CN117536914A - 一种引风机控制方法及*** - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种引风机控制方法及***，该方法包括以下步骤：确定引风机的目标风压P_i；获取引风机的实际风压p；将引风机的实际风压p与目标风压P_i作差值运算，得到风压偏差值ΔP，具体的计算公式如下：ΔP＝p‑P_i；根据风压偏差值ΔP，对应调整引风机的转速。本发明解决了现有燃气产品中的引风机设置有固定挡位，难以进行自动调整，当引风机出现异常情况导致其风量发生变化时，不能及时调整回正常的风量，可能会出现燃气产品中的燃气燃烧不完全，危及使用者生命安全的问题。

Description

一种引风机控制方法及***

技术领域

本发明涉及引风机控制技术领域，具体是一种引风机控制方法及***。

背景技术

引风机在实际使用过程中会遇到一些异常的情况，例如引风机受到其风道阻力、电源电压波动等外界因素的影响，导致引风机的风量发生变化。由于现有燃气产品中的引风机设置有固定挡位，每个挡位对应的转速是固定的，难以进行自动调整，当引风机出现异常情况导致其风量发生变化时，不能及时调整回正常的风量，可能会出现燃气产品中的燃气燃烧不完全，产生一氧化碳，危及使用者的生命安全。

发明内容

针对上述缺陷，本发明提出了一种引风机控制方法及***，目的在于解决现有燃气产品中的引风机设置有固定挡位，难以进行自动调整，当引风机出现异常情况导致其风量发生变化时，不能及时调整回正常的风量，可能会出现燃气产品中的燃气燃烧不完全，危及使用者生命安全的问题。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种引风机控制方法，包括以下步骤：

步骤S1：确定引风机的目标风压P_i；

步骤S2：获取引风机的实际风压p；

步骤S3：将引风机的实际风压p与目标风压P_i作差值运算，得到风压偏差值ΔP，具体的计算公式如下：

ΔP＝p-P_i；

步骤S4：根据风压偏差值ΔP，对应调整引风机的转速；当风压偏差值ΔP大于第一预设值且小于或者等于第二预设值时，则将当前引风机的转速减去第一转速调整值；当风压偏差值ΔP大于第二预设值且小于或者等于第三预设值时，则将当前引风机的转速减去第二转速调整值；当风压偏差值ΔP大于第三预设值时，则将当前引风机的转速减去第三转速调整值；当风压偏差值ΔP大于或者等于第五预设值且小于第四预设值时，则将当前引风机的转速增加第一转速调整值；当风压偏差值ΔP大于或者等于第六预设值且小于第五预设值时，则将当前引风机的转速增加第二转速调整值；当风压偏差值ΔP小于第六预设值时，则将当前引风机的转速增加第三转速调整值，其中，第一预设值、第二预设值和第三预设值均为正数，第四预设值、第五预设值和第六预设值均为负数。

优选地，在步骤S1中，具体包括以下步骤：

步骤S11：按照燃料燃烧理论计算应用燃气燃烧所需的理论空气量；

步骤S12：确定应用燃气的过剩空气系数；

步骤S13：根据应用燃气燃烧所需的理论空气量和应用燃气的过剩空气系数，计算得到应用燃气燃烧所需的实际空气量，具体的计算公式如下：

V’＝V₀*α；

其中，V’表示应用燃气燃烧所需的实际空气量，V₀表示应用燃气燃烧所需的理论空气量，α表示应用燃气的过剩空气系数；

步骤S14：根据应用燃气的体积和应用燃气燃烧所需的实际空气量，计算得到应用燃气完全燃烧生成的烟气体积，即引风机所需的风量；

步骤S15：根据引风机所需的风量和引风机的Q-P风压曲线函数，确定引风机的目标风压。

更优地，在步骤S15中，引风机的Q-P风压曲线函数的具体表达式如下：

Q_i＝0.0964P_i+1.8766；

其中，Q_i表示引风机所需的风量，P_i表示引风机的目标风压。

本申请的另一方面提供了一种引风机控制***，所述***包括：

确定模块，用于确定引风机的目标风压P_i；

获取模块，用于获取引风机的实际风压p；

计算模块，用于将引风机的实际风压p与目标风压P_i作差值运算，得到风压偏差值ΔP，具体的计算公式如下：

ΔP＝p-P_i；

调整模块，用于根据风压偏差值ΔP，对应调整引风机的转速；当风压偏差值ΔP大于第一预设值且小于或者等于第二预设值时，则将当前引风机的转速减去第一转速调整值；当风压偏差值ΔP大于第二预设值且小于或者等于第三预设值时，则将当前引风机的转速减去第二转速调整值；当风压偏差值ΔP大于第三预设值时，则将当前引风机的转速减去第三转速调整值；当风压偏差值ΔP大于或者等于第五预设值且小于第四预设值时，则将当前引风机的转速增加第一转速调整值；当风压偏差值ΔP大于或者等于第六预设值且小于第五预设值时，则将当前引风机的转速增加第二转速调整值；当风压偏差值ΔP小于第六预设值时，则将当前引风机的转速增加第三转速调整值，其中，第一预设值、第二预设值和第三预设值均为正数，第四预设值、第五预设值和第六预设值均为负数。

优选地，所述确定模块包括：

第一计算子模块，用于按照燃料燃烧理论计算应用燃气燃烧所需的理论空气量；

第一确定子模块，用于确定应用燃气的过剩空气系数；

第二计算子模块，用于根据应用燃气燃烧所需的理论空气量和应用燃气的过剩空气系数，计算得到应用燃气燃烧所需的实际空气量，具体的计算公式如下：

V’＝V₀*α；

其中，V’表示应用燃气燃烧所需的实际空气量，V₀表示应用燃气燃烧所需的理论空气量，α表示应用燃气的过剩空气系数；

第三计算子模块，用于根据应用燃气的体积和应用燃气燃烧所需的实际空气量，计算得到应用燃气完全燃烧生成的烟气体积，即引风机所需的风量；

第二确定子模块，用于根据引风机所需的风量和引风机的Q-P风压曲线函数，确定引风机的目标风压。

优选地，在所述第二确定子模块中，引风机的Q-P风压曲线函数的具体表达式如下：

Q_i＝0.0964P_i+1.8766；

其中，Q_i表示引风机所需的风量，P_i表示引风机的目标风压。

本申请实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

本方案通过在燃气产品中的引风机设置风压传感器，能够实时监测引风机的实际风压，将引风机的实际风压与当前设定的目标风压作比较，得到风压偏差值，并根据风压偏差值，当引风机出现异常情况导致引风机的风量发生改变时，可以自动调整引风机的转速使引风机的风量保持恒定，避免了燃气产品中的燃气燃烧不完全，保护了使用者的生命安全。

附图说明

图1是一种引风机控制方法的步骤流程图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施方式，实施方式的示例在附图中示出，其中，相同或类似的标号自始至终表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

一种引风机控制方法，包括以下步骤：

步骤S1：确定引风机的目标风压P_i；

步骤S2：获取引风机的实际风压p；

步骤S3：将引风机的实际风压p与目标风压P_i作差值运算，得到风压偏差值ΔP，具体的计算公式如下：

ΔP＝p-P_i；

步骤S4：根据风压偏差值ΔP，对应调整引风机的转速；当风压偏差值ΔP大于第一预设值且小于或者等于第二预设值时，则将当前引风机的转速减去第一转速调整值；当风压偏差值ΔP大于第二预设值且小于或者等于第三预设值时，则将当前引风机的转速减去第二转速调整值；当风压偏差值ΔP大于第三预设值时，则将当前引风机的转速减去第三转速调整值；当风压偏差值ΔP大于或者等于第五预设值且小于第四预设值时，则将当前引风机的转速增加第一转速调整值；当风压偏差值ΔP大于或者等于第六预设值且小于第五预设值时，则将当前引风机的转速增加第二转速调整值；当风压偏差值ΔP小于第六预设值时，则将当前引风机的转速增加第三转速调整值，其中，第一预设值、第二预设值和第三预设值均为正数，第四预设值、第五预设值和第六预设值均为负数。

本方案的一种引风机控制方法，如图1所示，第一步是确定引风机的目标风压P_i，本实施例中，燃气产品中的引风机设置有两个工作模式，一个是固定模式，在固定模式中，引风机按照每个固定挡位对应的转速运行；另一个是无级模式，即在一定范围内无固定燃气负荷，在无级模式中，可以确定引风机所需的风量Q_i，由引风机的Q-P风压曲线函数，确定引风机的目标风压P_i。第二步是获取引风机的实际风压p，本实施例中，燃气产品中的引风机设置有风压传感器，通过风压传感器可以实时监测引风机风道中的风压。第三步是将引风机的实际风压p与目标风压P_i作差值运算，得到风压偏差值ΔP，具体的计算公式如下：ΔP＝p-P_i，本实施例中，通过计算引风机的实际风压p与目标风压P_i的差值，有利于后续引风机转速的调整。第四步是根据风压偏差值ΔP，对应调整引风机的转速；当风压偏差值ΔP大于第一预设值且小于或者等于第二预设值时，则将当前引风机的转速减去第一转速调整值；当风压偏差值ΔP大于第二预设值且小于或者等于第三预设值时，则将当前引风机的转速减去第二转速调整值；当风压偏差值ΔP大于第三预设值时，则将当前引风机的转速减去第三转速调整值；当风压偏差值ΔP大于或者等于第五预设值且小于第四预设值时，则将当前引风机的转速增加第一转速调整值；当风压偏差值ΔP大于或者等于第六预设值且小于第五预设值时，则将当前引风机的转速增加第二转速调整值；当风压偏差值ΔP小于第六预设值时，则将当前引风机的转速增加第三转速调整值，其中，第一预设值、第二预设值和第三预设值均为正数，第四预设值、第五预设值和第六预设值均为负数，本实施例中，第一预设值为5Pa，第二预设值为20Pa，第三预设值为50Pa，第四预设值为-5Pa，第五预设值为-20Pa，第六预设值为-50Pa，第一转速调整值为20r/min，第二转速调整值为50r/min，第三转速调整值为100r/min。当-5≤ΔP≤5时，说明实际风压与目标风压接近，引风机的转速不作调整；当5<ΔP≤20时，说明实际风压比目标风压偏高，偏差程度不大，将引风机的转速减小20r/min，这样防止转速调整过大，跳过头之后又会出现ΔP<-5Pa，出现来回调整无法达到目标风压的问题；当20<ΔP≤50，说明实际风压比目标风压偏高，偏差程度一般，将引风机的转速减小50r/min；当ΔP>50，说明实际风压比目标风压偏高，偏差程度较大，为尽快使实际压力接近目标压力，提高调整的速度，减小100r/min，减小100r/min之后一定时间，再次计算ΔP，此时ΔP的值理应小于50Pa，然后慢慢减小调整的幅度，直到ΔP<5Pa。同理，当-20≤ΔP<-5时，说明实际风压比目标风压偏低，偏差程度不大，将引风机的转速增加20r/min，当-50≤ΔP<-20时，说明实际风压比目标风压偏低，偏差程度一般，将引风机的转速增加50r/min，当ΔP<-50，说明实际风压比目标风压偏低，偏差程度较大，将引风机的转速增加100r/min。当引风机出现异常情况导致引风机的风量发生改变时，可以自动调整引风机的转速使引风机的风量保持恒定，避免了燃气产品中的燃气燃烧不完全，保护了使用者的生命安全。

优选的，在步骤S1中，具体包括以下步骤：

步骤S11：按照燃料燃烧理论计算应用燃气燃烧所需的理论空气量；

步骤S12：确定应用燃气的过剩空气系数；

步骤S13：根据应用燃气燃烧所需的理论空气量和应用燃气的过剩空气系数，计算得到应用燃气燃烧所需的实际空气量，具体的计算公式如下：

V’＝V₀*α；

其中，V’表示应用燃气燃烧所需的实际空气量，V₀表示应用燃气燃烧所需的理论空气量，α表示应用燃气的过剩空气系数；

步骤S14：根据应用燃气的体积和应用燃气燃烧所需的实际空气量，计算得到应用燃气完全燃烧生成的烟气体积，即引风机所需的风量；

步骤S15：根据引风机所需的风量和引风机的Q-P风压曲线函数，确定引风机的目标风压。

本实施例中，应用燃气为甲烷，根据甲烷燃烧的化学方程式，可知1m³单位体积的甲烷完全燃烧理论上消耗2倍单位体积的氧气O₂，产生1倍单位体积的二氧化碳CO₂，和2倍单位体积的水蒸气H₂O，而大气中氧气O₂的占比为21％，氮气N₂占比为79％。因此，体积为V的甲烷燃烧所需的理论空气量V₀为2V/21％＝9.52V，甲烷的过剩空气系数为α，则应用燃气燃烧所需的实际空气量V’为9.52V*α，则应用燃气完全燃烧生成的烟气体积即V_flue＝V+V’*79％+2V＝(1.79+9.52α)V+2V，则引风机所需的风量Q_i为V_flue，再根据引风机的Q-P风压曲线函数，能够计算出对应的引风机的目标风压。

更优的，在步骤S15中，引风机的Q-P风压曲线函数的具体表达式如下：

Q_i＝0.0964P_i+1.8766；

其中，Q_i表示引风机所需的风量，P_i表示引风机的目标风压。

本实施例中，通过引风机的Q-P风压曲线函数，能够清晰地了解引风机的风量和风压之间的关系，方便进一步获取引风机的目标风压。

本申请的另一方面提供了一种引风机控制***，所述***包括：

确定模块，用于确定引风机的目标风压P_i；

获取模块，用于获取引风机的实际风压p；

计算模块，用于将引风机的实际风压p与目标风压P_i作差值运算，得到风压偏差值ΔP，具体的计算公式如下：

ΔP＝p-P_i；

调整模块，用于根据风压偏差值ΔP，对应调整引风机的转速；当风压偏差值ΔP大于第一预设值且小于或者等于第二预设值时，则将当前引风机的转速减去第一转速调整值；当风压偏差值ΔP大于第二预设值且小于或者等于第三预设值时，则将当前引风机的转速减去第二转速调整值；当风压偏差值ΔP大于第三预设值时，则将当前引风机的转速减去第三转速调整值；当风压偏差值ΔP大于或者等于第五预设值且小于第四预设值时，则将当前引风机的转速增加第一转速调整值；当风压偏差值ΔP大于或者等于第六预设值且小于第五预设值时，则将当前引风机的转速增加第二转速调整值；当风压偏差值ΔP小于第六预设值时，则将当前引风机的转速增加第三转速调整值，其中，第一预设值、第二预设值和第三预设值均为正数，第四预设值、第五预设值和第六预设值均为负数。

本方案的一种引风机控制***，通过确定模块、获取模块、计算模块和调整模块的相互配合，实现当引风机出现异常情况导致引风机的风量发生改变时，可以自动调整引风机的转速使引风机的风量保持恒定，避免了燃气产品中的燃气燃烧不完全，保护了使用者的生命安全。

优选的，所述确定模块包括：

第一计算子模块，用于按照燃料燃烧理论计算应用燃气燃烧所需的理论空气量；

第一确定子模块，用于确定应用燃气的过剩空气系数；

第二计算子模块，用于根据应用燃气燃烧所需的理论空气量和应用燃气的过剩空气系数，计算得到应用燃气燃烧所需的实际空气量，具体的计算公式如下：

V’＝V₀*α；

其中，V’表示应用燃气燃烧所需的实际空气量，V₀表示应用燃气燃烧所需的理论空气量，α表示应用燃气的过剩空气系数；

第三计算子模块，用于根据应用燃气的体积和应用燃气燃烧所需的实际空气量，计算得到应用燃气完全燃烧生成的烟气体积，即引风机所需的风量；

第二确定子模块，用于根据引风机所需的风量和引风机的Q-P风压曲线函数，确定引风机的目标风压。

本实施例中，通过第一计算子模块、第一确定子模块、第二计算子模块、第三计算子模块和第二确定子模块的相互配合，实现了引风机目标风压的确定。

更优的，在所述第二确定子模块中，引风机的Q-P风压曲线函数的具体表达式如下：

Q_i＝0.0964P_i+1.8766；

其中，Q_i表示引风机所需的风量，P_i表示引风机的目标风压。

本实施例中，通过引风机的Q-P风压曲线函数，能够清晰地了解引风机的风量和风压之间的关系，方便进一步获取引风机的目标风压。

此外，在本发明的各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施方式，可以理解的是，上述实施方式是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (6)

1.一种引风机控制方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤S1：确定引风机的目标风压P_i；

步骤S2：获取引风机的实际风压p；

步骤S3：将引风机的实际风压p与目标风压P_i作差值运算，得到风压偏差值ΔP，具体的计算公式如下：

ΔP＝p-P_i；

步骤S4：根据风压偏差值ΔP，对应调整引风机的转速；当风压偏差值ΔP大于第一预设值且小于或者等于第二预设值时，则将当前引风机的转速减去第一转速调整值；当风压偏差值ΔP大于第二预设值且小于或者等于第三预设值时，则将当前引风机的转速减去第二转速调整值；当风压偏差值ΔP大于第三预设值时，则将当前引风机的转速减去第三转速调整值；当风压偏差值ΔP大于或者等于第五预设值且小于第四预设值时，则将当前引风机的转速增加第一转速调整值；当风压偏差值ΔP大于或者等于第六预设值且小于第五预设值时，则将当前引风机的转速增加第二转速调整值；当风压偏差值ΔP小于第六预设值时，则将当前引风机的转速增加第三转速调整值，其中，第一预设值、第二预设值和第三预设值均为正数，第四预设值、第五预设值和第六预设值均为负数。

2.根据权利要求1所述的一种引风机控制方法，其特征在于：在步骤S1中，具体包括以下步骤：

步骤S11：按照燃料燃烧理论计算应用燃气燃烧所需的理论空气量；

步骤S12：确定应用燃气的过剩空气系数；

步骤S13：根据应用燃气燃烧所需的理论空气量和应用燃气的过剩空气系数，计算得到应用燃气燃烧所需的实际空气量，具体的计算公式如下：

V’＝V₀*α；

其中，V’表示应用燃气燃烧所需的实际空气量，V₀表示应用燃气燃烧所需的理论空气量，α表示应用燃气的过剩空气系数；

步骤S14：根据应用燃气的体积和应用燃气燃烧所需的实际空气量，计算得到应用燃气完全燃烧生成的烟气体积，即引风机所需的风量；

步骤S15：根据引风机所需的风量和引风机的Q-P风压曲线函数，确定引风机的目标风压。

3.根据权利要求2所述的一种引风机控制方法，其特征在于：在步骤S15中，引风机的Q-P风压曲线函数的具体表达式如下：

Q_i＝0.0964P_i+1.8766；

其中，Q_i表示引风机所需的风量，P_i表示引风机的目标风压。

4.一种引风机控制***，其特征在于：使用如权利要求1-3任意一项的所述引风机控制方法，所述***包括：

确定模块，用于确定引风机的目标风压P_i；

获取模块，用于获取引风机的实际风压p；

计算模块，用于将引风机的实际风压p与目标风压P_i作差值运算，得到风压偏差值ΔP，具体的计算公式如下：

ΔP＝p-P_i；

调整模块，用于根据风压偏差值ΔP，对应调整引风机的转速；当风压偏差值ΔP大于第一预设值且小于或者等于第二预设值时，则将当前引风机的转速减去第一转速调整值；当风压偏差值ΔP大于第二预设值且小于或者等于第三预设值时，则将当前引风机的转速减去第二转速调整值；当风压偏差值ΔP大于第三预设值时，则将当前引风机的转速减去第三转速调整值；当风压偏差值ΔP大于或者等于第五预设值且小于第四预设值时，则将当前引风机的转速增加第一转速调整值；当风压偏差值ΔP大于或者等于第六预设值且小于第五预设值时，则将当前引风机的转速增加第二转速调整值；当风压偏差值ΔP小于第六预设值时，则将当前引风机的转速增加第三转速调整值，其中，第一预设值、第二预设值和第三预设值均为正数，第四预设值、第五预设值和第六预设值均为负数。

5.根据权利要求4所述的一种引风机控制***，其特征在于：所述确定模块包括：

第一计算子模块，用于按照燃料燃烧理论计算应用燃气燃烧所需的理论空气量；

第一确定子模块，用于确定应用燃气的过剩空气系数；

第二计算子模块，用于根据应用燃气燃烧所需的理论空气量和应用燃气的过剩空气系数，计算得到应用燃气燃烧所需的实际空气量，具体的计算公式如下：

V’＝V₀*α；

其中，V’表示应用燃气燃烧所需的实际空气量，V₀表示应用燃气燃烧所需的理论空气量，α表示应用燃气的过剩空气系数；

第三计算子模块，用于根据应用燃气的体积和应用燃气燃烧所需的实际空气量，计算得到应用燃气完全燃烧生成的烟气体积，即引风机所需的风量；

第二确定子模块，用于根据引风机所需的风量和引风机的Q-P风压曲线函数，确定引风机的目标风压。

6.根据权利要求5所述的一种引风机控制***，其特征在于：在所述第二确定子模块中，引风机的Q-P风压曲线函数的具体表达式如下：

Q_i＝0.0964P_i+1.8766；

其中，Q_i表示引风机所需的风量，P_i表示引风机的目标风压。