Устройство для автоматического управления горелкой Советский патент 1989 года по МПК F23N5/24 

(Л

Изобретение относится к теплоэнергетике и позволяет повысить надежность устройства для автоматического управления горелкой, работающей в составе теплоагрегата. Устройство содержит датчики технологических параметров, генератор импульсов с делителем частоты и регулятор 6 температуры, соединенные с блоком 2 управления, связанными с индикатором 4 режима работы и через усилители 3 мощности с исполнительными механизмами горелки. Для повышения надежности устройство содержит шифратор, блок оперативной памяти, дешифратор, индикатор 5 первопричины аварии, логический блок и триггер. 6 ил.

-

со

СП

сд

00

о

Фие. /

Изобретение относится к теплоэнергетике, а именно к автоматическому управлению газовой горелкой, работающей в составе тенлоагрегата.

1Дель изобретения - повышение надежности устройства.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства для автоматического управления горелкой; на фиг. 2 - блок-схема анализатора аварийности; на фиг. 3 - блок-схема соединения генератора импульсов с делителем частоты с блоком управления; на фиг. 4 - диаграмма согласования работы исполнительных элементов; на фиг. 5 - программа управления горелкой (таблица состояний постоянного программируемого запоминающего элемента); на фиг. 6 - диаграмма состояний выходов делителя частоты от времени.

Устройство для автоматического управления горелкой (фиг. .1) содержит анализатор 1 аварийности, состоящий из щифри- тора, блока оперативной памяти, дешифратора и других элементов, блок 2 управления, усилители 3 мощности, индикатор 4 режима работы, индикатор 5 первопричины аварии, регулятор 6 температуры. Входы анализатора 1 аварийности подключены к датчикам технологических параметров, а его выходы - к блоку 2 управления, усилителям 3 мощности цифровому индикатору 5. Регулятор 6 температуры присоединен к блоку 2 управления, выходы которого соединены с индикатором 4 режима работы, усилителями 3 мощности и анализатором 1 аварийности. Один из выходов усилителей 3 мощности подключен к индикатору 4 режима работы, а к остальным подключены исполнительные механизмы горелки (не показаны).

Анализатор 1 аварийности (фиг. 2) содержит шифратор 7, блок 8 оперативной памяти, триггер 9, дешифратор 10 и логический блок 11, состоящий из восьми ло- гически,х элементов И и элемента НЕ. Входы шифратора подключены к датчикам технологических параметров и блоку 2 управления. Логический блок 11 соединен с частью датчиков технологических параметров и с блоком 2 управления, а его выход подключен к триггеру 9, выход которого в свою очередь подключен к блоку оперативной памяти. Второй вход 12 триггера 9 подключен к блоку 2 управления, а выход 13 триггера - к ycилитev ям 3 мощности. Выходы блока 8 оперативной памяти через дешифратор 10 соединены с индикатором первопричины аварии.

Генератор 14 импульсов (фиг. 3) подключен к блоку 2 управления через ключ 15 и делитель 16 частоты. В блок 2 управления входят постоянный программируемый запоминающий элемент 17, инвертор 18, резистор 19, кнопки «Пуск 20 и «Стоп 21 и тиристор 22. На клеммы 23 и 24 подается напряжение

5

питания, к клемме 25 подключен выход регулятора 6 температуры.

На диаграммах (фиг. 4) по оси абсцисс приведены различные состояния исполнительных механизмов горелки, а также режимов работы горелки, по оси ординат - состояние (операции) процесса запуска и горения.

Таблица состояний постоянного программируемого запоминающего элемента 17

0 (фиг. 3) показывает состояние ьыходных сигналов, поступающих на исполнительные элементы горелки в зависимости от состояния входных сигналов: блокировка аварийного сигнала датчика низкого давления возс духа (сигнал 26); управление индикацией режима работы «Розжиг (сигнал 27); управление первым соленоидальным клапаном, индикацией режи.ма работы «50% и блокировкой контроля «ложного пламени (сигнал 28); управление воздушной зас0 лонкой (сигнал 29); управление вторым соледоидальным клапаном (сигнал 30); управление индикацией режима работы «100% (сигнал 31); управление искровым генератором (сигнал 32); блокировка сигнала аварии, свидетельствующего об отсутствии факела в период розжигами блокировка входа счетчика с помощью ключа 15 после окончания цикла розжига (сигнал 33). На диаграммах состояний выходов делителя 16 частоты (фиг. 3) в процессе запусQ ка горелки и контроля ее работы, по оси ординат отложено время (с).

Устройство для автоматического управления горелкой работает следующим образом. Датчики технологических параметров контролируют состояние различных узлов го релки в процессе розжига и работы. В случае выхода параметра за пределы датчики изменяют свое состояние, сигнализируя об аварии.

Шифратор 7 формирует на выходах, которые подключены к блоку 8 оператив ной памяти, условный двоичный код причины аварии. Блок 8 фиксирует состояние своих выходов в момент возникновения аварийной ситуации по сигналу «О, поступающему в этом случае с триггера 9. Дешиф5 ратор 10 преобразует двоичный код причины аварии в десятичный для управления индикатором первопричины аварии. При возникновении аварийной ситуации на одном из входов логического блока 11 появляется «О. В исходном состоянии на входной

0 клемме 12 присутствует сигнал «О, который устанавливает триггер 9 в исходное состояние с сигналом «О на выходе 13. После пуска на вход 12 с блока 2 управления поступает сигнал «1, что обеспечивает возможность перебрасывания триггера 9 при

5 возникновении аварийной ситуации, что приводит к фиксации кода первопричины аварии блоком 8 оперативной памяти. Состояние триггера 9 сохраняется до тех пор, пока

на клемму 12 не поступает сигнал «О. Генератор 14 преобразует синусоидальное на- пряжение сети в прямоугольные импульсы, которые через- ключ 15 (на базе логического элемента 4И-НЕ) подаются на делитель 16 часоты, построенный на двоичных счетчиках. Выходы делителя 16 частоты подключены к постоянному программируемому запоминающему элементу 17, в который занесена программа управления горелкой (фиг. 5).

Сигналы логического уровня от датчика пламени, датчика низкого давления воздуха и других технологических датчиков подаются на входы анализатора 1 аварийности. Кроме того, с блока 2 управления на анализатор 1 аварийности поступает сигнал блокировки в начале продувки от датчика низкого давления воздуха, сигнал блокировки аварийного отключения горелки при отсутствии пламени в течение времени розжига и сигнал, разрешающий аварийное отключение горелки, если в течение времени продувки соответствующий датчик сигнализирует о наличии пламени («ложное пламя).

С анализатора 1 аварийности на усилители 3 мощности подается сигнал, который в случае аварии включает звонок, отсекает топливо, а также выключает индикатор 4 режима работы.

Первопричина аварийного отключения горелки фиксируется анализатором 1 аварийности и индицируется в виде кода на цифровом индикаторе 5. Сигнал регулятора 6 температуры подается на блок 2 управления, который управляет индикатором 4

10

15

дувки топки. Длительность продувки и поджога задается блоком 2 управления.

После нажатия кнопки «Пуск 20 (фиг. 3) открывается тиристор 22 и на резисторе 19 появляется сигнал «1, который инвертируется инвертором 18 и подается на блокирующий вход делителя 16 частоты. Это приводит к тому, что состояния выходов делителя 16 частоты начинают изменяться в соответствии с диаграммой (фиг. 6), а состояния выходов элемента 17 меняются в соответствии с записанной в нем программой (фиг. 5). В течение цикла розжига логический уровень сигнала на клемме 25 не учитывается. После успешного окончания розжига сигнал «О с выхода 33 элемента 17 воздействует на ключ 15, который фиксирует состояние выходов делителя 16 частоты, блокируя его вход. В дальнейшем в программе учитывается сигнал от регулятора 6 температуры на клемме 25. После пуска с клеммы 23 сигнал «1 поступает в усилитель мощности, который управляет вентилятором горелки, а также на клемму 12 анализатора 1 аварийности (фиг. 2). При нажатии кнопки «Стоп 21 на клемме 23 появляется сигнал «О, что приводит к выключению вентилятора и перебрасыванию триггера 9 анализатора 1 аварийности, если к этому времени последний оказывается в режиме запоминания аварии. На установочном входе делителя 16 30 частоты появляется сигнал «I, который устанавливает на всех его выходах сигнал «О, что приводит к переходу к тем командам, которые согласно программе соответствуют выключенному состоянию горелки. Если при неисправности делителя 16 часто20

25

режима работы, обеспечивает согласованную 35 ты на его выходе 33 не появляется в кон- работу усилителей 3 мощности и форми- продувки сигнал «1, то в соответствии Г- программой

с программой подача топлива в горелку исключается.

Применение постоянного программируерует сигналы управления и блокировок для анализатора 1 аварийности. Индикатор 4 режима работы предназначен для вывода следующей информации: «Розжиг, .«50%, Q мого запоминающего устройства позволяет «100%. Усилители 3 мощности преобра-- ко изменять программу автоматического

зовывают сигнал логического уровня в снг- управления горелкой. Введение в устройство

щифратора, блока оперативной памяти, дешифратора и индикатора первопричины аварии позволяет повысить надежность

щей подачу воздуха, искровым генератором 45 управления горелкой в процессе ее розжи- и звонком. (Диаграмма работы выходных работы.

налы управления исполнительными механизмами вентилятора, двумя соленоидальными клапанами топлива, заслонкой, регулируюФормула изобретения

цепей и индикации показана на фиг. 4). Вентилятор выключается только по сигналу остановки, что в случае аварийного отключения горелки обеспечивает защитную вен-Устройство для автоматического управ- тиляцию топки. Предусмотрен малый 0 ления горелкой, содержащее датчики тех- («50%) и больщой («100%) режимы горе- нологических параметров, генератор импульсов с делителем частоты и регулятор тем- ратуры, соединенные с блоком управления, связанным с индикатором режима работы и через усилители мощности - с исполнительными механизмами горелки, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности, оно дополнительно содержит шифратор, блок оперативной памяти, дешифрания. Изменение режима работы производится автоматически блоком 2 управления по сигналу регулятора 6 температуры после окончания цикла розжига.

Поджог топлива выполняется в режиме малого горения после предварительной про55

0

5

дувки топки. Длительность продувки и поджога задается блоком 2 управления.

После нажатия кнопки «Пуск 20 (фиг. 3) открывается тиристор 22 и на резисторе 19 появляется сигнал «1, который инвертируется инвертором 18 и подается на блокирующий вход делителя 16 частоты. Это приводит к тому, что состояния выходов делителя 16 частоты начинают изменяться в соответствии с диаграммой (фиг. 6), а состояния выходов элемента 17 меняются в соответствии с записанной в нем программой (фиг. 5). В течение цикла розжига логический уровень сигнала на клемме 25 не учитывается. После успешного окончания розжига сигнал «О с выхода 33 элемента 17 воздействует на ключ 15, который фиксирует состояние выходов делителя 16 частоты, блокируя его вход. В дальнейшем в программе учитывается сигнал от регулятора 6 температуры на клемме 25. После пуска с клеммы 23 сигнал «1 поступает в усилитель мощности, который управляет вентилятором горелки, а также на клемму 12 анализатора 1 аварийности (фиг. 2). При нажатии кнопки «Стоп 21 на клемме 23 появляется сигнал «О, что приводит к выключению вентилятора и перебрасыванию триггера 9 анализатора 1 аварийности, если к этому времени последний оказывается в режиме запоминания аварии. На установочном входе делителя 16 0 частоты появляется сигнал «I, который устанавливает на всех его выходах сигнал «О, что приводит к переходу к тем командам, которые согласно программе соответствуют выключенному состоянию горелки. Если при неисправности делителя 16 часто0

5

ты на его выходе 33 не появляется в кон- продувки сигнал «1, то в соответствии Г- программой

с программой подача топлива в горелку исключается.

Применение постоянного программируемого запоминающего устройства позволяет изменять программу автоматического

Формула изобретения

тво для автоматическо лкой, содержащее дат их параметров, генерато телем частоты и регул единенные с блоком уп с индикатором режим илители мощности - механизмами горелки что, с целью повышен дополнительно содержи оперативной памяти,

0

55

тор, индикатор первопричины аварии, логический блок и триггер, причем входы шифратора подключены к датчикам технологических параметров и блоку управления, а выходы через блок оперативной памяти и дешифратор - к индикатору первопричины аварии, входы логического блока

О/п SJnoMcff уп уав/гениа

Фа 2.2

подключены к датчикам технологических параметров и шифратору, а выход - к первому входу триггера, к второму входу которого подключен блок управления, первый выход триггера соединен с блоком оперативной памяти, а второй - с усилителями мощности.

f( индикатор / nefieenfttft uMb/

26 27 28 29

50 J/ S2 33

фаг.З

и SOAbUJOS g 5

,„ Абарийное

Продубка горение Jo. отключение

фиг. 5

Фие.6