Устройство контроля пламени

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 1719797 ГОСУДАРСТВЕННЫЙПО ИЗОБРЕТЕНИЯМПРИ ГКНТ СССР. ОМИТЕТОТКРЫТИЯМ АНИЕ ИЗОБРЕТЕН К АВТО етельство СССРИ 5 Г 08, 1981.етельство СССР К 5/08, 1985,ТРОЛЯ ПЛАМЕНИ ится к теплоэнергетизации процессов спользовано также батывающей, химий идругих отраслях оэиергеоцесс но также й, хими- отраслях тигов пламе- соедиемиый льсный гера, к иое ре- акопивыход первоМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(46) 15,03,92, Бюл. М71) Научно-произвпо исследованию итического оборудов(56) Авторское свидМ. 985600, кл, Р 23Авторское свидМ 1296792, кл. Р 23 одствеиноеобьединение проектированию энергеания им, И,И.Ползунова .Д.Корнев, Ш.З,Халилов(54) УСТРОЙСТВО КОН (57) Изобретение откос тике, а именно к автома горения, и может быть и в газовой, иефтеперера ческой, металлургическо Изобретение относится к те е, а именно к автоматизации ения, и может быть испольэов азовой, нефтеперерабатываю кой,металлургической и други родного хозяйства. Известно устройство контроляни, содержащее питающий электродненный с генератором, и лриалекрод, соединенный через импуусилитель с одним из входов тригкоторому подключено исполнительле, инвертор, схему совпадения и нтельный счетчик, причемимпульсного усилителя подключен к народного хозяиства, 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 входутриггера,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.5 10 15 20 25 30 35 40 50 второго компаратора 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 проявляется при умен шении 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 це почкой, а через второй диод с формирователем опорного напряжения, который связан с вторым входом первого компаратора и через третий диод и резистор с выходом На фиг,1 представлена принципиальная электрическая схема устройства контроля пламени; на фиг.2 и 3 - диаграммы напряжений в зависимости от времени 1 для режима отсутствия пламени (1,11 У), появления пламени нормальной интенсивности (111) и срыва пламени (1 У),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 Пз на конденсаторе 12 согласующего каскада 7 принимает значение, близкое к величине напряжения Еп. На выходе первого компаратора 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 разряда и выбирается такой, что напряжение Пз достигает значения Пз=Поо, определяемого выходным напряжением низкого уровня первого компараторэ 14. Диод 21 и резистор 20 позволяют поддерживать низкий уровень По 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 1= 1 и и пробой индикатора 5 возникает в каждом полупериоде питающего напряжения 01. Происходит практически линейный разряд конденсатора 12 через резистор 10, линию связи 9 и транзистор 8.Когда конденсатор 12 разразится до напряжения Пз = Поп происходит переключение первого компаратора 14, на выходе которого формируется высокий уровень напряжения 04, отключающий генератор 1, Ток черезиндикатор 5 прекращается, транзистор 8 При этом одновременно напряжение О переходит в закрытое состояние, происхо- скачкообразно снижается до уровня О за дит заряд конденсатора 12 через резистор счет шунтирования резистора 23 цепью ди до напряжения Оз=О + Оц 4, где Оц 4 - од 21 - резистор 20 - выход компаратора 19, напряжение, определяющее гистерезис 5 что соответствует снижению чувствительно- первого 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 Вго = пробой индикатора 5 и цикл повторяется. " 0,1 Вг. Минимальное значение РезистоПри этом на выходе первого компаратора 14 10 ра Взо должно составлять 2 кОм, а постоянформируется последовательность прямо- ная времени цепи В 21 С 22 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 вии переключений компаратора 14 и корторой на конденсаторе 24 и прямом входе ректировке чувствительности резистором второго компаратора 19 формируются экс при минимальной производительности поненциально возрастающее напряжение контролируемой горелки,Оь. 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 на рого компаратора 29, последний переклю 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 О на прямом переходна более высокийуровеньчувствивходе компаратора 14 принимает значение тельности обеспечивает устойчивую регистОоп, определяемое соотношением 30 рацию наличия пламени при сниженииВ 1 . производительности контролируемой гоОоп = 04 В, где Оч - выходное напряжеВ 23ние компаратора 14, В 21, В 2 з - величина Ф о Р м Ул а и зоб Рете н и Я резисторов 21 и 23 формирователя опорно- Устройство контроля пламени. содерго напряжения 1 б. Увеличение опорного на 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 РУ, свЯзанномУ через транзистор и интегри стиувеличивается время включенного Рующую цепочку с первым компаратором, состояния генераторатвид по закону соединенным с системой контроля интентвкл.= сопзт, что обеспечивает надежный сивности излучения, второй компаратор, захват пламени "своей" горелки при сниже- связанный с системой защиты и формировании нагрузки, Если излучение прекращает тель опорного напряжения, о т л и ч а ю щ еся, напряжение Оз возрастает до значения . е с я тем, что, с целью повышения надежноОз = Ооп + Ог 14 и происходит отключение сти, оно содержит три диода, резистор 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= -- Ог 1 э, где Ог 1 - напряжение опреде- телем опорного напряжения, который ляющее гистерезис второго компаратора связан с вторым входом первого компарато, происходит отключение компаратора 19, Ра, и чеРез тРетий диод и резистор - с выхосигнализирующее о погасании пламени.