Устройство для регулирования и защиты отопительной котельной Советский патент 1976 года по МПК F23N5/00 

1

Изобретение касается автоматизации газовых теплотехнических объектов и может быть использовано для регулирования и защиты отопительных котельных.

Известно устройство для регулирования и защиты отопительной котельной, содержащее исполнительный мембранный клапан с блоком контроля и регулирования номинального режима и блок управления запальной горелкой.

Однако такое устройство не обеспечивает достаточно широкого диапазона работы котельной и сложно по конструкции.

Целью изобретения является расширение диапазона работы отопительной котельной и упрощение конструкции.

Это достигается тем, что исполнительный клапан выполнен двухмембранным, к одной из полостей которого подключен блок регулирования минимального режима, соединенный с блоком контроля, а к последнему дополнительно подсоединен блок управления запальной горелкой.

На чертеже показано предлагаемое устройство.

Оно содержит исполнительный клапан 1, блок 2 контроля и регулирования номинального режима, блок 3 управления запальной горелкой и блок 4 регулировани.ч минимального режима.

Исполнительный клапан 1 содержит седло 5, жесткие центры 6 и 7 мембран, упор 8, полости 9 и 10, контакты 11, канал 12.

Блок контроля и регулирования номинального режима содержит подпружиненную заслонку 13, мембрану 14, полость 15, канал регулирования 16, датчик перегрева 17 с заслонкой 18, датчик давления 19, датчик циркуляции воды 20, датчик дутьевого вентилятора 21 и прочие датчики 22.

Блок управления запальной горелкой содержит дроссели 23 и 24, л есткие центры 25 и 26 мембран, полости 27 и 28, контакты 29 и 30, кнопку пуска 31, подпружиненную заслонку 32, дроссель 33. канал 34 с датчиками тяги 35, пла.мени 36 и кнопкой «стон 37. Датчик тяги 35 содержит заслонку 38 сопла 39, помещенную на мембране, и контакты 40.

Блок регулирования минимального режима содержит подпружиненную заслонку 41, жесткий центр 42 мембраны, полость 43, дроссель 44, канал 45 с датчиком температуры 46 с биметаллической заслонкой 47, помещенной в

камеру 48 и соединенной со второй биметаллической нластнной 49.

Запальник 50, соединенный с выходом блока управления запальной горелкой, содержит козырек 51, образующий камеру га овоздушной смеси, в которой помещена спираль 52

розжига, параллельно которой подсоединена сигнальная лампочка 53.

Горелка 54 соединена с выходом исполнительного клапана 1, а в случае использования смесительной горелки, соединяется с регулятором подачи воздуха с камерой 55 и поворотной заслонкой 56.

Выход исполнительного клапана соединен через регулируемый дроссель 57 с узлом 58 блокировки и сигнализации с жестким центром 59 мембраны и с контактами 60 и 61. Контакты 61 соединены с электрозвонком 62 через выключатель 63.

Контакты 11, 29, 30, 40 и спираль 52 соединены последовательно и подпитываются источником 64 электроэнергии напряжением ЗВ.

Устройство работает следующим образом.

Кратковременным нажатием на кнопку пуска 31 сбрасывают порцию газа в линию эвакуации, в полости 28 клапана кратковременно устанавливается атмосферное давление, жесткий центр 26 под действием давления газа снизу отрывается от седла и фиксируется в верхнем положении, замкнув контакты 30, а в полость 28 через дроссель 33 начинает поступать газ, повышая в ней давление; с выхода блока 3 управления запальной горелкой газ поступает в полости 15, 27, 43 через дроссели 23, 24, 44 и на запальник 50. При наличии разрежения в топке контакты 40 оказываются замкнутыми, а сопло 39 - прикрыто заслонкой 38 благодаря разрежению в датчике тяги 35. Остальные контакты 29 и 11 цепи розжига в исходном состоянии также замкнуты, поэтому на спираль 52 от источника 64 подается напряжение и она накаляется, загорается сигнальная лампочка 53 и газовоздушная смесь в запальнике, направляемая козырьком 51 на спираль 52, воспламеняется. Теплоизлучение и непосредственный контакт тыльной части пламени с биметаллическим датчиком пламени 36 приводят к прикрытию сопла датчика. Такое расположение датчика относительно факела в потоке газовоздушной смеси повышает его долговечность и быстродействие. В полости 27 блока 3 через дроссель 23 повышается давление, так как соила всех датчиков канала 34 контроля оказываются прикрытыми. Жесткий центр 25 мембраны, перемещаясь вниз, размыкает контакты 29, обесточивая спираль 52 и переместив заслонку 32 с верхнего на нижнее сопло, прекращает поступление газа через дроссель 33 в полость 28, связав последнюю с атмосферой. При этом, жесткий центр 26 фиксируется в верхнем положении, а на воспламененный запальник продолжается подача газа. Одновременно, если сопла датчиков каналов регулирования 45 и 16 окажутся также прикрытыми, блоки 2 и 4 срабатывают аиалогичным образом, причем из-за наличия .аросселя 44 сначала срабатывает блок 2, а затем - блок 4. Это приводит вначале к перемещению жесткого центра 6 от седла 5 к жесткому центру 7 второй мембраны, а затем к

совместному перемещению обоих жестких центров вверх до упора. Следовательно, горелка 54 воспламенившись от запальника 50 вначале будет работать на минимальном режиме, а затем перейдет на номинальный режим работы. При достижении регулируемым параметром заданного значения сопло датчика температуры 46 открывается, и мембрана 42 с заслонкой 41, переместившись вверх, восстановит в полости 10 давление источника газа. В результате этого мембраны с жесткими центрами 6 и 7 опустятся вниз до упора 8, значительно снизив расход газа через седло 5 и горелка 54 нерейдет на минимальный режим работы. Уменьшение же значения регулируемого параметра вызовет закрытие сопла датчика температуры 46 и обратное срабатывание блока 4, переводя работу горелок на номинальный режим. Таким образом, реализуется поддержание регулируемого параметра вблизи заданного значения.

Автоматическая коррекция температуры воды, измеряемой биметаллической пластиной 49, осуществляется в зависимости от температуры иаружного воздуха, измеряемой датчиком температуры 46, помещенным в потоке наружного воздуха на выходе из котла.

Датчик перегрева 17 подключен к каналу регулирования 16 и управляется заслонкой 18,

связанной только с биметаллической пластиной

49для исключения перегрева воды. Открытие сопла одного из датчиков канала регулирования 16 вызывает срабатывание блока 2 в описанной выше последовательности и приводит

к полному прекращению подачи газа на горелку 54 при работающем запальнике 50, так как при этом в полости 9 повышается давление газа и седло 5 закрывается жестким центром 6. При исчезновении аварийной ситуации, вызвавшей открытие сонла канала 16, например перегрева воды в котле, и повторном закрытии этого сопла, подача газа на горелку 54 автоматически восстанавливается в описанной выше последовательности.

При случайном погасании пламени запальника 50 под воздействием потока газовоздушной смеси датчик пламени 36 открывает сопло и во всех каналах 34, 16, 45 устанавливается давление, близкое к атмосферному. Полость 9 и 10 клапана 1 заполняются газом, и подача газа на основную горелку 54 прекращается. Запальная же горелка продолжает работать в течение времени, определяемого дросселем 33 и емкостью нолости 28. Если за это время запальная горелка не воспламенится, то жесткий центр 26, опустившись, прикроет седлои подача газа на запальник

50также прекратится. Однако, с установлением в полости 27 атмосферного давления

жесткий центр 25 под действием подпружиненной заслонки 32, неремещаясь вверх, замыкает контакты 29, при замкнутых остальных контактах цепи розжига спираль 52 вновь накаляется и воспламеняет запальник, срабатывает датчик 36 и газ поступает на основную горелку в описанной выше последовательности.

Нарушение разрежения в борове, приводит к открытию сопла 39 канала контроля 34 и размыканию контактов 40 цепи розжига, так как жесткий центр мембраны под действием силы тяжести опускается вниз. Это приводит к полному прекраш.ению подачи газа на горелки и на запальник.

(При кратковременном нарушении разрежения в борове, не превышаюш,ем временную настройку блока управления запальной горелкой, работа объекта автоматически восстанавливается после кратковременного прекраш,ения подачи газа на основную горелку 54.

Для дистанционного прекрашения работы объекта нажимают на кнопку 37, что соответствует открытию сопла канала 34.

Любое прекрап ение подачи газа на горелку 54 вызывает замыкание контактов 61 и включение электрозвонка 62.

Заслонка 56 дутьевсго вентилятора с мембраной применяется в случае использования на объектах горелок с принудительной подачей воздуха для обеспечения надлежащих пропорций газа и воздуха на номинальном и минимальном режимах работы.

Формула изобретения

Устройство для регулирования и защиты отопительной котельной, содержащее исполнительный мембранный клапан с блоком контроля и регулирования номинального режима и блок управления запальной горелкой, отличающееся тем, что, с целью расширения диапазона работы и упрощения конструкции, исполнительный клапан выполнен двухмембранным, к одной из полостей которого подключен блок регулирования минимального режима, соединенный с блоком контроля, а к последнему дополнительно подсоединен блок управления запальной горелкой. Наружный 4 «/ Горячая Soda с Sbixoda котла. -4ЖЙЁ -г f; /- / Hfff-m tJ/ jtmfpa