Устройство контроля пламени Советский патент 1983 года по МПК F23N1/02 

Н:и)Г)ретение относится к устройствам к(Я1троля факела горелки и может быть использовано на энергетических парогенератор;|Х, водогрейных котлах, сушилках и дру1ИХ огиетехнических установках. Известно устройство контроля факела горелки, содержащее корпус с батареей термоэлементов, воздействующей на исполнительный механизм подачи топлива в горелку 1. Однако быстрое действие этого устройства недостаточно вследствие больщой теплоемкости, как чувствительных элементов термобатареи, так и элементов коммутации. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является устройство контроля факела, содержащее корпус, выполненный в виде металлической трубы с каналами в боковых стенках для охлаждающего воздуха, и подложку из диэлектрика с расположенными на ней термоэлементами, соединенными с измерительным прибором 2. Недостатком данного устройства является низкое быстродействие, обусловленное несовершенством конструкции термоэлементов, погрешностью измерения излучения пламени и поверхностью подложки из диэлектрика. Цель изобретения - повышение быстродействия устройства. Ноставленная цель достигается тем, что в устройстве контроля пламени, содержащем корпус, выполненный в виде металлической трубы с каналами в боковых стенках для охлаждающего воздуха, и подложку из диэ тектрика с расположенными на ней термоэлементами, соединенными с измерительным прибором, с внешней стороны подложки закреплена зачерненная металлическая фольга, а термоэлементы выполнены в виде радиально расположенных пленочных секторов р и п типа проводимости, соединенных между собой в центральной и периферийной частях ПО.П.ЛОЖКИ. На фиг. 1 показана принципиальная схема устройства; на фиг. 2 - расположение термоэлементов. Устройство контроля пламени содержит корпус 1, выполненный в виде металлической трубы, в боковых стенках которой имеются каналы 2 для прохода охлаждающего воздуха, и подложку 3 из диэлектрика. Со стороны устройства, обращенной к пламени, к подложке из диэлектрика закреплена зачерненная металлическая фольга 4. С противоположной сторонь подложки из диэлектрика расположены термоэлементы 5, соединенные с измерительным прибором 6, который воздействует на исполнительный механизм 7, расположенный на линии подачи топлива к горелке 8. Устройство закрепляется в стенке 9 топки огнетехнического агрегата. Термоэлементы вынолнены (фиг. 2) в виде радиально расположенных пленочных секторов р-10 и п-11 типа проводимости, соединенных между собой в центральной части спаями 12 и в периферийной части - спаями 13 подложки. Электрические выводы идущие к измерительному прибору, присо единяются к контактным площадкам 14. Батарея термоэлементов изготовлена по планарной технологии, основанной на принципе создания в одной плоскости активных и пассивных элементов структурной схемы, огравичиваемь1Х маскированием при фотолитографических процессах или использовании специальных маСок. Последовательность операций планарной технологии изготовления пленочной батареи термоэлементов с использованием специальных металлических масок заключается в следующем. . Сначала на поверхность диэлектрического слоя через первую маску наносятся напылением в вакууме секторы термоэлементов р типа проводимости, а затем через вторую маску - секторы п проводимости. Пос.че этого через третью маску напыляются KOIIтактные площадки и коммутационные перемычки, соединяющие ветви р и п типа проводимости в термобатарею. В заключение к контактным площадкам прикрепляются (подпаиваются) электрические выводы, идущие на усилитель. Устройство работает следующим образом. При зажигании факела горелки 8 инфракрасное излучение поглощается зачерненной поверхностью металлической фольги 4 и создает в ней градиент температуры, который генерирует термо-ЭДС в термоэлементах 5. При этом спаи 12 термоэлементов, расположенные в центральной части подложки, нагреваются до максимальной температуры, т.е. являются горячими спаями, а спаи 13 на периферии подложки остаются холодными за счет охлажденных стенок. Сигнал через измерительный прибор 6 поступает на исполнительный механизм 7, поддерживая его Б открытом положении, и топливо поступает к горелке. За счет перепада давлений в топке и окружающем пространстве, холодный воздух, проходя через охлаждающие каналы 2, позволяют поддерживать низкую температуру корпуса устройства. В случае погасания факела горелки термо-ЭДС резко снижается, и исполнительный механизм 7 сразу же прекращает доступ топлива в горелку, чем предотвращает создание в топке опасных концентраций топлива и окислителя, и тем самым увеличивая безопасность работы обслуживающего персонала и надежность объекта в целом.

Зачерненная внешняя поверхность фольги и непосредственный тепловой контакт ее периферийной части с охлажденными -стенками стакана обеспечивают быстрое создание и релаксацию градиента температур соответственно при наличии и отсутствии факела горелки.

Восприятие указанного градиента температур термоэлементами, выполненными в виде радиально расположенных пленочных секторов р и п типа проводимости, повышает быстродействие работы устройства контроля пламени.

УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ ПЛАМЕНИ, содержащее корпус, выполненный в виде металлической трубы с каналами в боковых стенках для охлаждающего воздуха, и подложку из диэлектрика с paciioложенными на ней термоэлементами, соединенными с измерительным прибором, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия, с внешней стороны подложки закреплена зачерненная металлическая фольга, а термоэлементы выполнены в виде радиально расположенных пленочных секторов р и п типа проводимости, сселиченных между собой в центральной и першЬерийной частях подложки. I i (Л У////////. СО сд 00 li ///// 77 у/////////.

Я