Устройство автоматического управления горелкой Советский патент 1990 года по МПК F23N5/24 

Изобретение относится к теплоэнергетике и предназначено для автоматического управления горелкой Котлов и теплогенераторов, работающих на жидком газообразном топливе Целью изобретения является повышение надежности.

На фиг„1 приведена структурная Схема устройства; на фиг„2 - принци- ю г)иальная схема блока контроля неис- Лравности.

Устройство содержит источник г итания, датчик 2 пламени, блок 3 Контроля пламени, блок 4 блокиро- J5 Йок, блок 5 контроля исправности, Генератор 6 импульсов, счетчик им- Пульсов, узел 8 временной задержкиу Схемы 9-12 совпадения, выходные транзисторные ключи 13-17, причем ключ 20 13 связан со схемой аварийной сиг- Йализации, ключ 14 управляет венти- Лятором горелки, ключ 15 - топлив- 1)ым клапаном, ключ 16 - трансформатором зажигания, ключ 17 - сервоприво- 25 Дом заслонки.

Устройство выполнено на микросхемах серии 511 в положительной логике, Источник 1 питания предназначен для питания микросхем стабилизирован- д йым напряжением.+15 В, катушек выход- Мых реле нестабилизированным напряже- Йием +24 Вив цепи контрольного электрода переменным напряжением 160 В. Датчик 2 пламени и блок 3 контроля , {шамени предназначены для контроля 1шамени горелки. Блок контроля пла- Мени выполнен на транзисторе и триг- |гере Щмитта, реализованном на логических элементах. 40

Блок 4 блокировок предназначен для контроля работы горелки и в случае аварийной ситуации для включения аварийной сигнализации с запоминанием и световой индикацией причины ава- д рии.

Генератор 6 импульсов предназначен для формирования прямоугольных импульсов частотой 1 Гц. Счетчик 7 импульсов предназначен для счета импульсов, генерируемых генератором, выполнен на двух микросхемах и представляет собой двоично-десятичный счетчик, производящий счет импульсов до 80, т.е. устройство управления горелкой отрабатывает программу пуска горелки за 80 с.

Узел 8 временной задержки предназначен для задержки выключения вен50

55

0

0

5

тилятора на время до 30 с с целью принудительной вентиляции топки в случае аварийного отключения горелки и состоит из времязадающей КС-цепи, транзистора и триггера Шмитта.

Схемы 9-12 совпадения предназначены для формирования временного интервала включения исполнительных реле в зависимости от состояния счетчика и выходных сигналов блока-блокировки. Блоки реализованы на транзисторе и логических элементах 2И-НЕ. Выходные ключи 13-17 выполнены на транзисторах.

Блок 5 контроля исправности содержит компаратор 18 напряжения, реализованный на логическом элементе 2И-НЕ, последовательно соединенные резистор 19 и конденсатор 20, транзисторный ключ 21 с резистором 22. Вход 23 подключен к источнику стабилизированного напряжения, вход 24 - к коллектору выходного транзисторного ключа, управляющего топливным клапаном, выход 25 - к входу асинхронной установки счетчика 7 импульсов„ При запертом выходном транзисторном ключе, управляющем топливным клапаном, транзисторный ключ 21 открыт и обеспечивает уровень логического нуля на входе компаратора 18,

Устройство работает следующим образом.

При включении устройства блок 4 блокировок выдает сигнал на включение вентилятора горелки. Если в течение 6 с контакты, замыкаемые датчиками напора воздуха и нормального давления газа, не замыкаются, то происходит разрыв цепи блокировок и по истечении 30 с отключение вентилятора горелки. В случае замыкания цепи блокировок в течение 6 с и включения вентилятора устройство автоматического управления отрабатывает программу запуска горелки. Счет секундных импульсов, генерируемых генератором, осуществляется до появления нулевого уровня на инверсном выходе четвертого разряда счетчика импульсов.

Время включения реле транзисторных ключей 14-17 соответствует определенному состоянию выходов счетчика, выходных сигналов блока блокировок и блока временной «задержки включения реле вентилятора. Ключ сервопривода заслонки включается при включении устройства управления горелкой, на 50-й секунде отключается и включается вновь на 80-й. Ключ трансформатора зжигания включается на 60-й секунде и отключается на 67-й. Ключ топливного клапана включается на 65-й секунде и отключается на , если топливо не воспламенилось. При воспламенении топлива и появлении сигнала от блока блокировок транзисторный ключ 15, управляющий топливным клапаном, остается включенным до момента погасания пламени или разрыва цепи блокировок.

Если по причине погасания пламени возникла аварийная ситуация, блок 4 блокировки выключает топливный клапа и включает схему аварийной сигнализации.

Контроль исправности цепей включения топливного клапана осуществляется в течение всей работы горелки с частотой генератора импульсов. При этом импульсы отрицательной полярности, получаемые после дифференцирования прямоугольных импульсов генератора, проходят через блок контроля пламени на транзисторный ключ 15, управляющий топливным клапаном. При отпирании транзисторного ключа 15 импульсы через резистор 22 (фиг.2) поступают на базу транзисторного ключа 21, вызывая его отпирание с частотой следования импульсов.

Если прохождение импульсов прекращается по какой-либо причине (обрыв, выход из строя элементов цепи включения топливного клапана), конденсатор 20 в течение 3 с заряжается до порога переключения элемента ком- паратора 18 напряжения, который, переключая, подает уровень логического нуля на входы асинхронной установки единицы в первом и четвертом разрядах счетчика 7 импульсов. На выходе первого и четвертого разрядов счетчика импульсов устанавливаются уровни логической единицы, а на выходе, связанном с блоком 4 блоки

ровок, - логический нуль, который включает схему аварийной сигнализации и отключает горелку.

Формула изобретения

1. Устройство автоматического управления горелкой, содержащее источник питания, датчик пламени, соединенный с блоком контроля пламени, второй вход которого соединен с генератором импульсов, а выход связан с блоком блокировок, первый выход

которого соединён через транзисторный ключ со схемой аварийной сигнализации, второй выход - через узел временной задержки и непосредственно со схемой совпадения, соединенной

с транзисторным ключом, управляющим вентилятором горелки, третий выход - через схему совпадения с транзисторным ключом, управляющим топливным клапаном, второй вход соединен со

связанным с генератором импульсов счетчиком импульсов, выходы которого через схемы совпадения соединены с транзисторными ключами, управляющими -трансформатором зажигания и сервоприводом заслонки, а также со схе мой совпадения, соединенной с транзисторным ключом, управляющим топливным клапаном, отличающееся тем, что, с целью повышения

надежности, содержит блок контроля исправности, причем первый вход блока контроля исправности соединен с источником питания, второй вход соединен с транзисторным ключом, управляющим топливным клапаном, а выход - со счетчиком импульсов.

2. Устройство по п.отличающееся тем, что блок контроля исправности содержит транзисторный ключ, компаратор напряжения, последовательно соединенные резистор и конденсатор, причем точка соединения последних связана с выходом транзисторного ключа и входом компарато- . ра напряжения.

23

25

Изобретение предназначено для автоматического управления горелкой преимущественно для котлов и теплогенераторов, работающих на жидком и газообразном топливе. Устройство содержит датчик 2 пламени с блоком 3 контроля пламени, блок 4 блокировок, генератор 6 импульсов, формирователь временных интервалов в виде счетчика 7 импульсов и логических схем 9-12 совпадения. Устройство снабжено узлом 5 контроля исправности, который содержит компаратор напряжения, транзисторный ключ, резистор и конденсатор. При включении блока питания 1 счетчик 7 устанавливается в нулевое состояние и начинает счет импульсов, генерируемых генератором. Схемы совпадения в зависимости от выходного кода счетчика формируют команды на выходные ключи, обеспечивая заданный алгоритм пуска горелки. 2 ил.

Фие.2