Система регулирования горелки Советский патент 1992 года по МПК F23N5/00 

Изобретение относится к системам регулирования горелок для сжигания жидкого топлива в воздушно-реактивных двигателях, газоструйных нагревателях и других устройствах и может найти применение в теплоэнергетике.

Описана система регулирования горелки, включающая подводящие к горелке напорную линию жидкого топлива и напорную линию сжатого воздуха, установленные в напорных линиях отсечные клапаны и регуляторы расхода, электрозапальное устройство с запальной свечой, реле блокировки пуска, выполненное в виде реле давления, подмембранная полость которого сообщена с напорной линией подачи сжатого воздуха после отсечного клапана, а нормально разомкнутые контакты подсоединены в электрическую цепь питания электромагнита отсечного клапана, который установлен в напорной линии перед регулятором расхода, соединенный с напорной линией топлива после регулятора юпливовоздушный аккумулятор давления, установленный в напорной топливной линии после аккумулятора давления пусковой электромагнитный

клапан, подсоединенное к воздушной полости аккумулятора реле задержки выдачи и ограничения длительности пускового сигнала, выполненное в виде реле давления, включенного в электрическую цепь питания электромагнита пускового клапана и параллельно ему электромагнитного устройства, при этом в трубопроводе, сообщающем воздушную полость аккумулятора давления с подмембранной полостью реле, установлен жиклер, и датчик пламени, выполненный в виде реле давления, подмембранная полость которого сообщена с камерой сгорания горелки и которое содержит две пары контактов, из которых нормально замкнутые контакты подсоединены последовательно в электрическую цепь питания электрозапального устройства, нормально разомкнутые контакты вмонтированы в цепь питания электромагнита пускового клапана параллельно электрической цепи с контактами реле задержки выдачи и ограничения длительности пускового сигнала. Топливовоздушный аккумулятор подсоединен напорной воздушной линии трубопроводом, в котором установлен жиклер.

00

ixj

Х4 JOO iЈ

Однако известное устройство не обеспечивает достаточную надежность запуска при работе горелки на низкосортных топли- вах.

Целью изобретения является повышение надежности запуска при работе горелки на низкосортных топливах.

Цель достигается тем, что система регулирования дополнительно содержит систему подачи пускового топлива в топливовоздушный аккумулятор давления, включающую отсечной электромагнитный клапан, установленный в напорной линии пускового топлива, цепь питания электромагнитного клапана и термореле, включенное в цепь питания электромагнитного клапана, установленное в термочувствительной зоне горелки и сблокированное с включением отсечного электромагнитного клапана, установленного в линии основного топлива выше по потоку относительно регулятора расхода топлива.

Новым в предлагаемом техническом решении является применение топливовоз- душного аккумулятора давления для подачи в период запуска горелки пускового (легко- воспламеняе мого) топлива и системы автоматического включения подачи основного топлива и отключения подачи пускового топлива после воспламенения топливовоз- душной смеси и стабглизации пламени в камере сгорания горел и. Применение для запуска легковоспламеняемого топлива повышает надежность работы горелки,

Применение чускового топлива, подаваемого непосредственно перед запуском в камеру сгорания, в теплоэнергетических устройствах известно.

Однаю в предлагаемом техническом решении ta счет преимуществ топливной системы горелки, содержащей топливовоздушный аккумулятор давления, надежность запуска повышается не только в результате применения легковоспламеняемого топлива, но и в результате переменного, плавно уменьшающегося расхода топлива, вытесняемого из топливовоздушного аккумулятора давления во время запуска горелки.

В процессе исследований патентной и научно-технической литературы нами не обнаружены технические решения, сходные с заявленным решением, на основании чего делаем вывод и новизне и существенности заявленных отличий.

На чертеже изображена схема системы регулирования горелки.

Система регулирования горелки содержит подводящие к горелке 1 напорную линию 2 жидкого топлива и напорную линию 3 сжатого воздуха, установленные в напорных линиях отсечные клапаны 4 и 5 и регуляторы 6 и 7 расхода, электрозапальное устройство 8 с запальной свечой 9, реле 10 блокировки пуска, выполненное в виде реле

давления, подмембранная полость которого сообщена с напорной линией 3 подачи сжатого воздуха после отсечного клапана 5, а нормально разомкнутые контакты подсоединены в электрическую цепь питания элек0 трбмагнита 11 отсечного клапана 4, который установлен в напорной линии 2 перед регулятором 6, соединенный с напорной линией 2 после регулятора 6 топливовоздушный аккумулятор 12 давления и пусковой электро5 магнитный клапан 13, подсоединенное к воздушной полости аккумулятора 12 реле 14 задержки выдачи и ограничения длительности пускового сигнала, выполненное в виде реле давления, включенного в электриче0 скую цепь питания электромагнита 15 пускового клапана 13 и параллельно ему электрозапального устройства 8, при этом в трубопроводе 16, сообщающем воздушную полость аккумулятора 12 давления с под5 мембранной полостью реле 14, установлен жиклер 17, и датчик пламени, выполненный в виде реле 18 давления, подмембранная полость которого сообщена с камерой сгорания горелки 1 и которое содержит две

0 пары контактов, из которых нормально замкнутые контакты подсоединены последовательно в электрическую цепь питания электрозапального устройства 8, а нормально разомкнутые контакты вмонтированы в

5 цепь питания электромагнита 15 параллельно электрической цепи с контактами реле 14, Топливовоздушный аккумулятор 12 подсоединен к напорной воздушной линии 3 трубопроводом 19. в котором установлен

0 жиклер 20, В электрическую цепь питания электроагрегатов вмонтирован главный пусковой выключатель 21.

Система регулирования горелки содержит также, напорную линию 22 подачи пус5 кового топлива, вмонтированный в эту линию электромагнитный отсечной клапан 23, электромагнит 24 которого включен в электрическую цепь питания электромагнита 11 отсечного клапана 4, установленного в

0 напорной линии 2 подачи основного топлива, и термореле 25, установленное в термочувствительной зоне грелки 1 и содержащее нормально замкнутые контакты, подсоединенные в электрическую цепь электромаг5 нита 24, и нормально разомкнутые контакты, подсоединенные в электрическую цепь питания электромагнита 11. Нормально замкнутые контакты термореле 25 выполнены с замедлением, обеспечивающим опережение по времени замыкания и размыкания нормально разомкнутых (верхних) контактов соответственно при срабатывании и возврате термореле 25.

Устройство работает следующим образом.

Для запуска горелки открывают отсечной клапан 5 подачи сжатого воздуха, регуляторы 6 и 7 расхода устанавливают на заданные расходы топлива и воздуха, соответствующие рабочему режиму горелки, после чего включают главный пусковой включатель 21. Дальнейшая работа системы регулирования горелки происходит в автоматическом режиме в следующей последовательности. Когда давление воздуха в напорной линии 3 достигает заданного значения, реле 10 давления замыкает электрическую цепь питания электромагнита 11 и отсечной клапан 23 открывается. Пусковое топливо под давлением через регулятор 6 расхода топлива и через жиклер 20 поступает в топливовоздушный аккумулятор 12, сжимая находящийся в верхней полости аккумулятора воздух. При достижении максимального давления в подмембранной полости реле 14 давления, равного давлению в напорной линии 22 пускового топлива, замыкаются контакты реле 14 и включается электромагнит 15, в результате чего открывается пусковой электромагнитный клапан 13, обеспечивая подачу пускового топлива в горелку 1. Так как регулятор 6 настроен на определенный (ограниченный) расход топлива, то для заполнения аккумулятора топливом до срабатывания реле 14 давления потребуется определенный период времени, в течение которого происходит продувка горелки сжатым воздухом. Одно- времен но с открытием пускового клапана 13 включается в работу и электрозапальное устройство 8, питание которого обеспечивается контактами реле 14 через нормально замкнутые контакты реле 18 давления - на запальную свечу 9 подается разрядный ток с определенной частотой импульсов.

Жиклер 20 подобран на больший расход топлива по сравнению с регулятором 6, поэтому непосредственно после включения клапана 13 в горелку 1 подается большой расход топлива, превышающий расход топлива на рабочем режиме. Однако по мере расходования пускового топлива из аккумулятора 12 давление в нем уменьшается и соответственно уменьшается количество подаваемого топлива в горелку. Так как аккумулятор давления обеспечивает переменный, непрерывно уменьшающийся расход топлива,а электрозапальное устройство выдает разрядные импульсы на свечу 9 с определенной частотой, то в какой-то момент

времени в горелке создаются наиболее благоприятные условия для воспламенения смеси и надежной стабилизации пламени.

Сразу же после воспламенения топли- 5 вовоздушной смеси давление в горелке повышается, и при этом срабатывает реле 18 давления, которое разрывает цепь питания электрозапального устройства 8 и блокирует цепь питания электромагнита 15. Через

0 некоторый период времени, определяемый жиклером 17, давление в подмембранной полости реле 14 уменьшается настолько, что контакты реле размыкают цепь питания электрозапального устройства 8 и электро5 магнита 15, однако клапан 13 остается открытым, так как цепь питания электромагнита 15 уже заблокирована верхними контактами реле 18. Таким образом, в горелке автоматически устанавливается

0 рабочий режим, определяемый расходами топлива и воздуха в соответствии с настройкой регуляторов 6 и 7 расхода.

После воспламенения топливовоздуш- ной смеси конструкция горелки 1 в течение

5 некоторого времени нагревается, после чего установленное в термочувствительной зоне горелки термореле 25 срабатывает: замыкаются нормально разомкнутые контакты реле и с некоторым замедлением

0 размыкаются нормально замкнутые контакты реле. В результате этого включится электромагнит 11 и откроется отсечной клапан 4, установленный в напорной линии 2 подачи основного топлива, и с некоторым за5 медлением разорвется цепь питания электромагнита 24 и закроется отсечной клапан 23, установленный в напорной линии 22 подачи пускового топлива. Открытие электромагнитного клапана 4 и закрытие с

0 некоторым запаздыванием электромагнитного клапана 23 обеспечивают бесступенчатый переход работы горелки с пускового, топлива на основное топливо.

При неудавшемся запуске или случай5 ном срыве пламени при работе горелки давление в горелке уменьшается и реле 18 давления обесточивает электромагнит 15 - клапан 13 закрывается. Происходит продувка горелки сжатым воздухом. Конструкция

0 горелки охлаждается, что приводит к возврату термореле 25, в результате чего обесточивается электромагнит 11 и закрывается отсечной клапан 4 основного топлива и включается электромагнитный

5 клапан 23 пускового топлива. Топливовоздушный аккумулятор 12 заполняется пусковым топливом, давление в нем повышается до давления подачи в напорной линии 22 пускового топлива, после чего срабатывает реле 14 давления и включает nvoonotf клапан 13 и электрозапальное устройство 8, и цикл запуска с выходом горелки на рабочий режим и переходом работы горелки с пускового на основное топливо повторяется.

Технико-экономические преимущества заявленной системы регулирования горелки по сравнению с системой по основному изобретению состоят в повышении надежности запуска при работе горелки на низкосортных топливах.

Формул.а изобретения

Система регулирования горелки, содержащая отсечные клапаны и регуляторы расхода, установленные в напорных линиях подачи в камеру сгорания жидкого топлива и сжатого воздуха, датчик пламени, реле задержки выдачи и ограничения длительности действия пускового сигнала, пусковой выключатель, связанный электрической цепью с электрозапальным устройством и цепями питания электромагнитных клапанов, топливовоздушный аккумулятор, два жиклера и реле блокировки пуска, первый электромагнитный клапан установлен в напорной линии подачи жидкого топлива выше по потоку относительно регулятора расхода и используется в качестве отсечного, второй электромагнитный клапан установлен в той же напорной линии между регулятором расхода и камерой сгорания, первый жиклер, топливовоздушный аккумулятор, второй жиклер и реле задержки, выдачи и ограничения длительности и действия пускового сигнала соединены последовательно, причем первый жиклер связан с напорной линией подачи жидкого топлива в месте, расположенном между регулятором расхода и вторым электромагнитным клапаном для блокировки пуска, реле задержки выдачи и ограничения длительности пускового сигнала и датчик пламени выполнены в виде реле давления, имеющих каждое две полости, разделенные мембраной, связанной с электрическими контактами, подмембранная полость реле блокировки пуска соединена с напорной линией подачи воздуха, а через нормально разомкнутые электрические контакты этого реле цепь питания первого электромагнитного клапана связана с пусковым выключателем, подмембранная полость реле задержки, выдачи и ограничения длительности пускового сигнала соединена с вторым жиклером, d через нормально разомкнутые

контакты этого реле цепь питания второго электромагнитного клапана связана с пусковым выключателем, подмембранная полость датчика пламени соединена с камерой сгорания через его нормально замкнутые

контакты, электрозапальное устройство соединено с контактами реле задержки выдачи и ограничения длительности пускового сигнала, а через нормально разомкнутые контакты датчика пламени цепь питания

второго электромагнитного клапана дополнительно связана с пусковым выключателем, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности запуска при работе горелки на низкосортных топливах, содержит блок подачи пускового топлива в топли- вовоздушный аккумулятор давления, включающий отсечной электромагнитный клапан, установленный в напорной линии пускового топлива, цепь питания этого электромагнитного клапана и термореле, включенное в цепь питания последнего, установленное в термочувствительной зоне горелки и сблокированное с включением отсечного электромагнитного клапана, установленного в линии основного топлива выше по потоку относительно регулятора расхода.

21

,0J@TV

ft/or. лтш5о

i i

Оснтомиво

мм

(/x

8

S 2 13 $ |

Использование: теплоэнергетика в системах регулирования горелок для сжигания жидкого топлива. Сущность изобретения, система содержит блок подачи пускового топлива. Блок содержит электромагнитный клапан с цепью питания и термореле. Термореле включено в целью питания клапана и установлено в термочувствительной зоне горелки. Термореле сблокировано с включением отсечного электромагнитного клапана, установленного в линии основного топлива. 1 ил.