PL58218B1 - - Google Patents

Description

Opublikowano: 20.X.1969 58218 KI. 24 m, 1/02 MKP F23n SlO $_; CZYTELNIA Twórca wynalazku i Pawel Klement, Orzesze (Polska) wlasciciel patentu: Urzadzenie tranzystorowe do regulacji procesu palenia paliwem stalym w piecu centralnego ogrzewania Przedmiotem wynalazku jest urzadzenie sluza¬ ce do samoczynnej regulacji procesu palenia pali¬ wem stalym w piecu centralnego ogrzewania, sto¬ sownie do zadanej temperatury wody zasilajacej.Dotychczas w wiekszosci pieców centralnego ogrzewania opalanych paliwem stalym stosuje sie regulacje reczna doplywu powietrza do paleniska.Regulacja taka jest bardzo nieefektywna ze wzgle¬ du na niemozliwosc ustalenia potrzebnej ilosci po¬ wietrza w procesie spalania. Ilosc ta ulega zmia¬ nom w czasie, wskutek zmiany warunków ciagu kominowego oraz ubytku paliwa w miare jego spalania sie. Intensywnosc procesu spalania paliwa stalego i tym samym temperatura czynnika grzej¬ nego moga byc utrzymywane na zadanym pozio¬ mie jedynie przy pomocy regulacji ilosci powietrza doplywajacego do paleniska.Znane sa do regulacji temperatury czynnika grzejnego miarkowniki spalania, które pracuja na zasadzie zmiany objetosci cieczy (spirytusu). Zmia¬ na objetosci cieczy wplywa poprzez dzwignie na ruch klapy powietrznej pieca i reguluje doplyw powietrza w sposób stopniowy. Wada tego urzadze¬ nia jest brak mozliwosci precyzyjnej i skokowej regulacji temperatury czynnika grzejnego. Regu¬ lacja ta polega jedynie na zmianie dlugosci lan¬ cuszka, który laczy dzwignie z klapa powietrza.Poniewaz zakres tej regulacji ograniczony jest do okolo 70°C urzadzenie to nalezy raczej uwazac za 20 25 bezpiecznik zapobiegajacy zagotowaniu sie wody w piecu centralnego ogrzewania.Praktyka wykazuje, ze najlepsze efekty uzysku¬ je sie przy skokowej regulacji doplywu powietrza.Taka regulacja pozwala poprzez calkowite zam¬ kniecie klapy powietrznej zahamowac proces pa¬ lenia na poziomie zadanej temperatury. Rozzarzo¬ ne paliwo podtrzymuje przez pewien czas tempe¬ rature czynnika grzejnego. Z chwila spadku tempe¬ ratury czynnika grzejnego ponizej zadanego pozio¬ mu, powinno nastapic pelne otwarcie doplywu po¬ wietrza do paleniska celem umozliwienia spala¬ nia sie paliwa w sposób równomierny na calej powierzchni paleniska.Regulacja przy pomocy czesciowego przymyka¬ nia klapy powietrznej, a wiec powolne i stopnio¬ we zmniejszanie doplywu powietrza powoduje in¬ tensywne i szybkie spalanie jedynie w rejonie raj- wyzszej temperatury — czyli na srodku paleniska.Na obwodzie paleniska wskutek ochladzania pa¬ liwa od scian pieca, paliwo to nie spala sie tak intensywnie. W efekcie dochodzi tam nawet do wygaszania ognia, a tym samym do znacznego ob¬ nizenia wydajnosci pieca.Celem wynalazku jest opracowanie skokowej re¬ gulacji doplywu powietrza do pieca centralnego ogrzewania, opalanego paliwem, stalym poprzez na¬ przemienne calkowite zamykanie i otwieranie kla¬ py powietrznej, stosownie do zadanej tempera- 582183 tury czynnika grzejnego. Zakres regulacji ma wy¬ nosic 40—90°C, a odstepy nastawien co 10°C.Zadaniem wynalazku jest opracowanie ukladu elektronicznego, sterowanego przez zmiany opor¬ nosci termistora, pracujacego jako czujnik tempe¬ ratury czynnika grzejnego. Wmontowany w uklad mikrosilnik bedzie powodowal za posrednictwem przekladni ruch dzwigni zamykajacej i otwieraja¬ cej klape powietrzna pieca w sposób skokowy.Cel ten zostal osiagniety przez zastosowanie zmo¬ dyfikowanego przerzutnika tranzystorowego o sprzezeniu emiterowym poprzez diode pólprzewod¬ nikowa. Uklad ten cechuje sie duza czuloscia prze¬ rzutu nastepujaca przy zmianie napiecia wejscio¬ wego o 2,5 mV. W zasilaniu potencjometrycz- nym wejscia przerzutnika, zastosowano w jego dol¬ nej galezi termistor jako czujnik temperatury czyn¬ nika grzejnego. W górnej galezi zasilania poten- cjometrycznego, zalaczane przelacznikiem obroto¬ wym oporniki sa tak dobrane, by pokrywaly w od¬ stepach co 10°C zakres temperatury 40—90°C. Z wyjscia przerzutnika jest sterowany wzmacniacz pradu stalego na jednym tranzystorze.Na kolektorze tego tranzystora pracuje przekaz¬ nik elektromagnetyczny, który poprzez swe styki zalacza rnikrosilnik pradu stalego. Mikrosilnik na¬ pedza poprzez przekladnie kólek zebatych dzwig¬ nie polaczona lancuszkiem z klapa powietrzna pie¬ ca. Zastosowana przekladnia zwieksza znacznie moment obrotowy mikrosilnika. Os dzwigni wyko¬ nuje obrót odpowiadajacy katowi 30°. Z kólkiem zebatym osi dzwigni polaczony jest przelacznik typu blyskawicznego o trzech parach styków.Po wykonaniu przez os dzwigni obrotu o kat 30° nastepuje przelaczenie przelacznika, a w kon¬ sekwencji przerwanie obwodu elektrycznego mikro¬ silnika. Uklad tranzystorów jest zasilany z prosto¬ wnika sieciowego dajacego li5V napiecia, zas rnikro¬ silnik jest zasilany z baterii 4,5V.Korzysci techniczne i ekonomiczne wyplywaja¬ ce ze stosowania urzadzenia tranzystorowego do regulacji procesu palenia w piecu centralnego ogrzewania polegaja na maksymalnym usprawnie¬ niu oibslugi pieca, zmniejszeniu zuzycia paliwa oraz przedluzeniu zywotnosci pieca. Obsluga pieca spro¬ wadza sie bowiem tylko do okresowego naklada¬ nia paliwa i wybierania popiolu, bez koniecznosci stalego dozoru procesu palenia.Dzialanie skokowej regulacji doplywu powietrza do paleniska utrzymuje temperature czynnika grzej¬ nego na zadanym poziomie. Okresowe calkowite zamkniecie klapy powietrznej powoduje zahamo¬ wanie procesu spalania i tym samym wydluza czas spalania porcji paliwa stalego. Zapobiega to równoczesnie nadmiernemu wzrostowi temperatu¬ ry w palenisku co w efekcie nie dopuszcza do spie¬ kania sie popiolu w bryly zuzla. Nie zachodzi za¬ tem potrzeba przerywania palenia dla oczyszczenia paleniska z zuzla.Stosowanie systemu stalego palenia w ciagu ca¬ lego okresu ogrzewczego jest bardzo ekonomiczne zarówno co do zuzycia paliwa (odpada rozruch cieplny wody) jak równiez co do zywotnosci pie¬ ca. Unika sie bowiem korozji jego scian, powo¬ dowanej dzialaniem kwasu siarkawego, który wy- 30 58218 4 - twarza sie w czasie rozpalania ognia w zimnyifl piecu.Nastepujace przy spadku temperatury czynnika grzejnego ponizej zadanego poziomu, calkowite 5 otwarcie klapy powietrznej powoduje pelny do¬ plyw powietrza do paleniska, a tym samym inten¬ sywne spalanie paliwa stalego na calej powierz¬ chni paleniska.Urzadzenie wedlug wynalazku przedstawione jest io przykladowo na rysunku.Na fig. 1 przedstawiono schemat polaczen elek¬ trycznych urzadzenia, a na fig. 2 i 3 — schema¬ tycznie, usytuowanie urzadzenia. Tranzystory Tl i T2 stanowia zmodyfikowany przerzutnik jedno- 15 stanowy o sprzezeniu emiterowym poprzez diode pólprzewodnikowa (zlacze-baza-emiter tranzysto¬ ra T4). Termistor 2 oraz jeden z oporników Rl do R6 zalaczanych przelacznikiem 7, stanowia za¬ silanie potencjometryczne bazy tranzystora Tl. 20 Z chwila osiagniecia przez termistor zalozonej tem¬ peratury, jego opornosc zmniejsza sie i tym sa¬ mym zmniejsza sie napiecie na bazie tranzysto¬ ra Tl. Powoduje to wzrost napiecia na jego kolek¬ torze. 25 Napiecie to przez opornik nastawny R9 steruje tranzystor T2 powodujac jego przewodzenie. Prad z emitera tranzystora T2 powoduje wzrost napie¬ cia na diodzie pólprzewodnikowej (zlacze-baza- -emiter tranzystora T4) o kilka mV, co jeszcze bar¬ dziej zmniejsza przewodzenie tranzystora Tl, a równoczesnie prowadzi do nasycenia tranzystora T2. Z chwila spadku temperatury termisto¬ ra nastepuje wzrost jego opornosci i tym samym wzrost napiecia na bazie tranzystora Tl. Naste- 35 pujace przez to .zwiekszone przewodzenie tranzy¬ stora Tl powoduje spadek napiecia na jego ko¬ lektorze, a ono zatyka tranzystor T2.Oporniki R7 i R8 ograniczaja prady kolektoro¬ we tranzystorów Tl i T2. Kondensator C2 zala¬ czony na bazie tranzystora T2 zapobiega oscylacjom ukladu w chwili przerzutu. Z kolektora tranzy¬ stora T2 jest sterowany poprzez oporniki RIO i Rll wzmacniacz pradu stalego z tranzystorem T3.Jako jego obciazenie kolektorowe pracuje przekaz-. 45 nik elektromagnetyczny P. Przekaznik ten ma trzy styki, z których srodkowy jest dociskany do dwu pozostalych przez ruchy kotwiczki. Uklad tranzy¬ storów jest zasilany z prostownika sieciowego skladajacego sie z tranzystora Tr, czterech diod 50 w ukladzie Graetza oraz kondensatora Cl. Daje on napiecia pradu stalego (15 V).Na fig. 1 przedstawiono sytuacje kiedy przelacz¬ nikiem 1 nastawiono temperature 50°C. Tempe¬ ratura ta zostala juz przez termistor 2 osiagnieta. 55 Tranzystor Tl zmniejszyl przewodzenie swojego pradu i tym samym nastapilo nasycenie tranzy¬ stora T2. Na kolektorze tranzystora T2 panuje male napiecie, które powoduje ograniczenie pradu tranzystora T3. Wskutek tego przez przekaznik 60 elektromagnetyczny P plynie minimalny prad. Dla¬ tego tez jego kotwiczka nie jest przyciagana, a tym samym styk srodkowy laczy sie ze stykiem pra¬ wym. Mikrosilnik M jest wiec pod napieciem z baterii (4,i5 V) i przez przekladnie porusza dzwig- 65 nie, która opuszczajac sie zamyka klape powietrzna 4058218 pieca. Z chwila dokonania przez os przekladni, do której dolaczona jest dzwignia, obrotu o 30°, nastepuje przerzucenie przelacznika 6 w dolne po¬ lozenie.Nastepuje wiec tym samym wylaczenie pradu z baterii (4,5 V), ale równoczesnie tez zmiana bie¬ gunowosci mikrosilnika M. Pozwala to, na prace mikrosilnika M w odwrotnym kierunku, z chwila kiedy nastapi przyciagniecie kotwiczki przekaznika, czyli polaczenie styku srodkowego z stykiem le¬ wym. Praca mikrosilnika M w odwrotnym kierun¬ ku powoduje podnoszenie sie dzwigni, a tym sa¬ mym otwarcie klapy powietrznej. Nastapi to w chwili, kiedy termistor 2 zasygnalizuje obnizenie sie temperatury czynnika grzejnego o 0,5°C po¬ nizej nastawionej (przykladowo 50°C).Na fig. 2 i 3 przedstawiono schematycznie usy¬ tuowanie urzadzenia 1 do regulacji procesu pale¬ nia paliwem stalym na piecu centralnego ogrze¬ wania. Termistor 2 przylozony jest przy pomocy opaski z blachy olowianej do przewodu wody za¬ silajacej. Na skali urzadzenia 1 ustala sie poziom zadanej temperatury. Mikrosilnik porusza dzwig¬ nie 3, której qbrót powoduje otwieranie i zamy-. 5 kanie klapy powietrznej 5 pieca za posrednictwem lancuszka 4. PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe 10 Urzadzenie tranzystorowe do regulacji procesu palenia paliwem stalym w piecu centralnego ogrze¬ wania, znamienne tym, ze jego uklad elektronowy stanowi przerzutnik jednostanowy o sprzezeniu emiterowym poprzez diode pólprzewodnikowa, ste- 15 rowany przez termistor (2) reagujacy na zmiany temperatury czynnika grzejnego, a ponadto jest zaopatrzony w sterowany przez ten uklad mikro¬ silnik powodujacy poprzez ruch dzwigni (3) sko¬ kowe calkowite otwieranie i zamykanie klapy 20 powietrznej (5) pieca.KI. 24 m, 1/02 58218 MKP F 23 n -=*-¦ n® i i -® F=? "1" ~" r® -® I-I n ® U /Vy. ^ /i£.J ZG ,,Ruch" W-wa, zam. 679-69 nakl. 230 egz. PL