Изобретение относится к области контроля и регулирования работы тазовых теплотехнических объектов.
Известны устройства для защиты и регулирования отопительных котельных, содержащие исполнительный мембранный клапан с двумя полостями, управляемый реле-инвертором, связанным с датчиком типа «сопло - заслонка через каналы контроля и пропорционального регулирования. Такие устройства требуют дополнительных источников энергии (электрических, пневматических) и имеют другие недостатки.
Предлагается устройство, совмещающее функции контроля и регулирования в одном исполнительном элементе-клапане.
Сущность изобретения заключается в том, ЧТО реле-инвертор, управляемый датчиками самоконтролируемого канала защиты типа «сопло - заслонка, подключает полости клапана к каналам схем пропорционального регулирования, и, соответственно, к источнику давления для выключения газа и датчику регулирования для возможности подключения полостей клапана к схеме пропорционального регулирования при закрытых соплах датчиков контроля. В аварийном положении при открытых соплах датчиков контроля полости клапана подключаются к источнику давления и датчику регулирования, отключенному от источника давления.
На чертеже показана принципиальная автоматическая схема предлагаемого устройства.
Пусковая кнопка / при перемещении вниз фиксируется в открытом положении за счет усилия на эффективной площади подпружиненной мембраны, развиваемого давлением
газа, поступающего через сопло 2. Гидравлическое сопротивление дросселя 3 рассчитано только на переносную 4 и запальную 5 горелки. Поэтому при зал игании переносной горелки необходимо, чтобы кран 6 основной горелки 7 был закрыт. Если пусковая кнопка / запущена при открытом кране 6 основной горелки, то давление газа на выходе клапана S и в камере 9 ББЗ (блок безопасности при запуске) резко падает, и газ через сопло W перепускается из нижней Б верхнюю полость пусковой кнопки, а сопло 2 под действием пружины прикрывается. Таким образом, перекрывается подача газа через пусковую кнопку на горелки. При закрытом кране 6, нажав на
пусковую кнопку, открыв кран 7/ и воспламенив переносную горелку, устанавливают ее в гнездо в кладке топки. Затем, открыв кран 12, подают газ на запальную горелку, которая воспламеняется от переносной горелки. В гаки на определенном расстоянии от пламени устанавливают нормально открытый биметаллический датчик 13 типа «соило - заслонка, который, нагревшись от лучей пламени, прикрывает сонло. Прн этом, если сопла остальных датчиков - давле ;ия газа 14, Ц11ркуляции воды /5, тяги 16 и тсмиературы воды 17 - прикрыты, то поступающий через дроссели 18 и J9 в падмембранную полость релеинвертооа 20 газ повышает давление. Жесткий центр реле-инвертора перемещаясь вниз, перекладывает подпружиненную заслонку 21 с сопла 22 на сопло 23, и в надмембранном пространстве 24 клапана-отсекателя-регулятора (КОР) 8 устанавливается выходное давление. Одновременно нодпружиненная заслонка 25 нод действием жесткого цеитра реле-инвертора отводится от своего сопла, и газ от источника поступает на вход задатчика давления 26. Последний устанавливает в подмембранной полости 27 КОР заданное затяжкой пружины 28 давление и поддерживает заданное давление с помощью дросселя 29.
После запуска клапана-отсекателя-регулятора открытием крана 6 можно зажечь от запальной основную горелку. Запуск КОР при открытом кране 6 не удается не только из-за выключеной пусковой кнопки, но и потому, что даже при открытой пусковой кнопке в релеинверторе не устанавливается необходимого давления, так как давление на выходе КОР резко понижается с открытие.м крана 6. В данном случае дроссель 18 необходим не только для сглаживания флюктуации давления на выходе КОР, но н для согласования времени переходных процессов в пад и подмембранных камерах КОР.
Если при запуске исчезло пламя на запальной горелке н датчик пламени не успел запустить систему в работу, то во избежание загазо-вания топочного иро странства через запальную горелку предусмотрено выключение пусковой кнопки по истечении установленного на ББЗ времени (2-5 мин). Это время зависит от затяжки 30 и регулировки переменного дросселя 31. С момента открытия крана 12 запальной горелки происходит натекание газа через регулируемый дроссель 31 и сопло 32 блока ББЗ, и давление в камере 33 и нижней камере пусковой кнопки растет. По достижении установленного затяжкой пружины 34 давления отиускается пусковая кнопка. Пиевматический детектор 33 по прекращении подачи газа через КОР на газогорелочные устройства возвращает пуско1вую кнопку в исходное состояние.
При наличии одного из контролируемых параметров (погасании пламени, отклоненнн давления газа за допустимые пределы, прекращении циркуляции воды, понижении тяги ниже допустимого или нри выхлопе в топке, превышении температуры воды максимально допустимого значения и др.), а также обрывах импульсных линий канала защиты давлеиие в реле-инверторе падает, подпружиненная заслонка 21 перекладывается с сопла 23 на сопло 22, в иадмембранной нолости КОР устанавливается давление источника литания, и иодача газа иа горелки ирекращается. Одновременно подиружине1 ная заслонка 25 прикрывает свое сонло, иодача газа на задатчик давления 26 ирекращается н в нодмембранной полости КОР устанавливается атмосферное давление. Это обеснечивает надежное закрытие кланана КОР.
Величина выходного давления КОР определяется затяжкой пружины задатчика давления и не зависит от величины входного давления. Затяжкой этой пружины управляют датчики регулируемых величин.
Предлагаемую систему можно использовать для водогрейпых котлов. В данном случае вместо ненадежных н неудобных в эксплуатации жидкостных термобаллонов нрименяются две ж:естко связанные биметаллические пластины, установленные в потоке подогреваемой воды и наружного воздуха. Обе пластины при повыгпении температуры, прогибаясь, освобождают пружину, при понижении температуры зажимают ее. Таким образом, величина усилия затяжки пружины 28 оказывается равной сумме усилий двух биметаллических пластин, Которые изменяются в зависимости от температуры подогреваемой воды и наружного воздуха. Поэтому при понижении температуры воды и наружного воздуха давление на выходе КОР повышается, при повышении же этих температур - падает. Кроме того, на задатчике давления предусмотрен регулируемый упорный винт 36, с помощью которого устанавливается .минимально доиустимо е давление газа на выходе КОР.
Датчик тяги для совмещения контроля тяги и отсутствия выхлопа выполнен в виде камеры с подпружиненной мембраной, полость которой связана через пневматический детектор 35 и дроссель 37 с ды.моходом или с топочным пространством. При понижении тяги ниже заданного значения подпружиненная мембрана, перемещаясь, открывает обратное соило 38, связанное с каналом защиты, и КОР нрекращает подачу газа на горелки. При выхлопах камера датчика тяги быстро наполняется через детектор и медленно опорожняется через дроссель, что приводит в соответствие переходные процессы в камерах датчика тяги н реле-инвертора. Аналогично срабатывает КОР.
Сопло датчика циркуляции воды 15, связанное с каналом защиты, открывается при умеиьшении иерепада давлепий циркулируемой воды до (Рдн) и после РПН насоса (Рд„ - РПН) ниже установленной величины, подача газа на горе.тки прекращается. То же происходит ири открытии сопла датчика температуры воды 17, когда температура биметаллической заслонки, омывае1мой подогреваемой водой, превышает установленное значение. Датчик контроля давления газа Обеспечивает работу газогорелочных устройств в допустиMOM диапазоне давления. При давлении газа выЕте или ниже допустимого открывается соответствующее :опло. Минимальное значение давления газа, контролируемое также релеин.вертором, зависит от эффективной площади его мембраны и затяжки пружин его заслонок. Поэтому можно ограничиться только одной половиной датчика давления газа 14 по максимуму. Дроссель 39 обеспечивает самоконтроль импульсной линии до датчика и сглаживает флюктуации давления. Биметалл датчика пламени 13, как указывалось выше, находится 3 благоприятных условиях обтекающего газа и работает в разгруженном режиме, что обуславливает достаточно высокое быстродействие.
Предмет изобретения
Устройство для защиты и регулирования отопительных котельных, содержащее исполнительный мембранный клапан с двумя полостями, управляемый реле-инвертором, связанным с датчиками типа «сопло - заслонка через каналы контроля и пропорционального регулирования, отличающееся тем, что, с целью совмеще1-:ия функций контроля и регулирования в одном клапане для упрощения конструкции и повышения надежност, полости клапана подключены к каналам схемы пропорционального регулирования и, соответственно, к источнику давления для выключения газа и датчику регулирования с помощью указанного реле-инвертора для возможностл подключения полостей клапана к схеме пропорционяльного регулирования при закрытых соплах датчиков контроля, а также и к источнику давления и латчику регулирования, отключенному от источ)ика давления, в аварийном положения при открытых соплах датчиков контроля.
16 t 1 38 11
