Устройство розжига и контроля пламени Советский патент 1988 года по МПК F23N5/24 

//Пламя

даП

оо со со

СП

со

СП

Изобретение относится к теплоэнергетике, в частности к устройствам розжига и контроля пламени горелок, и может быть использовано на тепловых установках в энергетике, в черной металлургии, в газовой и химической промышленности.

Целью изобретения является пoвыuJeниe надежности.

На фиг. 1 представлена схема соединений элементов устройства; на фиг. 2 - принципиальная электрическая схема предлагаемого устройства.

Устройство розжига и контроля пламени горелки 1 (фиг. 1) содержит запальник 2 с источником 3 высокого напряжения, соединенный с высоковольтным электродом 4, электромагнитный клапан 5 и фотодатчик 6. Фотодатчик подсоединен к усилите;1ю 7 (фиг. 2) и компаратору 8, между выходом усилителя и входом компаратора установлен делитель 9 напряжения; Эле1 стронное реле 10 времени связано с электромагнитными реле 11 и 12 и соединено с усилителем 13 тока.

Контакты реле 12 (на схеме не показаны) соединены с электрическими цепями запальника 2 с источником 3 высоковольтного напряжения и электромагнитного клапана 5.

Реле времени имеет транзисторы 14 и 15, два переменных резистора 16 и 17, время- задаюпше конденсаторы 18 и 19, переключаемые контактом 20 электромагнитного реле 11. Электромагнитное реле 12 имеет контакт 21, подсоединяющий к выходу усилителя 7 дополнительный делитель 22 напряжения. Резистор 23 образует отрицательную обратную связь усилителя 7. Резистор 9 подсоединен через резистор 24 к неинвертирующему входу компаратора 8. Резисторы 25 и 26 образуют делитель напряжения, формирующий положительную обратную связь компаратора 8. К инвертируюп1.ему входу компаратора подключен конденсатор 27.

Выпрямитель соединен с реле времени через кнопку 28, для сигнализации различ- ны.ч положений устройства предназначены индикаторы 29-31 (светодиоды).

Устройство работает следующим образом.

При подаче питания на устройство розжига и контроля пламени на его лицевой панели загорается индикатор «Сеть 29 (фиг. 2 , что свидетельствует о готовности устройства к работе.

При кратковременном нажатии кнопки «Розжиг 28 напряжение с выпрямителя подается на базу транзистора 14. Транзистор открывается, срабатывает электромагнитное реле 12, включая своими нормально разомкнутыми контактами электро.магнитный кланан 5 и источник 3 высокого напряжения. Па лицевой панели устройства загорается индикатор «Запальник 30, сигнализируя о включении запальника 2.

Одновременно через нажатую кнопку 28 напряжение поступает на конденсатор 18

0

времязадающей цепочки и заряжает его. После отпускания кнопки «Роз жиг, транзистор 14 остается включенным за счет напряжения заряда конденсатора 18 на все вре- мя работы первой программы (10-15 с). Это время регулируется резистором 16.

Воспла.менение запальника 2, независимо на какой секунде отсчета вре.мени оно про- изощло, фиксируется фотодатчиком 6. ЭДС от датчика поступает па вход усилите.ля 7, усиливается и через делитель напряжения, включающий резистор 9, подается па инвертирующий вход компаратора 8. При помощи резистора 9 производится регулирование чувствительности.

Компаратор 8 является пороговым устройством и представляет собой онерациоп- ный усилитель с цепью положите; ьной обратной связи, под.аваемой с выхода усилителя па его неинвертирующий вход через резисторы 25 и 26. Резисторы определяют по0 рог срабатывапия компаратора на заданном уровне.

Другой делитель, включающий резисторы 9 и 24, позволяет рег у. щровать порог срабатывания в определенном интервале и

г обеспечивает надежнс е возвращение компаратора в исходное состояние ( -1) при погасании пламени. Этот же .целитель удерживает компаратор от переключения в момент его включения, а также на протяжении всег о времени, пока отсутствует сигнал о

Q наличии пламени.

Поступление па инвертирующий вход компаратора 8 напряжения, превышающего заданный уровень срабатывания, приводит выходпой сигнал в состояние ( + 1). С компаратора сигпа.ч ( + 1) через диод поступает

5 на базу транзистора 13 (уси;пггель тока), в коллекторную цепь которого включено электромагнитное реле II, управляющее исполнительными устройствами. При срабатывании транзистора 13 на ;|ицеиой напели устройства загорается индикатор «Г1.1амя показывающий наличие пламени запальника и подачу управляющего сигнала через контакты реле 11 па включение топливного клапана основной горелки или сигнального устройства.

5 Одновременно этот же сигна.: ( + 1) через резистор поступает на базу транзистора 15 и откр1 1вает его коллекторно-эмиттер- ный переход. Через этот переход проходит быстрый разряд конденсатора 18 - вык;1юче- ние первой программы отсчета времени.

0 Дальнейщее удержание в открытом состоянии транзистора 14 происходит за счет подключения конденсатора 19 через норма:1ьно разомкнутые контакты 20 реле 11. Koндe i- сатор 19 является элементо.м зарядной цепочки второй программы отсчега времени.

5 Заряд этого конденсатора осуществляется напряжением с вынрямите.чя через нормально замкнутые контакты 20 pe. ie 1 I. С момеьгга переключения контактов пачинается отсчет

0 3

времени совместной работы запальной и основной горелок. Это время называют «временем безонасности, оно выбирается в зависимости от производительности ос.новной горелки и устанавливается в пределах 2-; 5 с резистором 17.

После отработки второй программы времени транзистор 14 закрывается, реле 12 выключается, размыкая своими контактами подачу напряжения на клапан 5 запальника и источник 3 высокого напряжения. Пламя запальника гаснет и выключается индикатор «Запальник 30. Если в поле зрения фотодатчика попадает пламя основной горелки, то компаратор продолжает поддерживать на выходе уровень (), оставляя открытым транзистор 13 и включенным реле 11.

Отсутствие пламени основной горелки (невос 1ла 1епение, отрыв пламени) приводит компаратор в состояние (- 1) через выдержку времени до 1 с. Эта выдержка времени определяется емкостью конденсатора 27 и необходима для удтержания порогового устройства в состояние ( + 1) при кратковременном изменении сигнала с датчика пламени (пульсация пламени). Этот же конденсатор предотвращает ложное срабатывание порогового устройства от импульсных помех.

Транзистор 13 закрывается, отключая реле 11. Реле своими контактами размыкает подачу управляющего сигнала па топлив- 1Пз1Й клапан основной горелки. Подача топлива прекращается.

Автоматический переход с контроля пламени запальной горелки на контроль пламени основной осуп1.ествляется в тот момент, когда отработает вторая программа выдержки времени и отключится реле 12. Это реле своим контактом 21 подключает к выходу усилителя 7 дополнительный делитель 22 напряжения, с помощью которого изменяется уровень выходного напряжения, т.е.

для удержания порогового устройства в состоянии ( + 1) требуется больщая интенсивность излучения контролирующего пламени. Изменение выходного напряжения усилителя

7 может быть осуществлено и изменением резистора 23 отрицательной обратной связи при подключении теми же контактами реле 12 дополнительного резистора.

Изменение выходного напряжения усилителя 7 и возможность перемещения оптического датчика относительно корпуса запальника (а равно и относительно пламени основной горелки) позволяют управляющему прибору эффективно отличать пламя основной горелки от пламепи запальной.

5 Построение и взаимосв язь указанных элементов и узлов устройства позволяет осуществлять автоматический розжиг горе- лочного устройства с повьипенной надежностью и безопасностью эксплуатации.

0

20

Формула изобретения

1.Устройство розжига и контроля пламени, содержащее запальник, источник высоковольтного напряжения, электромагнит5 ный клапан, фотодатчик, подключенный к усилителю с делителем напряжения, и реле времепп, связанное с электромагнитными реле, контакты которых соединены с электрическими цепями запальника и электромагнитного клапана, отличающееся тем, что,

0 с целью повышения надежности, оно снабжено включенными последовательно компаратором на операционном усилителе и усилителем тока, причем компаратор подключен к делителю напряжения, усилитель тока соединен с реле времени, а фотодатчик

5 установлен возможностью перемещения относительно корпуса запальника.

2.Устройство по п. I, отличающееся тем, что фотодатчик выполнен в виде термостойкого пленочного полупроводникового фотоприемника.

В систему аЗтоматика. и сигнализации горелки

Изобретение позволяет повысить надежность розжига и контроля. Устройство содержит запальник с источником высокого напряжения, соединенный с высоковольтным электродом, электромагнитный клапан, фотодатчик. Последний подсоединен к усилителю (У) 7 и компаратору 8, между выходом усилителя, и входом компаратора установлен делитель напряжения. Электронное реле 10 времени связано с электромагнитными реле 1 I и 12 и соединено с У 13 тока. Фотодатчик выполнен в виде термостойкого пленочного полупроводникового фотоприемника. Устройство обеспечивает автоматический переход с контроля пламени запальной горелки на контроль пламени основной в тот момент, когда отрабать,- вает вторая выдержка времени и отключается реле 12. Это реле своим контактом 21 подключает к выходу У 7 дополнительный делитель 22 напряжения, с помощью которого изменяется уровень выходного напряжения. Резистор 23 образует отрицательную обратную связь У 7. Изменение выходного напряжения У 7 и возможность перемещения оптического датчика относительно корпуса запальника позволяет управляющему прибору эффективно отличать пламя основной горелки от пламени запальной. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. ел с

фи.е.1