Устройство розжига и контроля пламени Советский патент 1991 года по МПК F23N5/12 F23Q5/00 

Изобретение относится к автоматическому управлению и контролю пламени горелок в башенных печах агрегата непрерывного отжига жести и других теплотехнических объектах.

Целью изобретения является повышение надежности розжига и контроля пламени.

На чертеже представлена принципиальная схема устройства розжига и контроля пламени.

Оно содержит систему розжига пламени и систему контроля пламени. Система розжига пламени содержит трансформатор 1 с двумя вторичными обмотками, накопительный конденсатор 2, индукционную катушку 3, зыпрямительные диоды 4-6, выпрямительный мост 7, резистор 8, реле с контактами 9 переключения режимов, тиристор 10, стабилизатор 11 напряжения, запальник 12. состоящий из двух электродов - общего 13 и центрального 14, переменный резистор IS. Трансформатор, выпрямительные диоды и стабилизатор составляют блок питания устройства.

Система контроля пламени содержит блок 16 восприятия пламени и блок 17 контроля и управления Блок 16 восприятия пламени включает в себя дифференциальною цепь 18, содержащую конденсатор 19 и резистор 20, выпрямительные диоды 21, 22, конденсатор 23, транзистор 24. Блок 17 контроля и управления содержит задатчик 25 опорного напряжения, состоящий из резистора 26 и стабилитрона 27, / С-цепочку 28, состоящую из конденсатора 29 и резистора 30, усилитель 31, состоящий из транзистора 32 и резисторов 33, 34, несимметричный триггер 35, состоящий из транзисторов 36, 37, резисторов 38-43, конденсатора 44, электронные ключи 45, 46, содержащие транзисторы 47, 48, выпрямительный диод 49, тиристор 50, резисторы 51-53, реле 54 переключения режимов.

Вторичные обмотки трансформатора 1 через выпрямительные диоды 4, 5, через контакты 9 переключения режимов подключены к накопительному конденсатору 2, последовательно соединенному с первичной обмотО

оо

О5

го

С5

1

кой индукционной катушки 3, вторичная обмотка которой последовательно связана с центральным электродом 14 запальника 12 и переменным резистором 15. Электрод 13 запальника 12 заземлен.

К второй вторичной обмотке трансформатора 1 подключен выпрямительный мост 7, выходы которого соединены с входом стабилизатора 11 напряжения, выходы которого подключены к питающим входам блока 1 контроля и управления. Параллельно к накопительному конденсатору 2 и первичной обмотке индукционной катушки 3 подключен тиристор 10, управляющая цепь которого через резистор 8 и выпрямительный диод 6 подключена к вторичной обмотке трансформатора 1, к которой также подключена управляющая цепь тиристора 50 блока контроля и управления 17 через резистор 51 и выпрямительный диод 6.

Диод 6 пропускает отрицательную полуволну напряжения нижней обмотки трансформатора. Таким образом, тиристоры 10 и 50, а следовательно, и реле 54 переключаются при отрицательной полуволне в то время, как на катушку 3 с обмоток трансформатора напряжение не подается, что исключает возникновение искры на переключающих контактах.

К переменному резистору 15 подключен вход блока 16 восприятия пламени, который соединен через дифференциальную цепочку 18 и выпрямительный диод 22 с базой транзистора 24, которая через конденсатор 23 заземлена. Параллельно к диффе- оенциальной цепочке подключен выпрями- гельный диод 21 Коллектор транзистора 24 подключен к входу усилителя 31, который акже соединен с средней точкой задатчи- ка 25 опорного напряжения Задатчик опор- напряжения подключен к питающим выходам блока 17 контроля и управления. Йыход усилителя 31 подключен к входу несимметричного триггера 35, выход которого соединен с входом транзисторного ключа 45, Нагрузкой которого является последователь соединенное реле 54 с тиристором 50, причем реле 54 заблокировано выпрямительным диодом 49, к нагрузке транзисторного ключа 45 подключен вход транзисторного ключа 46 через резистор .52, переход база- эМиттер транзистора 48 зашунтирован резистором 53, выход транзисторного ключа подключен к базе транзистора 24

Устройство розжига и контроля пламени работает следующим образом В момент включения устройства конденсатор 29 RC-ue- пн 28 не заряжен, усилитель 31 закрыт, несимметричный триггер 35 находится в таком состоянии, что транзистор 36 з акрыт, транзистор 37 открыт, при этом соответ- ст венно открыты транзисторные ключи 45, 46. Реле 54, включенное в цепь нагрузки транзисторного ключа 45, срабатывает, контакты 9 переключения режимов с исходного положения «Контроль переключаются в положение «Розжиг.

В режиме розжига реле 54 подключает верхнюю обмотку трансформатора 1 к запальнику 12 через соответствующие элементы, происходит высоковольтный искровой разряд в межэлектродном пространстве, который воспламеняет тепливо, подаваемое в горелку. Напряжение данной обмотки намного больше напряжения нижней вторичной обмотки, подключаемой в режиме контроля наличия пламени.

Открытый транзисторный ключ 46 базу транзистора 24 подключает на «Землю, т. е. транзистор 24 по входу блокируется.

При этом происходит заряд конденсатора 29 через резистор 30, транзистор 37 и резистор 39. По мере заряда конденсатора 29 падение напряжения на резисторе 34 усилителя 31 достигает величины верхнего по0 рогового уровня, опрокидывающего несимметричный триггер 35 так, что транзистор 36 открывается, транзистор 37 закрывается. При этом транзисторные ключи 45, 46 закрываются, реле 54 обесточивается, контакты 9 переключения режимов возвращаются

5 в исходное положение «Контроль, транзистор 24 разблокируется.

При наличии пламени за счет ионизации атомов и молекул среды происходит уменьшение сопротивления межэлектродного пространства, возникает слабый электрический разряд, что приводит в свою очередь к увеличению тока в цепи, образованной вторичной обмоткой индукционной катушки 3, переменным резистором 15 и запальником 12. По мере повышения тока падение напряжения на резисторе 15 превышает опор0

5

ное напряжение, задаваемое стабилитроном 27, транзистор 24 открывается и заряд конденсатора 29 постоянно поддерживается через транзистор 24 Система остается в вышеописанном состоянии при наличии пла0 мени.

При отсутствии пламени из-за большого сопротивления межэлектродного пространства электрический разряд прекращается, ток в цепи запальник 12 - вторичная обмотка индукционной катушки 3 - переменный ре

5 зистор 15 уменьшается до нуля и при уменьшении величины напряжения на резисторе 15 ниже опорного транзистор 24 закрывается. После чего происходит разряд конденсатора 29, по мере разряда уменьшается напряжение на резисторе 34 и при достижении величины нижнего порогового значения триггер 35 опрокидывается так, что транзиС- тор 36 закрывается, транзистор 37 открывается. При этом открываются транзисторные ключи 45, 46, срабатывает реле 54, кон5 такты 9 переключения режимов подключают соответствующую обмотку трансформатора 1. Транзистор 24 блокируется транзистором 48. Конденсатор 29 начинает заряжаться через транзистор 37. В запальнике 12 происхо0

дит высоковольтный электрический искровой разряд.

Высоковольтное напряжение формируется следующим образом. При положительной полуволне переменного тока сети происходит заряд накопительного конденсатора 2 через первичную обмотку индукционной катушки 3, а при отрицательной полуволне открывается тиристор 10 по управляющей цепи через резистор 8 и выпрямительный .диод 6 и происходит разряд. На вторичной обмотке индукционной катушки при этом формируется высоковольтное напряжение.

При появлении пламени система, переключившись в режим «Контроль, остается в этом состоянии до исчезновения пламени. При невоспламенении топлива она производит постоянный розжиг и контроль за пламенем. Периодичность переключения с режима «Розжиг на «Контроль при этом задается параметрами #С-цепи 28.

0

Формула изобретения

Устройство розжига и контроля пламени, содержащее источник питания, индукционную катушку, к первичной обмотке которой присоединен конденсатор и тиристор, а к вторичной - запальник и блок восприятия пламени на транзисторе, соединенный с блоком контроля и управления, включающим реле с контактами переключения режимов, соединенное с управляющим электродом тиристора, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности, оно дополнительно содержит трансформатор, три диода и электронный ключ, причем первичная обмотка трансформатора подключена к источнику пи- 5 тания, а вторичные обмотки через два диода и контакты переключения режимов соединены с анодом тиристора, с катодом тиристора и через третий диод - с управляющим электродом тиристора, а электронный ключ подсоединен к базе транзистора блока восприятия пламени.

0

Изобретение относится к автоматическому управлению и контролю пламени горелок в башенных печах агрегата непрерывного отжига жести и других теплотехнических агрегатах Устройство содержит трансформатор 1, накопительный конденсатор 2. индукционную катушку 3, контакты реле 9 переключения режимов, тиристор 10, запальник 12, блок 16 восприятия пламени на транзисторе 24 и блок 17 контроля и управления с электронным ключом 46, соединенным с базой транзистора блока восприятия пламени Изобретение позволяет повысить надежность розжига и контроля пламени 1 ил