Устройство автоматического контроля пламени горелки

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

091 111) (51) 5 F 23 11 5/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, Х АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ г

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (46) 23.09.91. Пил. "- 35 (21) 3836639/06 i (22) 07.01. 85 (71) Специальное проектно-конструкторское бюро "Союзнефтеавтоматика" и Уфимский нефтяной институт (72) Е.И.Феоктистов, Ю.Д.Коловертнов и Н.Е.Феоктистова (53) 621.182. 261 (088. 8) (56) Патент США У 4043742, :кл. 431-12, 1977, Авторское свидетельство СССР Ф 1068665, кл. F 23 М 5/08, 1982. (54) (57) УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОГО

КОНТРОЛЯ ПЛАИЕНИ ГОРЕЛКИ, содержащее оптический детектор излучения, связанный через блок вычисления с индикатором, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности, оно снабжено собирательной линзой и электромеханической шторкой, причем оптический детектор излучения размещен на главной оптической оси собирательной линзы в ее фокальной плоскости, а электромеханическая шторка размещена между собирательной линзой и оптическим детектором излучения с возможностью перекрытия светового потока на участке 2/3 и

1/2 длины от его конца соответственно для короткофакельной и длиннофакельной горелок.

1 128

Изобретение относится к энергетике, а именно к автоматизации процессов горения для обеспечения оптимального сжигания газообразного топлива при максимальном КПД.

Целью изобретения является повышение надежности контроля пламени, На чертеже представлена схема устройства автоматического контроля пламени горелки.

На выходе горелки 1 в результате сгорания газовоздушной смеси образуется факел 2. Точкой m обозначено начало пламени факела - его корень, а точкой k обозначен конец пламени факела. Точка п соответствует координате, равной расстоянию 2/3 и 1/2 длины от конца пламени соответственно для короткофакельных и длиннофакельных горелок. Собирательная линза 3 размещена .между пламенем горелки и оптическим детектором 4 излучения, чувствительным .к ультрафиолетовому излучению. При этом аптический детектор излучения размещен на главной оптической оси собирательной линзы в ее фокальной плоскости.

Между собирательной линзой и оптическим детектором расположена. электромеханическая шторка 5 с приводом 6.

Электромеханическая шторка имеет два положения: открытое и закрытое. При открытом положении она пропускает весь световой поток от пламени факела (точки ш-k). При закрытом поло жении пропускается только часть све о вого потока пламени факела (участок между точками m-и) . Оптический детектор 4 соединен с блоком 7 вычисления, в котором осуществляется вычисление отношения интенсивности ультрафиолетового излучения пламени Е<, измеренной на всей длине пламени факела между точками k и ш, к интенсивности ультрафиолетового излучения пламени

Е, измеренной на участке пламени между точками ш ип. Блок 7 вычисления соединен с цифровым индикатором 8 ° устройство автоматического контроля пламени горелки работает следующим образом.

Газовоздушная смесь при,выходе иэ горелки 1 загорается, начиная от корня (точка m) и пламя распространяется по продольной оси пламени до точки k. При эффективном горении определенная часть пламени (для ко7695 2 роткофакельных горелок равна 1/3, а для длиннофакельных — 1/2 длины пламени, начиная от корня) состоит в основном из возбужденных радикалов и является источником ультрафиолетового излучения. Эффективное сжигание смеси, как известно, осуществляется при коэффициенте избытка воздуха g, 1,0-1,05. При полностью от1О крытой шторке 5 световой поток от всей длины пламени (точки m и k) через собирательную линзу 3 фокусируется на оптический детектор 4, чувствительный к ультрафиолетовому излучению. Детектор А при полностью от" крытой шторке 5 выдает электрический сигнал, соответствующий интенсивности ультрафиолетового излучения Е,, который поступает в блок 7 вычисления. При закрытом положении шторка перекрывает часть светового потока пламени и на детектор 4 собирательной линзой 3 фокусируется световой

25 поток с участка пламени между точками m и п, величина которого соответствует иктенсивности ультрафиолетового излучения Е . При закрытом положении шторки 5 электрический сигнал от детектора 4 также посылается в блок 7 вычисления. В блоке вычисления осуществляется вычисление отношения интенсивностей излучения, равное коэффициенту избытка воздуха

Результат вычисления поступает

З5 на цифровой индикатор 8. Описанный цикл измерения автоматически повторяется с частотой, равной частоте переключения злектропривода шторки.

Введение в устройство собирательной линзы, размещение детектора излучения пламени на главной, оптической оси линзы в ее фокальной плоскости и размещение, электромеханической шторки между линзой и детектором

4 позволяет производить измерение интенсивностей излучения Е, и Е с по- . мощью одного оптического детектора.

При отклонении его параметров, например, в процессе естественного

5О старения не происходит увеличения погрешности измерения коэффициента избытка воздуха ж . Наличие одного детектора вместо двух по прототипу упрощает задачу ориентации детекто5 ров относительно контролируемого пламени, упрощает конструкцию устройства и повышает надежность контроля пламени горелки.