅ ｈ ｅ ｒ ｏ ｈ ｍｏ ｅ ｓ ａ ａ ｔｒ ｔｏ ｃ ｒ ｃ ｆ ｕ ｎ ｃ ｍｐ ｒ ｔ ｒ ｔ ｉ ｅ ｙｐ ｌｅｄ ｒ ｔ ｎ ａ ｏ ａ ｔ ｗａ ｏ ｏ
随着 热处理工艺及 品种研 发的深入，为获得 多相变 组织和 材料性能，柔性化 实施 热处理生产，要对钢 板热
阀。烧 嘴工作只有开关两种状 态，打 开时开度一定 ，燃
ｔｓ ．Ｔ ｅａ ｐ ｉａ ｉ ｎｒ ｓ ｌｓ ｏ ａ ｅ ｅ ｔ ｈ ｐ ｌ ｔ ｕ ｔ ｈ ｗｓ ｈ ｔ Ｗ － ｃ ｏ ｅ ｔ ｔ ＶＰ ＶＣＰ ｍｏ ｅ ｂ ｅｔ ｒ ｖ ｅｌｖ ｌ ｆ ｅ ｅ ａｕ ｅａ ｔｍａ ｉ ｎｅ ｅ ｔ ｅ ｙｗｉ ｓ ａ ｏ ａ ｌ ｈ ｄ ｌｓａ ｌ ｉ ｉ ｏ ｍｐ ｏ ｅｔ ｅ ｔｍｐ ｒ ｔｒ ｕ ｏ ｔ ｆ ｃ ｉ ｌ ｔ ｉ ｖ ｒ ｂ ｅ ｈ ｅ ｏ ｏ ｖ ｈ ｔｆ
脉冲燃烧技术在步进加热炉中的应用
１ ． １ 脉冲燃烧技术控制的原理 近年来 ，在轧钢加热炉上采用脉冲燃烧技术
改善 了炉 内火焰 温度 分布 ，进而改 善 了炉 膛 内的
煤气供热时有时无 ，造成对管网压力的冲击 ，以 及炉子的断续供热造成的炉压等问题 ，采用对各 个烧嘴 的开 闭时 间及其开 关顺 序进行 控制 。脉 冲
冶 金 能
源
Ｖ０ １ ． ３ ２ Ｎｏ ． ４
ＥＮ Ｅ ＲＧＹ Ｆ ＯＲ ＭＥ Ｔ Ａ Ｌ Ｌ ＵＲ ＧＩ Ｃ ＡＬ Ｉ ＮＤ ＵＳ ｒ Ｒ Ｙ
Ｊ ｕ ｌ ｙ ． ２ ０ １ ３
脉 冲燃 烧 技术 在 步 进 加 热炉 中的应 用
赵 钰
（ 山西 太钢 工程技术 有 限公 司）
１ 脉 冲燃烧 技术
嘴前 的空 气 、煤 气 管道上 配备 有 电磁 阀及空 煤气 比例控制 设备 ，可 以有效 地保证 每个 烧嘴 的最佳 空燃 比 ，从而保 证烧 嘴最 佳燃烧 状 态 ，这就 保证 了不 同热 负荷 时炉 温的均 匀性 。
为了避免采 用 这 种 方 式供 热 时 ，由于 空 气 、
燃烧控 制采用 间断 燃烧 的方式 ，使 用脉宽调 制技 术 ，通过 调节 燃 烧 时 间 的 占空 比 （ 通 断 比 ）来 实现加热 炉 的温度控 制 。这个 系统 并不调节 某个 区域 内燃 料输 人 的大小 ，而是 调节 在给定 区域 内
温度分布 ，有利于钢坯的均匀加热。 早在 ２ ０世纪 ６ ０年代 ，为了满足 加热及 热 处 理工艺对温度均匀性的严格要求 （ ≤± ５ 。 ， 甚至
目前钢 铁行业 高端 产 品对炉 内温 度场 的均匀 性要求 较高 。特 别是 在适应 对不 同品种 、不 同温 度钢种 加 热 时 ，燃 烧 气 氛 的稳 定 可 控 性 要 求 较
脉冲控制技术在加热炉控制系统中的实现
李菊 芝
赵 鲜
苗为钰
帅
赵
２ １０ ） ７１ ４
（ 东莱钢 自动化部 山 ，山东 莱芜
２ １０ ； 东莱铜型 钢厂 山东 莱芜 ７ １４ 山 ，
摘
要 ：针对 传 统 ＰＤ控制 在温度 控制 回路 中不 能适应 所有 加热 炉 工况 的局 限性 ， 用 模糊 控 制 原理 ， 莱钢 大 Ｈ型 钢 数字 化 加 热 Ｉ 应 对
炉 的温度控 制器 调节 参数进 行动 态整定 ， 将计 算 机 堆栈 技 术 应用 于脉 冲燃 烧 控 制 ， 并 实现 了煤 气 、 气 、 热炉 等 压 力 的 自动调 节 。 空 加 实际运行 状况 表 明 ， 应用 了脉 冲燃烧 控制 和 ＰＤ参数 模糊 化 整定技 术 的数字 化加热 炉 ， 燃 料损 耗 、 热质 量 、 温控 制 、 Ｉ 在 加 炉 钢坯 热烧 损
控 制等 方面取 得 了 良好 的效 果 。
关键词 ：加热 炉
数字化 技 术
燃烧
脉冲控 制 差压 调节
中图分 类号 ：Ｔ ２ ３ Ｐ７
文献 标 志码 ：Ａ
Ａｂｓｒ ｃ ： Ｎｏｍａｌ ｒｄｉｏ ａ Ｄ ｃ ｎｒ ｌ ｓｎ ｔｓ ｉａ ｅｆｒａｌｏ ｈ ｐ ｒｔｎ ｔｔｓｏ ｅ ｔｎ ｕ ｎ ｃ ｓ ｔａ ｔ ｒ ｌ ｙ，ｔａ ｔ ｎ ｌＰＩ ｏ ｔｏ ｏ ｕｔｂｌ ｏ ｌ ｆｔｅｏ ｅ ａｉｇｓａｕ ｆｈ ａｉ ｇｆｒ ａ ｅ ．Ａｉ ｎ ｔｔｅ ｌ ｔｔｏ ｉ ｉ ｍｉｇ ａ ｈ ｉ ａ响到成品质量 ， 也决定 了后续 轧机工 作条 件 的
好坏 。以节能降耗和提高加热质量为 目的的加热炉燃
烧控制方法得到 了广泛 的研究 。
自动化控制系统采用的是西 门子公 司生产 的 ｓ—０ ７４０系
浅谈无段流量调节脉冲控制加热炉调试要点
2）将空气总管压力调节阀和煤气总管压力调节阀的设定值分别设为8.5 kPa和7.5 kPa，同时将总管压力稳定在上述设定值。3）逐个测量每个脉冲烧嘴前空气、煤气孔板前后压差，通过调节烧嘴前手动阀门的开度，使空气、煤气孔板前后压差稳定在表1中的计算值附近。
（2）数据测试与分析。在加热炉各脉冲烧嘴调平的基础上，分别改变空气、煤气总管的压力，测试各脉冲烧嘴的空燃比及空气过剩系数变化范围，为自动控制提供基础数据。注意，在数据测试过程中，烧嘴前的空气、煤气手动阀门开度需保持不变。1）数据测试。根据本项目特点，空气总管的压力分别设定为7.0、7.5、8.0、8.5、9.1 kPa，煤气总管的压力分别设定为7.0、7.5、8.0、8.5、9.0 kPa。通过测量烧嘴前空气、煤气孔板的压差，再由公式（1）算出对应的空气、煤气流量。2）数据分析。数据分析的目的主要有两点，一是对前期调平过程的检验，二是将测试的数据提供给自动化控制系统，作为控制的原始数据。数据分析的内容主要包括空燃比和空气过剩系数。本项目燃料为天然气，理论空燃比为10.042，分析结果：①当空气、煤气总管压力波动一致时，烧嘴的空燃比、空气过剩系数基本保持一致；②当空气、煤气总管压力在7.0～9.0 kPa波动时，对应的四个烧嘴的空燃比在9～11.8波动，对应的空气过剩系数在0.9～1.18波动。为分析全炉的数据，可将所有烧嘴的数据进行算术平均。为了便于叙述，此处仍以上述烧嘴为例，分析结果：a通过调整空气、煤气总管压力，可调整全炉的空气过剩系数。b若煤气总管压力设定为7.5 kPa，空气总管压力在7～9 kPa波动时，空气过剩系数在1.00～1.13波动，对应的残氧值波动幅度在0%～2.4%。c若空气、煤气总管压力同时波动时，全炉的空气过剩系数可在0.9～1.16调整。
脉冲式节氧方式
脉冲式节氧方式
脉冲式节氧方式是一种能有效提高能源利用率的创新技术。
它通过将氧气在短时间内以脉冲的形式注入燃烧器内，实现燃烧反应的强化，从而提高燃烧效率，降低能源消耗。
在脉冲式节氧方式中，氧气的注入是通过一个特殊设计的装置完成的。
这个装置能够精确控制氧气的注入时间和量，使得氧气在燃烧过程中能够达到最佳利用效果。
通过脉冲式注氧，燃烧器内的燃烧反应得到了有效加强，燃烧效率得到了显著提高。
与传统的燃烧方式相比，脉冲式节氧方式具有多个优势。
首先，它能够提高燃烧效率，减少燃料的消耗，从而降低能源成本。
其次，脉冲式节氧方式可以减少燃烧产生的有害气体排放，对环境友好。
此外，脉冲式节氧方式还能够提高燃烧器的稳定性和可靠性，延长设备的使用寿命。
脉冲式节氧方式在工业领域有着广泛的应用。
例如，在钢铁、化工、电力等行业中，燃烧器是重要的设备，对能源的利用效率要求较高。
采用脉冲式节氧方式可以有效提高燃烧效率，降低能源消耗，从而带来显著的经济效益和环境效益。
脉冲式节氧方式还可以应用于家庭燃气热水器、暖气炉等领域。
通过采用脉冲式节氧方式，可以提高燃烧效率，减少燃料的消耗，使得家庭能源的利用更加高效和环保。
脉冲式节氧方式是一种能够提高能源利用效率的创新技术。
它通过脉冲式注氧，实现燃烧反应的强化，从而提高燃烧效率，降低能源消耗。
在工业和家庭领域都有广泛的应用前景。
脉冲式节氧方式的推广应用，将为促进能源的节约和环境的保护做出重要贡献。
脉冲爆震发动机原理及关键技术
脉冲爆震发动机原理及关键技术
脉冲爆震发动机是一种新型发动机，原理是通过电火花引发爆炸，产生高温高压的气体，形成强烈的冲击波和热气流，从而推动发动机叶片，产生推力。
这一过程中，使用的是超燃冲压发动机的技术。
相比于传统的喷气发动机，脉冲爆震发动机具有高推力、高效率和低成本的优点。
脉冲爆震发动机的关键技术主要包括：
1. 爆震发生器：爆震发生器是脉冲爆震发动机的核心部件，其作用是将电火花引发的爆炸，转换为推力。
因此，需要采用先进的材料和制造工艺，以提高爆震发生器的效率和寿命。
2. 喷嘴设计：脉冲爆震发动机的喷嘴设计非常重要，因为它决定了爆炸产生的冲击波和热气流的方向和大小。
需要根据具体的飞行任务和发动机性能要求，进行精心设计和优化。
3. 燃烧控制：脉冲爆震发动机的燃烧过程非常复杂，需要通过控制爆炸的发生和强度，来实现发动机的稳定运行。
因此，需要开发先进的燃烧控制技术，以实现精确控制。
4. 涡轮设计：脉冲爆震发动机的涡轮设计需要考虑到冲击波和热气流对发动机的影响，以保证发动机的正常运行。
因此，需要采用先进的涡轮材料和设计技术，以提高涡轮的寿命和效率。
5. 监测与控制：脉冲爆震发动机需要实时监测其运行状态，并根据需要进行控制和调整。
因此，需要开发先进的监测与控制技术，以实现精确控制。
总的来说，脉冲爆震发动机是一种具有很大潜力的新型发动机技术，其原理和关键技术需要不断的研究和发展，以满足不断变化的航空航天、民用、军事和空间探索等领域的需求。
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自动化与仪器仪表ZID ONGHUA YU Y I Q I Y IBI AO 2005年第5期(总第121期) 文章编号:1001-9227(2005)05-0003-03脉冲燃烧控制技术兰 霄,田小果(中冶赛迪技术股份有限公司 重庆,400013)摘 要:脉冲燃烧控制技术被称为“未来工业炉控制技术的发展方向”。
可广泛应用于冶金、陶瓷、石化等行业,对提高产品质量、降低能耗、减少污染发挥了重大作用。
本文较全面地介绍了脉冲燃烧控制技术的原理和应用结果。
关键词:脉冲射流;燃烧控制;工业炉ABSTRACT:The pulse burning con tro l technique w as ca lled“the directi o n of future industr y fur nace con trol technique”and cou l d be used i n m e tallur gy,cera m ics and pe tr oche m ical industry.The t h eory and appli-cation effect is introduced in t h e paper.KEY WORDS:Pulse je t flo w;Burning con tro l;I ndustry fur nace中图分类号:TF325.6文献标识码:B0 概 述众所周知,工业窑炉内工件加热质量的提高与燃烧控制技术有着密切的联系。
目前国内普遍采用比例控制、双交叉限幅控制等形式,但其实现往往受燃料量的测量和调节这一关键环节的制约,存在一些弊端。
为了克服传统燃烧控制的弊端,近来国际上又出现了颇具革命性的脉冲燃烧控制技术,脉冲燃烧控制技术已经被称为“未来工业炉控制技术的发展方向”1 脉冲射流机理为了更全面地开发脉冲燃烧控制技术,必须对脉冲射流的机理进行学习和研究。
脉冲射流的基本特征是其产生的大尺度微团的振荡运动,这种运动对整个射流空间的动量、热量和质量传递起着决定性的作用。
因为湍流能量主要是由大尺度微团携带的,在这些大尺度微团向射流下游及横向运动过程中,它们不断与周围流体进行能量交换,直至处于平衡状态。
根据泰勒湍流扩散理论,脉冲射流极大地提高了射流区的压力波动水平。
有研究表明:压力波动水平与脉冲频率成正比。
在射流区轴线以外及射流边界附近,脉冲频率的作用尤其明显。
与稳态射流相比,脉冲射流最大均方根脉冲压力分布沿射流区具有明显扩展。
脉冲射流改变了射流区湍流结构,主要表现在各点压力具有不同程度的“方波”信号特征。
任何受流体收稿日期:2005-01-25的动量、热量和质量制约的工业过程均可通过适当地采用脉冲射流技术加以强化。
2 控制原理脉冲燃烧控制采用间断燃烧的方式,使用脉宽调制技术,通过调节燃烧时间的占空比(通断比)来实现加热炉的温度控制。
这个系统并不调节某个区域内燃料输入的大小,而是调节在给定区域内每个烧嘴被点燃的频率和持续时间。
烧嘴的输入量是事先给定的,每个烧嘴按照事先给定的开度和热量需求成正比的频率开闭。
所有的烧嘴并不同时点燃,而是按照一定的时序依次点燃。
见图1。
脉冲燃烧控制理论的总体结构如图2所示。
主要由调节单元、非线性处理单元和输出控制单元三部分组成。
(1) 调节单元主要完成对实测温度和设定信号进行处理。
调节单元通常选择PI D控制,其输入和输出关系如下:3p (t )=k p e (t )+k I ∫e (t )dt +k Dde (t )dt(1)(2) 非线性处理单元其非线性变换关系为:f 0(t )=0p (t )sgn [p (t )]×f m ax D 0<|p (t )|<D 0|p (t )|<D 1|p (t )|>D 1(2)当|p (t )|>D 1时,说明系统输出偏差很大,应该将所有烧嘴打开;当D 0<|p (t )|<D 1时,采用脉冲时序控制,保证有较好的过渡过程和控温精度;当|p (t )|<D 0时,即进入控制死区,系统在加热和冷却转换之间,这时控制输入视为零,不加热也不冷却。
(3) 控制输出单元s (t )为描述每一个烧嘴输出的函数,如下所示,其中T 0为烧嘴打开的持续时间。
U 0表示每一个烧嘴打开时燃料的给进量,U (t )为任意时刻加到燃烧炉中总的燃料量,U (t )则为:U (t )=∑tt =tiU 0s (t -t i )(3)t i 由下式确定:U 0=|∫ii -1f 0(t )dt |(4)图3给出了脉冲控制系统在不同输出量时烧嘴的工作情况。
3 变结构的PI D 调节特性从公式(2)可以进一步看出,脉冲控制的作用实际上是把传统的PI D 的比例、积分作用的相对强弱根据p (t )的大小不同来回改变。
当p (t )较大时,相当于PI D 的比例作用较强;当p (t )较小时,相当于PI D 以积分作用为主,可以减小超调量和稳态误差,从而提高温控精度。
总体来讲,相当于PI D 控制器中K I 和K P 的两个参数来回改变,相当于一种变结构的PI D 调节,这种变结构功能既可以保证系统偏差较大时,给出最大输出,获得最快的升温速度;又可以保证系统输出偏差较小时,调整烧嘴被点燃的时刻和燃烧时间,来提高控温精度,节约能源。
4 脉冲燃烧控制的优点脉冲燃烧控制技术的主要优点为:(1) 提高炉内温度场的均匀性,平均温差<11℃,保证加热质量,减少高温燃气对被加热体的直接热冲击;(2) 提高传热效率。
脉冲控制比常规PI D 控制升温时间快10分钟左右。
对于一座140t /h 的加热炉,升温时间加快10分钟,加热能力提高约20t /h ;(3) 节能效果明显,可节约煤气10%;(4) 提高产品收得率。
稳态偏差和超调量小,可减少烧损,提高收得率。
采用脉冲燃烧控制,稳态偏差<5℃,超调量<10℃;(下转第12页)4胜任的。
这就需要DDC 和皮托管风速计很好的吻合。
比较有技术的VAV B OX 制造商一般都强调这一点。
串联形FP -VAV 除了风机运行时间长的缺点外,还有一个温升的缺点。
我们假定FP -VAV 的风机风量为2000m 3/h ,假定相应的串联FP -VAV 的风机功率为0.2k W 。
其温升t 为:Δt =0.2×3600/2000/1.21≈0.3℃假定室内温度24℃,夏季送风温度14℃(使用方形散流器),0.3℃的温升几乎耗去了3%的空调能力。
对于使用条缝形风口的场合,最大许可送风温差才8.6℃(吊顶底高3.5米),0.3℃的温升将耗去约3.5%的空调能力。
假定使用离心式冷冻机、2次泵变水量,变风量空调的空调系统的系统成绩系数(COP )为4,使用串联形FP -VAV 将使其系统C OP 降至3.88。
以一个20万平方米的办公大楼为例,冷负荷指标假定为100W /m 2,系统COP 从4降至3.88时多耗能154.6k W 。
年运行时间3,600小时,按1.0元/k W h 的电费来计算的话,由于FP -VAV 温升多增加的运行费为556,700元电费。
因此,我们可以由此而理解,为什么FP -VAV 在日本得不到应用的理由。
因此,从控制角度来看,我们应该尽量考虑使用并联形FP -VAV ,同时尽量减少FP -VAV 风机的运行时间。
5 数值控制技术在改善VAV 风阀的工作流量特性上的应用DDC (D ir ect D i g ital Contro l ,直接数值控制)控制器的使用使自控技术产生了极大的飞跃,其中最显著的是非线性系统的线性化。
表1 VAV B OX 工作流量特性曲线的线性化对照表相对流量[%]线性开度[%]实际开度[%]0001010420207303010404013505016606019707022808027909036959547100100100 如图7和表1所示,使用DDC 控制器的制表功能,我们可以将非常复杂的非线性控制简单的进行线性化处理。
VAV BOX 工作流量特性曲线经过线性化处理后,就可以变得如同VAV BOX 本身就具有线性工作流量特性一样工作。
6 结束语本文通过对变风量空调末端设备中的各部件的控制特性的分析,指出了各自的特性对变风量控制和节能的影响。
只有在认识和理解了风阀权重系数、变送风温度控制、异程同阻设计等环节的重要性,才能为设计变风量控制系统提供理论依据。
参考文献1 陈向阳.Si m ula tion on Dyna m ic P erfor m ance of HVAC Syste m.Pa rt 8-S i m u lati onM ode l o fVAV Box ,日本建筑学会大会学术讲演梗概集D2,2002RH ,pp .1097-10982 S t eve Y.S .Chen ,Stanley J .D e m ster V a riab l e A ir V o l u m e Sys -te m s fo r Environ m en t a l Qua lit y .M c G raw -H ill ,19963 Tho m as J .H oran .C on tro l Sy st em s and A pp lications for HVAC /R .P rentice H a ll ,1997(上接4页)(5) 动态响应好。
每升降50℃,达到新的稳态只需7～8分钟,而常规PI D 控制大约需要15分钟以上;(6) 抗干扰能力强。
脉冲控制采用电磁阀,抗电磁干扰能力强,误动作率低,故障率低,控制稳定;(7) 高可调比,高达5～95%;(8) 减少NOX 的生成,减少大气污染,利于环保。
5 应 用脉冲燃烧控制技术有着广阔的应用前景,可广泛应用于冶金、陶瓷、石化等行业,对提高产品质量、降低能耗、减少污染将发挥重大作用,是工业炉行业自动控制的一次革新,法国斯坦因公司称其为“构筑未来加热炉的适应性”。
目前,此项技术已经被国家和省市列为多种攻关计划。
12。