一种隧道窑环境调节方法及窑内温度自调节装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种隧道窑环境调节方法及窑内温度自调节装置。调节方法包括以下几个步骤：S1、在隧道窑内设置环境信息采集设备，环境信息采集设备用于采集隧道窑内待调节环境的环境参数，并将所述环境参数发送至控制器；S2、所述控制器根据所述环境信息采集设备所采集的环境参数，生成环境调节指令，并将所述环境调节指令发送至环境调节执行机构；S3、所述环境调节执行机构根据所述控制器发送的环境调节指令，对隧道窑内环境进行调节。本发明专利技术方法可以控制隧道窑的调温烧嘴角度、燃气喷射速率、调温烧嘴角速率、窑尾鼓风速率等，进行多种类耐火材料的烧结研究，增加研究的多样性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种隧道窑环境调节方法及隧道窑。
技术介绍
原有隧道窑的烧嘴直接安装在隧道窑两侧或者窑顶，烧嘴的位置是固定不变即烧嘴角度不可以调节，两侧窑墙以及窑顶都是耐火材料堆砌。原有的隧道窑温度只能通过改变空气与燃气的喷射速度以及粗放式调节窑内鼓风速度来改变窑内温度。其致命的缺点是：一、原有的隧道窑通过改变空气与燃气速度来改变窑内温度，烧结温度变化范围较大，气体流速变化范围也不可精确控制，影响耐火材料的烧结质量。二、原有的隧道窑在燃烧过程中燃气与空气不易湍流即不易充分混合，燃烧不够充分，并且在过程中还有大量的污染气体生成，污染气体的生成量也不易控制。三、原有的隧道窑智能化程度低，不能实时根据窑内温度的变化调节空气与燃气的速度比，烧嘴角度的调节等。四、原有的隧道窑在烧结耐火材料时窑内上下温差大，采取多种措施降低窑内温差的效果不明显。
技术实现思路
针对上述技术问题，本专利技术提出了一种隧道窑自动调节温度研究平台，采用PID控制器控制隧道窑的调温烧嘴角度、燃气喷射速率、调温烧嘴角速率、窑尾鼓风速率等，可以进行多种类耐火材料的烧结研究，增加研究的多样性，与原有的隧道窑相比温度调节精度高、效率高、执行机构反应速率快、自动化程度高、污染性低，具有较高环保性与节能性。为了实现上述技术目的，本专利技术采用如下的技术方案：一种隧道窑环境调节方法，包括以下几个步骤：S1、在隧道窑内设置环境信息采集设备，环境信息采集设备用于采集隧道窑内待调节环境的环境参数，并将所述环境参数发送至控制器；S2、所述控制器根据所述环境信息采集设备所采集的环境参数，对系统参数进行调整，生成环境调节指令，并将所述环境调节指令发送至环境调节执行机构；S3、所述环境调节执行机构根据所述控制器发送的环境调节指令，对隧道窑内环境进行调节；所述环境调节执行机构包括：设置在窑体两侧的调温烧嘴以及设置于窑体尾部的鼓风机；所述环境信息采集设备包括多种类型的传感器，当单位时间内，控制器根据各传感器实时反馈的环境情况与用户设置值的差值小于预设范围时，生成指示所述调温烧嘴以及鼓风机停止工作；否则，生成指示调节所述调温烧嘴的角度、烧嘴燃气喷射速率、烧嘴转动的角速度以及鼓风机的鼓风速率。进一步的，同一类型的所述传感器有多个，多个所述同一类型的传感器在隧道窑中以最大广度分布。进一步的，所述传感器包括温度传感器、压力传感器、烟气流速传感器和烟气浓度传感器。进一步的，所述温度传感器为热电偶温度传感器，通过热电偶温度传感器反馈Ti值，将Ti值与窑内温度T的差值进行比较，如果反馈到控制器为最大低温差，则通过电液比例阀控制窑尾风机的风速，加速整个窑内气体流速，满足窑内预热带、烧成带、冷却带的压力要求，达到最佳的烧成气氛，以利于烧成带前部砖坯的缓慢升温燃烧；如果反馈到温度控制器为最大温度差，继续通过电液比例阀控制调温烧嘴燃气与空气的喷射速率，保持合理的空燃比，达到控制烧结温度的目的；如果多组Ti与T的差值进行比较，即多组温差值ε比较相差较大，即窑内燃烧不均匀温差较大，控制器将信号传递到角度控制器，通过放大器将反馈的信号进行放大，最后通过调节调温烧嘴摆动的角度、摆动的角速度，达到控制窑内烧结温度的目的。本专利技术还公开了一种窑内温度自调节装置，包括：窑体、设置在窑体侧壁上的调温烧嘴、设置在窑体尾部的鼓风机、设置在窑体内的温度传感器以及PID控制器、以及控制器；还包括设置在窑体外部的第一电机、第二电机、第一连接轴、第二连接轴、第一连接块、球面副、第二连接块以及转动铰链座，其中，所述第一连接轴和第二连接轴相互垂直，第一电机通过齿轮传动副与第一连接轴一端传动连接，第二电机通过齿轮传动副与第二连接轴一端传动连接，第一连接轴的另一端和第二连接轴的另一端分别与第一连接块螺纹连接；第一连接块上固定连接所述球面副，球面副另一端固定连接第二连接块，第二连接块上滑动连接所述调温烧嘴的管子；所述转动铰支座与调温烧嘴的管子之间铰接；所述温度传感器、PID控制器、第一电机、第二电机以及鼓风机均与所述控制器控制连接。进一步的，所述调温烧嘴交错安装在隧道窑两侧。进一步的，所述调温烧嘴与窑长方向形成角度α，角度α的范围为-23~23°，调温烧嘴与窑高方向的角度β，角度β的范围为-15~15°。相对于现有安装普通烧嘴的隧道窑，本专利技术具有以下优点：1.本专利技术提供了一种可自动调节隧道窑内温度的方法，以提高隧道窑的智能化、节能性、环保性，旨在解决传统隧道窑使用时烧嘴固定不变，不能根据窑内烟气的流速、压力、温度等因素合理调节调温烧嘴角度，满足最佳的燃烧条件，提高耐火材料的烧结质量。2.本专利技术增加的调温烧嘴取代原有的普通烧嘴，可以改变燃气喷射的角度，增加燃气混合燃烧区域、燃烧更加充分，降低污染气体的生成量，达到节能减排目的。3.本专利技术的调温烧嘴交错安装在隧道窑窑墙两侧，调温烧嘴角度的变化通过PID控制器控制，调温烧嘴可以沿着窑长方向左右调节角度，可以沿着窑高方向上下调节角度，烧嘴角度的调整更易于在窑内产生湍流现象，窑内燃气与空气充分混合燃烧。4.本专利技术增加的调温烧嘴与窑长方向成一定角度α转动范围为-23~23°，调温烧嘴与窑高方向的角度β转动范围为-15~15°，燃气可以对耐火材料充分燃烧，可以有效解决隧道窑上下温差难题。5.本专利技术增加了PID控制器，可以监测窑内温度变化，实时改变调温烧嘴角度变化，燃气喷射速率，窑尾鼓风速率等，达到控制温度变化的作用。6.本专利技术增加了PID控制器，根据窑内烧成带压力制度，实时调节窑尾鼓风机改变窑尾鼓风风速以及预热带、烧成带、冷却带的压力值，控制窑内气氛性质，以利于烧成带前部砖坯的缓慢升温燃烧，砖块均匀加热可以避免出现黑心砖制品，避免在预热带后半部以及烧成带全部形成还原气氛出现砖块欠烧现象。附图说明图1为本专利技术隧道窑窑高截面图；其中，1为隧道窑窑底；2为温度传感器；3为调温烧嘴；4为支撑砖；5为窑体保温材料；6为防护盖板；7为调温烧嘴与窑高方向的角度β；9为第一电机；10为第一连接轴；11为第一连接块；12为球面副；13为第二连接块；14为调温烧嘴的管子；15为转动铰支座；19为第二电机；20为第二连接轴；图2为隧道窑窑长截面图；其中，16为调温烧嘴与窑长方向成一定角度α；17为烧结砖；18为鼓风机；图3为本专利技术中温度自动调节方法流程图；图4为温度自动调节方法执行机构模块连接图；图5为调温烧嘴上下摆动隧道窑内温度分布图；图6为调温烧嘴左右摆动隧道窑内温度分布图；图7为普通烧嘴隧道窑内温度场分布图。具体实施方式实施例1一种隧道窑环境调节方法，包括以下几个步骤：S1、在隧道窑内设置环境信息采集设备，环境信息采集设备用于采集隧道窑内待调节环境的环境参数，并将所述环境参数发送至控制器；S2、所述控制器根据所述环境信息采集设备所采集的环境参数，对系统参数进行调整，生成环境调节指令，并将所述环境调节指令发送至环境调节执行机构；S3、所述环境调节执行机构根据所述控制器发送的环境调节指令，对隧道窑内环境进行调节；所述环境调节执行机构包括：设置在窑体两侧的调温烧嘴以及设置于窑体尾部的鼓风机；所述环境信息采集设备包括多种类型的传感器，当单位时间内，控制器根据各传感器实时反馈的环境情况与用户设置值的差值小于预设范围时，生本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种隧道窑环境调节方法，其特征在于，包括以下几个步骤：S1、在隧道窑内设置环境信息采集设备，环境信息采集设备用于采集隧道窑内待调节环境的环境参数，并将所述环境参数发送至控制器；S2、所述控制器根据所述环境信息采集设备所采集的环境参数，对系统参数进行调整，生成环境调节指令，并将所述环境调节指令发送至环境调节执行机构；S3、所述环境调节执行机构根据所述控制器发送的环境调节指令，对隧道窑内环境进行调节；所述环境调节执行机构包括：设置在窑体两侧的调温烧嘴以及设置于窑体尾部的鼓风机；所述环境信息采集设备包括多种类型的传感器，当单位时间内，控制器根据各传感器实时反馈的环境情况与用户设置值的差值小于预设范围时，生成指示所述调温烧嘴以及鼓风机停止工作；否则，生成指示调节所述调温烧嘴的角度、烧嘴燃气喷射速率、烧嘴转动的角速度以及鼓风机的鼓风速率。

【技术特征摘要】
1.一种隧道窑环境调节方法，其特征在于，包括以下几个步骤：S1、在隧道窑内设置环境信息采集设备，环境信息采集设备用于采集隧道窑内待调节环境的环境参数，并将所述环境参数发送至控制器；S2、所述控制器根据所述环境信息采集设备所采集的环境参数，对系统参数进行调整，生成环境调节指令，并将所述环境调节指令发送至环境调节执行机构；S3、所述环境调节执行机构根据所述控制器发送的环境调节指令，对隧道窑内环境进行调节；所述环境调节执行机构包括：设置在窑体两侧的调温烧嘴以及设置于窑体尾部的鼓风机；所述环境信息采集设备包括多种类型的传感器，当单位时间内，控制器根据各传感器实时反馈的环境情况与用户设置值的差值小于预设范围时，生成指示所述调温烧嘴以及鼓风机停止工作；否则，生成指示调节所述调温烧嘴的角度、烧嘴燃气喷射速率、烧嘴转动的角速度以及鼓风机的鼓风速率。2.根据权利要求1所述的隧道窑环境调节方法，其特征在于，同一类型的所述传感器有多个，多个所述同一类型的传感器在隧道窑中以最大广度分布。3.根据权利要求1所述的隧道窑环境调节方法，其特征在于，所述传感器包括温度传感器、压力传感器、烟气流速传感器和烟气浓度传感器。4.根据权利要求3所述的隧道窑环境调节方法，其特征在于，所述温度传感器为热电偶温度传感器，通过热电偶温度传感器反馈Ti值，将Ti值与窑内温度T的差值进行比较，如果反馈到控制器为最大低温差，则通过电液比例阀控制窑尾风机的风速，加速整个窑内气体流速，满足窑内预热带、烧成带、冷却带的压力要求，达到最佳的烧成气氛，以利于烧成带前部砖坯的缓慢升温燃烧；如果...

【专利技术属性】
技术研发人员：许宁，许玥，王雪峰，侯贵华，
申请(专利权)人：盐城工学院，
类型：发明
国别省市：江苏;32