ГАЗОВЫЙ КЛАПАН Российский патент 2008 года по МПК F23N5/04 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к энергетике, в частности к газовым клапанам, используемым в устройствах для сжигания газообразного топлива, и может быть использовано в газогорелочных устройствах паровых и водогрейных котлов.

Уровень техники

Известен сопловый узел горелки, содержащий корпус с установленной за его пределами направляющей пластиной с отогнутым на заданный угол относительно ее плоскости навстречу потоку концом, при этом пластина со стороны, противоположной отогнутому концу, снабжена перпендикулярной продольной оси корпуса поворотной осью, а ее конец отогнут на угол 10-15° (см. а.с. СССР №989244, кл. F23D 13/26).

Недостатком данного соплового узла горелки является недостаточное смешение газа с первичным воздухом и качество сгорания.

Известна атмосферная газовая горелка, содержащая газовый регулятор, состоящий из блока регулирования, соединенного с датчиком температуры с помощью канала регулирования, блока контроля, соединенного с датчиками пламени, датчиками тяги каналом контроля, при этом она снабжена вторым газовым регулятором, состоящим из блока регулирования, соединенного с датчиками температуры и наружного воздуха, блока контроля, при этом второй газовый регулятор установлен с возможностью параллельного подключения полостей блоков контроля и датчика температуры наружного воздуха путем соединения с блоком регулирования второго газового регулятора, причем процентное соотношение подачи газа в горелку обоими регуляторами устанавливается кранами (см. пат. РФ №2196939, кл. F23N 1/10, F23D 14/60).

Недостатком данной горелки является низкая мощность из-за применения газовых регуляторов с пропускной способностью 12 м³/час каждого (газовые регуляторы с большей мощностью промышленностью не выпускаются). Вторым недостатком данной горелки является отсутствие электрического сигнала на включение-отключение горелки в зависимости от работы циркуляционных насосов электродвигателей дымососов и других электрических агрегатов отопительной системы.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому положительному эффекту и принятый автором за прототип является газовый клапан, состоящий из корпуса с блоком контроля и регулирования, верхней полостью, диафрагмой, мембраной с двухпозиционной заслонкой, дренажным соплом, соплом источника давления, мембраной с жестким центром и седлом клапана, каналом с жиклером и соединенный с газопроводом, причем с газопроводом посредством крана соединена горелка, а с корпусом газового клапана с помощью импульсных трубок соединена топка, датчики тяги, пламени и температуры, терморегулятор с датчиком, запальник с термобиметаллической пластиной и пусковой кнопкой. (см. Двухступенчатая атмосферная газовая горелка. РГУ-М1 руководство по эксплуатации (Са 2.574.023.РЭ ОАО «Завод Староруссприбор», 175200 г.Старая Русса, Новгородская область, ул. Минеральная, 24).

Недостатком данного газового клапана является сложность конструкции, невысокая надежность и отсутствие самоконтроля наличия пламени с подачей сетевого газа в управляемый терморегулятор основной горелки.

Раскрытие изобретения

Технический результат, который может быть достигнут с помощью предлагаемого изобретения сводится к самоконтролю наличия пламени, упрощению конструкции, повышению надежности горелки и выполнению дополнительной функции включения подачи газа по сигналу датчиков температуры, тяги.

Технический результат достигается с помощью газового клапана, соединенного с газопроводом и состоящего из корпуса с блоком контроля и регулирования, верхней полостью, диафрагмой, мембраной с двухпозиционной заслонкой, дренажным соплом, соплом источника давления, мембраной с жестким центром и седлом клапана, каналом с жиклером, причем с газопроводом посредством крана соединена горелка, а с корпусом газового клапана с помощью импульсных трубок соединены топка, датчики тяги, пламени и температуры, терморегулятор с датчиком, запальник с термобиметаллической пластиной и пусковой кнопкой, при этом он дополнительно снабжен датчиком сетевого газа, причем последний и сопло датчика пламени размещены последовательно над термобиметаллической пластиной запальника с возможностью открытия датчика сетевого газа с помощью пусковой кнопки, а блок контроля и регулирования газового клапана соединен посредством импульсной трубки с датчиком сетевого газа.

Краткое описание чертежей

На чертеже дан газовый клапан, общий вид.

Осуществление изобретения

Газовый клапан соединен с газопроводом (на чертеж не обозначен) и состоит из корпуса 1 с блоком 2 контроля и регулирования, верхней полостью 3 с диафрагмой 4, мембраны 5 с двухпозиционной заслонкой, дренажным соплом 6, соплом 7 источника давления, мембраной 8 с жестким центром, седла клапана 9, канала 10 с жиклером 11, при этом с газопроводом посредством крана 12 соединена горелка 13, а также с корпусом 1 соединены топка 14, датчик 15 тяги, терморегулятор 16 с датчиком 17, запальник 18 с термобиметаллической пластиной 19, над которой установлен датчик 20 сетевого газа, датчик 21 пламени, пусковая кнопка 22, при этом датчик 20 сетевого газа и сопло датчика 21 пламени размещены последовательно над термобиметаллической пластиной 19 запальника 18 с возможностью открытия датчика 20 сетевого газа с помощью пусковой кнопки 22, а блок 2 контроля и регулирования газового клапана соединен посредством импульсной трубки 23 с датчиком 20 сетевого газа, причем датчики тяги 15, температуры 17, пламени 21, сетевого газа 20 соединены с газовым клапаном импульсными трубками 23.

Газовый клапан работает следующим образом.

Нажатием на пусковую кнопку 22 приподнимают клапан датчика 20 сетевого газа, газ по импульсным трубкам 23 поступает на запальник 18 и в корпус 1 газового клапана. Запальник 18 зажигают, кнопку 22 удерживают до нагрева термобиметаллической пластины 19, после чего кнопку 22 отпускают, газ будет продолжать поступать на запальник 18 и в корпус 1. Клапан датчика пламени 21 закрывается, и если сопло датчика 17 температуры терморегулятора 16 окажется также закрытым и закрытым окажется сопло датчика 15 тяги, установленное в топке 14, то в верхней полости 3 возникает давление вследствие поступления газа через канал 10 и жиклер 11, под воздействием этого давления мембрана 4 переместит двухпозиционную заслонку 5 дренажного сопла 6 на сопло 7 источника давления, из полости над мембраной 8 с жестким центром отойдет от седла клапана 9, затем открывают кран 12, горелка 13 включается в работу.

При исчезновении тяги сопло датчика 15 тяги открывается, давление газа в верхней полости 3 скачкообразно уменьшается, двухпозиционная заслонка 5 перемещается с сопла 7 источника давления на дренажное сопло 6 в полость над мембраной 8 с жестким центром, из сопла 7 источника давления надтекает газ, мембрана 8 с жестким центром опускается на седло клапана 9, горелка 13 гаснет, то же самое происходит и при увеличении температуры теплоносителя выше точки настройки терморегулятора 16 вследствие открытия сопла датчика 17 температуры. При охлаждении теплоносителя, сопло датчика 17 температуры закрывается и газовый клапан автоматически открывается и включает горелку 13 в работу. При восстановлении тяги, вследствие открытия сопла датчика 15 тяги, газовый клапан автоматически открывается и включает горелку 13 в работу. При погасании пламени запальника 18 сопло датчика 21 пламени открывается и одновременно закрывается сопло датчика 20 сетевого газа. Давление в верхней полости 3 скачкообразно уменьшается, двухпозиционная заслонка 5 перемещается с сопла7 источника давления на дренажное сопло 6, над мембраной 8 с жестким центром возникает давление, под действием которого мембрана 8 с жестким центром опускается на седло клапана 9, прекращая подачу газа на горелку 13, которая гаснет, одновременно прекращается подача газа в канал 10 и жиклер 11, в этом случае необходимо, устранив причину погасания запальника 18, закрыть кран 12, и вручную осуществить розжиг горелки 13 как описано выше.

Предлагаемое изобретение по сравнению с прототипом и другими известными техническими решениями имеет следующие преимущества:

- функция самоконтролируемости;

- автоматическое регулирование температуры теплоносителя;

- упрощение конструкции;

- повышение надежности и мощности;

- наличие электрического сигнала на включение - отключение газового клапана;

- точность пропорционирования расхода газа и воздуха при изменении мощности горелки.

Изобретение относится к энергетике, в частности к газовым клапанам, используемым в устройствах для сжигания газообразного топлива, и может быть использовано в газогорелочных устройствах паровых и водогрейных котлов. Газовый клапан состоит из корпуса с блоком контроля и регулирования, верхней полостью, диафрагмой, мембраной с двухпозиционной заслонкой, дренажным соплом, соплом источника давления, мембраной с жестким центром и седлом клапана, каналом с жиклером и соединен с газопроводом, причем с газопроводом, посредством крана, соединена горелка, а с корпусом газового клапана с помощью импульсных трубок соединены топка, датчики тяги, пламени и температуры, терморегулятор с датчиком, запальник с термобиметаллической пластиной и пусковой кнопкой. Газовый клапан дополнительно снабжен датчиком сетевого газа, при этом последний и сопло датчика пламени размещены последовательно над термобиметаллической пластиной запальника с возможностью открытия датчика сетевого газа с помощью пусковой кнопки, а блок контроля и регулирования газового клапана соединен посредством импульсной трубки с датчиком сетевого газа. Изобретение позволяет обеспечить самоконтроль наличия пламени, упрощение конструкции, повышение надежности горелки и выполнение дополнительной функции включения подачи газа по сигналу датчиков температуры и тяги. 1 ил.

Газовый клапан, состоящий из корпуса с блоком контроля и регулирования, верхней полостью, диафрагмой, мембраной с двухпозиционной заслонкой, дренажным соплом, соплом источника давления, мембраной с жестким центром и седлом клапана, каналом с жиклером, соединенный с газопроводом, причем с газопроводом посредством крана соединена горелка, а с корпусом газового клапана с помощью импульсных трубок соединены топка, датчики тяги, пламени и температуры, терморегулятор с датчиком, запальник с термобиметаллической пластиной и пусковой кнопкой, отличающийся тем, что он дополнительно снабжен датчиком сетевого газа, при этом последний и сопло датчика пламени размещены последовательно над термобиметаллической пластиной запальника с возможностью открытия датчика сетевого газа с помощью пусковой кнопки, а блок контроля и регулирования газового клапана соединен посредством импульсной трубки с датчиком сетевого газа.