Устройство контроля пламени

 

Изобретение относится к теплоэнергетике , а именно к автоматизации процессов горения, и может быть использовано также в газовой, нефтеперерабатывающей, химической , металлургической и других отраслях народного хозяйства. Цель изобретения - повышение надежности. Устройство контроля пламени содержит генератор 1, соединенный с шиной 2 питания и через трансформатор 3-е резистором 4, газоразрядным индикатором 5 и детектором 6, связанным через транзистор 8 и линию 9 с интегрирующей цепочкой 10 - 12 - 13. соединенной с компаратором 14, выход которого через диод 15 связан с формирователем опорного напряжения 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 связей позволяет осуществить селективный контроль пламени за счет реагирования на кратковременное скачкообразное увеличение интенсивности излучения своей горелки в момент розжига. 3 ил. : Ё

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (Я)5 F 23 N 5/08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4795534/06 (22) 26.02.90 (46) 15,03.92. Бюл. М 10 (71) Научно-производственное объединение по исследованию и проектированию энергетического оборудования им.И.И.Ползунова (72) A.À.ÀHäðååâ, H.Ä.Корнев, Ш.З.Халилов и В,Л.Ямницкий (53) 621.181.661 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 985600, кл. F 23 N 5/08, 1981.

Авторское свидетельство СССР № 1296792, кл. F 23 N 5/08, 1985. (54) УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ ПЛАМЕНИ (57) Изобретение относится к теплоэнергетике, а именно к автоматизации процессов горения, и может быть использовано также в газовой, нефтеперерабатывающей, химической, металлургической и других отраслях

Изобретение относится к теплоэнергетике, а именно к автоматизации процессов горения, и может быть использовано также в газовой, нефтеперерабатывающей, химической, металлургической и других отраслях народного хозяйства.

Известно устройство контроля пламени, содержащее питающий электрод, соединенный с генератором, и приемный алек род, соединенный через импульсный усилитель с одним из входов триггера, к которому подключено исполнительйое реле, инeepmp, схему совпадения и накопительный счетчик, причем выход импульсного усилителя подключен к перво,. Ж„„1719797 А1 народного хозяйства, Цель иэобретения— повышение надежности. Устройство контроля пламени содержит генератор 1, соединенный с шиной 2 питания и через трансформатор 3 - с резистором 4, газоразрядным индикатором 5 и детектором 6, связанным через транзистор 8 и линию 9 с интегрирующей цепочкой 10 — 12 — 13. соединенной с компаратором 14, выход которого через диод 15 связан с формирователем опорного напряжения 16 и через диод 17 и с интегрирующим элементом 18, подключенным к компаратору 19, соединенному через резистор 20 и диод 21 с формирователем

16 и компаратором 14. Введение связей позволяет осуществить селективный контроль пламени за счет реагирования на кратковременное скачкообразное увеличение интенсивности излучения "своей" горелки в момент розжига, 3 ил. му входу накопительного счетчика и инвертору, выход которого. подключен к первому . входу схемы совпадения, к второму входу которой подключен второй выход генератора, а выход схемы совпадения соединен с вторым входом накопительного счетчика, выход которого подключен к второму входу триггера.

Устройство позволяет обеспечить селективный контроль пламени, Но обладает низкой надежностью из-за непосредственного контакта датчика с пламенем, что приводит к коррозии и разрушению электрода. а образующиеся коксовые отложения вызывают, кроме того, ложные срабатывания, затрудняющие эксплуатацию.

1719797

20

55

Известно также устройство контроля пламени, содержащее источник питания, выполненный в виде генератора с трансформатором и подключенный через резистор к датчику в виде гэзоразрядного индикатора и полупроводниковому детектору, связанному с двумя компараторами, имеющими прямой вход, соединенными с системой защиты и системой контроля интенсивности излучения соответственно, согласующий каскад, два источника опорных напряжений, компараторы имеют противофазные входы, источники опорных напряжений подключены к прямым входам компараторов, к противофаэным входам которых подключен выход согласующего каскада, вход которого соединен с полупроводниковым детектором, а выход компараторэ, соединенного с системой контроля интенсивности излучения, подключен к генератору. Однако такое устройство не позволяет надежно контролировать состояние факела отдельной горелки на фоне аналогичных источников излучения. Указанный недостаток особенно прояanяется при уменьшении производительности контролируемой горелки, связанном с переводом котла на пониженную нагрузку.

Целью изобретения является повышение надежности.

Для этого в устройство, содержащее источник питания, выполненный в виде генератора с трансформатором и подключенный через резистор к последовательно соединенным газоразрядному индикатору и полупроводниковому детектору, связанному через транзистор и интегрирующую цепочку с первым компаратором, соединенным с системой контроля интенсивности излучения, второй компаратор, связанный с системой защиты и формирователь опорного напряжения введены три диода, резистор, вторая интегрирующая цепочка, причем выход первого компаратора соединен через .первый диод со второй интегрирующей цепочкой, а через второй диод с формирователем опорного напряжения, который связан с вторым входом первого компаратора и через третий диод и резистор с выходом второго компаратора.

На фиг,1 представлена принципиальная электрическая схема устройства контроля пламени; на фиг.2 и 3 — диаграммы напряжений в зависимости от времени t для режима отсутствия пламени (1,11У), появления пламени нормальной интенсивности (111) и срыва пламени (1Y), Устройство содержит источник питания, выполненный в виде генератора 1. соединенного с шиной 2 положительного напряжения и через трансформатор 3 — с резистором 4, газорэзрядным индикатором

5 и полупроводниковым детектором 6. Выход детектора 6 подключен к согласующему каскаду 7. выполненному на транзисторе

8, коллектор которого через линию 9 подключен к разрядному резистору 10, а эмиттер соединен с шиной отрицательного напряжения 11 и конденсатором 12, который через зарядный резистор 13 подключен к шине 2 положительного напряжения. Резисторы 10,13 и конденсатор 12 составляют интегрирующую цепочку. Выход согласующего каскада 7 соединен с противофазным входом первого компаратора 14, выход которого через диод 15 связан с формирователем опорного напряжения 16 и через диод 17 подключен к интегрирующему элементу 18, связанному с прямым входом второго компаратора 19, выход которого подключен к системе защиты и резистор 20 и диод 21 связан с выходом формирователя опорного напряжения 16, который подключен к прямому входу компаратора 14.

Устройство работает следующим образом, При отсутствии пламени напряжение Оз на конденсаторе 12 согласующего каскада 7 принимает значение, близкое к величине напряжения Еп. Нэ выходе первого компарэтора 14 устанавливается низкий уровень напряжений. Одиночные импульсы и короткие пачки импульсов на выходе детектора 6. возникающие под действием фоновой засветки, вызывают ступенчатый разряд конденсатора 12 через резистор 10, линию связи 9 и транзистора 8 согласующего каскада. Величина резистора 10 определяет скорость разЪяда и выбирается такой, что напряжение 0з достигает значения 0з=ОО, определяемого выходным напряжением низкого уровня первого компараторэ 14.

Диод 21 и резистор 20 позволяют поддерживать низкий уровень U<> при переключении первого компаратора 14 в единичное.состояние до момента переключения второго компаратора 19 из нулевого в единичное состояние.

При появлении пламени наблюдается скачкообразное увеличение интенсивности до величины l= l> и пробой индикатора 5 возникает в каждом полупериоде питающего напряжения 0>. Происходит практически линейный разряд конденсатора 12 через резистор 10, линию связи 9 и транзистор 8.

Когда конденсатор 12 разразится до напряжения 0з = 0< > происходит переключение первого компаратора 14, на выходе которого формируется высокий уровень напряжения 04, отключающий генератор 1, Ток через

1719797 индикатор 5 прекращается. транзистор 8 При этом одновременно напряжение Ос, l переходит в закрытое состояние, происхо- скачкообразно снижается до уровня Uo> за дит заряд конденсатора 12 через резистор счет шунтирования резистора 23 цепью ди13 до напряжения Ua=Uon + Оц4, где Оц4 — од 21 — резистор 20 — выход компаратора 19, напряжение, определяющее гистерезис 5 что соответствует снижению чувствительнопервого компаратора 14. Компаратор 14 от- сти и переходу устройства в ждущий режим, ключается, запуская генератор 1. Под воз- Техническая реализация устройства действием излучения пламени происходит требует выполнения соотношения Rzo = пробой индикатора 5 и цикл повторяется. - 0,1 R21. Минимальное значение РезистоПри этом на выходе первого компаратора 14 10 ра Rzo должно составлять 2 кОм, а постоянформируется последовательность прямо- ная времени цепи R21C22 2 — 4 с. Настройка угольных импульсов положительной поляр- устройства сводится к установке резистоности с постоянной длительностью и ром 10 чувствительности при отключенной переменной паузой, определяемой интен- горелке и максимальном фоне при отсутстсивностью излучения, под воздействием ко- 15 вии переключений компаратора 14 и корторой на конденсаторе 24 и прямом входе ректировке чувствительности резистором второго компаратора 19 формируются экс- 23 при минимальной производительности поненциально возрастающее напряжение контролируемой горелки.

Us. При определенном количестве импуль- Предлагаемое устройство контроля пласов 04 (циклов переключения компаратора 20 мени позволяет повысить надежность за

14 в единицу времени, задаваемом величи- счет улучшения помехоустойчивости в ждуной резистора 24 и конденсатора 25 интег- щем режиме (низкий уровень чувствительрирующего элемента 18 и опорным ности) и обеспечивают селективный напряжением на противофазном входе вто- контроль пламени за счет реагирования HB рого компаратора 29, последний переклю- 25 кратковременное скачкообразное увеличечается, формируя на выходе сигнал наличия ние интенсивности излучения "своей" гопламени в виде напряжения высокого уров- релки в момент розжига. Кроме того, ня. При этом напряжение Upq на прямом переход на более высокий уровеньчувствивходе компаратора 14 принимает значение тельности обеспечивает устойчивую регистUon, определяемое соотношением 30 рацию наличия пламени при снижении и роизводител ьности контролируемой roUon = U4, где Оч — выходное напряже 23 ние компаратора 14, Ry>, Rgg — величина < o P м Ул а и зоб Рете H u s резисторов 21 и 23 формирователя опорно- Устройство контроля пламени. содерго напряжения 16. Увеличение опорного на- 35 жащее источник питаниЯ, выполненный в пряжения компаратора 14 соответствует виде генеРатоРа с тРансфоРматоРом и подснижению порога контроля интенсивности ключенный чеРез РезистоР к последовательиповышениючувствительностиустройства. но соединенным газоразРЯдному

Генаратор 1 работает в режиме стробирова- индикатору и полУпроводниковому детектония, причем при уменьшении интенсивно- 40 Ру, свЯзанномУ врез транзистор и интегристи увеличивается время включенного Рующую цепочку C nePe M компаратором состояния генератора т,кд по закону соединенным с CMGTBMOA контРолЯ интент кд. I = const, что обеспечивает надежный сивности излучениЯ, второй компаратор. захват пламени "своей" горелки при сниже- свЯзанный с системой защиты и формировании нагрузки. Если излучение прекращает- 45 тель опорного напряжения, о т л и ч а ю щ еся, напряжение Оз возрастает до значения . е с Я тем, что, с целью повышени адежноОз = О + Uг,4 и происходит отключение сти, оно содержит три диода, Рез стор и первого компаратора 14, вызывающее экс- втоРУЮ интегриРУЮЩУЮ цепочкУ, пРичем поненциальный спад напряжения О . При выход первого компаратора соединен через достижении напряжением О значения О 50 первый диод с второй интегриРующей цеЕ почкой, а через второй диод — с формировал

= — — Ог1э, где Ог1д — напряжение опреде- телем опорного напряжения, который ляющее гистерезис второго компаратора связан с вторым входом первого компарато19, происходит отключение компаратора 19 Ра, и чеРез тРе ий диод" Рез стоР— с вы"o сигнализирующее о погасании пламени.

3719797 атму ать

1719797

ЮЯ7Фя =.7у

Составитель Л.Тарасова

Редактор M.Âàñèëüåâà Техред М.Моргентал Корректор О.Ципле

Заказ 759 Тираж Подписное

ытиям и и ГКНТ СССР

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при

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

Производственно-издательский комбинат Патент", r. Ужгор д, у, р . У г о л,Гагарина, 101