Устройство управления процессом горения Советский патент 1991 года по МПК F23N5/00 

Изобретение относится к теплоэнергетике, преимущественно применяется в управлении газовой горелкой.

Цель изобретения - повышение надежности.

На чертеже приведена схема устройства.

Устройство содержит блок управления 1, состоящий из RS-триггера 2, к S-входу коК выходу таймеркого блока 12 предварительной продувки подключен замыкающийся контакт переключателя 31 режима розжига, один из входов усилителя 32 мощности управляющих сигналов, таймерный блок розжига, состоящий из логического элемента И 33, первый вход которого подсоединен к выходу таймерного блока 12 предварительной продувки, а второй - ко входу логического инвертора 34 и к выходу

торого подключены конденсатор 3, резистор 4 и кнопка 5 Пуск, причем вторые

выводы конденсатора 3 и резистора 4 под-1Q логического инвертора 35, вход которого подсоединены к общему проводу, а кнопкаключей к конденсатору 36, подсоединенно- 5 Пуск к положительной шине источникаму вторым выводом на общий провод, питания. Ко входу R триггера 2 подклю-резистору 37, подсоединенному вторым вы- чены резистор 6, конденсатор 7 и катодводом к выходу таймерного блока 12 пред- диода 8, причем вторые выводы резисто-g варительной продувки, резистору 38, подсое кдиненному вторым выводом к аноду диода

ра 6 и конденсатора 7 подсоединены к общей шине, а анод диода 8 - к выводу кнопки 9 Стоп и к аноду диода 10. Второй вывод кнопки 9 подсоединен к положительной шине источника питания. Параллельно кнопке 9 подключен конденсатор 20 11 К выходу триггера 2 подключен вход таймерного блока 12 предварительной продувки. Таймерный блок 12 предварительной продувки состоит из логического элемента И-НЕ 13, первый вход которого подключен ко входу таймерного блока 12, а второй вход подключен к конденсатору 14, подсоединенному вторым выводом на общий провод, резистору 15, подсоединенному вторым выводом на вход таймерного блока 12

39, катод которого подсоединен к выходу таймерного блока 12 предварительной продувки.

25

Выход логического элемента И 33 подключен ко входу блока 32 усиления мощности управляющих сигналов и к первому входу блока 40 индикации режимов работы. Выход логического инвертора 34 подключен- к размыкающемуся контакту переключателя 31 режима розжига, переключающий контакт которого подключен к первому входу логического элемента И 41, входу усилителя 32 мощности управляющих сигналов, таймерному блоку прогрева топки, состоящепредварительной продувки, резистору 16, под- Q му из логического элемента И 42, первый соединенному вторым выводом к аноду ди-вход которого подсоединен к переключаюода 17, катод которого подсоединен ко вхо-щемуся контакту переключателя 31 режима

ду таймерного блока 12 предварительнойрозжига, третий вход подключен к выходу

продувки, логического инвертора 18, вход ко-терморегулятора 43, а второй вход подклю

торого подсоединен к выходу логического эле- чен к конденсатору 44, подсоединенному мента И-НЕ 13, логического элемента И- 35 вторым выводом на общий провод, резис- НЕ 19, первый вход которого подключен тору 45, подсоединенному вторым выводом к выходу логического инвертора 18, а второй вход подключен к конденсатору 20, подсоединенному вторым выводом на общий провод, резистору 21, подсоединенному вторым выводом к выходу логического инвертора 18, резистору 22, подсоединенному вторым выводом к аноду диода 23, катод которого подсоединен к выходу логического инвертора 18, логического инвертора 24, вход которого подсоединен к выходу логического элемента 45 сигналов, к третьему входу блока 40 ин- И-НЕ 19, логического элемента И-НЕ 25, дикации режима работы, ко входу логичес- первый вход которого подключен к выходу кого инвертора 49. К первому входу логи- логического инвертора 24, а второй вход ческого элемента ИЛИ 48 подключен выход подключен к конденсатору 26, подсоединенно- логического элемента И 50, первый вход кому вторым выводом на общий провод, ре- торого подключен к выходу логического зистору 27, подсоединенному вторым выво- 50 элемента И-НЕ 19, а второй - к выходу дом к выходу логического инвертора 24, логического инвертора 18. Ко входу таймер- резистору 28, подсоединенному вторым вы- ного блока 12 предварительной продувки водом к аноду диода 29, катод которого подключен вход усилителя 32 мощности уп- подсоединен к выходу логического инверто- равляющих сигналов и второй вход логи- ра 24, логического инвертора 30, вход ко- ческого элемента И 51, первый вход кото- торого подключен к выходу логического эле- 55 рого подключен к выходу логического элемента И-НЕ 25, а выход является выхо- мента И-НЕ 25, а выход - к четвер- дом таймерного блока 12 предварительной тому входу блока- 40 индикации режима продувки.работы. Устройство управления процессом го40

к переключающемуся контакту переключателя 31 режима розжига, резистору 46, подсоединенному вторым выводом к аноду диода 47, катод которого подсоединен к переключающемуся контакту переключателя 31 режима розжига. Выход логического элемента И 42 подключен к второму входу логического элемента ИЛИ 48 и к пятому входу усилителя 32 мощности управляющих

К выходу таймеркого блока 12 предварительной продувки подключен замыкающийся контакт переключателя 31 режима розжига, один из входов усилителя 32 мощности управляющих сигналов, таймерный блок розжига, состоящий из логического элемента И 33, первый вход которого подсоединен к выходу таймерного блока 12 предварительной продувки, а второй - ко входу логического инвертора 34 и к выходу

логического инвертора 35, вход которого подключей к конденсатору 36, подсоединенно- му вторым выводом на общий провод, резистору 37, подсоединенному вторым вы- водом к выходу таймерного блока 12 пред- варительной продувки, резистору 38, подсоединенному вторым выводом к аноду диода

39, катод которого подсоединен к выходу таймерного блока 12 предварительной продувки.

чен к конденсатору 44, подсоединенному вторым выводом на общий провод, резис- тору 45, подсоединенному вторым выводом сигналов, к третьему входу блока 40 ин- дикации режима работы, ко входу логичес- кого инвертора 49. К первому входу логи- ческого элемента ИЛИ 48 подключен выход логического элемента И 50, первый вход которого подключен к выходу логического элемента И-НЕ 19, а второй - к выходу логического инвертора 18. Ко входу таймер- ного блока 12 предварительной продувки подключен вход усилителя 32 мощности уп- равляющих сигналов и второй вход логи- ческого элемента И 51, первый вход кото- рого подключен к выходу логического элемента И-НЕ 25, а выход - к четвер- тому входу блока- 40 индикации режима работы. Устройство управления процессом го

к переключающемуся контакту переключателя 31 режима розжига, резистору 46, подсоединенному вторым выводом к аноду диода 47, катод которого подсоединен к переключающемуся контакту переключателя 31 режима розжига. Выход логического элемента И 42 подключен к второму входу логического элемента ИЛИ 48 и к пятому входу усилителя 32 мощности управляющих

рения также содержит анализатор 52 первопричины аварийного отключения, состоящий из блока 53 логических Д-триггеров, объединенных общим тактовым входом, выходы которых подключены ко входам ло- гического элемента ИЛИ-НЕ 54 и входам блока 55 индикации первопричины аварийного отключения, а первый Д-вход подключен к выходу логического элемента ИЛИ- НЕ 56, первый вход которого подключен- к выходу блока 57 индикации факела и ко входу логического инвертора 58, а второй вход подключен к выходу логического инвертора 35, второй Д-вход подключен к выходу логического элемента ИЛИ-НЕ 59, первый вход которого подключен к выходу логического элемента И 51 и к выходу логического элемента И-НЕ 25, третий, четвертый, пятый, шестой, седьмой Д-входы подключены к выходам датчиков аварийных режимов (не указаны), восьмой Д-вход подключен к выходу логического элемента ИЛИ-НЕ 60, первый вход которого подключен к выходу логического инвертора 61, у которого вход соединен с аварийным датчиком низкого давления воздуха (не указан), а второй вход подключен к выхо- ду логического элемента И-НЕ 13, тактовый вход подключен к катоду диода 10 и к резистору 62, второй вывод которого соединен с выходом логического элемента ИЛИ-НЕ 54 и входом логического инвертора 63, а выход логического инвертора 63 соединен со входом усилителя 32 мощности управляющих сигналов и резистором 64, второй вывод которого подключен к R-входу триггера 2.

Устройство работает следующим образом. При подаче напряжения питания по цепи конденсатором 11 - диод 8 - резистор 6 - конденсатор 7 протекает ток до полного заряжения конденсатора 11 и на R-входе триггера 2 возникает уровень напряжения логической единицы, который устанавливает на выходе триггера 2 логический нуль. На выходах логических элементов И-НЕ 13, 19, 25, 60, ИЛИ-НЕ 54, логических инверторов 35, 49, 58 устанавливаются логические единицы. На выходах остальных логических элементов устанавливаются логические нули. Датчики аварийных режимов при недопустимых параметрах эксплуатации выдают на устройство логические единицы. При нажатии кнопки 5 Пуск на S-вход триггера 2 подается логическая единица. На выходе триггера 2 устанавливается логическая единица, которая поступает на вход усилителя 32 мощности управляющих сигналов, и включается вентилятор подачи воздуха, на второй вход логического элемента И 51, на выходе которого уста- навливается логическая единица и подается на четвертый вход блока 40 индикации режимов работы и включается индика0

0 5 5 0

5 5 0

ция Продувка, а также на вход таймер- ного блока 12 продувки. В таймерном блоке 12 продувки логическая единица подается на первый вход логического элемента И-НЕ 13, а на второй вход логического элемента И-НЕ 13 подается плавно нарастающее напряжение заряда конденсатора 14, которое обеспечивается током, протекающим через резистор 15 и обратным током диода 17. При достижении на конденсаторе 14 напряжения порога срабатывания на выходе логического элемента И-НЕ 13 устанавливается логический нуль, который подается на второй вход логического элемента ИЛИ-НЕ 60, чем снимает блокировку контроля давления воздуха, а также на вход логического инвертора 18, на выходе которого устанавливается логическая единица. Напряжение логической единицы с выхода логического инвертора 18 подается на второй вход логического элемента И 50, и устанавливает на его выходе логическую единицу, которая подается на первый вход логического элемента ИЛИ 48 и устанавливает на его выходе логическую единицу, которая подается на вход усилителя 32 мощности управляющих сигналов, и открывается заслонка подачи воздуха. Следовательно, продувка топки будет производиться на полной производительности -вентилятора. Напряжение логической единицы с выхода логического инвертора 18 также подается на первый вход логического элемента И-НЕ 19, а на второй вхоч логического элемента И-НЕ 19 подается плавно нарастающее напряжение заряда конденсатора 20, которое обеспечивается током, протекающим через резистор 21. и обратным током диода 23. При достижении на конденсаторе 20 напряжения порога срабатывания на выходе логического элемента И - НЕ 19 устанавливается логический нуль. который подается на вход логического инвертора 24 и на первый вход логического элемента И 50, устанавливая на его выходе логический нуль, который подается на первый вход логического элемента ИЛИ 48, устанавливая на его выходе логический нуль, который подается на вход усилителя 32 мощности управляющих сигналов и снимает питание с заслонки подачи воздуха. Следовательно, заслонка подачи ха закрывается и прекращается продувка топки на полной производительности вентилятора. Дальнейшая продувка перед розжигом горелки происходит при закрытой заслонке и необходима для стабилизации воздушного потока. На выходе логического инвертора 24 устанавливается логическая единица, напряжение которой подается на первый вход логического элемента И-НЕ 25, а на второй вход логического элемента И-НЕ 25 подается плавно нарастающее напряжение заряда конденсатора 26, которое обеспечивается током, протекающим через

резистор 27, и обратным током диода 23. При достижении на конденсаторе 26 напряжения порога срабатывания на выходе логического элемента И-НЕ 25 устанавливается логический нуль, который подается на вход логического инвертора 30 и на первый вход логического элемента И 51, на выходе которого устанавливается логический нуль, который подается на четвертый вход блока 40 индикации режимов работы и отключается индикация Продувка. На выходе логического инвертора 30 устанавливается логическая единица, которая подается на второй вход логического элемента ИЛИ-НЕ 59 и включает блокировку контроля исправности блока 57 индикации факела, на вход усилителя 32 мощности управляющих сигналов и открывает электромагнитный клапан подачи газа на запальную горелку, на первый вход логического элемента И 33 и устанавливает на его выходе логическую единицу, которая подается на вход усилителя 32 мощности управляющих сигналов и включает искровой генератор, а также на первый вход блока 40 индикации режимов работы и включает индикацию Розжиг. На вход логического инвертора 35 подается плавно нарастающее напряжение заряда конденсатора 36, которое обеспечивается током, протекающим через резистор 37 и обратным током диода 39. При достижении на конденсаторе 36 напряжения порога срабатывания на выходе логического инвертора 35 устанавливается логический нуль, который подается на второй вход логического элемента ИЛИ-НЕ 56 и выключает блокировку контроля наличия пламени, на второй вход логического элемента И 33 и устанавливает на его выходе логический нуль, на вход логического инвертора 34 и устанавливает на его выходе логическую единицу. Логический нуль с выхода логического элемента И 33 подается на вход усилителя 32 мощности управляющих сигналов и отключает искровой генератор, на первый вход блока 40 индикации режимов работы и отключает индикацию Розжиг. Логическая единица с выхода логического инвертора 34 через замкнутые контакты переключателя 31 режимов работы подается на вход усилителя 32 мощности управляющих сигналов и открывает электромагнитный клапан малого горения на первый вход логического элемента И 41 и устанавливает на его выходе логическую единицу, которая подается на второй вход блока 40 индикации режимов работы и включает индикацию Малое горение на первый вход логического элемента. И 42, на второй вход которого подается плавно нарастающее напряжение заряда конденсатора 44, которое обеспечивается током, протекающим через резистор 45, и обратным током диода 47. Следовательно, переход на большое горение возможен только после прогрева

топки на режиме малого горения. При достижении на конденсаторе 44 напряжения порога срабатывания и наличии на выходе терморегулятора 43 логической единицы на

выходе логического элемента И 42 устанавливается логическая единица, которая подается на вход усилителя 32 мощности управляющих сигналов и открывает электромагнитный клапан большого горения, на второй вход логического элемента ИЛИ 48

и устанавливает на его выходе логическую единицу, которая подается на вход усилителя 32 мощности управляющих сигналов и открывает заслонку по воздуху, на третий вход блока 40 индикации режимов

работы и включает индикацию Большое горение, на вход логического инвертора 49, на выходе которого устанавливается логический нуль, который подается на второй вход логического элемента И 41 и устанавливает на его выходе логический нуль,

0 который подается на второй вход блока 40 индикации режимов работы и отключает индикацию Малое горение. При достижении на датчике терморегулятора 43 заданной температуры на выходе терморегулятора 43

с устанавливается логический нуль, который переводит управление и индикацию в режим Малое горение.

На выходе блока 57 индикации факела, при наличии пламени в топке, устанавли0 вается логическая единица. Остальные датчики контролируемых параметров, при выходе на аварийный режим работы, устанавливают на выходе логическую единицу. Следовательно, при возникновении аварийного режима работы на одном из Д-входов

5 блока 53 логических Д-триггеров установится логическая единица. Блок 53 логических Д-триггеров, у которого на С-входе установлена логическая единица, удерживающая его в режиме записи, установит на соответствующем выходе логическую единицу, которая поступит на соответствующий вход блока 55 индикации первопричины аварийного отключения и включит индикацию первопричинь( аварийного отключения, а также на вход логического элемента ИЛИ-НЕ

5 54, на выходе которого установится логический нуль. Логический нуль с выхода логического элемента ИЛИ-НЕ 54 поступает через резистор 62 на С-вход блока 53 логических Д-триггеров и устанавливает блок 53 логических триггеров в режим хра0 нения информации, а также на вход логического инвертора 63 и устанавливает на его выходе логическую единицу. Логическая единица с выхода логического инвертора 63 поступает на вход усилителя 32 мощности управляющих сигналов и вклю5 чает звуковую сигнализацию аварийного отключения, а также через резистор 64 на R-вход триггера 2, на выходе которого устанавливается логический нуль.

По первым входам логических элементов 13, 19, 25 и 42 таймерные блоки приходят в исходное состояние и отключаются все исполнительные механизмы. Конденсаторы 14, 20, 26, 36, 44 разряжаются s соответственно по цепям: диоды 17, 23, 29, 39, 47 и резисторы 16, 22, 28, 38, 46. Резисторы 16, 22, 28, 38 и 46 ограничивают ток разряда конденсаторов.

Снятие индикации первопричины аварий10Формула изобретения

Устройство управления процессом горения, содержащее блок индикации факела, таймерный блок предварительной продувки, связанные с ним таймерные блоки розжига и перегрева топки, имеющие RC-цепочки и датчики аварийных параметров, отличающееся тем, что, оно дополнительно Содержит анализатор первопричины аварийного

ного отключения и отключение звуковой сиг- 1° отключения, входы которого связаны с дат- нализации аварийного отключения произво-чиками аварийных параметров, таймерными

дится путем нажатия кнопки Стоп. Приблоками и блоком индикации факела, переэтом на С-вход блока 53 логическихключатель режимов розжига, связанный с

триггеров через диод 10 поступает логи-таймерными блоками, и блок управления,

ческая единица, которая переводит триггеры 15 имеющий RS-триггер, на входы которого в режим записи.подключены параллельно на общую шину

конденсатор и резистор, а также замыкаюВыключение работающего устройства про- щиеся на шину питания кнопки «Пуск изводится нажатием кнопки 9 Стоп. При этоми «Стоп, и два диода, через первый из

на R-вход триггера 2 через диод 8 пода-которых кнопка «Стоп подключена к R-вхоется логическая единица, которая устанав- 20 ду триггера, а второй диод подключен ано- ливает на выходе триггера 2 логическийдом к кнопке «Стоп, а катодом связан

нуль. Переключатель 31 режима розжигас анализатором первопричины аварийного

дает возможность производить розжиг наотключения, содержащим блок Д-триггеров с

запальной горелке или на основной горел-количеством входов по числу датчиков аваке в режиме малого горения. Резисторы 2с Рийных параметров, три логических эле- 62, 64 ограничивают нагрузку на выходемента ИЛИ-НЕ, три логических инвертора

логического элемента 54, инвертора 63 прии блок индикации первопричины аварийнонажатии кнопки 9 Стоп.го отключения, соединенный с выходами блока Д-триггеров, входы которого связаны с

Включение диодов 17, 23, 29, 39, 47 позво-датчиками аварийных параметров, блоком инляет ускорить разряд конденсаторов 14, 20, зо Дикации факела и таймерными блоками че- 26, 36, 44, а правильно выбранная зависи-рез логические элементы ИЛИ-НЕ и логические инверторы и непосредственно с катодом второго диода блока управления, таймерные блоки дополнительно содержат диоды, подключенные параллельно резисто- 35 рам в RC-цепочках.

мость обратного тока от температуры позволяет компенсировать положительный температурный коэффициент емкости конденсаторов 14, 20, 26, 36, 44 и изменение тока утечки от температуры.

s10Формула изобретения

Изобретение относится к теплоэнергетике. Цель изобретения - повышение надежности работы горелки Таймерные блоки выполнены на базе логических элементов И-НЕ 33 и 42, у которых время- задающие RC-цепочки подключены ко вторым входам и имеют различные времена заряда и разряда конденсаторов 36 и 44. Блок 1 управления выполнен на RS-триг- гере 2 и имеет защиту от импульсных помех по входам, анализатор 52 первопричины аварийного отключения имеет возможность расширять количество контролируемых параметров, переключатель 31 режима розжига позволяет применять предлагаемое устройство для управления любой горелкой. 1 ил. 23 8 3s (Л О5 к о 1 | 1