Устройство управления процессом горения

 

УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ГОРЕНИЯ, содержащее ультрафиолетовый радиационный детектор пламени , соединенный с выпрямителем, связанным через разделительные диоды с двумя интегрирующими контурами, состоящими из резисторов и конденсаторов, соединенными через пороговые элементы с катушкой электромагнитного клапана, отличающееся тем, что, с целью обеспечения контроля процесса горения и повышения его надежности, устройство содержит высокоомный измерительный прибор, подключенный между контурами , а пороговые элементы выполнены в виде динисторов и электромагнитных реле .

СО(ОЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1052794

3(51) F 23 N 5 08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3418139(24-06 (22) 07. 04. 82 (46) 07.11.83. Бюл. № 41 (72) А. M. Куприянов, С. С. Ерофеев и В. Д. Лозовой (71) Саратовский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт (53) 621. 182. 261 (088.8) (56) 1. Патент ФРГ № 2448098, кл. F 23 N 5(08, 1974.

2. Пате нт Ан гл и и № 1212246, кл. F 4 Т, !967. (54) (57) УСТРОИСТВО УПРАВЛЕНИЯ трафиолетовый радиационный детектор пламени, соединенный с выпрямителем, связанным через разделительные диоды с двумя интегрирующими контурами, состоящими из резисторов и конденсаторов, соединенными через пороговые элементы с катушкой электромагнитного клапана, отличающееся тем, что, с целью обеспечения контроля процесса горения и повышения его надежности, устройство содержит высокоомный измерительный прибор, подключенный между контурами, а пороговые элементы выполнены в виде динисторов и электромагнитных ре1052794

Изобретение относится к теплогазоснабжению, в частности к контролю и регулированию процессов горения в топках энергетических котлоагрегатов.

Известно устройство контроля пламени топочной установки, работающее на переменном напряжении, в которой фотосопротивление представляет собой часть делителя напряжения. Этот делитель имеет ручку для регулирования усилителя, управляющего реле пламени. Схема содержит накопительные конденсаторы и транзисторные усилительные каскады (1).

Недостатком схемы является необходимость применения усилительных каскадов, что усложняет схему и, следовательно, снижает надежность.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство управления процессом горения, содержащее ультрафиолетовый радиационный детектор пламени, соединенный с выпрямителем, связанным через разделительные диоды с двумя интегрирующими контурами, состоящими из резисторов и конденсаторов и соединенными через пороговые элементы с катушкой электромагнитного клапана. Первый нтегрирующий контур обеспечивает подвод энергии к детектору в зависимости от средней величины серии исходящих от него импульсов, превышающей заданную величину порога. Второй интегрирующий контур обесточивает детектор, когда средняя величина импульсов в течение заданного времени остается меньшей, чем обусловленная величина порога. Расход топлива к горелке регулируется соленоидным клапаном, соединенным с реле (2).

Недостатком устройства является невозможность плавного регулирования соотношения газ-воздух, так как элементы схемы функционально обеспечивают только контроль наличия пламени. Кроме того, в условиях эксплуатации дрейф рабочих точек транзисторов приводит K ложным срабатываниям системы.

Цель изобретения обеспечение контроля процесса горения и повышение надежности.

Поставленная цель достигается тем, что устройство управления процессом горения, содержащее ультрафиолетовый радиационный детектор пламени, соединенный с выпрямителем, связанным через разделительные диоды с двумя интегрирующими контурами, соединенными через пороговые элементы с катушкой электромагнитного клапана, дополнительно содержит высокоомный измерительный прибор, подключенный между контурами, а пороговые элементы выполнены в виде динисторов и электромагнитных реле.

На чертеже изображена принципиальная электрическая схема устройства.

Устройство управления процессом горения содержит ультрафиолетовый радиацион5

35 ный детектор 1 пламени соединенный с выпрямителем 2 и ограничительным резистором

3. Выпрямитель посредством разделительных диодов 4 и 5 электрически связан с двумя интегрирующими контурами, состоящими из резисторов 6 и 7 и конденсаторов

8 и 9. Г1араллельно конденсатору 9 включен резистор 10 утечки. Реле 11 последовательно с динистором 12 включено между положительными обкладками накопительных конденсаторов 8 и 9. Параллельно конденсатору 8 через динистор 13 и свои нормально замкнутые контакты 14 включено реле 15. кроме того конденсатор 8 блокируется нормально разомкнутыми контактами 16 реле 11.

Репе 15 имеет цепь самопитания, состоящую из диода 17, ограничительного резистора 18, нормально замкнутых контактов 19 реле 11 и нормально разомкнутых контактов 20 и

21 реле 15. Индикатор горения — высокоомный измерительный прибор 22 включен последовательно с ограничительным резистором 23 между интегрирующими контурами, т.е. между положительными обкладками конденсаторов 8 и 9. Катушка электромагнитного клапана 24 подключена к цепи переменного тока через нормально разомкнутые контакты 20 реле 15. В линии питания установлен тумблер 25.

Устройство работает следующим образом.

При включенном тумблере 25 и освещении детектора 1 ультрафиолетовым излучением он начинает пропускать импульсы тока. Частота импульсов пропорциональна интенсивности ультрафиолетового излучения, и,следовательно, на выпрямителе 2 появляются импульсы напряжения, частота следования которых также пропорциональна интенсивности излучения. Эти импульсы напряжения через разделительные диоды 4

5 и резисторы 6, 7 заряжают конденсаторы8и9.

Когда напряжение на конденсаторе 8 достигает напряжения открытия динистора

13, последний включает реле 15. Реле 15 встает на самопитание по цепи: диод 17 ограничительный резистор 18 — нормально замкнутые контакты 19 реле 11 и свои контакты 20 и 21, отключив при этом динистор

13. Кроме того, контакты 20 реле !5 подключают к цепи питания катушку электромагнитного клапана 24, расположенного на газопроводе, и к горелочному устройству включится подача газа.

В этом включенном состоянии уровень заряда конденсатора 8 определяется величиной утечки самого конденсатора и величиной зарядного тока, а уровень заряда конденсатора 9 — величиной утечки конденсатора, величиной зарядного тока и величиной резистора 10 утечки. Наличие резистора утечки только у конденсатора 9 при постоянстве утечек собственно конденсато1052794

Составитель И. Аксенов

Техред И. Верес Корректор A. Зимокосов

Тираж 583- Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор Л. Пчелинская

Заказ 8834/31 ров и постоянстве величин зарядных токов приводит к тому, что уровень заряда конденсатора 9 будет несколько меньше уровня заряда конденсатора 8.

Измерение разности этих уровней с помощью высокоомного измерительного прибора 22 дает возможность измерять величину интенсивности излучения пламени, которая, в свою очередь, зависит от коэффициента избытка воздуха к . Для горелок полного предварительного смешения зависимость интенсивности ультрафиолетового излучения единичной поверхности пламени от коэффициента избытка воздуха носит экстремальный характер, причем оптимальному значению и с точки зрения полноты сгорания газа соответствует экстремальная величина интенсивности излучения. Изменяя соотношение газ-воздух с помощью, например, шайбы для регулирования количества эжектируемого воздуха и наблюдая за показаниями прибора, можно добиться оптимального значения Х.

В случае отрыва или проскока пламени засветка датчика прекращается и, следовательно, заканчивается подзарядка конденсаторов 8 и 9. Через 2 — 6 с, т е. время, определяемое величиной резистора 10 утечки уровень заряда конденсатора 9 понижается настолько, что динистор 12 включает обмотку реле 11, которое своими нормально замкнутыми контактами 19 отключает цепь самопитания реле 15. Нормально разомкнутые контакты 20 реле 15 обесточивают катушку электромагнитного клапана 24, что приводит к отключению подачи газа к горелочному устройству. Конденсатор 8 разряжается через контакты 16 реле 11, потенциалы конденсаторов 8 и 9 выравниваются и реле 11 обестачивается. Схема возвращается в исходное состояние.

Надежность работы предлагаемого устройства определяется тем, что оба конденсатора представляют собой запоминающие элементы с разной постоянной времени. Это позволяет в аналоговой форме сравнивать частоту следования предыдущих импульсов с частотой следования последующих для контроля и управления процессом горения.

Данные экспериментальных исследова20 ний и испытаний устройства показывают, что его применение в 7 — 8 раз снижает затраты времени на регулирование горелочных устройств энергетических котлоагрегатов повышает безопасность использования газа, позволяет производить экономичное сжигание газового топлива с минимальными выбросами вредных веществ в атмосферу.