JPH0424602B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0424602B2 JPH0424602B2 JP60214066A JP21406685A JPH0424602B2 JP H0424602 B2 JPH0424602 B2 JP H0424602B2 JP 60214066 A JP60214066 A JP 60214066A JP 21406685 A JP21406685 A JP 21406685A JP H0424602 B2 JPH0424602 B2 JP H0424602B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pressure
- fuel
- valve
- control valve
- flow rate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N1/00—Regulating fuel supply
- F23N1/02—Regulating fuel supply conjointly with air supply
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N2233/00—Ventilators
- F23N2233/06—Ventilators at the air intake
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N2235/00—Valves, nozzles or pumps
- F23N2235/02—Air or combustion gas valves or dampers
- F23N2235/06—Air or combustion gas valves or dampers at the air intake
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N2235/00—Valves, nozzles or pumps
- F23N2235/12—Fuel valves
- F23N2235/20—Membrane valves
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Feeding And Controlling Fuel (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の目的〕
（産業上の利用分野）
本発明は、燃焼制御機構に関するものであり、
例えばボイラーや外機関等の連続燃焼炉に利用さ
れる。
例えばボイラーや外機関等の連続燃焼炉に利用さ
れる。
（従来の技術）
従来の例として第２図に示すものがある。
燃料供給源１には、圧力Pgなる燃料があつて
ダイヤフラム減圧弁２によつて２次圧力Proに減
圧される。該減圧弁２のダイヤフラム上室２ａは
大気と連通しているため、２次圧力は常に大気圧
よりも高い任意の一定圧力Proに保たれている。
ダイヤフラム減圧弁２によつて２次圧力Proに減
圧される。該減圧弁２のダイヤフラム上室２ａは
大気と連通しているため、２次圧力は常に大気圧
よりも高い任意の一定圧力Proに保たれている。
制御弁３の弁３ａには駆動モータ４が取付けら
れていて駆動モータ４の回転により弁３ａが開閉
し、燃料流量を制御する。駆動モータ４はさらに
コントローラ５により制御されている。流量を制
御された燃料は噴射弁６から燃焼炉７の内へ供給
される。
れていて駆動モータ４の回転により弁３ａが開閉
し、燃料流量を制御する。駆動モータ４はさらに
コントローラ５により制御されている。流量を制
御された燃料は噴射弁６から燃焼炉７の内へ供給
される。
一方、燃焼用空気は、送風機８により燃焼炉７
に供給される。ここに示したものは空気流量をス
ロツトバルブ９により制御している。スロツトバ
ルブ９はさらにコントローラ５により制御されて
いる。
に供給される。ここに示したものは空気流量をス
ロツトバルブ９により制御している。スロツトバ
ルブ９はさらにコントローラ５により制御されて
いる。
コントローラ５は燃焼状態を監視しており必要
に応じて、燃料と空気の量を制御する。燃料と空
気は燃焼炉７で混合しいわゆる連続拡散燃焼を行
う。
に応じて、燃料と空気の量を制御する。燃料と空
気は燃焼炉７で混合しいわゆる連続拡散燃焼を行
う。
制御弁３の入口の圧力をPro、出口を大気開放
にした場合の流量特性を第３図の実線で示す。流
量Ｑは弁開度φに比例している。又Ｑは制御弁の
前後の差圧の平方根に比例するから Ｑ＝k1・φ・√−＝k2・φ −(1) （k1、k2定数） と表わされる。
にした場合の流量特性を第３図の実線で示す。流
量Ｑは弁開度φに比例している。又Ｑは制御弁の
前後の差圧の平方根に比例するから Ｑ＝k1・φ・√−＝k2・φ −(1) （k1、k2定数） と表わされる。
実際の使用時は第２図に示すように制御弁３の
後流には噴射弁６がある。噴射弁６の入口圧力Pi
は Pi＝C1・ｄ・（Ｑ／Ｓ）2 −(2) C1：定数、ｄ：燃料の比重、Ｓ：噴射弁の出口
面積 で表わされる。配管での圧力損失を無視すればPi
は制御弁３の出口圧力に等しいから弁開度φに対
する流量Ｑは Ｑ＝k1・φ・√− −(3) と表わされる。これに(2)式を代入して Ｑ＝k1・φ・√−1・・（）2 −(4) と表わされる。これは第３図の点線で示す特性と
なる。噴射弁なし（実線）と比較すると同じ弁開
度φに対して流量が小さく特に高流量程差が大き
い。これは噴射弁がある場合は流量の増加と共に
Piが増加し（式(2)）それにより制御弁前後の差圧
Pro−Piが減少したことに起因する。
後流には噴射弁６がある。噴射弁６の入口圧力Pi
は Pi＝C1・ｄ・（Ｑ／Ｓ）2 −(2) C1：定数、ｄ：燃料の比重、Ｓ：噴射弁の出口
面積 で表わされる。配管での圧力損失を無視すればPi
は制御弁３の出口圧力に等しいから弁開度φに対
する流量Ｑは Ｑ＝k1・φ・√− −(3) と表わされる。これに(2)式を代入して Ｑ＝k1・φ・√−1・・（）2 −(4) と表わされる。これは第３図の点線で示す特性と
なる。噴射弁なし（実線）と比較すると同じ弁開
度φに対して流量が小さく特に高流量程差が大き
い。これは噴射弁がある場合は流量の増加と共に
Piが増加し（式(2)）それにより制御弁前後の差圧
Pro−Piが減少したことに起因する。
（発明が解決しようとする問題点）
この流量特性からわかるように、従来の装置は
次の(1)〜(2)の不具合がある。
次の(1)〜(2)の不具合がある。
(1) 流量範囲が小さい。
第３図に示すように、噴射弁での圧力損失Pi
により、最大流量QmaxがQ′maxまで落ち込ん
でいる。
により、最大流量QmaxがQ′maxまで落ち込ん
でいる。
(2) コントロールの精度が悪い。
最大流量Qmaxを確保するためにはProを
大きくする必要がある。（第３図１点鎖線参
照）そうすると差圧Pro−Piが大きくなつて
微妙な弁開度Δφに対する流量変化ΔQが大き
くなりいわゆる精度が悪い状態になる。
大きくする必要がある。（第３図１点鎖線参
照）そうすると差圧Pro−Piが大きくなつて
微妙な弁開度Δφに対する流量変化ΔQが大き
くなりいわゆる精度が悪い状態になる。
流量特性からわかるように噴射弁の影響に
より流量特性はリニアでなくなりΔQは低流
量で大きく高流量で小さい、それとＱ自身の
大きさを考え合わせると、流量変化率Ｑ＋
ΔQ／Ｑは低流量側で（Ｑは小さくΔQが大
きいため）非常に大きくなる。その結果低流
量では所定の流量にコントロールすることが
困難となり、弁３ａのハンチングや流れの脈
動等の問題が発生しやすい。
より流量特性はリニアでなくなりΔQは低流
量で大きく高流量で小さい、それとＱ自身の
大きさを考え合わせると、流量変化率Ｑ＋
ΔQ／Ｑは低流量側で（Ｑは小さくΔQが大
きいため）非常に大きくなる。その結果低流
量では所定の流量にコントロールすることが
困難となり、弁３ａのハンチングや流れの脈
動等の問題が発生しやすい。
このように広い流量範囲の確保と良好な流
量特性の確保は相対するものであり、実際に
はどちらか一方を犠牲にするか両者の妥協点
で使用することを余儀なくされていた。
量特性の確保は相対するものであり、実際に
はどちらか一方を犠牲にするか両者の妥協点
で使用することを余儀なくされていた。
噴射弁のヨゴレや使用条件の変化により流
量特性も変化してしまうことである。例え
ば、 ヨゴレやスラツチ等が噴射弁につまり出
口面積Ｓが変化した場合。
量特性も変化してしまうことである。例え
ば、 ヨゴレやスラツチ等が噴射弁につまり出
口面積Ｓが変化した場合。
該計変更により噴射弁を交換した場合
（前記Ｋ、Ｓの変化） 燃焼室の圧力が何らかの原因で変化した
場合このような場合は結果としてPiが変化
し流量特性も変化して正しい燃料流量制御
を行なうことができなくなる。
（前記Ｋ、Ｓの変化） 燃焼室の圧力が何らかの原因で変化した
場合このような場合は結果としてPiが変化
し流量特性も変化して正しい燃料流量制御
を行なうことができなくなる。
そこで、本発明の技術的課題は前記欠点を解消
して、流量範囲が広く制御精度が良好で、噴射弁
の入口圧力の変化により流量特性が影響されない
燃焼制御装置を提供することである。
して、流量範囲が広く制御精度が良好で、噴射弁
の入口圧力の変化により流量特性が影響されない
燃焼制御装置を提供することである。
（問題点を解決するための手段）
上記技術的課題を解決するために講じた技術的
手段は、減圧弁２の２次圧力を任意の一定値と前
記制御弁の出口圧力Piとの和となるように制御す
ることである。
手段は、減圧弁２の２次圧力を任意の一定値と前
記制御弁の出口圧力Piとの和となるように制御す
ることである。
上記技術的手段は次の様に作用する。即ち、一
定の圧力Proに流量により変化する圧力Piを加え
た圧力Pro＋Piになるように減圧弁２の２次圧力
を制御する。そうすると流量制御弁前後の差圧
ΔPは ΔP＝Pr−Pi＝（Pro＋Pi）−Pi＝Pro （Pr：減圧弁１次圧） となり常に一定値に保たれる。
定の圧力Proに流量により変化する圧力Piを加え
た圧力Pro＋Piになるように減圧弁２の２次圧力
を制御する。そうすると流量制御弁前後の差圧
ΔPは ΔP＝Pr−Pi＝（Pro＋Pi）−Pi＝Pro （Pr：減圧弁１次圧） となり常に一定値に保たれる。
これは、減圧弁の１次圧力をProに保ち、２次
側を大気開放にした場合と同じになる。（流量特
性は図３の実線で示される。） これにより、 (1) 流量制御弁３前後の差圧は常にProに保たれ
るので大気開放時と同じ流量範囲が確保でき
る。
側を大気開放にした場合と同じになる。（流量特
性は図３の実線で示される。） これにより、 (1) 流量制御弁３前後の差圧は常にProに保たれ
るので大気開放時と同じ流量範囲が確保でき
る。
(2) 低流量での分解能が良好となる。
●流量範囲を確保するためにProを大きくとる
必要がないから。
必要がないから。
●前述のように差圧は常にProに保たれるので
低流量でΔQが特に大きくなることがないか
ら (3) 噴射弁の交換、外部の圧力の変化により流量
特性が変化することがない。
低流量でΔQが特に大きくなることがないか
ら (3) 噴射弁の交換、外部の圧力の変化により流量
特性が変化することがない。
流量Ｑは差圧Proと弁開度φのみにより決定
されるから。
されるから。
（実施例）
以下、本発明の一実施例を第１図にもとずいて
説明するが、第２図に示した従来例と同一部品に
は同符号を記し、その説明を省略する。
説明するが、第２図に示した従来例と同一部品に
は同符号を記し、その説明を省略する。
管１１はダイヤフラム式減圧弁２のダイヤフラ
ム上室２ａと制御弁３の出口を連通させる配管で
ある。管１１によりダイヤフラム上室２ａの圧力
は常に制御弁３の出口圧力と等しくなるから制御
弁３の前後の差圧は常に或る一定値に保たれる。
ム上室２ａと制御弁３の出口を連通させる配管で
ある。管１１によりダイヤフラム上室２ａの圧力
は常に制御弁３の出口圧力と等しくなるから制御
弁３の前後の差圧は常に或る一定値に保たれる。
●実施態様
減圧弁としてピストン式減圧弁を用いた場合
も同様にピストン上室と制御弁３の出口を管で
連通させれば同様の効果が得られる。
も同様にピストン上室と制御弁３の出口を管で
連通させれば同様の効果が得られる。
制御弁３の出口圧力を検知して減圧弁の２次
圧をPro＋Piになるように電気的に制御するこ
とも可能である。
圧をPro＋Piになるように電気的に制御するこ
とも可能である。
本発明は次の特有の効果を有する。即ち広い流
量範囲を確保するために減圧弁の２次圧力を大き
くしかつ制御精度を向上させるために精度の良い
駆動モータを使用しても良いが、駆動モータが高
価になると共に弁開度φを検知してフイードバツ
クをかけるような場合は、微妙な弁開度の検出が
困難となる。又駆動モータとしてステツピングモ
ータを使用する場合はモータと弁軸との減連比を
変えて１ステツプ当りの開度を小さくして精度を
向上させることも可能であるが、応答性が悪くて
つてしまう。これに対して本発明においては減圧
弁の２次圧力に制御弁の出口圧力を上乗せするだ
けであり、上記のような問題がない。
量範囲を確保するために減圧弁の２次圧力を大き
くしかつ制御精度を向上させるために精度の良い
駆動モータを使用しても良いが、駆動モータが高
価になると共に弁開度φを検知してフイードバツ
クをかけるような場合は、微妙な弁開度の検出が
困難となる。又駆動モータとしてステツピングモ
ータを使用する場合はモータと弁軸との減連比を
変えて１ステツプ当りの開度を小さくして精度を
向上させることも可能であるが、応答性が悪くて
つてしまう。これに対して本発明においては減圧
弁の２次圧力に制御弁の出口圧力を上乗せするだ
けであり、上記のような問題がない。
第１図は本発明に係る燃焼制御装置の説明図、
第２図は従来の燃焼制御装置の説明図、および第
３図は第２図示装置の流量特性図である。 １……燃料供給源、２……減圧弁、２ａ……加
圧手段、３……燃料流量制御弁、５……制御手
段、６……噴射弁、８……送風機、９……空気流
量制御弁。
第２図は従来の燃焼制御装置の説明図、および第
３図は第２図示装置の流量特性図である。 １……燃料供給源、２……減圧弁、２ａ……加
圧手段、３……燃料流量制御弁、５……制御手
段、６……噴射弁、８……送風機、９……空気流
量制御弁。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 所定圧の燃料を貯える燃料供給源、 前記燃料の圧を減ずる減圧弁、 減圧された前記燃料の流量を制御する燃料流量
制御弁、 前記燃料流量制御弁の後流にあつて前記燃料を
燃焼炉に供給する噴射弁、 前記減圧弁と一体的に構成され、前記燃料流量
制御弁の入口に、前記燃料流量制御弁の出口圧力
と一定圧力との和となる圧力を印加する加圧手
段、 前記燃焼炉に空気を供給する送風機、 前記燃焼炉と前記送風機との間に介設された空
気流量制御弁、及び 前記燃料流量制御弁及び前記空気流量制御弁を
制御する制御手段とからなる燃料制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60214066A JPS6273010A (ja) | 1985-09-26 | 1985-09-26 | 燃焼制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60214066A JPS6273010A (ja) | 1985-09-26 | 1985-09-26 | 燃焼制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6273010A JPS6273010A (ja) | 1987-04-03 |
| JPH0424602B2 true JPH0424602B2 (ja) | 1992-04-27 |
Family
ID=16649686
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60214066A Granted JPS6273010A (ja) | 1985-09-26 | 1985-09-26 | 燃焼制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6273010A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ITPD20080088A1 (it) * | 2008-03-19 | 2009-09-20 | Sit La Precisa Spa | Metodo e dispositivo per il controllo della erogazione di un gas combustibile, verso un apparecchio bruciatore |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55119550U (ja) * | 1979-02-16 | 1980-08-23 | ||
| JPS55158421U (ja) * | 1979-05-02 | 1980-11-14 |
-
1985
- 1985-09-26 JP JP60214066A patent/JPS6273010A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6273010A (ja) | 1987-04-03 |
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