Котел и способ управления горением в котле

Изобретение относится к котлу и определяет степень загрязнения вытяжного дымохода, через который отводятся отходящие газы, регулирует количество подаваемого газа для поддержания его горения. Способ управления горением в котле включает в себя: a) установку целевого значения теплоты для достижения целевой температуры, b) применение первой базы данных на основе целевого значения теплоты, c) измерение скорости вращения нагнетательного вентилятора и давления воздуха, создаваемого при вращении воздушного удара, d) применение второй базы данных на основе разности скоростей вращения, разности давлений воздуха и целевого значения теплоты для вычисления оценочного значения загрязнения дымохода в соответствии с целевым значением теплоты, e) применение третьей базы данных в соответствии с оценочным значением загрязнения дымохода для вычисления величины открытия газового клапана и управления количеством подаваемого газа. Изобретение позволяет определять в режиме реального времени степень загрязнения вытяжного дымохода, через который отводятся отходящие газы, для регулировки количества подаваемого газа и поддержания способности его горения в соответствии со способом управления горением в котле. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 9 ил.

 

Перекрестная ссылка на родственную заявку

Настоящая заявка испрашивает приоритет и преимущество корейской патентной заявки № 10–2018–0171447, поданной 28 декабря 2018 года, раскрытие которой включено сюда во всей свое полноте путем ссылки.

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к котлу и способу управления горением в котле и, в частности, к котлу, который может определять степень загрязнения вытяжного дымохода, через который отводятся отходящие газы, и регулировать количество подаваемого газа для поддержания горения в котле, и к способу управления горением в котле.

Уровень техники

В газовых котлах, использующих теплоту, вырабатываемую при сжигании газа, в качестве средства для обеспечения отопления или горячего водоснабжения, как правило, предусмотрен вытяжной дымоход, который представляет собой проход, через который проходят и выбрасываются наружу сгоревшие отходящие газы.

В этом случае внутренняя часть вытяжного дымохода подвергается коррозии под воздействием углерода или азота, которые содержатся в отходящих газах или в виде смеси накапливаются в вытяжном дымоходе, и внутренний диаметр вытяжного дымохода может уменьшиться, и часто может возникать явление загрязнения вытяжного дымохода из–за воздействия факторов окружающей среды, таких как деформация или повреждение дымохода, вызванное внешними силами, притоком воздуха с подветренной стороны через выпускное отверстие или тому подобное.

Когда возникает явление загрязнения вытяжного дымохода, отработавший газ не отводятся плавно, и, таким образом, внутри камеры сгорания увеличивается давление, и количество подаваемого газа уменьшается, что приводит к снижению эффективность котла, и происходят пропуски воспламенения. В результате возникла проблема, связанная со снижением способности горения в котле.

Соответственно, был исследован способ определения степени загрязнения вытяжного дымохода и регулировки количества газа, подаваемого в котел, в соответствии со степенью загрязнения с целью поддержания горения.

Раскрытие, представленное в корейском патенте с регистрационным номером № 10–1815987 является одним из примеров предшествующего уровня техники для понимания явления загрязнения вытяжного дымохода, которое описано выше.

Сущность изобретения

Настоящее изобретение было выполнено для решения вышеупомянутых проблем, и задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы выполнить котел, который смог бы определять в режиме реального времени степень загрязнения вытяжного дымохода, через который отводятся отходящие газы, для регулировки количества подаваемого газа и поддержания способности его горения, и способ управления горением в котле.

Для того чтобы решить вышеупомянутые проблемы, способ управления горением в соответствии с одним аспектом настоящего изобретения представляет собой способ управления горением в котле, включающем в себя нагнетательный вентилятор, выполненный с возможностью вращения таким образом, чтобы подавались воздух и газ, газовый клапан, выполненный с возможностью регулировки степени открытия или закрытия трубы для подачи газа, в которую подается газ, и контроллер, выполненный с возможностью управления нагнетательным вентилятором и газовым клапаном, способ может включать в себя этапы А) измерения изменения скорости вращения нагнетательного вентилятора в соответствии с целевым значением теплоты и изменения давления воздуха, которое представляет собой давление воздуха, создаваемое при вращении нагнетательного вентилятора для вычисления оценочного значения загрязнения дымохода, и B) регулировки величины открытия газового клапана в соответствии с оценочным значением загрязнения дымохода для управления величиной подачи подаваемого газа.

Этап A) может включать в себя этапы a) ввода целевой температуры отопления или горячего водоснабжения, обеспечиваемой работой котла, и установки целевого значения теплоты для достижения целевой температуры, b) вычисления целевой скорости вращения нагнетательного вентилятора, целевого давления воздуха, которое представляет собой давление воздуха, подаваемого при вращении нагнетательного вентилятора, и целевого значения открытия газового клапана в соответствии с целевым значением теплоты и применения целевой скорости вращения, целевого давления воздуха и целевого количества открытия для управления нагнетательным вентилятором и газовым клапаном, c) измерения скорости вращения нагнетательного вентилятора и давления воздуха, создаваемого при вращении нагнетательного вентилятора в режиме реального времени, и d) вычисления разности скоростей вращения, которая представляет собой разность между целевой скоростью вращения и измеренным значением скорости вращения, вычисления разности давлений воздуха, которая представляет собой разность между целевым давлением воздуха и измеренным значением давления воздуха, и вычисления оценочного значения загрязнения дымохода в соответствии с целевым значением теплоты, разностью скоростей вращения и разностью давлений воздуха.

На этапе b) контроллер может быть выполнен с возможностью вычисления целевой скорости вращения и целевого давления воздуха в соответствии с целевым значением теплоты путем подстановки целевого значения теплоты в первую базу данных, в которой хранятся данные целевой скорости вращения, целевое давление воздуха и величины открытия газового клапана.

На этапе d) контроллер может быть выполнен с возможностью вычисления величины открытия газового клапана в соответствии с оценочным значением загрязнения дымохода путем подстановки оценочного значения загрязнения дымохода в третью базу данных, в которой хранятся данные о величине открытия газового клапана.

Оценочное значение загрязнения дымохода и величина открытия газового клапана могут быть вычислены по линейному закону и выведены с использованием интерполяции, в которой по меньшей мере две части данных, которые предварительно установлены или вычислены заранее, представлены в виде линейного уравнения.

Котел согласно другому аспекту настоящего изобретения может включать в себя секцию измерения скорости вращения, выполненную с возможностью измерения скорости вращения нагнетательного вентилятора, с помощью которого подается газ и воздух, секцию измерения давления воздуха, выполненную с возможностью измерения давления воздуха, которое представляет собой давление воздуха, подаваемого посредством нагнетательного вентилятора, и контроллер, выполненный с возможностью измерения изменения скорости вращения нагнетательного вентилятора и изменения давления воздуха в соответствии с целевым значением теплоты для того, чтобы вычислить оценочное значение загрязнения дымохода и отрегулировать величину открытия газового клапана в соответствии с оценочной величиной загрязнения дымохода для управления величиной подачи подаваемого газа.

Контроллер может быть снабжен секцией хранения данных, в которой хранятся данные, и секция хранения данных может включать в себя первую базу данных и вторую базу данных, хранящиеся в ней. В данном документе первая база данных может включать в себя целевую скорость вращения, целевое давление воздуха нагнетательного вентилятора и целевую величину открытия газового клапана для получения целевого значения теплоты, и вторая база данных может включать в себя целевое значение теплоты, разность скоростей вращения, которая представляет собой разность между скоростью вращения и измеренным значением скорости вращения нагнетательного вентилятора, разность давлений воздуха, которая представляет собой разность между целевым давлением воздуха нагнетательного вентилятора и измеренным значением давления воздуха, который подается за счет вращения нагнетательного вентилятора, и оценочное значение загрязнения дымохода, соответствующее целевому значению теплоты, разности скоростей вращения и разности давлений воздуха.

Секция хранения данных может дополнительно включать в себя третью базу данных, которая может храниться в секции хранения данных, и может включать в себя оценочное значение загрязнения дымохода и величину открытия газового клапана в соответствии с оценочным значением загрязнения дымохода.

Контроллер может включать в себя секцию вычисления данных, выполненную с возможностью вычисления по линейному закону и вывода оценочного значения загрязнения дымохода и величины открытия газового клапана с использованием интерполяции, в которой по меньшей мере две части данных, которые предварительно установлены или вычислены заранее, представлены в виде линейного уравнения.

Используя котел и способ управления горением в котле согласно настоящему изобретению, в режиме реального времени можно определить степень загрязнения вытяжного дымохода, через который отводятся отходящие газы, для регулировки количества подаваемого газа и поддержания способности горения в котле.

В дополнение к этому, используя разность давлений воздуха, которая представляет собой разность между давлением воздуха, подаваемого посредством нагнетательного вентилятора, и целевым давлением воздуха, и разность скоростей вращения, которая представляет собой разность между измеренным значением скорости вращения нагнетательного вентилятора и целевой скоростью вращения, можно вычислить оценочное значение загрязнения дымохода и, таким образом, вычислить величину открытия газового клапана, тем самым поддерживая соотношение газов внутри камеры сгорания и поддерживая процесс горения в котле.

Кроме того, представляя разность скоростей вращения, разность давлений воздуха, оценочное значение загрязнения жидкости и величину открытия газового клапана в соответствии с целевым значением теплоты в виде таблицы данных, можно выработать соответствующие рекомендации, которые позволили бы справиться с ситуацией загрязнения текучей средой.

Кроме того, может быть предусмотрена секция вычисления, которая вычисляет и выводит разность скоростей вращения, разность давлений воздуха, оценочное значение загрязнения дымохода и величину открытия газового клапана в соответствии с целевым значением теплоты на основе таблицы данных, для обеспечения выходной величины, изменяющейся по линейному закону, и более точного управления условиями горения в котле.

В дополнение к этому, котел выполнен таким образом, чтобы он мог справляться с ситуацией загрязнения дымохода с использованием недорогого оборудования, и, таким образом, можно повысить эффективность котла.

Краткое описание чертежей

Вышеуказанные и другие задачи, признаки и преимущества настоящего изобретения станут более понятными для специалистов в данной области техники после прочтения подробного описания его примерных вариантов осуществления со ссылкой на сопроводительные чертежи, на которых:

фиг.1 – структурный вид, показывающий схематичную структуру котла согласно настоящему изобретению;

фиг.2 – блок–схема, показывающая способ управления горением в котле согласно настоящему изобретению;

фиг.3 – таблица, показывающая один вариант осуществления второй базы данных согласно настоящему изобретению;

фиг.4 – таблица, показывающая другой вариант осуществления второй базы данных согласно настоящему изобретению;

фиг.5 – таблица, показывающая, что оценочное значение загрязнения дымохода вычисляется с использованием второй базы данных согласно настоящему изобретению и с использованием интерполяции;

фиг.6 – таблица, показывающая, что оценочное значение загрязнения дымохода вычисляется с использованием второй базы данных согласно настоящему изобретению и с использованием интерполяции;

фиг.7 – таблица, показывающая, что оценочное значение загрязнения дымохода вычисляется с использованием второй базы данных согласно настоящему изобретению и с использованием интерполяции;

фиг.8 – таблица, показывающая один вариант осуществления третьей базы данных согласно настоящему изобретению; и

фиг.9 – таблица, показывающая, что величина открытия газового клапана вычисляется с использованием третьей базы данных согласно настоящему изобретению и с использованием интерполяции.

Подробное описание изобретения

Примерные варианты осуществления настоящего изобретения будут подробно описаны ниже со ссылкой на прилагаемые чертежи. Хотя настоящее изобретение показано и описано в связи с его примерными вариантами осуществления, специалистам в данной области техники должно быть понятно, что различные модификации могут быть сделаны без отклонения от сущности и объема изобретения.

Далее будет подробно описан способ управления горением в котле согласно настоящему изобретению со ссылкой на прилагаемые чертежи.

В данном разделе описание, представленное в разделе "Уровень техники", и частично совпадающее описание будут опущены, и последующее описание будет представлено на основе новых компонентов, добавленных в настоящее изобретение.

Как показано на фиг.1, котел 100 согласно настоящему изобретению включает в себя нагнетательный вентилятор 110, выполненный с возможностью вращения таким образом, чтобы подавать воздух и газ, газовый клапан 120 (не показан), выполненный с возможностью регулировки степени открытия или перекрытия трубы для подачи газа, по которой подается газ, горелку (не показана), выполненную с возможностью сжигания газа, дымоход (не показан), выполненный с возможностью отвода отходящих газов, и контроллер 200, выполненный с возможностью управления нагнетательным вентилятором 110 и газовым клапаном 120 для регулировки количества воздуха и газа, подаваемого в горелку.

Кроме того, котел может быть снабжен секцией 160 ввода целевой температуры для ввода целевой температуры отопления или горячего водоснабжения, которая должна быть установлена при работе котла.

Секция 160 ввода целевой температуры подключена к контроллеру 200 для передачи целевого значения Т теплоты, которое требуется для того, чтобы котел 100 мог достичь целевой температуры, в контроллер 200.

Кроме того, котел может дополнительно включать в себя секцию 140 измерения скорости вращения для измерения скорости вращения (числа оборотов в минуту, RPM) нагнетательного вентилятора 110 и секцию 150 измерения давления воздуха для измерения давления воздуха нагнетательного вентилятора, которое представляет собой давление воздуха, подаваемого через нагнетательный вентилятор 110.

Секция 140 измерения скорости вращения может включать в себя датчик вращения для определения числа оборотов нагнетательного вентилятора 110 или датчик вращения для обнаружения вращения приводного двигателя, приводящего в действие нагнетательный вентилятор 110, и секция измерения скорости вращения подключена к контроллеру 200 для передачи измеренного значения скорости вращения (RPM) в контроллер 200.

Кроме того, секция 150 измерения давления воздуха может включать в себя датчик давления ветра, предусмотренный в проходе для потока воздуха, через который воздух, подаваемый нагнетательным вентилятором 110, поступает к горелке, и секция 150 измерения давления воздуха подключена к контроллеру 200 для передачи значения измеренного давления воздуха в контроллер 200.

Целевое значение T теплоты, измеренное значение скорости вращения (RPM) и измеренное значение давления воздуха принимаются секцией 210 приема, предусмотренной в контроллере 200.

Контроллер 200 дополнительно включает в себя секцию 220 хранения данных, в которой хранится руководство по эксплуатации для управления котлом 100 в виде базы данных, секцию 230 вычисления данных для выполнения предварительно установленного вычисления на основе базы данных и информации, принятой секцией 210 приема, и секцию 240 вывода для вывода вычисленной управляющей команды через секцию 220 хранения данных и секцию 230 вычисления данных.

Секция 240 вывода подключена к секции 300 регулировки нагнетательного вентилятора, которая управляет работой и скоростью вращения нагнетательного вентилятора 110, и к секции 400 регулировки газового клапана для управления открытием или закрытием и величиной открытия газового клапана 120, и, таким образом, секция вывода передает управляющую команду в эти секции.

Целевая скорость вращения (RPM), целевое давление воздуха нагнетательного вентилятора и целевая величина открытия газового клапана для выработки целевого значения T теплоты могут храниться в секции 220 хранения данных в качестве первой базы данных.

Кроме того, оценочное значение B загрязнения дымохода, основанное на целевом значении T теплоты, разности V скоростей вращения, которая представляет собой разность между целевой скоростью вращения (RPM) и измеренным значением RPM скорости вращения, и разности P давлений воздуха, которая представляет собой разность между целевым давлением воздуха нагнетательного вентилятора и измеренным значением давления воздуха, может храниться в секции 220 хранения данных в качестве второй базы данных.

В этом случае разность V скоростей вращения и разность P давлений воздуха можно вычислить в секции 230 вычисления данных и затем ввести в секцию 220 хранения данных.

Кроме того, величина X открытия газового клапана согласно оценочному значению B загрязнения дымохода может храниться в секции 220 хранения данных в качестве третьей базы данных.

Первая база данных, вторая база данных и третья база данных могут быть сконфигурированы посредством эксперимента в процессе изготовления котла 100 и затем сохранены в секции 220 хранения данных.

В этом случае, так как первая база данных, вторая база данных и третья база данных сконфигурированы нелинейно, секция 230 вычисления данных выполнена с возможностью вычисления оценочного значения B загрязнения дымохода и величины X открытия газового клапана с использованием первой базы данных, второй базы данных и третьей базы данных при отсутствии сохраненных данных, и, таким образом, можно обеспечить выходное значение, изменяющееся по линейному закон.

Оценочное значение B загрязнения дымохода и величина X открытия газового клапана могут быть вычислены с использованием интерполяции и, в частности, могут быть вычислены с использованием интерполяции первого порядка, в которой две предварительно установленные базы данных представлены линейным уравнением.

Способ горения в котле согласно настоящему изобретению будет описан со ссылкой на фиг.2.

Этап S10 представляет собой этап, на котором управление процессом горения в котле 100 осуществляется с использованием первой базы данных.

Команда управления подается в котел 100, и целевая температура T вводится через секцию 160 ввода целевой температуры и затем принимается контроллером 200. Кроме того, целевая скорость вращения (RPM), целевое давление воздуха нагнетательного вентилятора и целевая величина открытия воздушного клапана вычисляются в первой базе данных секции 220 хранения данных в соответствии с целевым значением теплоты T, и затем управляющая команда передается в секцию 300 регулировки нагнетательного вентилятора и секцию 400 регулировки газового клапана через выходную секцию 240 для управления нагнетательным вентилятором 110 и газовым клапаном 120.

Соответственно, нагнетательный вентилятор 110 управляется таким образом, чтобы вращаться с целевой скоростью вращения (RPM), и газовый клапан 120 управляется таким образом, чтобы открываться при целевой величине открытия газового клапана.

Этап S20 представляет собой этап, на котором измеряются значение скорости вращения (RPM) и значение давления воздуха в секции 140 измерения скорости вращения и секции 150 измерения давления воздуха.

Секция 140 измерения скорости вращения и секция 150 измерения давления воздуха могут быть выполнены с возможностью измерения значения скорости вращения (RPM) и значения давления воздуха в режиме реального времени или через заданные промежутки времени и передачи результатов измерений в контроллер 200.

Этап S30 представляет собой этап вычисления оценочного значения B загрязнения дымохода с использованием второй базы данных.

Секция 230 вычисления данных сравнивает измеренное значение скорости вращения (RPM) и измеренное значение давления воздуха с целевой скоростью вращения (RPM) и целевым давлением воздуха нагнетательного вентилятора, чтобы вычислить разность V скоростей вращения и разность P давлений воздуха, и применяет вторую базу данных секции 220 хранения данных для вычисления оценочного значения B загрязнения дымохода, оцениваемого по разности V скоростей вращения и разности P давлений воздуха в соответствии с целевым значением T теплоты.

Оценочное значение B загрязнения дымохода может быть значением, которое представляет собой степень загрязнения дымохода, выраженную в процентах.

Этап S30 будет подробно описан со ссылкой на один вариант осуществления второй базы данных следующим образом.

Как показано на фиг.3 и 4, вторая база данных включает в себя таблицу (смотри фиг.3) для случая, когда целевое значение T теплоты составляет 100% от максимального значения теплоты, что является максимальным предельным значением теплоты, которую может выработать котел, и таблицу (смотри фиг.4) для случая, когда целевое значение теплоты составляет 80% от максимального значения теплоты, что является максимальным предельным значением теплоты, которую может выработать котел. Здесь в каждом случае показано оценочное значение B загрязнения дымохода (пересечение значения по горизонтали и значения по вертикали) в соответствии с разностью V скоростей вращения (горизонтальная ось) и разностью P давлений воздуха (вертикальная ось).

В качестве одного примера, в случае, когда целевое значение T нагрева составляет 90%, целевая скорость вращения (RPM) составляет 2176 оборотов в минуту, и целевое давление воздуха составляет 70 гПа, тогда как измеренное значение скорости вращения (RPM) составляет 2800 оборотов в минуту, и измеренное значение давления воздуха составляет 86 гПа, которые измеряются на этапе S20, ниже описан способ вычисления оценочного значения B загрязнения дымохода (пересечение значения по горизонтали и значения по вертикали).

Сначала вычисляются разность V скоростей вращения и разность P давлений воздуха следующим образом.

Разность V скоростей вращения=измеренное значение скорости вращения (RPM) – целевая скорость вращения (RPM) = 2800–2176=624

Разность P давлений воздуха=измеренное значение давления воздуха – целевое давление воздуха=86–70=16

После этого вычисляется оценочное значение B загрязнения дымохода с использованием интерполяции со ссылкой на фиг.5–7.

На фиг.5 представлена таблица, в которой вычисленное значение 624 разности V скоростей вращения произвольно добавляется между 583 и 895 по горизонтальной оси V (разность скоростей вращения) (фиг.3), и вычисленная разность P давлений воздуха, равная 16, произвольно добавляется от 15 до 36 по вертикальной оси P (разность давлений воздуха). Со ссылкой на эту таблицу, в случае, когда целевое значение T теплоты составляет 100%, можно вычислить оценочное значение B1 загрязнения дымохода, когда разность V скоростей вращения равна 583, и разность P давлений воздуха равна 16, вычислить оценочное значение B2 загрязнения дымохода, когда разность V скоростей вращения равна 624, и разность P давлений воздуха равна 16, и вычислить оценочное значение B3 загрязнения дымохода, когда разность V скоростей вращения составляет 895, и разность P давлений воздуха равна 16, используя интерполяцию следующим образом.

B1 = {(16–15) * (90–80) / (36–15)} + 80=80,48

B3 = {(16–15) * (90–80) / (36–15)} + 80=80,48

B2 = {(B3 – B1)(624–583) / (895–580)} + B1

= {(80,48–80,48)(624–583) / (895–580)} + 80,48

= 80,48 ≈ 80 (Округление)

Соответственно, можно вычислить то, что оценочное значение B2 загрязнения дымохода составляет около 80%, когда целевое значение T нагрева составляет 100%, разность V скоростей вращения равна 624, и разность P давлений воздуха равна 16.

На фиг.6 представлена таблица, в которой вычисленное значение 624 разности V скоростей вращения произвольно добавляется между 600 и 1120 по горизонтальной оси V (разность скоростей вращения) (фиг.4), и вычисленное значение 16 разности P давлений воздуха произвольно добавляется между 0 и 18 по вертикальной оси P (разность давлений воздуха). Ссылаясь на эту таблицу, в случае, когда целевое значение Т теплоты составляет 100%, можно вычислить оценочное значение В4 загрязнения дымохода, когда разность V скоростей вращения равна 600, и разность Р давления воздуха равна 16, вычислить оценочное значение B5 загрязнения дымоход, когда разность V скоростей вращения равна 624, и разность P давлений воздуха равна 16, и вычислить оценочное значение B6 загрязнения дымохода, когда разность V скоростей вращения равна 1120, и разность P давлений воздуха равна 16, используя интерполяцию следующим образом.

B4 = {(16–0) * (90–70) / (18–0)} + 70=87,78

B6 = {(16–0) * (90–80) / (18–0)} + 80=88,89

B5 = {(B6 – B4)(624–600) / (1120–600)} + B4

= {(88,89–87,78)(624–600) / (1120–600)} + 87,78

= 87,83 ≈ 88 (Округление)

Соответственно, можно вычислить то, что оценочное значение B5 загрязнения дымохода составляет около 88%, когда целевое значение T теплоты составляет 80%, разность V скоростей вращения равна 624, и разность P давлений воздуха равна 16.

Затем, как показано на фиг.7, ссылаясь на оценочное значение В2 загрязнения дымохода, когда целевое значение Т теплоты составляет 100%, и оценочное значение В5 загрязнения дымохода, когда целевое значение Т теплоты составляет 80%, оценочное значение В загрязнения дымохода, когда целевое значение Т теплоты составляет 90%, разность V скоростей вращения равна 624, и разность P давлений воздуха равна 16, вычисляется с использованием интерполяции.

B = {(B2 – B5)(90–80) / (100–80)} + B5

= {(80–88)(90–80) / (100–80)} + 88=84

Соответственно, можно вычислить то, что оценочное значение B загрязнения дымохода составляет около 84%, когда целевое значение T нагрева составляет 90%, разность V скоростей вращения равна 624, и разность P давлений воздуха равна 16.

Этап S40 представляет собой этап вычисления величины X открытия газового клапана с использованием третьей базы данных.

Секция 230 вычисления данных применяет третью базу данных секции 220 хранения данных для вычисления величины X открытия газового клапана на основе оценочного значения B загрязнения дымохода.

Этап S30 будет описан более подробно со ссылкой на один вариант осуществления третьей базы данных следующим образом.

Как показано на фиг.8, третья база данных может состоять из таблицы, относящийся к величине X открытия газового клапана в соответствии с оценочным значением B загрязнения дымохода.

Соответственно, произвольно добавляя оценочное значение B загрязнения дымохода, равное 84%, между значениями загрязнения дымохода, составляющими 80% и 90%, показанными на фиг.8 (смотри фиг.9), величина X открытия газового клапана, когда оценочное значение B загрязнения дымохода составляет 84%, может быть вычислена с использованием интерполяции следующим образом.

X = {(B – 80)(9–7) / (100–80)} + 7

= {(84–80)(9–7) / (100–80)} + 7=8

Соответственно, вычисленная величина X открытия газового клапана равна 8, когда целевое значение T нагрева составляет 90%, разность V скоростей вращения равна 624, разность P давлений воздуха равна 16, и оценочное значение B загрязнения дымохода составляет 84%.

Этап S50 представляет собой этап передачи величины X открытия газового клапана из секции 400 регулировки газового клапана для регулировки степени открытия газового клапана 120.

Используя котел и способ управления горением в котле согласно настоящему изобретению, можно определить в режиме реального времени степень загрязнения вытяжного дымохода, через который отводятся отходящие газы, чтобы регулировать количество подаваемого газа и поддерживать горение в котле.

Кроме того, используя разность P давлений воздуха, которая представляет собой разность между давлением воздуха, подаваемого посредством нагнетательного вентилятора 110, и целевым давлением воздуха, и разность V скоростей вращения, которая представляет собой разность между измеренным значением скорости вращения (RPM) нагнетательного вентилятора и целевой скоростью вращения, можно вычислить оценочное значение загрязнения дымохода и, таким образом, вычислить величину X открытия газового клапана, тем самым поддерживая соотношение газов внутри камеры сгорания и поддерживая процесс горения в котле.

Кроме того, разность V скоростей вращения, разность P давлений воздуха, оценочное значение B загрязнения дымохода и величина X открытия газового клапана в соответствии с целевым значением T теплоты могут быть предоставлены в виде таблицы данных для предоставления соответствующих рекомендаций, которые позволили бы справиться с ситуацией загрязнения.

Кроме того, может быть предусмотрена секция вычисления, которая вычисляет и выводит разность V скоростей вращения, разность P давлений воздуха, оценочное значение B загрязнения дымохода и величину X открытия газового клапана в соответствии с целевым значением T теплоты на основе таблицы данных, для предоставления выходного значения, изменяющегося по линейному закону и более точного управления условиями горения в котле.

Настоящее изобретение не ограничивается вышеописанными вариантами осуществления, очевидные модификации могут быть сделаны специалистами в данной области техники, к которой относится настоящее изобретение, без отклонения от технической сущности настоящего изобретения, заявленной в формуле изобретения, и эти модификации находятся в пределах объема настоящего изобретения.

1. Способ управления горением в котле, снабженном нагнетательным вентилятором, выполненным с возможностью вращения таким образом, чтобы подавались воздух и газ, газовым клапаном, выполненным с возможностью регулировки степени открытия или закрытия трубы для подачи газа, в которую подается газ, и контроллером, выполненным с возможностью управления нагнетательным вентилятором и газовым клапаном, причем способ включает в себя этапы:

A) измерения изменения скорости вращения нагнетательного вентилятора в соответствии с целевым значением теплоты и изменения давления воздуха, которое представляет собой давление воздуха, создаваемое при вращении нагнетательного вентилятора, для вычисления оценочного значения загрязнения дымохода; и

B) управления величиной открытия газового клапана в соответствии с оценочным значением загрязнения дымохода для управления величиной подачи подаваемого газа.

2. Способ по п.1, в котором этап А) содержит этапы:

a) ввода целевой температуры отопления или горячего водоснабжения, обеспечиваемой работой котла, и установки целевого значения теплоты для достижения целевой температуры;

b) вычисления целевой скорости вращения нагнетательного вентилятора, целевого давления воздуха, которое представляет собой давление воздуха, создаваемого при вращении нагнетательного вентилятора, и целевой величины открытия газового клапана в соответствии с целевым значением теплоты и применения целевой скорости вращения, целевого давления воздуха и целевой величины открытия для управления нагнетательным вентилятором и газовым клапаном;

c) измерения скорости вращения нагнетательного вентилятора и давления воздуха, подаваемого при вращении нагнетательного вентилятора, в режиме реального времени; и

d) вычисления разности скоростей вращения, которая представляет собой разность между целевой скоростью вращения и измеренным значением скорости вращения, вычисления разности давлений воздуха, которая представляет собой разность между целевым давлением воздуха и измеренным значением давления воздуха, и вычисления оценочного значения загрязнения дымохода в соответствии с целевым значением теплоты, разностью скоростей вращения и разностью давлений воздуха.

3. Способ по п.2, в котором на этапе b) контроллер выполнен с возможностью вычисления целевой скорости вращения и целевого давления воздуха в соответствии с целевым значением теплоты путем подстановки целевого значения теплоты в первую базу данных, в которой хранятся данные целевой скорости вращения, целевого давления воздуха и величины открытия газового клапана.

4. Способ по п.2, в котором на этапе d) контроллер выполнен с возможностью вычисления величины открытия газового клапана в соответствии с оценочным значением загрязнения дымохода путем подстановки оценочного значения загрязнения дымохода в третью базу данных, в которой хранятся данные величины открытия газового клапана.

5. Способ по п.2, в котором оценочное значение загрязнения дымохода и величину открытия газового клапана вычисляют по линейному закону и выводят с использованием интерполяции, в которой по меньшей мере две части данных, которые предварительно установлены или вычислены заранее, представлены в виде линейного уравнения.

6. Котел, содержащий:

секцию измерения скорости вращения, выполненную с возможностью измерения скорости вращения нагнетательного вентилятора, с помощью которого подается газ и воздух;

секцию измерения давления воздуха, выполненную с возможностью измерения давления воздуха, которое представляет собой давление воздуха, подаваемого посредством нагнетательного вентилятора; и

контроллер, выполненный с возможностью измерения изменения скорости вращения нагнетательного вентилятора и изменения давления воздуха в соответствии с целевым значением теплоты для того, чтобы вычислить оценочное значение загрязнения дымохода и отрегулировать величину открытия газового клапана в соответствии с оценочным значением загрязнения дымохода для управления величиной подачи подаваемого газа.

7. Котел по п.6, в котором контроллер снабжен секцией хранения данных, где хранятся данные,

причем секция хранения данных содержит:

первую базу данных, содержащую целевую скорость вращения, целевое давление воздуха нагнетательного вентилятора и целевую величину открытия газового клапана для получения целевого значения теплоты; и

вторую базу данных, содержащую целевое значение теплоты, разность скоростей вращения, которая представляет собой разность между скоростью вращения и измеренным значением скорости вращения нагнетательного вентилятора, разность давлений воздуха, которая представляет собой разность между целевым давлением воздуха нагнетательного вентилятора и измеренным значением давления воздуха, который подается при вращении нагнетательного вентилятора, и оценочное значение загрязнения дымохода, соответствующее целевому значению теплоты, разности скоростей вращения и разности давлений воздуха.

8. Котел по п.7, в котором секция хранения данных дополнительно содержит третью базу данных, которая хранится в секции хранения и содержит оценочное значение загрязнения дымохода и величину открытия газового клапана в соответствии с оценочным значением загрязнения дымохода.

9. Котел по п.6, в котором контроллер содержит секцию вычисления данных, выполненную с возможностью вычисления по линейному закону и вывода оценочного значения загрязнения дымохода и величины открытия газового клапана с использованием интерполяции, в которой по меньшей мере две части данных, которые предварительно установлены или вычислены заранее, представлены в виде линейного уравнения.