CS245922B1 - Zapojení pro bezpečnéautomatické zapálení a hlídání provozu zejména plynových hořáků - Google Patents

Abstract

Řéšéní se týká zvýšení životnosti zapalovače a hlídače provozu hořáku. Jeho podstata spočívá v tom, že umožňuje využít součástek a jeclnoduchou konstrukcí a vysokou spolehlivostí s předpokladem životnosti při nepřetržitém provozu i při provozu s dlouhodobými odstávkami alespoň 10 let. Řeší se konkrétní zapojení konkrétních součástek.

Description

Vynález se týká zapojení pro bezpečné, automatické zapálení a hlídání provozu zejména plynových hořáků, určených pro vytápění kotlů pro otop větěích i malých objektů, technologických agregátů, případně i pecních hořáků, a to všude tam, kde se vyžaduje automatický cyklus, při zapalování obvyklý u hořáků automatických a poloautomatických· Tento cyklus sestává z automaticky odměřeného času provětrání, automaticky odměřeného času zapalování a hlídání provozu·

V současné době se pro tento účel používají zapojení mechanická i elektronická. Pří· složitosti, která je s ohledem na daný účel použití ještě únosné, se u všech těchto druhů velmi obtížně dosahuje současně vysoké bezpečnosti provozu a vysoké provozní spolehlivosti. Účel použití vylučuje použití některých jinde běžně používaných součástí, jako jsou např. elektrolytické kondensátory, galvanické články apod. Charakter sezónního provozu s požadavkem dlouhodobé životnosti, tj· 10 roků a vysoké bezpečnosti vymezuje oblast použitých v současné době používaných součástí. Pro zapojení výše uvedeného použití jsou velmi podstatné vlastnosti, určující funkci při extrémních podmínkách, a to zejména součástí a přístrojů, na které je zařízení napojeno. Doposud např. není známé dostatečně jednoduché zapojení, umožňující kontrolu bezpečnostních uzávěrů, jež by mohlo být použité i na agregáty malého výkonu· lýto nevýhody odstraňuje zapojení pro bezpečné, automatické zapálení a hlídání provozu zejména plynových hořáků podle vynálezu. Podstata vynálezu spočívá v tom, že zdroj elektrického napětí je připojen přes vypínač a sérii kontaktů v

245 922 prvních blokovacích podmínek na sériové spojení kontaktu stykače, případně polovodiče motoru ventilátoru spalovacího vzduchu a přepínacího kontaktu čidla tlaku spalovacího vzduchu· Na klidový kontakt čidla tlaku spalovacího vzduchu je připojeno napětí pře8 první diodu ze spoje mezi prvními blokovacími podmínkami a kontaktem stykače, případně polovodiče motoru ventilátoru spalovacího vzduchu. Spínací kontakt čidla tlaku spalovacího vzduchu je spojen přes sérii kontaktů druhých blokovacích podmínek s přepínacím kontaktem čidla podtlaku mezi bezpečnostními uzávěry a s elektromagnety bezpečnostních uzávěrů přes první spínací kontakt prvního relé, které je zapojeno v časovém obvodu, který je spínacím vstupem připojen přes klidovpu polohu druhého přepínacího kontaktu prvního relé na spínací polohu přepínacího kontaktu čidla podtlaku mezi bezpečnostními uzávěry* Spínací kontakt Čidla podtlaku mezi bezpečnostními uzávěry je přes druhou diodu připojen na první napájecí vstup zesilovače pojistky plamene. Druhý napájecí vstup tohoto zesilovače je připojen přes třetí diodu na spínací vstup časového obvodu, který je svým přídržným vstupem napojen na výstup zesilovače pojistky plamene. Na vstup zesilovače pojistky plamene je připojeno čidlo pojistky plamene. Na spínací polohu druhého přepínacího kontaktu prvního relé je připojeno elektrické zapalování. Mezi kontakty stykače ventilátoru spalovacího vzduchu a přepínací kontakt čidla tlaku spalovacího vzduchu je připojen ventilátor spalovacího vzduchu,například přes svůj stykač. Na výěe popsaný obvod může být napojen další obvod, jež je rovněž součástí vynálezu, jehož podstata spočívá dále v tom, že zdroj elektrického na pěti je připojen na sériovou kombinaci prvního kondenzátoru a druhého relé jednak před čtvrtou diodu a první spínací kontakt prvního relé a také přes první odpor, pátou diodu a klidovou polohu druhého přepínacího kontaktu pevního relé. Přes první spínací kontakt prvního relé je na zdroj elektrického napětí připojen přes šestou diodu druhý kondenzátor, který je ještě připojen přes sedmou diodu a třetí klidový kontakt prvního relé na druhé relé. Paralelní kombinace třetího kondensátoru a druhého odporu je připojena na zdroj elektrického na—

- 3 245 922 pěti třemi cestami, a to přes osmou diodu na druhý kondensátor, přes devátou diodu za čtvrtou diodu, tam kde je napojena na první kondenzátor a za kontakt stykače motoru ventilátoru spalovacího vzduchu přes desátou diodu· čtvrtý klidový kontakt druhého relé je zařazen před elektromagnety bezpečnostních uzávěrů a pátý klidový kontakt druhého relé je zařazen před druhý přepínací kontakt prvního relé· Druhé relé může být parnětové, tzn., že je v sepnuté poloze mechanicky zajištěno, přičemž rozpínání je^rováděno mechanicky nebo elektromagneticky·

Zapojením podle vynálezu se dosáhne za přiměřené složitos ti Žařízení vysoké spolehlivosti a bezpečnosti· Dovoluje využít jen součástek s vysokou spolehlivostí i při provozu s dlou hodobými odstávkami s předpokladem životností alespoň 10 let· Zapojení rovněž umožňuje použít kontrolu těsnosti bezpečnostních uzávěrů bez zvýšení složitosti zařízení nad obvyklou mez.

Vynález je dále blíže popsán na příkladu provedení pomocí výkresu, který znázorňuje schéma zapojení zapalovače a hlídače plamene plynového hořáku. Elektrické napětí je přivedeno na vypínač 1. V poloze zapnuto přivádí vypínač 1 napětí na sérii kontaktů 2 prvních blokovacích podmínek· Při vypnutí jed noho z těchto kontaktů 2 je znemožněno uvedení hořáku do provozu. Je-li hořák v provozu, pak vypnutí jednoho z kontaktů 2 znamená přerušení provozu hořáku a uzavření bezpečnostních plynových uzávěrů, kterými jsou elektromagnetické ventily. Těmito kontakty 2 mohou být mmpř· kontakty provozního termostatu, kontakty stykače vodního čerpadla, aanostat plynu. Do série s těmito kontakty 2 může být ještě zapojen kontakt relé, jež se rozepne při bezpečnostním vypnutí hořáků. Za kontakty J2 prvních blokovacích podmínek následuje kontakt £ stykače motoru ventilátoru spalovacího vzduchu, přemostěný první diodou 5,· Přes tuto diodu 2 se sepne stykač ventilátoru 18 spa· lovacího vzduchu, je-li přepínací kontakt £ čidla tlaku spalovacího vzduchu v poloze signalizující, že tlak spalovacího vzduchu není· Tím se provádí před každým startem i regulačním kontrola činnosti čidla tlaku spalovacího vzduchu· Stykač

- 4 245 922 ventilátoru 18 spalovacího vzduchu, sepnutý přes první diodu 2, se pak přidrží svým spínacím kontaktem, jež první dioda 2 přemosťuje. Po sepnutí stykače ventilátoru 18 spalovacího vzduchu se ventilátor roztočí a tlak spalovacího vzduchu sepne čidlo tlaku spal· vzduchu· Jeho kontakt £ P^a^ přivede napětí přes kontakty 6 druhých blokovacích podmínek na přepínací kontakt čidla podtlaku mezi bezpečnostními uzávěry 12 a prv ní spínací kontakt 8 prvního relé 2· Druhé blokovací podmínky jsou tvořená kontakty £, které v případě rozepnutí za provozu hořáku způsobí tzv· bezpečnostní vypnutí, tzv· uzavřeni bezpečnostních uzávěrů plynu₉ přičemž nová uvedení hořáků do provozu může být provedeno výhradně obsluhou· Těmito druhými blokovacími podmínkami mohou být například spínací kontakt čidla tlaku spalovacího vzduchu, havarijní termostat kotlové vody, manostat podtlaku v odtahu spalin· Výěe popsaná funkce bezpečnostního vypnuti je zajištěna tak, že vždy, když je hořák uváděn do provozu, nebo je v provozu, nabije se kondenzátor v časovém obvodu 10 přes odpor· Odpadne-li pak z jakéhokoliv důvodu první relé vybije se druhý kondenzátor 25 přes třetí klidový kontakt 27 prvního relé £ do cívky druhého relé 20 a překlopí ho do stavu, jež způsobí bezpečnostní vypnutí· ®o se stane při rozepnutí výše uvedených kontaktů 6 druhých blokovacích podmínek a dále v případě, že se v průběhu zapalování nevytvoří plamen v přísluSné době bezpečnostní a hlídač plamene na něj nezareaguje, nebo v případě, kdy za provozu plamen uhasne a hlídač plamene na něj přestane reagovat· K bezpečnostnímu vypnutí nedojde v případě rozepnutí sítě nebo věech kontaktů, jež předcházejí místu, z kterého odbočuje desáté dioda 32. a to proto, že při ztrété napětí, přicházejícího přes desátou diodu 32 se vybije druhý kondensátor a zároveň s třetím kondensátorem 28 přes druhý odpor 29« a to dříve, než skončí doba bezpečnostní a odpadne relé RH, přidržené energií v kapacitě kondensátorů, umístěném v časovém obvodu 10. Po roztočení ventilátoru 18 spalovacího vzduchu se odsává vzduch z části potrubí mezi bezpečnostními uzávěry plynu přes trysku do sání ventilátoru 18 spalovacího vzduchu. Jsou-li bezpečnostní uzávěry těsná, vytvoří se tlak

245 922

- 5 mezi nimi menší, než je před nimi i za nimi· Na tento tlak je nastaveno Sídlo podtlaku mezi bezpečnostními uzávěřy, proto sepne á přivede napětí přes přepínací kontakt 12 čidla podtlaku mezi bezpečnostními uzávěry na druhý přepínací kontakt 11 prvního relé 2» přes který se nabije kondenzátor v časovém obvodu 10 a připojí se elektronická část časového obvodu 10. která odměří dobu provětrání· Současně se nabije první kondenzátor 19 přes pátou diodu 23. první odpor 22 a cívku druhého relé 20. První odpor 22 je dostatečně velký, aby omeail proud tak, aby druhé relé 20 nepřeplo do polohy bezpečnostního vypnutí. Po odměření doby provětrání sepne elektronická část časového obvodu 10 první relé 2· První spínací kontakt 8 prvního relé 2 Přivede napětí na elektromagnety 2 bezpečnostních uzávěrů, které vpustí plyn do hořáku, jež je ve směsi se vzduchem zapalován elektrickým zapalováním 17. napájeným přes sepnutý druhý přepínací kontakt 11 prvního relé 2· Doba zapalování je určena dobou vybíjení kondenzátoru v časovém obvodu 10 do cívky prvního relé 2> až do jeho odpadnutí. K selhání z důvodu elektronické součásti tedy nemůže dojít· Jestliže je před skončením doby bezpečnostní při zapalování plamen zapálen a hlídač plamene na nš.j zareaguje, pak sepne zesilovač pojistky plamene a přidrží první relé £ v sepnutém stavu. Přitom je první £elé 2 napájeno přes tak velké odpory, že se může jen přidržet , nikoliv sepnout· Tím je zaručena nemožnost opětného sepnutí prvního relé 2 po jeho odpadnutí. Tím je současně 2«ručeno, že první relé nesepne, je-li vlivem poruchy elektro nické části časového obvodu 10 nebo zesilovače 14 pojistky plamene přivedeno napětí na první relé £ dříve, než je přes druhý přepínací kontakt 11 prvního relé 2 nabit přes odpor příslušný kondenzátor, umístěný v časovém obvodu 10. napájející cívku prvního relé 2· ^Tak ύ® zajištěna bezpečná funkce i v případě, kdy selže blokovací funkce druhého relé 20 s příeluěnými obvody a nezajistí bezpečnostní vypnutí při nevytvoření plamene v době zapalování nebo při uhasnutí plamene za provozu· Stav vniknutí napětí na svorky elektromagnetů 2 bezpečnostních uzávěrů vlivem poruchy izolaci nebo kontaktů, je ještě kontrolován obvodem, jež přes čtvrtou diodu gl nabíjí první kondenzátor 19 přes cívku druhého relé 20. Jestliže se

- 6 245 922 vlivem poruchy takto nabíjí první kondenzátor 19 aniž byl dříve již nabit přes velký první odpor 22. dojde k bezpečnostnímu vypnutí· To znamená, že napětí na svorkách elektromagnetů 7 bezpečnostních uzávěrů se může objevit až při zapalování* Jinak dojde k bezpečnostnímu vypnutí· Přerušení napětí do důležitých částí automatiky a navazujících prvků, zejména bezpečnostních uzávěrů, je provedeno při bezpečnostním vypnutí nejméně dvěma kontakty v sérii, a to různých relé· Je tedy, jak z výěe uvedeného plyne, zajištěna bezpečnost i při současném selhání veškerého elektronického vybavení automaticky tak, že nejpozději při následujícím startu je zařízeni odstaveno z provozů, aniž se otevřou bezpečnostní uzávěry plynu, a aniž by bylo uvedeno v činnosti elektrické zapalování.

Zapojení podle vynálezu je možná použít všude, kde se žádá zapálení hořáků všeho druhu s obvyklým zapalovacím cyklem· To znamená odměřenou dobou provětrání hořáku, spalovacího prostoru, odtahových cest, případně technologických přímovytápených prostor, odměřenou dobou zapalování a hlídání provozu hořáku pojistkou plamene elektronického typu. Dosáhne se vysoká spolehlivosti a bezpečnosti provozu s možností jednoduché a přitom dokonalé kontroly bezpečnostních uzávěrů·

Claims (3)

1. ]« Zapojení pro bezpečné, automatické zapálení a hlídání provozu zejména plynových hořáků, vyznačené tím, že zdroj elektrického napětí je připojen přes vypínač (1) a sérii kontaktů (2) prvních blokovacích podmínek na sériové spojení kontaktu (3) stykače, případně polovodiče motoru ventiláto ru spalovacího vzduchu a přepínacího kontaktu (4) čidla tlaku spalovacího vzduchu, na jehož klidovou polohu je připojen zdroj elektrického napětí přes první diodu (5) ze spoje mezi kontakty (2) prvních blokovacích podmínek a kontaktem (3) stykače^případně motoru polovodiče ventilátoru spalovacího vzduchu^přičemž spínací kontakt (4) čidla tlaku spalovacího vzduchu je spojen přes sérii kontaktů (6) druhých blokovacích podmínek s přepínacím kontaktem (12) čidla podtlaku mezi bezpečnostními uzávěry as elektromágnety (7) bezpečnostních uzávěrů přes první spínací kontakt (8) prvního relé (9), které · /

   je zapojeno v časovém obvodu (10), který je spínacím vstupem připojen přes klidovou polohu druhého přepínacího kontaktu (11) prvního relé (9) na spínací polohu přepínacího kontaktu (12) čidla podtlaku mezi bezpečnostními uzávěry, kterážto spínací poloha kontaktu (12) je přes druhou diodou (13) připojena na první napájecí vstup zesilovače (12) pojistky plamene₍ jehož druhý napájecí vstup je připojen'přes třetí diodu (15) na spínací vstup časového obvodu (10), který je svojim přídržným vstupem napojen na výstup zesilovače (14) pojistky plamene, na jehož vstup je připojeno čidlo (16) pojistky plamene a déle je na spínací polohu druhého přepínacího kontaktu (11) prvního relé (9) připojeno elektrické zapalování (17) a mezi kontakt (3) stykače ventilátoru spalovacího vzduchu a přepínací kontakt (4) čidla tlaku spalovacího vzduchu je připojen ventilátor (18) spalovacího vzduchu, například přes svůj stykač.
2. 2. Zapojení podle bodu 1, vyznačené tím, že zdroj elektrického napětí je připojen na sériovou kombinaci prvního kondenzátoru (19) a druhého relé (20) jednak přes čtvrtou diodu (21) a první spínací kontakt (8) prvního relé (9) a také přes první odpor (22), pátou diodu (23) a klidovou polohu druhého

   245 922 přepínacího kontaktu (11) prvního relé (9), přičemž přes první spínací kontakt (8) prvního relé (9) je na zdroj elektric kého napětí připojen přes šestou diodu (24) druhý kondenzátor (25), který je ještě připojen přes sedmou diodu (26) a třetí klidový kontakt (27) prvního relé (9) na druhé relé (20) a dále pak je paralelní kombinace třetího kondenzátoru (28) a druhého odporu (29) připojena na zdroj elektrického napětí třemi cestami, a to přes osmou diodu z (30) na druhý kondenzátor (25), přes devátou diodu Ol) a za čtvrtou diodu (21) a za kontakt (3) stykače motoru ventilátoru spalovacího vzduchu přes desátou diodu (32), přičemž čtvrtý klidový kontakt (33) druhého relé (20) je zařazen před elektromagnet (7) bezpečnostních uzávěrů a pátý klidový kontakt (34) druhého relé (20) je zařazen před druhý přepínací kontakt (11) prvního relé (9)·
3. 3« Zapojení podle bodů 1 a 2,vyznačené tím, že druhé relé (20) je opatřeno mechanickým,případně elektromagnetickým ovládačem s mechanickým jištěním sepnuté polohy.