SU1719797A1 - Устройство контрол пламени - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к теплоэнергетике , а именно к автоматизации процессов горени , и может быть использовано также в газовой, нефтеперерабатывающей, химической , металлургической и других отрасл х народного хоз йства. Цель изобретени  - повышение надежности. Устройство контрол  пламени содержит генератор 1, соединенный с шиной 2 питани  и через трансформатор 3-е резистором 4, газоразр дным индикатором 5 и детектором 6, св занным через транзистор 8 и линию 9 с интегрирующей цепочкой 10 - 12 - 13. соединенной с компаратором 14, выход которого через диод 15 св зан с формирователем опорного напр жени  16 и через диод 17 и с интегрирующим элементом 18, подключенным к компаратору 19, соединенному через резистор 20 и диод 21с формирователем 16 и компаратором 14. Введение св зей позвол ет осуществить селективный контроль пламени за счет реагировани  на кратковременное скачкообразное увеличение интенсивности излучени  своей горелки в момент розжига. 3 ил. : Ё

Description

Изобретение относитс  к теплоэнергетике , а именно к автоматизации процессов горени , и может быть использовано также в газовой, нефтеперерабатывающей, химической , металлургической и других отрасл х народного хоз йства.

Известно устройство контрол  пламени , содержащее питающий электрод, соеди- ненный с генератором, и приемный электрод, соединенный через импульсный усилитель с одним из входов триггера, к которому подключено исполнительное реле , инвертор, схему совпадени  и накопительный счетчик, причем выход импульсного усилител  подключен к первому входу накопительного счетчика и инвертору , выход которого подключен к первому входу схемы совпадени , к второму входу которой подключен второй выход генератора , а выход схемы совпадени  соединен с вторым входом накопительного счетчика, выход которого подключен к второму входу триггера.

Устройство позвол ет обеспечить селективный контроль пламени, но обладает низкой надежностью из-за непосредственного контакта датчика с пламенем, что приводит к коррозии и разрушению электрода, а образующиес  коксовые отложени  вызывают , кроме того, ложные срабатывани , затрудн ющие эксплуатацию.

ю VI ю

XI

Известно также устройство контрол  пламени, содержащее источник питани  выполненный в виде генератора с трансформатором и подключенный через резистор к датчику в виде газоразр дного индикатора и полупроводниковому детектору , св занному с двум  компараторами, имеющими пр мой вход, соединенными с системой защиты и системой; контрол  интенсивности излучени  соответственно, согласующий каскад, два источника опорных напр жений, компараторы имеют противофазные входы, источники опорных напр жений подключены к пр мым входам компараторов, к противофазным входам которых подключен выход согласующего каскада , вход которого соединен с полупроводниковым детектором, а выход компаратора, соединенного с системой контрол  интенсивности излучени , подключен к генератору. Однако такое устройство не позвол ет надежно контролировать состо ние факела отдельной горелки на фоне аналогичных источников излучени . Указанный недостаток особенно про вл етс  при уменьшении производительности контролируемой горелки, св занном с переводом котла на пониженную нагрузку.

Целью изобретени   вл етс  повышение надежности.

Дл  этого в устройство, содержащее источник питани , выполненный в виде генератора с трансформатором и подключенный через резистор к последовательно соединенным газоразр дному индикатору и полупроводниковому детектору, св занному через транзистор и интегрирующую цепочку с первым компаратором, соединенным с системой контрол  интенсивности излучени , второй компаратор, св занный с системой защиты и формирователь опорного напр жени  введены три диода, резистор, втора  интегрирующа  цепочка, причем выход первого компаратора соединен через первый диод со второй интегрирующей цепочкой , а через второй диод с формирователем опорного напр жени , который св зан с вторым входом первого компаратора и через третий диод и резистор с выходом второго компаратора.

На фиг.1 представлена принципиальна  электрическа  схема устройства контрол  пламени; на фиг.2 и 3 - диаграммы напр жений в зависимости от времени t дл  режима отсутстви  пламени (I,II,Y), по влени  пламени нормальной интенсивности (III) и срыва пламени (IY).

Устройство содержит источник питани , выполненный в виде генератора 1, соединенного с шиной 2 положительного

напр жени  и через трансформатор 3-е резистором 4, газоразр дным индикатором 5 и полупроводниковым детектором б. Выход детектора 6 подключен к согласующему каскаду 7. выполненному на транзисторе 8, коллектор которого через линию 9 подключен к разр дному резистору 10, а эмиттер соединен с шиной отрицательного напр жени  11 и конденсатором 12, кото0 рый через зар дный резистор 13 подключен к шине 2 положительного напр жени . Резисторы 10,13 и конденсатор 12 составл ют интегрирующую цепочку. Выход согласующего каскада 7 соединен с проти5 вофазным входом первого компаратора 14. выход которого через диод 15 св зан с формирователем опорного напр жени  16 и через диод 17 подключен к интегрирующему элементу 18, св занному с пр мым входом

0 второго компаратора 19, выход которого подключен к системе защиты и резистор 20 и диод 21 св зан с выходом формировател  опорного напр жени  16, который подключен к пр мому входу компаратора 14.

5 Устройство работает следующим образом .

При отсутствии пламени напр жение Уз на конденсаторе 12 согласующего каскада 7 принимает значение, близкое к величине

0 напр жени  Еп. На выходе первого компаратора 14 устанавливаетс  низкий уровень напр жений. Одиночные импульсы и короткие пачки импульсов на выходе детектора 6. возникающие под действием фоновой за5 светки, вызывают ступенчатый разр д конденсатора 12 через резистор 10, линию св зи 9 и транзистора 8 согласующего каскада . Величина резистора 10 определ ет скорость разр да и выбираетс  такой, что

0 напр жение Оз достигает значени  , определ емого выходным напр жением низкого уровн  первого компаратора 14. Диод 21 и резистор 20 позвол ют поддерживать низкий уровень Uon при переключении

5 первого компаратора 14 в единичное состо ние до момента переключени  второго компаратора 19 из нулевого в единичное состо ние.

При по влении пламени наблюдаетс 

0 скачкообразное увеличение интенсивности до величины и пробой индикатора 5 возникает в каждом полупериоде питающего напр жени  Ui. Происходит практически линейный разр д конденсатора 12 через ре5 зистор 10, линию св зи 9 и транзистор 8. Когда конденсатор 12 разразитс  до напр жени  Уз Uon происходит переключение первого компаратора 14, на выходе которого формируетс  высокий уровень напр жени  U4, отключающий генератор 1. Ток через

индикатор 5 прекращаетс , транзистор 8 переходит в закрытое состо ние, происходит зар д конденсатора 12 через резистор 13 до напр жени  + Uri4, где Un4 - напр жение, определ ющее гистерезис первого компаратора 14. Компаратор 14 отключаетс , запуска  генератор 1. Под воздействием излучени  пламени происходит пробой индикатора 5 и цикл повтор етс . При этом на выходе первого компаратора 14 формируетс  последовательность пр моугольных импульсов положительной пол рности с посто нной длительностью и переменной паузой, определ емой интенсивностью излучени , под воздействием ко- торой на конденсаторе 24 и пр мом входе второго компаратора 19 формируютс  экспоненциально возрастающее напр жение Us. При определенном количестве импульсов Щ (циклов переключени  компаратора 14JB единицу времени, задаваемом величиной резистора 24 и конденсатора 25 интегрирующего элемента 18 и опорным напр жением на противофазном входе второго компаратора 29, последний переклю- чаетс , формиру  на выходе сигнал наличи  пламени в виде напр жени  высокого уровн . При этом напр жение U0n на пр мом входе компаратора 14 принимает значение Uon , определ емое соотношением

Uon . гДе U4 - выходное напр же- :R23

ние компаратора 14, R21. R23 - величина резисторов 21 и 23 формировател  опорного напр жени  16. Увеличение опорного на- пр жени  компаратора 14 соответствует снижению порога контрол  интенсивности и повышению чувствительности устройства. Генаратор 1 работает в режиме стробирова- ни , причем при уменьшении интенсивно- сти I увеличиваетс  врем  включенного состо ни  генератора I Твкл по закону 1вкл. I const, что обеспечивает надежный захват пламени своей горелки при снижении нагрузки. Если излучение прекращает- с , напр жение Us возрастает до значени  Us Uon + Uri4 и происходит отключение первого компаратора 14, вызывающее экспоненциальный спад напр жени  Us. При достижении напр жением Us значени  Us

-zp - Urig, где Urig - напр жение определ ющее гистерезис второго компаратора 19, происходит отключение компаратора 19, сигнализирующее о погасании пламени.

При этом одновременно напр жение Uon скачкообразно снижаетс  до уровн  Uon за счет шунтировани  резистора 23 цепью диод 21 -резистор20-выход компаратора 19, что соответствует снижению чувствительности и переходу устройства в ждущий режим. Техническа  реализаци  устройства требует выполнени  соотношени  R20 0,1 R21. Минимальное значение резистора R20 должно составл ть 2 кОм, а посто нна  времени цепи R21C22 2 - 4 с. Настройка устройства сводитс  к установке резистором 10 чувствительности при отключенной горелке и максимальном фоне при отсутствии переключений компаратора 14 и корректировке чувствительности резистором 23 при минимальной производительности контролируемой горелки.

Предлагаемое устройство контрол  пламени позвол ет повысить надежность за счет улучшени  помехоустойчивости в ждущем режиме (низкий уровень чувствительности ) и обеспечивают селективный контроль пламени за счет реагировани  на кратковременное скачкообразное увеличение интенсивности излучени  своей горелки в момент розжига. Кроме того, переход на более высокий уровень чувствительности обеспечивает устойчивую регистрацию наличи  пламени при снижении производительности контролируемой горелки .

Claims (1)

1. Формула изобретени  Устройство контрол  пламени, содержащее источник питани , выполненный в виде генератора с трансформатором и подключенный через резистор к последовательно соединенным газоразр дному индикатору и полупроводниковому детектору , св занному через транзистор и интегрирующую цепочку с первым компаратором, соединенным с системой контрол  интенсивности излучени , второй компаратор, св занный с системой защиты и формирователь опорного напр жени , отличающеес  тем, что, с целью повышени  надежности , оно содержит три диода, резистор и вторую интегрирующую цепочку, причем выход первого компаратора соединен через первый диод с второй интегрирующей цепочкой , а через второй диод - с формирователем опорного напр жени , который св зан с вторым входом первого компаратора , и через третий диод и резистор - с выхо- дом второго компаратора.

   2 контрол 

   - wmeHCt/faocmt/

   8 сис/лему защиты

   Ллам 

   U1

   U4

   US U6

   K

   te7

   UH

   „« fi

   Плам  3-3Н

   Срыв пламени

   Фиг.З