устройство автоматического контроля и управления газовой горелкой

Формула изобретения

Устройство автоматического контроля и управления газовой горелкой, содержащее газопровод с последовательно установленными на нем двумя предохранительно-запорными клапанами, обводной трубопровод с установленными на нем клапаном опрессовки и дросселем, которые установлены параллельно первому предохранительно-запорному клапану, при этом трубопровод запальника с запальным клапаном и отводной трубопровод с клапаном безопасности имеют общую точку соединения с газопроводом и обводным трубопроводом, отличающееся тем, что на газопроводе после второго предохранительно-запорного клапана установлена дроссельная заслонка, на выходе запального трубопровода через гибкий шланг подключен запальник с искроразрядником, а также введены воздушный шибер и узел управления, выводы которого соединены с управляющими входами и информационными выходами всех клапанов, дроссельной заслонки и шибера, с входом искроразрядника запальника, датчики давления газа в газопроводе и на входе сопла горелки, давления воздуха, наличия факела запальника и факела горелки.

Описание изобретения к патенту

Устройство относится к области теплоэнергетики и может быть использовано для контроля и регулирования режима горения теплогенерирующих установок.

Наиболее близким техническим решением по совокупности существенных признаков является устройство автоматического контроля и управления газовой горелкой, содержащее газопровод с последовательно установленными на нем двумя предохранительно-запорными клапанами, обводной трубопровод с установленными на нем клапанами опрессовки и дросселя, которые установлены параллельно первому предохранительно-запорному клапану, при этом трубопровод запальника с запальным клапаном и отводной трубопровод с клапаном безопасности имеют общую точку соединения с газопроводом и обводным трубопроводом (Патент РФ № 2029195 по кл. F16K 31/42 от 24.03.2005 г., фиг.1).

Данное устройство автоматического контроля и управления газовой горелкой обеспечивает упрощение и автоматизацию трудоемкой ручной операции опрессовки предохранительно-запорных клапанов и высокую степень безопасности работы горелки.

Недостатками такого устройства являются возможность образования «микровзрыва» при розжиге и невозможность обеспечения автоматического регулирования тепловой мощностью в рабочем диапазоне от минимальной до максимальной, постоянно поддерживая минимальное содержание вредных веществ в дымовых газах.

Задача, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, заключается в исключении возможности образования «микровзрыва» при розжиге и обеспечении автоматического регулирования тепловой мощностью в рабочем диапазоне при постоянном поддержании минимального содержания вредных веществ в дымовых газах.

Поставленная задача решается за счет того, что в устройстве автоматического контроля и управления газовой горелкой, содержащем газопровод с последовательно установленными на нем двумя предохранительно-запорными клапанами, обводной трубопровод с установленными на нем клапанами опрессовки и дросселя, которые установлены параллельно первому предохранительно-запорному клапану, при этом трубопровод запальника с запальным клапаном и отводной трубопровод с клапаном безопасности имеют общую точку соединения с газопроводом и обводным трубопроводом, на газопроводе после второго предохранительно-запорного клапана установлена дроссельная заслонка, на выходе запального трубопровода через гибкий шланг подключен запальник с узлом зажигания, а также введены воздушный шибер и узел управления, выводы которого соединены с управляющими входами и информационными выходами всех клапанов, дроссельной заслонки и шибера, с входом искроразрядника запальника, и датчики давления газа в газопроводе и на входе сопла горелки, давления воздуха, наличия факела запальника и факела горелки.

На чертеже приведена принципиальная пневматическая схема устройства, где введены следующие обозначения: первый 1 и второй 2 предохранительно-запорные клапаны, заслонка дроссельная 3, газопровод 4, трубопроводы: обводной 5, отводной 6 и запальный 7, общая точка соединения трубопроводов и газопровода 8, точка соединения газопровода и обводного трубопровода 9, клапаны: опрессовки 10, запальный 11 и безопасности 12, дроссель 13, воздушный шибер 14, запальник 15, искроразрядник 16, узел управления 17, гибкий шланг 18, датчики: давления газа 19 в трубопроводе, давления газа 20 на входе сопла горелки, давления воздуха 21, наличия факела запальника 22 и факела горелки 23.

Устройство автоматического контроля и управления газовой горелкой работает следующим образом.

Перед розжигом горелки дроссельная заслонка 3, шибер воздуха 14, предохранительно-запорные клапаны 1 и 2 должны быть закрыты, а электромагнитный клапан безопасности 12 - открыт. С узла управления 17 подается сигнал на включение клапана опрессовки 10 и газ поступает через обводной трубопровод 5 и дроссель 13 в общую точку соединения трубопроводов и газопровода 8 к закрытым клапанам 1 и 2, а по времени достижения заданного уровня давления газа, который контролируется датчиком 19 в газопроводе, судят об уровне герметичности арматуры. Номинальное время опрессовки определяется расходом газа через дроссель 13 и его сечением.

После проведения опрессовки в режиме розжига горелки клапан 10 выключается и на предохранительно-запорный клапан 1 с узла управления 17 подается сигнал на его включение, далее включаются запальный клапан 7 и искроразрядник 16 на розжиг запальника 15. После подтверждения наличия факела запальника датчиком 22 открывается второй предохранительно-запорный клапан 2, а с помощью дроссельной заслонки 3 по сигналу с узла управления 17 горелка переводится в режим минимальной тепловой мощности, что исключает возможность образования «микровзрыва». После подтверждения наличия факела горелки датчиком 23 выключаются клапан запальника 7, искроразрядник 16 и снимается контроль пламени запальника.

В режиме нормальной работы горелки управляют ее тепловой мощностью в рабочем диапазоне от минимальной до максимальной, постоянно поддерживая минимальное содержание вредных веществ в дымовых газах путем поддержания требуемого соотношения расходов газа и воздуха воздействием на шибер 14 воздуха в соответствии с требуемой тепловой мощностью теплогенерирующей установки, а также контролируют наличие факела горелки.

Таким образом, предложенное устройство автоматического контроля и управления газовой горелкой позволяет исключить возможность образования «микровзрыва» при розжиге горелки и обеспечить автоматическое регулирование ее тепловой мощности в рабочем диапазоне при постоянном поддержании минимального содержания вредных веществ в дымовых газах.