CN111256141A - 用于控制预混气体燃烧器中的混合物的装置 - Google Patents

用于控制预混气体燃烧器中的混合物的装置 Download PDF

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Abstract

一种用于控制预混气体燃烧器(100)的燃料‑氧化剂混合物的装置(1)，包括：进气管道(2)，用于允许混合物引入燃烧器(100)；注入管道(3)，其连接至进气管道(2)以供应燃料；监控装置(4)，用于检查燃烧器(100)中的燃烧状态；气体调节阀(7)；设置在进气管道(2)中的风扇(9)；控制单元(5)，用于将风扇(9)的转速控制在第一转速和第二转速之间，第一转速和第二转速分别与最小氧化剂流速(Qmin)和最大氧化剂流速(Qmax)对应；调节器(8)，其联接至进气管道(2)并具有可通过第一活门(821)调节的第一孔眼(811)和可通过第二活门(822)调节的第二孔眼(812)。控制单元(5)被构造为实时地驱动气体调节阀(7)。

Description

用于控制预混气体燃烧器中的混合物的装置
技术领域
本发明涉及在预混气体燃烧器的情况下用于控制混合物的装置和用于控制混合物的方法。
背景技术
在预混气体燃烧器中，需要调节燃烧器的热功率。通过改变供应氧化剂的风扇的转速来调节热功率。因此，为了最佳燃烧，至关重要的是调节气体的流速使得燃料-氧化剂比保持在最佳燃烧范围内。
对于低热功率，能够在进气管道中保持高的工作压力以便避免可能的故障和舒适性的丧失以及对于高热功率，能够在进气管道中保持低的工作压力以便总体上节省能量也很重要。
在现有技术中，已知用于调节燃料流速的方案，其中进气管道设置有文丘里管，该文丘里管的几何特性使得在文丘里管的上游和下游部分之间产生压力损失，该压力损失直接取决于进气管道中的流体流速。这种压力损失被传递至气体调节阀，该气体调节阀根据压力损失而打开或关闭气体注入部分。
在例如文献US2013224670A1和CA2371188A1中描述的这样的方案中，进气管道具有固定的几何形状，并且压力损失与氧化剂的流速的平方成比例。因此，它们对于低热流不允许获得高的工作压力，并且对于高热流也无法限制消散。
此外，在预混气体燃烧器的领域中，燃烧加热设备(例如，气体燃烧设备)在燃烧室的下游具有与其他排气歧管相同的排气歧管变得越来越普遍。由于燃烧器可以独立地被驱动，因此一个燃烧器的排烟可能会进入此时被关断的燃烧器的进气管道，防止这些燃烧器在将来被接通时排烟回流到燃烧室或安装有该设备的房间中，这取决于该设备的结构。
为了克服这个问题，已知的现有技术的方案实现了安装在燃烧室下游的专用止回阀。
但是，现在需要减少零件的数量，以便在由控制装置执行的相同功能条件下降低控制装置的生产成本。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于控制混合物的装置和一种用于控制混合物的方法，以克服现有技术的上述缺点。
根据本公开，上述目的完全通过具有所附权利要求的特征的用于控制混合物的装置和用于控制混合物的方法来实现。
在实施方式中，本公开提供了一种用于控制用于预混气体燃烧器的燃料-氧化剂混合物的装置。该装置包括进气管道。进气管道限定了允许流体进入进气管道的横截面。进气管道包括用于接收氧化剂的入口。进气管道包括用于接收燃料并允许其与氧化剂混合的混合区。进气管道包括用于将混合物递送至燃烧器的递送出口。进气管道被构造为在从入口到递送出口取向的流入方向上输送混合物。
在实施方式中，装置包括注入管道。注入管道在混合区中连接至进气管道以供应燃料。注入管道可以位于风扇的上游或下游以及调节器的上游或下游。
在实施方式中，装置包括监控装置。监控装置被构造为生成控制信号。在实施方式中，控制信号表示燃烧器中的燃烧状态。在其他实施方式中，控制信号可以表示本领域技术人员已知的并且可以用于监控燃烧器的操作的其他参数。
在实施方式中，装置包括气体调节阀。气体调节阀沿注入管道设置。
在实施方式中，装置包括以转速旋转的风扇。在实施方式中，风扇的转速在第一转速与第二转速之间变化，第一转速与最小氧化剂流速对应，第二转速与最大氧化剂流速对应。风扇设置在进气管道中，以在其中产生氧化剂在从入口到递送出口取向的流入方向上的流动。
在实施方式中，混合区在流入方向上沿进气管道设置在风扇的上游。这样，即使当主压力(气体分配管线的压力)降低时，由风扇产生的负压也有助于气体吸入。
在实施方式中，装置包括控制单元。控制单元被构造为将风扇的转速控制在第一转速与第二转速之间。
在实施方式中，装置包括调节器。调节器联接至进气管道以改变其横截面。调节器联接至进气管道，以根据风扇的转速改变进气管道的横截面。
在实施方式中，调节器包括用于限定第一工作横截面的第一孔眼。工作横截面是指氧化剂可流过调节器所经过的横截面。
在实施方式中，调节器包括第一活门。第一活门可在第一孔眼完全关闭的关闭位置与第一孔眼至少部分地打开的打开位置之间移动，以改变第一工作横截面。在实施方式中，打开位置是极限位置，即使第一孔眼仅部分地打开，该极限位置也限定第一工作横截面的最大值。
在实施方式中，第一活门在通过风扇的旋转在进气管道中产生的压差的作用下可移动。更具体地，风扇被构造为产生压差，使得第一活门上游的氧化剂具有一定压力。活门包括引起压力损失的收缩部。因此，第一活门下游的氧化剂的下游压力低于上游压力。第一活门的下游位置和上游位置之间的压差引起第一活门的位移。
在实施方式中，调节器包括用于限定第二工作横截面的第二孔眼。
在实施方式中，调节器包括第二活门。第二活门可在第二孔眼完全关闭的关闭位置和第二孔眼至少部分地打开的打开位置之间移动，以改变第二工作横截面。
在实施方式中，第二活门在通过风扇的旋转在进气管道中产生的压差的作用下可移动。更具体地，风扇被构造为产生压差，使得第二活门上游的氧化剂具有一定压力。活门包括引起压力损失的收缩部。因此，第二活门下游的氧化剂的下游压力低于上游压力。第二活门的下游位置和上游位置之间的压差引起第二活门的位移。
在其他实施方式中，第一活门和第二活门的位移由控制单元电子控制。
在实施方式中，控制单元被构造为接收控制信号。控制单元被构造为根据控制信号生成驱动信号。在实施方式中，驱动信号表示燃料的流速。生成驱动信号允许实时地驱动气体调节阀。
这样，调节气体不受进气管道的几何形状支配，从而可以在没有不利地影响气体控制的情况下改变几何形状。
在实施方式中，第一活门被构造为当风扇的转速高于第一转速时定位在打开位置。更具体地，在实施方式中，当氧化剂处于其最小流速时，第一活门处于打开位置。
这样，当氧化剂处于其最小流速时(因此处于最小热流时)，调节器限定不再可变的第一最大工作横截面，这允许针对最小氧化剂流速迅速增大工作压力。
此特征对于降低锅炉对外部事件的敏感性非常重要，外部事件可能会导致锅炉关断，从而导致舒适度丧失和/或不允许的最小流速值的偏差。实际上，例如，热发生器认证标准响应于排放压力变化，对与保证的最小流动的偏差的量(声明的最小流动的5％)设定限制。特别参考标准EN 15502-2-1:2012和A1-2016-UNI-2017。如果没有本公开中描述的方案，实际上可能需要减小锅炉的工作范围，从而降低其灵活性。
在实施方式中，调节器沿着进气管道设置在风扇的上游。
在实施方式中，处于打开位置的第一活门被设置在极限位置，使得其限定的打开位置对应于能通过第一活门获得的第一工作横截面的最大值。
在实施方式中，第二活门被构造为当风扇的转速低于截止速度时定位在关闭位置，截止速度高于第一转速且低于第二转速。这样，第二调节器降低了最大工作压力，从而降低了能耗和与其相关的成本。
这些特征使调节器可以同时执行偏流功能和止回阀功能。
在实施方式中，第一活门连接至第二活门。该连接简化了两个活门的制造，并允许设计第一活门的运动由于第二活门的运动引起。
应注意的是，在实施方式中，第一活门被构造为允许混合物在与第二活门相同的管道中通过。特别地，穿过第一活门的混合物与穿过第二活门的混合物流入相同的管道。第一活门被构造为允许混合物以预定的第一流速间隔穿过，而第二活门被构造为允许混合物以预定的第二流速间隔穿过第二孔眼。然而，它们不将混合物的流分开。
在实施方式中，第二活门的位移对第一活门的位移有影响。第二活门被构造为使第一活门旋转。
此特征非常重要，因为在打开失败的情况下，它防止了第一活门保持关闭。实际上，在第一活门没有打开的情况下，当达到工作流速并因此第二活门打开时，第二活门将第一活门解锁，从而使燃烧器回到其最佳状态。对于活门的关闭，存在相同的优点。
在实施方式中，第一活门的质量小于第二活门的质量。在实施方式中，按照在1:3与1:60之间的比率，第一活门的质量小于第二活门的质量。优选地，两个质量之间的比率在1:3至1:40之间。在实施方式中，两个质量之间的比率是1:35。在其他实施方式中，两个质量之间的比率在1:25和1:35之间。
这样，第一活门和第二活门在大不相同的工作范围内移动。
在实施方式中，根据第二活门的截止速度来确定第二活门的重量。实际上，在该实施方式中，第二活门开始移动的时刻对应于施加到第二活门的压差超过第二活门的重量的时刻。
在其他实施方式中，第二活门通过弹性元件保持在关闭位置。在这样的实施方式中，根据第二活门的截止速度来确定弹性元件的弹性。
在实施方式中，第二活门包括腔体。在实施方式中，第二活门包括第一校准元件。第一校准元件容纳在腔体中。可以用质量不同于第一校准元件的第二校准元件替换第一校准元件，以改变截止速度。
在其他实施方式中，弹性元件可以用具有不同弹性的另一个弹性元件替换，以改变截止速度。
这些特征可以提高装置的灵活性，因为其截止速度可以根据特定的设计约束条件而变化。
在实施方式中，第一活门包括第一门。第一门在流入方向上定位在第一孔眼的下游。第一门可围绕第一枢轴旋转以从关闭位置移动到打开位置。
在实施方式中，第二活门包括第二门。第二门在流入方向上定位在第二孔眼的下游。第二门可围绕第二枢轴旋转。
有利地，在实施方式中，第一枢轴由第一门的比第一门的其他部分更具柔性的部分限定。因此，不需要额外的元件来使门旋转，因而增加了结构简便性。
在实施方式中，调节器包括对抗元件。对抗元件连接至第一活门。对抗元件被构造为产生方向与第一活门的打开方向相反的力，以确保当风扇的转速低于第一转速时，第一活门被关闭。在实施方式中，对抗元件可以是复位弹簧。在实施方式中，对抗元件可以是突出部，该突出部以小于九十度的打开角度将第一活门保持在打开位置。
在实施方式中，调节器具有盘的形状。这样，它可以直接安装在进气管道上。在实施方式中，调节器包括壁。
在实施方式中，壁垂直于氧化剂的流动方向。在实施方式中，第一孔眼和第二孔眼形成在该壁上。
在实施方式中，调节器包括塑料元件。塑料元件联接至壁。塑料元件包括第一活门和第二活门。在实施方式中，塑料元件是围绕壁的护套。在其他实施方式中，第一活门和第二活门直接铰接到壁。
应注意的是，第一活门和第二活门与塑料元件相关联(相连，包含在塑料元件中)，塑料元件在进气管道的内壁上形成密封。在实施方式中，第一活门和第二活门与塑料元件一起成型为一体。这样的塑料元件垂直于流动方向连接至壁，以便形成液压密封。该特征允许在壁和活门之间没有机械连接，从而大大降低了流体泄漏的风险，流体泄漏尤其由于来自燃烧器的烟气回流而是危险的。
在实施方式中，壁包括紧固区。紧固区被构造为连接在风扇的递送出口处。紧固区包括多个孔，这些孔容纳被构造为在风扇的递送出口处***其中的连接器。
在实施方式中，调节器包括第一口部。
在实施方式中，调节器包括第二口部。第一口部在流入方向上设置在第一孔眼的上游，以便将氧化剂流输送到第一孔眼中。第二口部在流入方向上设置在第二孔眼的上游，以便将氧化剂流输送到第二孔眼中。在实施方式中，第一口部和/或第二口部具有在流入方向上会聚的轮廓。
在实施方式中，第一口部的会聚度大于第二口部的会聚度，以便在较大程度上加速朝向第一孔眼的氧化剂。这样，低流动时流体的推力在第一活门上更多地起作用，有利于其快速打开。
在实施方式中，第一致动器包括第一密封元件。第一密封元件被构造为防止流体在与流入方向相反的回流方向上流动。更具体地，在实施方式中，第一密封元件是塑料元件，该塑料元件在受到在回流方向上的流体压力时被挤压在壁上以形成流体密封。
在实施方式中，第二致动器包括第二密封元件。第二密封元件被构造为防止流体在与流入方向相反的回流方向上流动。更具体地，在实施方式中，第二密封元件是塑料元件，该塑料元件在受到在回流方向上的流体压力时被挤压在壁上以形成流体密封。
在实施方式中，调节器沿着进气管道设置在风扇的下游和燃烧室的上游。
在实施方式中，调节器沿着进气管道设置在风扇的上游和混合区的上游。
在实施方式中，调节器沿着进气管道设置在风扇的上游和混合区的下游。
在实施方式中，调节器沿着进气管道设置在风扇的下游和混合区的上游。
在实施方式中，调节器沿着进气管道设置在风扇的下游和混合区的下游。应注意的是，随着调节器和混合区之间的相对位置的变化(如上所述，根据所采用的实施方式而有所不同)，调节器仅被氧化剂或已经混合在一起的氧化剂和燃料横穿。因此，在本公开中，根据所采用的实施方式，提及氧化剂流过调节器是指氧化剂的流动或燃料-氧化剂混合物的流动。
在实施方式中，控制装置包括止回阀。止回阀被构造为防止来自共享排气管道的燃烧器(如果有)的烟气回流。在实施方式中，止回阀是叶片，该叶片通过相应的铰链连接并且被构造为当受到从排气管道到进气管道的压力时被关闭。
在实施方式中，止回阀相对于第一活门是冗余的，以在第一活门损坏时产生密封。在其他实施方式中，装置没有第一活门，止回功能由不同于调节器的止回阀执行。在这样的实施方式中，调节器是偏流器(partializer,)，其被构造为使燃料-氧化剂混合物偏流。
在实施方式中，调节器的工作横截面以相对于垂直于重力的平面的工作角度倾斜。在实施方式中，止回阀的工作横截面以相对于垂直于重力的平面的工作角度倾斜。
在实施方式中，第一活门的第一枢轴位于比第一活门的第一门更高的水平处。
在实施方式中，第二活门的第二枢轴位于比第二活门的第二门更高的水平处。
在实施方式中，止回阀的铰链位于比阀板更高的水平处。
在实施方式中，工作角度在15度和60度之间。在实施方式中，工作角度在15度和40度之间。在实施方式中，工作角度在40度和60度之间。在实施方式中，工作角度在60度和90度之间。
该调节器和止回阀组件防止了由于调节器的第一门和/或第二门和/或止回阀板的滞后引起的问题。该调节器和止回阀组件防止了由于调节器的第一门和/或第二门和/或止回阀板的“卡合”或“摇晃”引起的问题。
在实施方式中，进气管道包括流入管道，该流入管道连接至燃烧室以在其中输送混合物。流入管道可以包括多个阀，所述阀被构造为调节(或中断)混合物的流动(例如，在紧急情况下)。
在实施方式中，控制装置包括流动传感器。流动传感器沿着进气管道设置在调节器的下游和燃烧室的上游。流动传感器被构造为测量进气管道中混合物的流速。
在实施方式中，流动传感器被构造为将表示进气管道中混合物的流速的流动信号发送至控制单元。
在实施方式中，控制单元被构造为通过根据从流动传感器接收到的流动信号确定的驱动信号来驱动风扇。
在实施方式中，控制单元被构造为接收参考数据。在实施方式中，参考数据表示装置的调节器的理想行为。在实施方式中，参考数据可以包括第一特性曲线，其中在第一转速和第二转速之间的风扇的每个转速对应于混合物的流速值。在实施方式中，参考数据可以包括第二特性曲线，其中风扇的每个吸收功率值对应于混合物的流速值。在实施方式中，参考数据可以包括第三特性曲线，其中每个吸收功率值对应于工作压力值。
在实施方式中，控制单元被构造为将流动信号与参考数据进行比较。在实施方式中，控制单元被构造为基于流动信号和参考数据之间的比较来识别调节器的故障。
在实施方式中，控制单元被构造为针对每个工作压力直接或间接地测量风扇的实际工作功率。在实施方式中，控制单元被构造为将实际工作功率与根据第一特性曲线确定的每个工作压力的理想工作功率进行比较。在实施方式中，控制单元被构造为生成比较数据，该比较数据表示实际工作功率与理想工作功率之间的偏差。在实施方式中，控制单元被构造为根据比较数据对装置进行诊断，以例如确定(但不只是确定)是否存在由于不正确地紧固或损坏的部件而引起的任何问题。
在实施方式中，控制单元被构造为以预定的间隔执行定期的测试程序。在定期的测试程序中，控制单元被构造为从燃烧器启动并起作用的状态开始逐渐将风扇的速度降低至预定的最小值。控制单元被构造为检查***是否由于第一活门和第二活门的正确关闭而以预定的速度水平(火焰信号下降到低于预定的最小阈值)被关闭。在这种情况下，控制单元被构造为检测到装置正确地起作用。
控制单元被构造为检查***是否保持在预定的速度水平。在这种情况下，控制单元被构造为检测到装置的功能故障。
在实施方式中，混合物控制装置包括混合器。混合器被构造为在液压特性(流体速度、运动状况)不足以确保正确混合的情况下促进氧化剂和燃料混合在一起。
在实施方式中，控制装置包括气动气阀调节***。更具体地，如从现有技术中已知的那样，气动调节***检测进气管道中文丘里管的上游部分和下游部分之间的压差。根据压差调节气阀。气动气阀调节***的更详尽的描述可以在文献WO2009133451A2中找到，该文献通过引用并入本文。
在下文中，为简洁起见，术语“电子控制”用于表示通过发送与控制信号成比例的驱动信号进行控制，术语“气动控制”用于表示根据文丘里管的上游压力和下游压力之间的压差而执行的控制。
在实施方式中，调节器仅包括第二活门。在该实施方式中，调节器也可以被识别为空气偏流器。因此，在下文中，为了将其与调节器(其也执行止回功能)区分开来，将使用术语“偏流器”来表示功能仅是使混合物偏流的调节器。
在实施方式中，混合物控制装置包括：
-质量流传感器，其被构造为测量在进气管道中流动的混合物的流速；
-调节器，其被构造为使空气偏流并防止排烟回流；
-电动(电子)控制的气阀。
在实施方式中，混合物控制装置包括：
-质量流传感器，其被构造为测量在进气管道中流动的混合物的流速；
-调节器，其被构造为使空气偏流并防止烟气回流；
-气动控制的气阀；
-混合器，其设置在风扇的上游，用于混合燃料和氧化剂。混合器提高了混合效率，但是对于该实施方式不是必需的。
在实施方式中，混合物控制装置包括：
-质量流传感器，其被构造为测量在进气管道中流动的混合物的流速；
-偏流器，其被构造为使燃料-氧化剂混合物偏流；
-止回阀，其被构造为防止排烟回流；
-电动(电子)控制的气阀。
在实施方式中，混合物控制装置包括：
-质量流传感器，其被构造为测量在进气管道中流动的混合物的流速；
-偏流器，其被构造为使燃料-氧化剂混合物偏流；
-止回阀，其被构造为防止排烟回流；
-气动控制的气阀；
-混合器，其设置在风扇的上游，用于混合燃料和氧化剂。混合器提高了混合效率，但是对于该实施方式不是必需的。
根据本公开的一个方面，本公开旨在保护一种用于向预混气体燃烧器供应氧化剂或燃料-氧化剂混合物的风扇，该风扇包括：
-外部容器；
-包括多个叶片的旋转元件，该旋转元件被构造为在供应方向上推动燃料-氧化剂混合物流或氧化剂流；
-致动器，其被构造为驱动旋转元件，
其特征在于，风扇包括调节器，该调节器联接至进气管道以根据风扇的转速来改变进气管道的横截面。
应注意的是，包括在要保护的风扇中的调节器可以包括本公开中描述的一个或多个特征，为简洁起见，这些特征将不会在包括在风扇中的风扇的形式中全部重现。
根据本公开的一个方面，本公开提供了一种包括一个或多个下列特征的热发生器：
-燃烧头，其被构造为燃烧燃料-氧化剂混合物；
-进气管道，其从入口延伸到递送出口并被构造为将燃料-氧化剂混合物输送到燃烧室；
-风扇，其连接至进气管道并且旋转以在进气管道内产生燃料-氧化剂混合物在从入口到递送出口取向的方向上的强制循环；
-第一加热回路，其包括穿过燃烧室以允许加热在其中流动的流体的管道；
-第二加热回路和热交换器，热交换器被构造为允许在第一加热回路和第二加热回路之间交换热量；
-注入管道，其在混合区中连接至进气管道，以供应燃料；
-监控装置，其被构造为生成表示燃烧头中的燃烧状态的控制信号；
-气体调节阀，其沿着注入管道设置；
-控制单元，其被构造为将风扇的转速控制在第一转速和第二转速之间，第一转速与最小氧化剂流速对应，第二转速与最大氧化剂流速对应；
-调节器，其联接至进气管道以根据风扇的转速改变进气管道的横截面。
调节器包括一个或多个下列特征：
-第一孔眼，用于限定第一工作横截面；
-第一活门，其在通过风扇的旋转在进气管道中产生的压差的作用下可在第一孔眼完全关闭的关闭位置与第一孔眼至少部分地打开的打开位置之间移动，以改变第一工作横截面；
-第二孔眼，限定第二工作横截面；
第二活门，其在通过风扇的旋转在进气管道中产生的压差的作用下可在第二孔眼完全关闭的关闭位置与第二孔眼至少部分地打开的打开位置之间移动，以根据风扇的转速改变第二工作横截面。
在实施方式中，控制单元被构造为接收控制信号并根据该控制信号生成表示燃料流速的驱动信号，以便实时地驱动气体调节阀。
应注意的是，在实施方式中，热发生器包括根据本公开中描述的一个或多个特征的控制装置。在实施方式中，热发生器包括根据本公开中描述的一个或多个特征的风扇。
下表示出了第一孔眼和第二孔眼的工作横截面的不同实施方式。特别地，本公开旨在保护一个或多个下列实施方式：
优选对于在1.25至25kW之间可变的工作功率，第二工作横截面与第一工作横截面之间的比值在12至26的范围内可变
优选对于在1.25至25kW之间可变的工作功率，第二工作横截面与第一工作横截面之间的比值在10至22的范围内可变
优选对于在1.25至25kW之间可变的工作功率，第二工作横截面与第一工作横截面之间的比值在7至14的范围内可变
优选对于在1.75至35kW之间可变的工作功率，第二工作横截面与第一工作横截面之间的比值在9至18的范围内可变
优选对于在1.75至35kW之间可变的工作功率，第二工作横截面与第一工作横截面之间的比值在7至15的范围内可变
优选对于在1.75至35kW之间可变的工作功率，第二工作横截面与第一工作横截面之间的比值在5至10的范围内可变
优选对于在2.4至48kW之间可变的工作功率，第二工作横截面与第一工作横截面之间的比值在9至26的范围内可变
优选对于在2.4至48kW之间可变的工作功率，第二工作横截面与第一工作横截面之间的比值在8至22的范围内可变
优选对于在2.4至48kW之间可变的工作功率，第二工作横截面与第一工作横截面之间的比值在5至15的范围内可变
Figure BDA0002299593430000121
Figure BDA0002299593430000131
在实施方式中，本公开的调节器被构造为对氧化剂(或混合物)施加流体阻力。流体阻力表示流体在流经调节器时所经历的压力损失。特别地，流体阻力可以如下计算：
Figure BDA0002299593430000132
在实施方式中，本公开的调节器被构造为对于低热流施加非常高的流体阻力。更具体地，该装置被构造为在低流动时具有大约等于调节器的流体阻力的总流体阻力。在高流动时，装置被构造为具有明显大于调节器的流体阻力的总流体阻力。
下表示出了工作范围在1.75kW至35kW之间的控制装置中、在最小功率下的流体阻力值。流体阻力值随工作面积和工作压力值而变。
Figure BDA0002299593430000133
根据本公开的一个方面，本公开还提供了一种用于控制预混气体燃烧器中的燃料-氧化剂混合物的方法。
在实施方式中，该方法包括使氧化剂通过入口进入进气管道的步骤。该方法包括通过递送出口递送燃料-氧化剂混合物的步骤。
该方法包括在混合区中混合氧化剂和燃料的步骤。该方法包括通过连接至进气管道的注入管道将燃料送到混合区的步骤。
该方法包括通过监控装置监控燃烧器中的燃烧并生成控制信号的步骤。
该方法包括通过控制单元根据控制信号生成驱动信号的步骤。
该方法包括通过沿着注入管道设置的气体调节阀改变燃料流速的步骤。该方法包括以可变的转速操作风扇的步骤。该方法包括在进气管道中产生在从入口到递送出口取向的流入方向上的流动的步骤。在该方法的实施方式中，在操作风扇的步骤中，风扇在第一转速与第二转速之间的工作范围中改变其转速，第一转速与最小氧化剂流速对应，第二转速与最大氧化剂流速对应。
在实施方式中，该方法包括改变允许流体进入进气管道的横截面的步骤。在实施方式中，改变进气管道的横截面的步骤通过联接至进气管道的调节器根据风扇的转速来执行。
在实施方式中，改变横截面的步骤包括以下步骤：在第一孔眼完全关闭的关闭位置与第一孔眼至少部分地打开的打开位置之间移动调节器的第一活门，以改变调节器的第一工作横截面。
在实施方式中，改变横截面的步骤包括以下步骤：在调节器的第二孔眼完全关闭的关闭位置与第二孔眼至少部分地打开的打开位置之间移动调节器的第二活门，以改变调节器的第二工作横截面。在实施方式中，移动第二活门的步骤是根据风扇的转速执行的。
在实施方式中，在改变燃料的流速的步骤中，控制单元接收控制信号。控制单元根据控制信号生成驱动信号。在实施方式中，驱动信号表示用于实时地驱动气体调节阀的燃料的流速。
在实施方式中，在移动步骤中，当风扇的转速大于或等于第一转速时，第一活门处于打开位置。更具体地，当速度小于或等于第一转速时，第一活门移动。
在实施方式中，当风扇的转速小于截止速度时，第二活门处于关闭位置，截止速度大于或等于第一转速且小于或等于第二转速。
在该方法的实施方式中，当第一致动器到达打开位置时，第一工作横截面达到最大值，在该最大值处，第一工作横截面在第一转速和第二转速之间的工作范围内保持恒定。
在实施方式中，该方法包括校准第二活门的步骤。在校准步骤中，第二活门将第一校准元件保持在其腔体中。在校准步骤中，将第一校准元件用具有不同物理特性的第二校准元件替换。更具体地，在一些实施方式中，第二校准元件与第一校准元件的质量不同。
在实施方式中，移动第一活门的步骤包括围绕第一枢轴旋转。在实施方式中，移动第二活门的步骤包括围绕第二枢轴旋转。
在实施方式中，该方法包括对抗步骤，其中调节器的对抗元件产生方向与第一活门的打开方向相反的力，以确保当风扇的转速低于第一转速时，第一活门被关闭。
在实施方式中，该方法包括输送步骤。在输送步骤中，在流入方向上设置在第一孔眼上游的第一口部将氧化剂流输送到第一孔眼中。在输送步骤中，第一口部加速氧化剂流入第一孔眼中。
在输送步骤中，在流入方向上设置在第二孔眼上游的第二口部将氧化剂流输送到第二孔眼中。在输送步骤中，第二口部加速氧化剂流入第二孔眼中。
在实施方式中，该方法包括接收表示装置的调节器的理想行为的参考数据的步骤。在实施方式中，参考数据可以包括第一特性曲线和/或第二特性曲线和/或第三特性曲线，在第一特性曲线中，在第一转速和第二转速之间的风扇的每个转速对应于混合物的流速值，在第二特性曲线中，风扇的每个吸收功率值对应于混合物的流速值，在第三特性曲线中，每个吸收功率值对应于工作压力值。
在实施方式中，该方法包括比较步骤，其中控制单元将流动信号与参考数据进行比较。在实施方式中，该方法包括识别故障的步骤，其中控制单元基于流动信号和参考数据之间的比较来识别调节器的故障。
在实施方式中，该方法包括测量步骤，其中控制单元针对每个工作压力直接或间接地测量风扇的实际工作功率。在实施方式中，在比较步骤中，控制单元将实际工作功率与根据第一和/或第二和/或第三特性曲线确定的每个工作压力的理想工作功率进行比较。
在实施方式中，该方法包括生成比较数据的步骤，其中控制单元生成表示实际工作功率与理想工作功率之间的偏差的比较数据。在实施方式中，该方法包括诊断步骤，其中控制单元根据比较数据对装置进行诊断，以例如确定(但不只是确定)是否存在由于不正确的紧固或损坏的部件引起的任何问题。
在实施方式中，该方法包括以预定的间隔进行定期测试的步骤。定期测试的步骤包括降低速度的步骤，其中控制单元从燃烧器启动并起作用的状态开始，逐渐将风扇的速度降低至预定的最小值。定期测试的步骤包括检查步骤，其中控制单元检查***是否由于第一活门和第二活门的正确关闭而以预定的速度水平(火焰信号下降到低于预定的最小阈值)被关闭。在这种情况下，控制单元检测到设备正确地起作用。
在检查步骤中，控制单元检查***是否保持在预定的速度水平。在这种情况下，控制单元检测到装置功能故障。
附图说明
根据下面对附图中通过非限制性例子示出的优选实施方式的详细描述，上述和其他特征将变得更加清楚，其中：
-图1示意性示出了混合物控制装置，其中虚线圆圈部分示意性示出了图1的调节器的细节；
-图2A示出了图1的装置的调节器的分解立体图；
-图2B示出了图2A的调节器的立体图的横截面；
-图3A和图3B分别示出了图2A的调节器的壁和塑料元件的平面图和横截面；
-图4A、图4B和图4C示意性示出了图2A的调节器的三种操作构造；
-图5示出了图2A的调节器的实施方式；
-图6A和图6B分别表示第一工作横截面和第二工作横截面随氧化剂的流速的变化趋势以及工作压力随氧化剂的流速的变化趋势；
-图6C示出了将第一曲线c1与第二曲线c2进行比较的曲线图，第一曲线c1描述了图1的控制装置的随氧化剂的流速而变的工作压力，第二曲线c2描述了现有技术控制装置的随氧化剂的流速而变的工作压力；
-图7示意性示出了燃烧器；
-图7A示意性示出了多个燃烧器的家用安装的变型；
-图8A示出将第一函数f1与第二函数f2进行比较的曲线图，第一函数f1表示调节器的流体阻力随热功率的变化趋势，第二函数f2表示控制装置的总流体阻力随热流的变化趋势；
-图8B示出了将第三函数f3与第四函数f4进行比较的曲线图，第三函数f3表示由于调节器导致的压力损失随热功率的变化趋势，第四函数f4表示由于控制装置导致的压力损失随热功率的变化趋势；
-图8C示出了曲线f5，其表示打开的工作横截面与总工作横截面相比的百分比随热流的变化趋势。
具体实施方式
参照附图，附图标记1表示用于控制预混气体燃烧器100中的燃料-氧化剂混合物的装置。
该装置包括进气管道2，该进气管道限定了允许流体进入管道的横截面S。进气管道2的横截面可以是圆形或矩形。进气管道2从(包括)被构造为接收氧化剂的入口201延伸到(和)被构造为向燃烧器100供应混合物的递送出口203。进气管道2包括用于接收燃料并使该燃料与氧化剂混合的混合区202。
装置1包括注入管道3。注入管道3在其第一端部301处与进气管道2在混合区202连接，以供应燃料。注入管道3在其第二端部处连接至气体供应装置，例如气瓶或国家燃气网。
装置1包括监控装置4。监控装置被构造为生成控制信号401。在实施方式中，控制信号401表示燃烧器100中的燃烧状态。监控装置包括火焰传感器，其安装在燃烧器100的燃烧头TC中，以监测燃烧状态。在其他实施方式中，监控装置4包括热传感器和/或压力传感器和/或流动传感器。在这些实施方式中，控制信号401表示相应传感器用于检测的物理参数。
监控装置4被构造为以预定的检测频率离散地发送控制信号401。在实施方式中，监控装置4被构造为连续地发送控制信号401。
装置1包括气体调节阀7。气体调节阀7沿着注入管道3设置。在实施方式中，气体调节阀7是电子控制的。气体调节阀7包括电磁阀。气体调节阀7被构造为根据控制信号401改变注入管道3的横截面。
装置1包括风扇9。风扇9以可变的转速v旋转。风扇9设置在进气管道2中，以在其中产生氧化剂在从入口201到递送出口203取向的流入方向V上的流动。
装置1包括控制单元5。控制单元5被构造为将风扇9的转速v控制在第一转速和第二转速之间，第一转速与最小氧化剂流速Qmin对应，第二转速与最大氧化剂流速Qmax对应。
控制单元5被构造为接收控制信号401并根据控制信号401生成驱动信号501。驱动信号501表示风扇9的转速v。
在实施方式中，装置1包括用户界面50，其被构造为允许用户输入配置数据。配置数据是表示装置1的工作参数的数据，例如由燃烧器加热的流体的温度、燃烧器中的流体的压力、流速。
在实施方式中，控制单元5被构造为接收表示配置数据的配置信号500’，并根据配置信号500’生成驱动信号501。
在实施方式中，装置1包括调节器8。在实施方式中，调节器8被构造为改变流经进气管道2的氧化剂的流速。在实施方式中，调节器8被构造为防止流体在与流入方向V相反的回流方向上流动。
在实施方式中，调节器包括至少一个偏流阀。所谓偏流阀是指能够根据风扇9的转速v(即，氧化剂的流速)来改变其操作构造的阀。
在实施方式中，调节器包括至少两个偏流阀。在实施方式中，一个偏流阀被构造为在与另一个偏流阀不同的工作范围内改变其位置。
在实施方式中，调节器8具有扁平形状。该扁平形状可以采取被构造为正确地连接至进气管道2的不同形式。优选地，调节器8具有盘形。
在实施方式中，调节器8包括壁81。壁81垂直于氧化剂的流动方向。在实施方式中，壁81包括第一孔眼811。在实施方式中，壁81包括第二孔眼812。第一孔眼811和/或第二孔眼812的流动横截面为圆柱形或矩形。
在实施方式中，壁81包括多个第一孔813，每个第一孔813被构造为接收相应的连接器以将壁紧固至进气管道2。
在实施方式中，在多个第一孔813处的壁81的厚度大于在壁81的其他部分中的壁的厚度。
在实施方式中，壁81包括第一口部811’。在实施方式中，壁81包括第二口部812’。第一口部811’在流入方向V上设置在第一孔眼811的上游。第二口部812’在流入方向V上设置在第二孔眼812的上游。
第一口部811’被构造为将氧化剂输送到第一孔眼811中。第二口部812’被构造成将氧化剂输送到第二孔眼812中。
第一口部811’被构造为加速氧化剂流入第一孔眼811中。第二口部812’被构造为加速氧化剂流入第二孔眼812中。
在实施方式中，第一口部811’和第二口部812’各自包括第一侧壁811A、812A和第二侧壁811B、812B，它们在流入方向V上朝向彼此会聚。
在实施方式中，第一口部811的第一侧壁811A和第二侧壁811B比第二口部812的第一侧壁812A和第二侧壁812B会聚程度更大。
在实施方式中，调节器8包括塑料元件(活门部分)82。术语“塑料”是指该特定实施方式，但绝不应解释为将本文件提供的保护范围限制为仅由塑料材料制成的活门部分。阅读本文件的行业技术人员可以容易地识别其他实施方式以获得与本公开中描述的效果相同的效果。
塑料元件82围绕壁81。塑料元件被构造为用于变形并在调节器中形成流体密封。
在实施方式中，塑料元件82围绕壁81的整个外周。塑料元件包括多个第二孔823，多个第二孔823沿着流入方向与多个第一孔813对准，以允许接收将调节器8连接至进气管道2的连接器。在实施方式中，塑料元件82具有圆形冠部的形状。塑料元件82包括联接凹槽82’。联接凹槽82’被构造为接收壁81的外部圆形冠部。
在实施方式中，塑料元件82包括第一活门821。在实施方式中，塑料元件82包括第二活门822。第一活门821可从第一孔眼811被第一活门821完全关闭的关闭位置P1移动到第一孔眼811至少部分地打开的打开位置P2。
第二活门822可从第二孔眼812被第二活门822完全关闭的关闭位置P3移动到第二孔眼812至少部分地打开的打开位置P4。
第二活门822连接至塑料元件82的圆形冠部。第二活门822相对于塑料元件82的圆形冠部旋转。在实施方式中，第二活门822通过连接部分822’连接至塑料元件82，连接部分822’比第二活门822的其他部分更具柔性。在实施方式中，第一活门821连接至第二活门822。在实施方式中，第一活门821连接至塑料元件82的圆形冠部。
在实施方式中，第一活门821通过连接部分821’连接至塑料元件82，该连接部分821’比第一活门821的其他部分更具柔性。在实施方式中，第一活门821通过连接部分821’连接至第二活门822。第一活门821相对于塑料元件82的圆形冠部和/或相对于第二活门822旋转。
在其他实施方式中，代替相应的连接部分821’和822’，第一活门821和第二活门822通过允许旋转的对应的第一铰链和第二铰链连接至塑料元件82的圆形冠部。
在其他实施方式中，代替连接部分821’，第一活门821通过第一铰链连接至第二活门822。
在实施方式中，第一活门821是具有质量M1并且在其自重F1的作用下搁置在壁81上的固体。在实施方式中，第二活门822是具有质量M2并且在其自重F2的作用下搁置在壁81上的固体(在实施方式中，该固体是中空的)。在实施方式中，第二活门822包括腔体822A。在实施方式中，第一活门821和第二活门822包括第一门和第二门。
在实施方式中，第二活门822包括校准元件822B，其被构造为容纳在腔体822A中以改变第二活门的质量M2。在实施方式中，可以用具有不同质量的另一个校准元件822B替换校准元件822B。
在实施方式中，根据至少1:5或1:10或1:20的比率，质量M1小于质量M2。
在实施方式中，第一活门821包括设置在壁81和第一活门821之间的多个第一接触元件821”。
在实施方式中，第二活门822包括设置在壁81和第二活门822之间的多个第二接触元件822”。
在实施方式中，调节器8包括第一操作构造C1。在第一操作构造C1中，第一活门821处于关闭位置P1。在第一操作构造C1中，第二活门822处于关闭位置P3。第一操作构造C1对应于风扇转速低于第一转速v1。第一操作构造C1对应于氧化剂流速Q小于或等于最小氧化剂流速Qmin。
在实施方式中，调节器8包括第二操作构造C2。在第二操作构造C2中，第一活门821处于打开位置P2。在第二操作构造C2中，第二活门822处于关闭位置P3。第二操作构造C2对应于风扇转速在第一转速和截止速度之间的第一工作范围内，截止速度高于第一转速且低于第二转速。第二操作构造C2对应于氧化剂流速在最小氧化剂流速Qmin与截止氧化剂流速Qst之间的第一工作范围内，截止氧化剂流速Qst与截止速度对应。
在实施方式中，调节器8包括第三操作构造C3。在第三操作构造C3中，第一活门821处于打开位置。在第三操作构造C3中，第二活门822处于打开位置P4。第三操作构造C3对应于风扇转速在截止速度和第二转速之间的第二工作范围内。第三操作构造C3对应于氧化剂流速在截止氧化剂流速Qst与最大氧化剂流速Qmax之间的第二工作范围内。
在实施方式中，第一活门821和第二活门822在由于风扇9引起的压差的作用下可移动。
更具体地，以转速旋转的风扇9被构造为增大氧化剂的流速，从而增大通过调节器8的负载损失。负载损失的增大决定了第一活门821上的使第一活门移位的压力。相同的操作原理适用于第二活门822。
因此，在第一活门821在重力作用下处于关闭位置的实施方式中，第一活门821被构造为在由于氧化剂的流动引起的压差超过由于第一活门821的重量P1引起的、释放到第一活门821的表面上的保持压力的时刻开始移动。相同的操作原理适用于第二活门822。
在装置的变型中，调节器8包括分别连接至第一活门821和第二活门822的第一弹簧84和第二弹簧85。第一弹簧84和第二弹簧85被构造为分别在与第一活门821和第二活门822的打开方向相反的方向上施加弹力。在该实施方式中，第一活门821和第二活门822分别被构造为在由于氧化剂的流动引起的压差分别超过第一弹簧84和第二弹簧85的弹力的时刻开始移动。在该实施方式中，第一弹簧84的弹性常数低于第二弹簧85的弹性常数(比率至少为1：5或1:10或1:20或1:30)。
在装置的另外的变型中，第一活门821是电子控制的。在该实施方式中，控制单元5连接至第一活门821以向其发送驱动信号501。更具体地，在一些实施方式中，第一活门821包括“故障保险”阀，即，被构造为仅在被电力(电子)供电时被打开的阀。在该实施方式中，控制单元5被构造为在燃烧器被接通并且在风扇9开始旋转之前的时刻对第一活门821加载，使得活门移动到打开位置P2。在燃烧器100关断的时刻，控制单元被构造为停止对第一活门821加载，第一活门821因此移动到关闭位置P1。
在实施方式中，第二活门也是电子控制的。
参照图6A和图6B，所使用的术语具有以下含义：
Qmax：最大氧化剂流速，对应于风扇9的第二转速；
Qmin：最小氧化剂流速，对应于风扇9的第一转速；
Qst：截止流速，对应于风扇9的截止转速；
S1max：第一工作横截面S1的最大值；
S2max：第二工作横截面S2的最大值；
pmax：最大提升压力，对应于最大氧化剂流速；
pm1：第一活门821的保持压力，对应于第一活门821被提升的风扇转速；
pm2：第二活门822的保持压力，对应于截止流速；
pmin：最小提升压力，对应于最小氧化剂流速。
根据本公开的一个方面，本公开提供一种热发生器100。该热发生器包括燃烧头TC。燃烧头TC被构造为燃烧送到其中的燃料-氧化剂混合物。燃烧头TC包括被构造为允许点燃混合物的点火装置和/或被构造为检测燃烧头TC中的燃烧状态的监控装置4。
在实施方式中，热发生器100包括空气馈送管道101，大气(即，发生器的氧化剂)通过该空气馈送管道101流入。在实施方式中，发生器100包括被构造为将燃烧废气输送到外部的排气管道102。在其他实施方式中，排气管道102被构造为将废气输送到排气歧管102’中，排气歧管102’收集来自安装在单个建筑物中的不同发生器的废气。
在实施方式中，发生器包括根据本公开中描述的一个或多个特征的控制装置1。
在实施方式中，发生器包括进气管道2，该进气管道2被构造为将燃料-氧化剂混合物输送到燃烧头TC中。
在实施方式中，发生器包括控制单元5。在实施方式中，发生器包括风扇9，该风扇被构造为产生氧化剂和/或燃料-氧化剂混合物到进气管道2中的流动。在实施方式中，发生器包括注入管道3和气体调节阀7，该气体调节阀安装在注入管道上以调节注入的气体流速。注入管道3在混合区202中通向进气管道2，在该混合区中氧化剂(空气)和燃料(气体)混合在一起。
在实施方式中，发生器包括调节器8，该调节器被构造为根据风扇9的转速来改变进气管道2的横截面。
在实施方式中，热发生器100包括第一加热回路105。第一加热回路105至少部分地定位在燃烧头TC内以从中吸出热量。在实施方式中，第一加热回路105延伸到热发生器100的外部。更具体地，在一些实施方式中，第一加热回路105连接至水加热***以加热建筑物。
在实施方式中，热发生器100包括第二加热回路106。在实施方式中，热发生器100包括热交换器107。第二加热回路106延伸到热发生器100的外部。在实施方式中，第二加热回路106被集成在需要高的水卫生水平的家用设施中。
在实施方式中，第二加热回路106和第一加热回路105经过交换器107以彼此交换热量。
应注意的是，调节器8可以包括本公开中描述的一个或多个特征。
根据本公开的一个方面，本公开还提供了一种用于控制预混气体燃烧器中的燃料-氧化剂混合物的方法。
该方法包括使氧化剂通过入口201进入进气管道2的步骤。该方法包括通过递送出口203递送燃料-氧化剂混合物的步骤。该方法包括在混合区202中混合氧化剂和燃料的步骤。该方法包括通过连接至进气管道2的注入管道3将燃料送到混合区202的步骤。
该方法包括通过监控装置4监控燃烧器100中的燃烧并生成控制信号401的步骤。更具体地，监控装置4检测物理量的值(例如温度、压力、亮度)并将该值转换为表示该物理量的值的控制信号。
在实施方式中，该方法包括通过控制单元5生成驱动信号501的步骤。生成驱动信号501的步骤是根据控制信号401执行的。
在实施方式中，该方法包括将驱动信号501发送到混合物的控制装置1的一个或多个部件的步骤。
该方法包括通过沿着注入管道3设置的气体调节阀7改变燃料流速的步骤。
该方法包括以可变的转速v操作风扇9的步骤。该方法包括在进气管道2中产生在从入口201到递送出口203取向的流入方向V上的流动的步骤。风扇9旋转时，风扇9根据驱动风扇9的致动器所提供的驱动转矩将推力传递到氧化剂。氧化剂的流速与风扇9的转速v成比例。
在该方法的实施方式中，风扇9在第一转速与第二转速之间的工作范围中改变其转速，第一转速与最小氧化剂流速Qmin对应，第二转速与最大氧化剂流速Qmax对应。
在实施方式中，该方法包括改变允许流体进入进气管道2的横截面S的步骤。在实施方式中，进气管道2的横截面S根据风扇的转速而变化。改变截面S的步骤由联接至进气管道2的调节器8执行。
在实施方式中，在改变燃料流速的步骤中，控制单元5接收控制信号401并根据控制信号401生成表示燃料流速的驱动信号501，以便实时地驱动气体调节阀7。在实施方式中，驱动信号501还表示用于实时地驱动风扇9的氧化剂的流速。控制单元5将驱动信号501发送到风扇以改变其转速。
在实施方式中，改变进气管道2的横截面S的步骤包括以下步骤：在第一孔眼811完全关闭的关闭位置P1与第一孔眼811至少部分地打开的打开位置P2之间移动调节器8的第一活门821，以改变调节器8的第一孔眼811的第一工作横截面S1。
在实施方式中，改变进气管道2的横截面S的步骤包括以下步骤：在第二孔眼812完全关闭的关闭位置P3与第二孔眼812至少部分地打开的打开位置P4之间移动调节器8的第二活门822，以改变调节器8的第二孔眼812的第二工作横截面S2。
由于负载损失在相应的活门821、822的上游和下游引起的压差，由风扇9产生的氧化剂的流动在第一活门821和第二活门822上产生提升压力。
在改变横截面S的步骤中，对于低于第一转速的风扇9的转速，第一活门821保持在关闭位置P1。在改变横截面S的步骤中，对于低于第一转速的风扇9的转速，第二活门822保持在关闭位置P3。
更具体地，在改变横截面S的步骤中，当风扇9以第一转速旋转时，风扇9产生最小的氧化剂流动。氧化剂的这种最小流动在第一活门821和第二活门822上产生沿流入方向V指向的最小的提升压力。在实施方式中，第一活门821和第二活门822受到保持压力。保持压力可以通过不同的方式产生。优选地，保持压力是由于第一活门821和第二活门822中的每一个的重量和/或由于第一活门821和第二活门822的孔眼的表面而引起的。在其他实施方式中，保持压力可以通过***弹性元件来调节，该弹性元件被构造为在与第一活门821和第二活门822的打开方向(第一活门821和第二活门822的移动对应于第一工作横截面S1和第二工作横截面S2的增量的方向)相反的方向上施加弹力。
保持压力显然是由重量以及施加了重量的第一活门821和第二活门822的表面决定的。
最小提升压力大于或等于第一活门821的保持压力。最小提升压力小于第二活门822的保持压力。因此，当第一活门821开始被提升时，第二活门822保持在关闭位置P3。
在改变横截面S的步骤中，对于大于或等于第一转速的风扇9的转速，第一活门821保持在打开位置P2。在改变横截面S的步骤中，对于在第一转速和截止速度之间的风扇9的转速(提升压力等于第二活门822的保持压力的风扇的转速)，第二活门822保持在关闭位置P3。更具体地，在改变横截面S的步骤中，当风扇9以截止速度旋转时，风扇9产生截止流。该截止流在第一活门821和第二活门822上产生沿流入方向V指向的截止(提升)压力。
截止压力大于第一活门821的保持压力。截止压力等于第二活门822的保持压力。因此，当第二活门822开始被提升时，第一活门821处于打开位置P2。
在改变S的步骤中，对于在截止速度与第二转速之间的风扇9的转速，第二活门822继续移动(以使氧化剂偏流，即，改变第二工作横截面S2)。更具体地，在改变横截面S的步骤中，当风扇9以第二转速旋转时，风扇9产生最大氧化剂流动。最大氧化剂流动在第一活门821和第二活门822上产生沿流入方向V指向的最大提升压力。
最大提升压力大于第一活门821的保持压力。最大提升压力大于第二活门822的保持压力。因此，在最大提升压力下，第一活门821处于打开位置P2，并且第二活门822处于打开位置P4。
因此，根据所描述的方法，第一活门821被构造为执行止回阀的功能，即，当在燃烧器的工作范围之外时被关闭并且在燃烧器100被点燃时被打开，而第二活门822被构造为在使用中使氧化剂偏流，从而大大降低了风扇9达到的最大工作压力。
在实施方式中，该方法包括调节步骤。调节步骤允许通过修改第二活门的物理特性来改变设计参数，例如第二活门822的截止速度。
更具体地，调节步骤包括在第二活门的腔体822A内部提供校准元件822B的步骤。校准元件822B提供一系列调节参数，例如但不只是，校准元件822B的密度、校准元件822B的刚度、校准元件822B的体积。
因此，第二活门822的保持压力取决于校准元件822B。
在实施方式中，调节步骤包括替换步骤。在替换步骤中，用物理特性与第一校准元件822B的物理特性不同的第二校准元件替换第一校准元件822B。
在实施方式中，移动第一活门821的步骤包括围绕第一枢轴821’旋转。在实施方式中，移动第二活门822的步骤包括围绕第二枢轴822’旋转。在实施方式中，第一枢轴821’连接第一活门821和第二活门822。
在实施方式中，该方法包括对抗的步骤。在对抗步骤中，当第一活门处于打开位置P2时，对抗元件抵靠在第一活门821上，以确保在关断燃烧器100时第一活门没有在打开位置P2处保持阻塞。在实施方式中，对抗元件被构造为施加与第一活门821的打开方向相反的力，以在关断燃烧器100时将第一活门821保持在关闭位置P1。
在实施方式中，该方法包括输送步骤。
输送步骤包括第一输送步骤，其中第一口部811’将氧化剂输送到第一孔眼811中。在第一输送步骤中，第一口部811’加速氧化剂流到第一孔眼811中。
输送步骤包括第二输送步骤，在第二输送步骤中，第二口部812’将氧化剂输送到第二孔眼812中。在第二输送步骤中，第二口部812’加速氧化剂流入第二孔眼812中。
在实施方式中，在输送步骤中，氧化剂朝向第一孔眼811的加速度比朝向第二孔眼812的加速度大，以便于打开第一活门821。不同的加速度是由于第一口部811’与第二口部812’相比的更大的会聚度造成的。
在实施方式中，该方法包括密封步骤，其中第一活门821在第一孔眼811上形成流体密封，以防止流体在与流入方向V相反的方向上回流。
在密封步骤中，第二活门822在第二孔眼812上形成流体密封，以防止流体在与流入方向V相反的方向上回流。

Claims (15)

1.一种用于控制预混气体燃烧器的燃料-氧化剂混合物的装置，其包括：
-进气管道，其限定用于允许流体进入所述管道的横截面，并且包括用于接收氧化剂的入口、用于接收燃料并允许该燃料与所述氧化剂混合的混合区以及用于将所述混合物递送至所述燃烧器的出口；
-注入管道，其在所述混合区中连接至所述进气管道以供应所述燃料；
-监控装置，其被构造为生成表示所述燃烧器中的燃烧状态的控制信号；
-气体调节阀，其沿着所述注入管道设置；
-风扇，其以可变的转速旋转并且设置在所述进气管道中以在其中产生氧化剂在从所述入口到递送出口取向的流入方向上的流动；
-控制单元，其被构造为将所述风扇的转速控制在第一转速与第二转速之间，所述第一转速与最小氧化剂流速对应，所述第二转速与最大氧化剂流速对应；
-调节器，其联接至所述进气管道以根据所述风扇的转速来改变所述进气管道的横截面，所述调节器包括：
第一孔眼，用于限定第一工作横截面；
第一活门，其在通过所述风扇的旋转在所述进气管道中产生的压差的作用下能在所述第一孔眼完全关闭的关闭位置与所述第一孔眼至少部分地打开的打开位置之间移动，以改变所述第一工作横截面；
第二孔眼，其限定第二工作横截面；
第二活门，其在通过所述风扇的旋转在所述进气管道中产生的压差的作用下能在所述第二孔眼完全关闭的关闭位置与所述第二孔眼至少部分地打开的打开位置之间移动，以根据所述风扇的转速改变所述第二工作横截面；
所述装置的特征在于，所述控制单元被构造为接收所述控制信号并根据所述控制信号生成表示燃料流速的驱动信号，以实时地驱动所述气体调节阀。
2.根据权利要求1所述的装置，其中，当所述风扇的转速高于所述第一转速时，所述第一活门被构造为定位在所述打开位置。
3.根据权利要求2所述的装置，其中，处于所述打开位置的所述第一活门被设置在极限位置，使得所述第一活门所限定的所述打开位置对应于能通过所述第一活门获得的所述第一工作横截面的最大值。
4.根据权利要求3所述的装置，其中，所述第二活门被构造为当所述风扇的转速低于截止速度时定位在所述关闭位置，所述截止速度高于所述第一转速且低于所述第二转速。
5.根据权利要求4所述的装置，其中，所述第一活门连接至所述第二活门。
6.根据权利要求4所述的装置，其中，根据至少为1:3的比率，所述第一活门的质量比所述第二活门的质量小。
7.根据权利要求6所述的装置，其中，所述第二活门包括插槽和第一校准元件，所述第一校准元件容纳在所述插槽中并且能够用与所述第一校准元件质量不同的第二校准元件替换以便改变所述截止速度。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的装置，其中，所述第一活门包括第一门，所述第一门在所述流入方向上定位在所述第一孔眼的下游并且围绕第一枢轴旋转以从所述关闭位置移动到所述打开位置，并且其中所述第二活门包括第二门，所述第二门在所述流入方向上定位在所述第二孔眼的下游并且围绕第二枢轴旋转。
9.根据权利要求8所述的装置，其中，所述第一枢轴由所述第一门的比所述第一门的其他部分更具柔性的部分限定。
10.根据权利要求1至7中任一项所述的装置，其中，所述调节器包括对抗元件，所述对抗元件连接至所述第一活门并且被构造为产生方向与所述第一活门的打开方向相反的力，以确保当所述风扇的转速低于所述第一转速时，所述第一活门被关闭。
11.根据权利要求1至7中任一项所述的装置，其中，所述调节器是盘形并且包括壁和塑料元件，所述壁垂直于氧化剂的流动方向并且在所述壁上形成有所述第一孔眼和所述第二孔眼，所述塑料元件联接至所述壁并且包括所述第一活门和所述第二活门，并且其中所述壁包括被构造为连接至所述风扇的递送出口的钩挂区。
12.根据权利要求1至7中任一项所述的装置，其中，所述调节器包括在所述流入方向上分别位于所述第一孔眼和所述第二孔眼的上游的第一口部和第二口部，以便将氧化剂流输送到相应的孔眼中，其中所述第一口部的轮廓和所述第二口部的轮廓在所述流入方向上会聚，并且其中所述第一口部的会聚度大于所述第二口部的会聚度，以便在较大的程度上加速朝向所述第一孔眼的氧化剂。
13.根据权利要求1至7中任一项所述的装置，其中，所述第一活门和所述第一孔眼被构造为防止排放流回流，并且其中所述第二活门和所述第二孔眼被构造为使朝向所述燃烧头的氧化剂或燃料-氧化剂混合物的流偏流，使得该装置构成用于使氧化剂或燃料-氧化剂混合物的流偏流的装置，并且同时还构成止回阀。
14.一种用于控制预混气体燃烧器中的燃料-氧化剂混合物的方法，其包括以下步骤：
-使氧化剂通过入口进入进气管道；
-通过递送出口递送燃料-氧化剂混合物；
-在混合区中混合氧化剂和燃料；
-通过连接至所述进气管道的注入管道将燃料送到所述混合区；
-通过监控装置监控燃烧器中的燃烧并生成控制信号；
-通过控制单元根据所述控制信号生成驱动信号；
-通过沿着所述注入管道设置的气体调节阀改变燃料流速；
-以可变的转速操作风扇并在所述进气管道中产生在从所述入口到所述递送出口取向的流入方向上的流动，所述风扇在第一转速与第二转速之间的工作间隔中改变其转速，所述第一转速与最小氧化剂流速对应，所述第二转速与最大氧化剂流速对应。
-通过联接至所述进气管道的调节器根据风扇转速改变允许流体进入上述进气管道的横截面；所述改变步骤包括以下步骤：
在所述调节器的所述第一孔眼完全关闭的关闭位置与所述第一孔眼至少部分地打开的打开位置之间移动所述调节器的第一活门，以改变所述调节器的第一孔眼的第一工作横截面；
移动所述调节器的第二活门，所述第二活门能移动以根据所述风扇的转速改变所述调节器的第二孔眼的第二工作横截面，
所述方法的特征在于，在改变燃料流速的步骤中，所述控制单元接收所述控制信号并根据所述控制信号生成表示燃料流速的驱动信号，以便实时地驱动所述气体调节阀。
15.根据权利要求14所述的方法，其中，当所述风扇的转速高于所述第一转速时，所述第一活门处于所述打开位置，和/或其中当所述风扇的转速低于截止速度时，所述第二活门处于所述关闭位置，所述截止速度高于所述第一转速且低于所述第二转速。
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