Устройство контроля пламени

 

Изобретение относится к теплоэнергетике и позволяет повысить надежность контроля пламени в многогорелочных газотурбинных установках. Отличительной особенностью данного устройства является наличие линейного индикатора, линейная работа которого обеспечивается узлом автоматического переключения пределов чувствительности во всем диапозоне изменения входного сигнала (изменения интенсивности факела с момента поджига до набора номинальной нагрузки). 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЯИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (191 (11) А1 (51) 5 F 23 Н 5/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИг1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫГИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4351 749/24-06 (22) 28.12.87 (46) 30.01.90. Вюл. Р 4 (71) Киевский политехнический институт им. 50-летия Великой Октябрьской социалистической революции (72) И.M. Мельник, Я.Е. Ахтырченко, Н.Т. Зайцева и В.И. Сидоренко (53) 621.183.3(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1262206, кл. F 23 N 5/08, 1984 .

Устройство контрог.я пламени типа "Факел-2". ТУ 34-3124-75, 1975.

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано для контроля пламени в многогорелочных га..отурбинных установках.

Цель изобретения — повышение надежности путем расширения функциональных возможностей устройства контроля пламени.

Иа чертеже приведена блок-схема

;,.còp0écòâà контроля пламени.

Устройство контроля пламени содержит фотоприемник 1, который последовательно соединен с фильтром 2 низкой частоты, усилителем 3, детектором 4, интегратором 5. Последний подключен к первому входу управляемого делителя 6 напряжения. Фильтр 2 низкой частоты служит для подавления промышленных помех, идущих по линии .связи с фотоприемником.

Усилитель 3 служит для усиления сигнала дб величины, обеспечивающей устойчивую работу управляемого дели2 (54) УСТРОЙСТВО KOHTPOJIJI ПЛАИЕНИ (57) Изобретение относится к теплоэнергетике и позволяет повысить надежность контроля пламени в многогорелочных газотурбинных установках.

Отличительной особенностью данного устройства является наличие линейного индикатора, линейная работа которого обеспечивается узлом автоматического переключения пределов чувствительности во всем диапазоне изменения входного сигнала (изме ения интенсивности факела с момента поджига да набора номинальной нагрузк ). 1 ил. теля 6 напряжег я. Детектор 4 и интегратор 5 обеспечивают преобразование пульсирующего налряжения на выходе усилителя 3 в постоянное на входе управляемого делителя 6 напряжения . Схемно фильтр 2 низкой част-ты и усилитель 3 могут быть реализованы на базе операционных усилителей.

Управляемый делитель 6 напряжения представляет собой усилитель псстоянного тока с двумя входами. Первый вход является сигнальным, второй— управляющим. В зависимости от управляющего сигнала на втором входе изменяется коэффициент усиления сигнала, поступающего на первый вход. Схемно управляемый делитель 6 напряжения может быть реализован на базе операционного усилителя с управляемой электронными ключами (например, полевыми транзисторами) отрицательной обратной связью.

1539467

Выход управляемого делителя напряжений соединен с входом линейного индикатора 7 и первыми входами порогового элемента 8, первой 9 и второй

10 схем сравнения. Вторые входы порогового элемента 8, первой 9 и второй 10 схем сравнения соединены с источником 11 эталонного напряжения. Причем Ц < U < U g. 1G

Лиi ейный индикатор 7 служит для индикации напряжения, которое присутствует на выходе управляемого делителя 6 напряжения и представляет собой милливольтметр постоянного тока, в качестве которого может быть использован газоразрядный индикатор ИН-13, применение которого делает компоновку блочного щита управления при контроле многогорелочных устройств более

)Q компактной. Источник 11 эталонного напряжения может быть выполнен в виде параметрического стабилизатора с применением прецизионных стабилитронов.

Пороговый элемент 8 служит для выдачи управляющего сигнала в зависимости от соотношения сигналов Ux (напряжение на входе линейного индикатора) и U, (опорное напряжение

ЗО на втором входе элемента защиты).

Если U„ «rz U<, то порorовый элемент 8 заперт и на его выходе напряжение

U = О. При Uq4 U пороговый элемент

8 срабатывает и на выходе появляется напряжение U > 0 ° 35

Первая 9 и вторая 10 схемы сравнения служат для выдачи "О" или "1" в зависимости от соотношения напряжений на их входах U< и U>. При этом на выходе первой схемы 9 сравнения присутствует "О", если U„ ) Urz, в противном случае — I, на выходе второй схемы сравнения присутствует "О", если Uz U, иначе — "1": Выходы первой 9 и второй 10 схем сравнения включены на соответственно первый и второй вход реверсивного регистра

13, на третий вход которого включен выход генератора 14.

Реверсивный регистр 13 слдкит 50 для сдвига хранящейся в нем информа. ции и представляет собой устройство с тремя входами и выходами, состоящим из нескольких разрядов. Первый и второй входы реверсивного регистра

13 являются соответственно суммирую-. щим и вычитающим, третий вход — тактовый. Реверсивный регистр 13 может работать в 3-х режимах: сдвига впра во, сдвига .влево, хранения. В режиме хранения в одном из разрядов реверсивного регистра 13 присутствует "1", в ос-альных — "О . Это устойчивое состояние длится сколь угодно долго.

При сдвиге вправо "1" перемещается от младшего разряда к старшему. При сдвиге влево — в противоположную сторону. Режим работы реверсивного регистра 13 обеспечивается сочетанием

"О" и "1" на суммирующем и вычитающем входах, При "О".на этих входах реверсивный регистр 13 находится в режиме хранения и тактовые импульсы не влияют на состояние регистра. Если "1" на суммирующем и "О" на вычитаюшем входах, то реверсивный регистр

13 нахбдится в режиме сдвига информации вправо, если "1" на вычитающем и "О" на суммирующем входах — в режиме сдвига информации влево. При этом частота тактового. генератора определяет скорость сдвига информации. Комбинация "1" на обоих входах является запретной. Для исключения появления "1" одновременно в нескольких разрядах реверсивный регистр 13 должен работать в кольцевом режиме сдвига информации. Реверсивный регистр 13 может быть реализован на базе интегральных регистров, имеющихся в большинстве серий цифровых микросхем, или на базе элементов цифровых микросхем средней степени интеграции.

Генератор 14 может быть выполнен в виде мультивибратора на логических элементах цифровых микросхем.

Выход реверсивного регистра 13 поразрядно включен на второй вход управляемого делителя б напряжения, причем младший разряд реверсивного регистра 13 включен на этот разряд второго входа управляемого делителя напряжения, которому соответствует максимальный коэффициент деления, старший — к разряду, соответствующему минимальному коэффициенту деления.

Параллельно выходу реверсивного регистра 13 поразрядно включены индищ рующие устройства индикатора 15 пределов. Схемно индикатор пределов

15 может быть выполнен в виде сборки светодиодов, соответствующих по уровню сигналов реверсивному регистру 13.

Выход порогового элемента 8 включен на вход исполнительного устройства 12, служащего для выдачи сигнала

5 15394 на отключение подачи топлива. В качестве исполнительного устройства 12 может быть использовано электромагнитное реле °

Устройство контроля пламени работает следующим образом.

При наличии факела на входе управляемого делителя 6 напряжения присутствует напряжение U y а на выходе—

Us»

U„, причем U» =, где К; > 1 ! коэффициент деления управляемого делителя 6 напряжений.

Предположим, что горелка находится на минимальном режиме работы. При этом UÄ + Ug U» < Бэ.

В этом состоянии пороговый элемент 20

8 заперт, на выходах первой 9 и второй 10 схем сравнения — "0". Реверсивный регистр 13 находится в режиме хранения информации, а "1" присутствует в старшем разряде. При этом коэффициент деления управляемого делителя 6 напряжения минимален (К =1).

С ростом производительности горелки интечсивность факела увеличивается и Бь» увеличивается, вследствие этого U» также увеличивается, так как в режиме хранения К; = const В некоторый момент U > Бэ, на выходе второй схемы сравнения 10 появляется

"1" и реверсивный регистр 13 переходит в режим сдвига влево, с приходом первого тактового импульса генератора 14 "1" переместится на один разряд влево, т.е. в сторону младшего разряда и переключит управляемый делитель 6 напряжения на больший коэф40 фициент деления (К; ) 1), и включается следующий разряд индикатора 15 пределов. Вследствие этого U» станет меньше U>. После этого на выходе второй схемы 10 сравнения появится "0" и ре- 45 версивный регистр t3 опять перейдет в режим хранения. Процесс перехода на другой коэффициент деления аналогичен.

При уменьшении П» до предела

U < U появится "1" на выходе пер67

6 вой схемы 9 сравнения и реверсивный регистр 13 включается в режим сдвига вправо и с приходом первого тактового мипульса генератора 14 переключит управляемый делитель 6 напряжения на меньший коэффициент деления, приэтом включается другой разряд индикатора 15 пределов, после чего (так как П» станет больше Ug и на выходе первой схемы сравнения появится "О"), перейдет в режим хранения регистр 13.

Если интенсивность факела уменьшится настолько, что отопрется лороговый элемент 8 и включит исполнитель-! ное устройство 12„при этом факел погаснет, значит U» = 0 < U<. Вследствие этого линейный индикатор 7 показывает нуль и реверсивный регистр

13 находится в режиме сдвига вправо и работает в кольцевом режиме. Это вызывает поочередное включение разрядов индикатора 15 пределов, что иницирует погасание факела °

Формула изобретения

Устройство контроля пламени, со— держащее последовательно соединенные фотоприемник, фильтр низкой частоты, усилитель, детектор и интегратор, линейный. индикатор и пороговый элемент, соединенный с исполнительным устройством, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности, оно содержит управляемый делитель напряжения, источник эталонного напряжения, генератор, две схемы сравнения, реверсивный регистр и индикатор пределов, причем первый вход управляемого усилителя напряжения подсоединен к интегратору, а выход— к линейному индикатору и первым входам порогового элемента, первой и второй схем сравнения, к вторым входам которых подсоединен источник эталонного напряжения, выходы схем сравнения и генератор соединены с входами реверсивного регистра, выход которого подсоединен к индикатору пределов и второму вхсДу управляемого усилителя напряжения.

1539467

Редактор М. Келемеш

Заказ 204 Тираж 443 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,.Гагарина, 101

Составитель И.Аксенов

Техред М.Дидык

1

Корректор С.Черни