CN105202745A - 一种燃气采暖壁挂炉及其运行控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种燃气采暖壁挂炉，其用于强制排烟的风机为带有霍尔传感器的霍尔风机，烟管或风机的排风管内设有一氧化碳浓度传感器。又提出上述壁挂炉的运行控制方法，步骤有：1、接通电源，待采暖***内注满水后，启动燃气采暖壁挂炉，水泵启动。2、风机启动，霍尔传感器检测风机电机正常运行后，点火针启动同时燃气阀打开，完成点火。3、点火后，感应针检测到火焰信号，霍尔传感器检测到风机电机转速正常，一氧化碳传感器对烟气进行检测。4、一旦发生异常情况，壁挂炉自动停机，具体是：感应针检测不到火焰信号，或炉内的水压不足，或炉内的水温过高，或风机电机转速过低，或烟气中一氧化碳浓度超标。本发明能适时监测到壁挂炉工作时的排烟是否正常，有效确保壁挂炉安全运行。

Description

一种燃气采暖壁挂炉及其运行控制方法

技术领域

本发明涉及燃气采暖壁挂炉。

背景技术

现有的燃气采暖壁挂炉的结构如图1所示，其包括有主换热器1、热水换热集成2、水泵3、燃烧器4、燃气阀5、风机9和控制中心；主换热器1和燃烧器4安装于一燃烧罩10内；主换热器1具有主进水管11和主出水管12，主进水管11上串联有水泵3，主出水管12上设有防干烧温控器6和水压开关7，热水换热集成2具有换热进水口、换热出水口、采暖进水口、采暖出水口、冷水进水口和热水出水口并分别连接主出水管12、主进水管11、采暖进水管25、采暖出水管26、冷水进水管23和热水出水管24，热水换热集成2包括有板式换热器20、转换阀210和三通接头220，板式换热器2内具有板换加热水通道和板换受热水通道，主进水管11通过三通接头220连接通采暖进水管25和板换加热水通道的一端，主出水管12通过转换阀210连接通采暖出水管26和板换加热水通道的另一端，冷水进水管23和热水出水管24分别连接于板换受热水通道的两端，冷水进水管23与采暖进水管25通过补水阀27管连接通；冷水进水管23上串接有水流开关230，水流开关230与转换阀210联动，燃烧器4位于主换热器1的下方并具有进气管41，燃气阀5串接于燃烧器4的进气管41上并由燃气阀继电器控制，燃烧罩10上方开有排烟口，风机9包括有风机叶片组和风机电机，风机叶片组安装于燃烧罩10的排烟口上并连接烟管90；风压差开关901的负压端通过气管连通于烟管90内，防干烧温控器6、水压开关7、风压差开关901和燃气阀继电器串接构成控制电路。

这种壁挂炉工作时，一旦炉内水温过高或水压过低，对应的防干烧温控器或水压开关就会自动断开，使燃气阀断电关闭以避免壁挂炉不安全运行。此外，燃烧产生的烟气（有害气体主要是CO），其由风机沿烟管强制排出，确保烟气有效排出的标准是：1、烟气中CO浓度应不大于0.2%，应在CO浓度大于0.2%之前关闭燃气阀；2、风机转速应不小于1800r/min，应在转速小于1800r/min之前关闭燃气阀。现有的解决排烟故障时实现安全保护的方法是由压力差开关断开控制电路使燃气阀关闭，原理是：风机意外停转或转速降低，以及烟管堵塞引起排气量不足或无法排气时，风压差开关负压端压力会升高，使风压差开关正/负压端的压力差降低至风压差开关断开动作点，风压差开关自动断开使燃气阀关闭。这种解决方法的不足之处在于：1、风压差开关动作点存在滞后性，只有负压端压力（烟管内压力）不足时才能触发风压差开关断开，但有些时候由于燃烧本身的不稳定性，在排烟正常的情况下，烟气中的CO浓度已经超标，但是此时风压差开关不会断开；2、风压差开关的故障率较高，特别是在我国北方寒冷的冬季，风压差开关的气管内容易积有凝结水，不利于风压差开关有效的感应到气压，造成燃气炉无法正常运行。

发明内容

本发明的目的是提出一种燃气采暖壁挂炉，其能适时监测到壁挂炉工作时的排烟是否正常，有效确保壁挂炉安全运行。

本发明的目的可通过以下技术方案实现：

一种燃气采暖壁挂炉，其包括有主换热器、热水换热集成、水泵、燃烧器、燃气阀和控制电路；主换热器和燃烧器安装于一燃烧罩内；主换热器具有主进水管和主出水管，主进水管上串联有水泵，主出水管上设有防干烧温控器和水压开关，热水换热集成具有换热进水口、换热出水口、采暖进水口、采暖出水口、冷水进水口和热水出水口并分别连接主出水管、主进水管、采暖进水管、采暖出水管、冷水进水管和热水出水管，热水换热集成包括有板式换热器、转换阀和三通接头，板式换热器内具有板换加热水通道和板换受热水通道。

主进水管通过三通接头连接通采暖进水管和板换加热水通道的一端，主出水管通过转换阀连接通采暖出水管和板换加热水通道的另一端，冷水进水管和热水出水管分别连接于板换受热水通道的两端，冷水进水管与采暖进水管通过补水阀管连接通；冷水进水管上串接有水流开关，水流开关与转换阀联动，燃烧器位于主换热器的下方并具有进气管，燃烧器上设有点火针和感应针，燃气阀串接于燃烧器的进气管上并由燃气阀继电器控制，防干烧温控器和水压开关与燃气阀继电器串接构成控制电路，燃烧罩上方开有排烟口并通过风机连接通有烟管，风机、燃气阀继电器、水泵、点火针和感应针分别电连接到控制中心。

所述风机为带有霍尔传感器的霍尔风机，烟管或风机的排风管内设有一氧化碳浓度传感器，霍尔传感器和一氧化碳浓度传感器电连接到控制中心。

优化方案，热水换热集成包括出水阀、板式换热器和进水接头，转换阀置于出水阀内，出水阀内具有阀热水通道，热水出水管通过阀热水通道连接通板换受热水通道一端；三通接头置于进水接头内，进水接头内具有接头冷水通道，冷水进水管通过接头冷水通道连接通板换受热水通道的另一端。

进一步优化方案，水泵置于进水接头内。

再进一步优化方案，所述风机包括有排风管、风机电机、风机叶片组、永久磁铁、霍尔传感器和一氧化碳浓度传感器，排风管内设有一氧化碳浓度传感器，排风管的末端口连接通烟管，永久磁铁轴连接于风机电机的输出轴上，霍尔传感器设于风机电机的外壳上。

上述燃气采暖壁挂炉的运行控制方法，其包括有以下步骤：

步骤1，接通燃气采暖壁挂炉的电源，打开补水阀向壁挂炉的采暖***及主换热器内注水，注满水后水压达到预设压力值使水压开关自动闭合，启动燃气采暖壁挂炉，控制中心控制水泵启动。

步骤2，水泵运转至设定时间后，风机启动，霍尔传感器检测风机电机的转速，当风机电机在转速设定值内持续运行设定时间后，控制中心启动点火针对燃烧器放电点火，同时控制中心打开燃气阀。

步骤3，点火后，感应针检测到火焰信号，燃气采暖壁挂炉完成点火并开始正常工作，风机的霍尔传感器持续检测到风机电机的转速在转速设定值内，风机保持通电工作将燃烧产生的烟气由烟管强制排出，一氧化碳传感器对流经烟管的烟气进行一氧化碳浓度的检测。

步骤4，壁挂炉正常工作时，一旦燃气采暖壁挂炉发生异常情况，控制中心控制燃气采暖壁挂炉停机，具体是：

4.1，感应针检测不到火焰信号时，控制中心关闭燃气阀，水泵和风机电机经延时运行后关闭，燃气采暖壁挂炉停止运行。

4.2，当燃气采暖壁挂炉内的水压低于预设压力值时，水压开关自动断开，使燃气阀断开电源而关闭，感应针检测不到火焰信号后，水泵和风机电机经延时运行后关闭，燃气采暖壁挂炉停止运行。

4.3，当燃气采暖壁挂炉内的水温高于预设值时，防干烧温控器自动断开，使燃气阀断开电源而关闭，感应针检测不到火焰信号后，控制中心控制水泵一直运转，风机电机经延时运行后关闭。

4.4，风机的霍尔传感器检测到风机电机的转速低于转速设定值运行设定的延时时间后，控制中心关闭燃气阀，水泵和风机电机经延时运行后关闭，燃气采暖壁挂炉停止运行。

4.5，一氧化碳浓度传感器检测到烟气中一氧化碳浓度超标后，控制中心关闭燃气阀，水泵和风机电机经延时运行后关闭，燃气采暖壁挂炉停止运行。

本发明具有以下突出的实质性特点和显著的进步：本发明将霍尔风机和一氧化碳浓度传感器结合，替代现有技术中通过风压差开关监控排烟状况的方式，具有故障率低、监测适时、反应灵敏的特点，能同时监测风机运行转速及烟气中CO浓度，有效解决风机运行正常而CO浓度超标时燃气炉的安全保护，能在我国大部分地区特别是北方地区长时间的稳定、安全运行。

附图说明

图1为现有的燃气采暖壁挂炉的结构示意图。

图2为本发明燃气采暖壁挂炉的一种结构示意图。

图3和图4为本发明中霍尔风机的机构示意图。

图5为本发明的燃气阀的控制电路示意图。

图6位本发明燃气采暖壁挂炉的运行控制连接示意图。

图7为本发明燃气采暖壁挂炉的另一种结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

实施例1

参考图2至图6，一种燃气采暖壁挂炉，其包括有主换热器1、热水换热集成2、水泵3、燃烧器4、燃气阀5和控制电路。

主换热器1和燃烧器4安装于一燃烧罩10内；主换热器1具有主进水管11和主出水管12，水泵3串接于主进水管11上，主出水管12上设有防干烧温控器6和水压开关7，热水换热集成2具有换热进水口、换热出水口、采暖进水口、采暖出水口、冷水进水口和热水出水口并分别连接主出水管12、主进水管11、采暖进水管25、采暖出水管26、冷水进水管23和热水出水管24。热水换热集成2包括有板式换热器20、转换阀210和三通接头220，板式换热器20内具有板换加热水通道和板换受热水通道，主进水管11通过三通接头220连接通采暖进水管25和板换加热水通道的一端，主出水管12通过转换阀210连接通采暖出水管26和板换加热水通道的另一端，冷水进水管23和热水出水管24分别连接于板换受热水通道的两端。冷水进水管23与采暖进水管25通过补水阀27管连接通；冷水进水管23上串接有水流开关230，水流开关230与转换阀210联动。

燃烧器4位于主换热器1的下方并具有进气管41，燃烧器4上设有点火针42和感应针43，燃气阀5串接于燃烧器4的进气管41上并由燃气阀继电器51控制，防干烧温控器6和水压开关7与燃气阀继电器51串接构成控制电路（如图5所示），燃烧罩10上方开有排烟口并通过风机9连接通有烟管90。

具体参考图3和图4，风机9为带有霍尔传感器95的霍尔风机，其包括有排风管91、风机电机92、风机叶片组94、永久磁铁93、霍尔传感器95和一氧化碳浓度传感器96，排风管91内设有一氧化碳浓度传感器96，排风管91的末端口连接通烟管90，永久磁铁3轴连接于风机电机92的输出轴上，霍尔传感器95设于风机电机92的外壳上。

具体参考图6，燃气阀继电器51、水泵3、点火针42、感应针43、风机9的风机电机92、霍尔传感器95和一氧化碳浓度传感器96分别电连接到控制中心8。

安装时将热水出水管24通过出水阀连接通花洒等卫浴出水装置，本实施例的燃气采暖壁挂炉运行后，需要卫浴用水时，打开热水出水管24上的出水阀，自来水→冷水进水管23→热水换热集成2的板换受热水通道→热水出水管24，水流开关230自动打开使转换阀210动作将主出水管12和板式换热器20的板换加热水通道连接通，主换热器1加热的热水从主出水管12进入板式换热器20的板换加热水通道后经主进水管11回流经主换热器1，热水通过板式换热器20与通过板换受热水通道的冷水进行换热，冷水（通常是自来水）经换热升温后由热水出水管24输出供卫浴使用；需要采暖时，热水出水管24上的出水阀关闭，水流开关230为常闭状态，转换阀210将主出水管12和采暖出水管26连接通，主换热器1加热的热水进入采暖***进行采暖供热。

实施例2

参考图2、图5和图6，实施例1的燃气采暖壁挂炉的运行控制方法，其包括有以下步骤：

步骤1，接通燃气采暖壁挂炉的电源，打开补水阀27向壁挂炉的采暖***及主换热器1内注水，注满水后水压达到预设压力值使水压开关7自动闭合，启动燃气采暖壁挂炉，控制中心8控制水泵3启动。

步骤2，水泵3运转至设定时间后，风机9启动，霍尔传感器95检测风机电机92的转速，当风机电机92在转速设定值内持续运行设定时间后，控制中心8启动点火针42对燃烧器4放电点火，同时控制中心8打开燃气阀5。

步骤3，点火后，感应针43检测火焰信号，燃气采暖壁挂炉完成点火并开始正常工作，风机9的霍尔传感器95持续检测到风机电机92的转速在转速设定值内，风机9保持通电工作将燃烧产生的烟气由烟管90强制排出，一氧化碳传感器96对流经烟管90的烟气进行一氧化碳浓度的检测。

步骤4，壁挂炉正常工作时，一旦燃气采暖壁挂炉发生异常情况，控制中心8控制燃气采暖壁挂炉停机，具体是：

4.1，感应针43检测不到火焰信号时，控制中心8关闭燃气阀5，水泵3和风机电机92经延时运行后关闭，燃气采暖壁挂炉停止运行。

4.2，当燃气采暖壁挂炉内的水压低于预设压力值时，水压开关7自动断开，使燃气阀5断开电源而关闭，感应针43检测不到火焰信号后，水泵3和风机电机92经延时运行后关闭，燃气采暖壁挂炉停止运行。

4.3，当燃气采暖壁挂炉内的水温高于预设值时，防干烧温控器6自动断开，使燃气阀5断开电源而关闭，感应针43检测不到火焰信号后，控制中心8控制水泵3一直运转，风机电机92经延时运行后关闭。

4.4，风机9的霍尔传感器95检测到风机电机92的转速低于转速设定值运行设定时间后，控制中心8关闭燃气阀5，水泵3和风机电机92经延时运行后关闭，燃气采暖壁挂炉停止运行。

4.5，一氧化碳浓度传感器96检测到烟气中一氧化碳浓度超标后，控制中心8关闭燃气阀5，水泵3和风机电机92经延时运行后关闭，燃气采暖壁挂炉停止运行。

本发明将霍尔风机9和一氧化碳浓度传感器96结合，替代现有技术中通过风压差开关监控排烟状况的方式，具有故障率低、监测适时、反应灵敏的特点，能同时监测风机运行转速及烟气中CO浓度，有效解决风机运行正常而CO浓度超标时燃气炉的安全保护，能在我国大部分地区特别是北方地区长时间的稳定、安全运行。

实施例3

参考图7，本实施例的燃气采暖壁挂炉与实施例1的区别在于：热水换热集成2包括出水阀21、板式换热器20和进水接头22，转换阀210置于出水阀21内，出水阀21内具有阀热水通道，热水出水管24通过阀热水通道连接通板换受热水通道一端；三通接头220置于进水接头22内，进水接头22内具有接头冷水通道，冷水进水管23通过接头冷水通道连接通板换受热水通道的另一端。本实施例的燃气采暖壁挂炉的运行控制方法与实施例2的相同。

Claims (5)

1.一种燃气采暖壁挂炉，其包括有主换热器（1）、热水换热集成（2）、水泵（3）、燃烧器（4）、燃气阀（5）和控制电路；主换热器（1）和燃烧器（4）安装于一燃烧罩（10）内；主换热器（1）具有主进水管（11）和主出水管（12），主进水管（11）上串联有水泵（3），主出水管（12）上设有防干烧温控器（6）和水压开关（7），热水换热集成（2）具有换热进水口、换热出水口、采暖进水口、采暖出水口、冷水进水口和热水出水口并分别连接主出水管（12）、主进水管（11）、采暖进水管（25）、采暖出水管（26）、冷水进水管（23）和热水出水管（24），热水换热集成（2）包括有板式换热器（20）、转换阀（210）和三通接头（220），板式换热器（20）内具有板换加热水通道和板换受热水通道，主进水管（11）通过三通接头（220）连接通采暖进水管（25）和板换加热水通道的一端，主出水管（12）通过转换阀（210）连接通采暖出水管（26）和板换加热水通道的另一端，冷水进水管（23）和热水出水管（24）分别连接于板换受热水通道的两端，冷水进水管（23）与采暖进水管（25）通过补水阀（27）管连接通；冷水进水管（23）上串接有水流开关（230），水流开关（230）与转换阀（210）联动，燃烧器（4）位于主换热器（1）的下方并具有进气管（41），燃烧器（4）上设有点火针（42）和感应针（43），燃气阀（5）串接于燃烧器（4）的进气管（41）上并由燃气阀继电器（51）控制，防干烧温控器（6）和水压开关（7）与燃气阀继电器（51）串接构成控制电路，燃烧罩（10）上方开有排烟口并通过风机（9）连接通有烟管（90），风机（9）、燃气阀继电器（51）、水泵（3）、点火针（42）和感应针（43）分别电连接到控制中心（8），其特征在于：

所述风机（9）为带有霍尔传感器（95）的霍尔风机，烟管（90）或风机（9）的排风管（91）内设有一氧化碳浓度传感器（96），霍尔传感器（95）和一氧化碳浓度传感器（96）电连接到控制中心（8）。

2.根据权利要求1所述的燃气采暖壁挂炉，其特征在于：热水换热集成（2）包括出水阀（21）、板式换热器（20）和进水接头（22），转换阀（210）置于出水阀（21）内，出水阀（21）内具有阀热水通道，热水出水管（24）通过阀热水通道连接通板换受热水通道一端；三通接头（220）置于进水接头（22）内，进水接头（22）内具有接头冷水通道，冷水进水管（23）通过接头冷水通道连接通板换受热水通道的另一端。

3.根据权利要求2所述的燃气采暖壁挂炉，其特征在于：水泵（3）置于进水接头（22）内。

4.根据权利要求1或2或3所述的燃气采暖壁挂炉，其特征在于：

所述风机（9）包括有排风管（91）、风机电机（92）、风机叶片组（94）、永久磁铁（93）、霍尔传感器（95）和一氧化碳浓度传感器（96），排风管（91）内设有一氧化碳浓度传感器（96），排风管（91）的末端口连接通烟管（90），永久磁铁（93）轴连接于风机电机（92）的输出轴上，霍尔传感器（95）设于风机电机（92）的外壳上。

5.权利要求1或2或3所述的燃气采暖壁挂炉的运行控制方法，其包括有以下步骤：

步骤1，接通燃气采暖壁挂炉的电源，打开补水阀（27）向壁挂炉的采暖***及主换热器（1）内注水，注满水后水压达到预设压力值使水压开关（7）自动闭合，启动燃气采暖壁挂炉，控制中心（8）控制水泵（3）启动；

步骤2，水泵（3）运转至设定时间后，风机（9）启动，霍尔传感器（95）检测风机电机（92）的转速，当风机电机（92）在转速设定值内持续运行设定时间后，控制中心（8）启动点火针（42）对燃烧器（4）放电点火，同时控制中心（8）打开燃气阀（5）；

步骤3，点火后，感应针（43）检测到火焰信号，燃气采暖壁挂炉完成点火并开始正常工作，风机（9）的霍尔传感器（95）持续检测到风机电机（92）的转速在转速设定值内，风机（9）保持通电工作将燃烧产生的烟气由烟管（90）强制排出，一氧化碳传感器（96）对流经烟管（90）的烟气进行一氧化碳浓度的检测；

步骤4，壁挂炉正常工作时，一旦燃气采暖壁挂炉发生异常情况，控制中心（8）控制燃气采暖壁挂炉停机，具体是：

4.1，感应针（43）检测不到火焰信号时，控制中心（8）关闭燃气阀（5），水泵（3）和风机电机（92）经延时运行后关闭，燃气采暖壁挂炉停止运行；

4.2，当燃气采暖壁挂炉内的水压低于预设压力值时，水压开关（7）自动断开，使燃气阀（5）断开电源而关闭，感应针（43）检测不到火焰信号后，水泵（3）和风机电机（92）经延时运行后关闭，燃气采暖壁挂炉停止运行；

4.3，当燃气采暖壁挂炉内的水温高于预设值时，防干烧温控器（6）自动断开，使燃气阀（5）断开电源而关闭，感应针（43）检测不到火焰信号后，控制中心（8）控制水泵（3）一直运转，风机电机（92）经延时运行后关闭；

4.4，风机（9）的霍尔传感器（95）检测到风机电机（92）的转速低于转速设定值运行设定的延时时间后，控制中心（8）关闭燃气阀（5），水泵（3）和风机电机（92）经延时运行后关闭，燃气采暖壁挂炉停止运行；

4.5，一氧化碳浓度传感器（96）检测到烟气中一氧化碳浓度超标后，控制中心（8）关闭燃气阀（5），水泵（3）和风机电机（92）经延时运行后关闭，燃气采暖壁挂炉停止运行。