Bktp-omsk.ru

Делаем сами
1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Контроль пламени газовой горелки своими руками

Назначение и принцип работы ионизационного электрода

Ионизационный электрод контроля наличия и состояния пламени. Автоматическое отключение подачи газа при погасшем пламени горелки. Отслеживание состояния воздушно-газовой смеси и восстановление процесса горения. Совмещение в одном устройстве запальной и контрольной функций.

Ионизационные электроды используют в датчиках контроля пламени газовых горелок. Их главная задача — сигнализировать блоку управления о прекращении горения и необходимости перекрыть поступление газа.

Эти устройства применяют для контроля непрерывности пламени в промышленных печах, домашних котлах отопления, газовых колонках и кухонных плитах. Нередко их дублируют фотодатчиками и термопарами, но в самых простых тепловых аппаратах ионизационный электрод является единственным средством контроля за зажиганием газа и непрерывностью его горения.

Назначение, принцип работы и конструкция ионизационного электрода

Если в нагревательном устройстве по каким-то причинам пропадает пламя, то сразу же должна быть прекращена подача газа. В противном случае он достаточно быстро заполнит объем установки и помещение, что может привести к объемному взрыву от случайной искры.

Поэтому все нагревательные установки, работающие на природном газе, в обязательном порядке должны оснащаться системой слежения за наличием пламенем и блокировки подачи газа.

Ионизационные электроды контроля пламени обычно выполняют две функции: во время зажигания газа от запальника разрешают его подачу при наличии устойчивой искры, а при исчезновении пламени подают сигнал на отключение газа основной горелки.

Принцип работы

Принцип работы ионизационного электрода основан на физических свойствах пламени, которое по своей сути является низкотемпературной плазмой, т. е. средой, насыщенной свободными электронами и ионами и поэтому обладающей электропроводностью и чувствительностью к электромагнитным полям.

Обычно на него подается положительный потенциал от источника постоянного тока, а корпус горелки и запальник присоединяются к отрицательному.

На рисунке ниже показан процесс возникновения тока между корпусом запальника и электродным стержнем, возвышающийся торец которого предназначен для контроля пламени основной горелки.

Процесс зажигания газа в нагревательной установке происходит в два этапа. На первом в запальник подается небольшое количество газа и включается электроискровое зажигание. При возникновении в запальнике устойчивого воспламенения происходит ионизация и начинает протекать постоянный ток в сотые доли миллиампер.

Устройство контроля электрода подает сигнал системе управления, открывается электроклапан, и происходит поджигание основного потока газа. С этого момента электрод формирует управляющий сигнал уже от ионизации его пламени.

Система управления настроена на определенный уровень ионизации, поэтому, если ее интенсивность снижается до заданного предела и ток в плазме падает, происходит отключение подачи газа и гашение пламени. После этого весь цикл с использованием запальника повторяется в автоматическом режиме до тех пор, пока процесс горения не станет устойчивым.

  • неправильная пропорция газовоздушной смеси, формируемой в запальнике;
  • нагар или загрязнение на ионизационном электроде;
  • недостаточная мощность потока пламени;
  • уменьшение сопротивления изоляции из-за накопления в запальнике токопроводящей пыли.

Одним из главных достоинств ионизационных электродов является мгновенная скорость срабатывания при погасании пламени. В отличие от них термопарные датчики формируют сигнал только через несколько секунд, которые им требуются для остывания.

Кроме того, ионизационные электроды недороги, т. к. имеют очень простую конструкцию: металлический стержень, изолирующая втулка и разъем. Также они очень просты в эксплуатации и обслуживании, которое заключается в очистке стержня от нагара.

К недостаткам датчиков ионизационного контроля можно отнести их ненадежность при работе с газовым топливом, содержащим большие доли водорода или окиси углерода. В этом случае в пламени генерируется недостаточное количество свободных ионов и электронов, что приводит к невозможности удержания стабильного тока. Кроме того, этот метод может оказаться непригодным при работе в условиях повышенной запыленности.

Конструктивные особенности

Вместе с тем температура в верхней части пламени при горении природного газа может достигать 1600 °C, поэтому контрольные электроды размещают в его корне, где температура ниже — от 800 до 900 °C.

Изолирующий цоколь ионизационного электрода, с помощью которого он монтируется на запальнике, представляет собой высокопрочную и жаростойкую керамическую втулку.

Ионизационный электрод может быть только контрольным, а может выполнять сразу две функции: запальную и контрольную. Во втором случае для зажигания пламени запальника на него подается высокое напряжение, формирующее искру.

Через несколько секунд оно отключается, происходит переключение на питание постоянным током и переход в контрольный режим. Если электрод выполняет только контрольную функцию, то его изоляция, разъем и кабель должны соответствовать требованиям низковольтной аппаратуры, эксплуатируемой при высоких температурах.

При использовании его в качестве запального сопротивление изоляции должно выдерживать на пробой напряжение 20 кВ, а подсоединение к блоку управления производиться высоковольтным кабелем.

При установке ионизационного электрода в корпус конкретной горелки необходимо применять изделие оптимальной длины. Слишком большой стержень будет перегреваться, деформироваться и быстрее покрываться нагаром.

В случае малой длины возможны ситуации, когда ионизационный поток будет прерываться при уходе пламени от конца электрода к другому краю корпуса горелки. В реальных условиях длину электрода обычно подбирают экспериментальным путем.

В бытовых газовых плитах для зажигания используют электроискровые запальные электроды, а для контроля за пламенем — термопарные датчики. А почему в бытовых устройствах не применяют ионизационные электроды в раздельном или совмещенном виде?

Ведь они дешевле термопар. Если вы знаете ответ на этот вопрос, поделитесь, пожалуйста, информацией в комментариях к данной статье.

Сервис-центр ремонт газовых плит в Москве

Бытовая газовая плита — техническое изделие, находящаяся в повседневной эксплуатации у жителей России. При правильном использовании, импортные и российские газовые плиты, служат без нареканий 10-15 лет. Будучи сборными прибором, газовые плиты остро нуждаются в ежегодных осмотрах. Сервис и профилактика играет весомую роль — тотально снижает количество аварийных случаев. Годовое обслуживание не привлекает достаточного внимания владельца. По истечении трех лет у газовой плиты постепенно появляются дефекты: перестает зажигаться горелка или греть духовка.

Если перестала работать газовая плита обратитесь в газовую службу и оформите вызов газовщика на дом. Недорогие услуги по ремонту газовых плит, варочных панелей и духовых шкафов предлагает компания «ГазСервис». Для консультации по стоимости ремонта или для подачи заявки свяжитесь с оператором по телефону. Опишите поломку, назовите марку газовой плиты и желаемый день для встречи мастера. В назначенное время предоставьте доступ к газовой плите для проведения диагностики.

Компания предлагает клиентам

  • Воспользоваться нашим опытом.
    Работаем 11 лет — с 2009 года. К Вам приедет работник с десятилетнем стажем.
  • Запчасти оригинального производства.
    Новые детали и комплектующие от фирм-производителей бытовой техники.
  • Ремонт без платы за диагностику.
    Стоимость услуг мастера и причину поломки Вы сможете узнать по телефону.
  • Длительные гарантийные обязательства.
    Гарантируем безаварийную работу газовой плиты в течение следующего года.

Типичные неисправности газовых плит

Выполнение слесарем комплекса профилактики и ремонта газовой плиты зависит от уровня знаний и опыта, помогающего оперативно устанавливать причину поломки со слов клиента.

1. Горелка самопроизвольно выключается — проверка функций горелки. Если горелка плиты, в том числе духовка, после зажигания не вышли на автоматический режим, т. е. гаснут после отпускания ручки кнопки ЭМК, необходимо проверить контакты термопары той горелки, которую не удалось зажечь.

2. Постоянно щелкает электророзжиг. Причина: замкнутый блок электрических импульсов; пролитая при мытье вода; налипание жира на кнопки включения. В любом случае, не стоит затягивать с неработающей газовой плитой. Правильным решением будет оформление заявки на вызов работника.

  • Не работает электроподжиг ( не зажигается конфорка от пьезоэлемента).
  • Не работает духовка (не печёт сверху, не греет и выключается сама по себе).

Ремонт газовых плит на дому возможен до конца этого дня!

Наиболее приемлемой формой оказания услуг является выезд мастера по заказам, с определением объема работы по первичному осмотру. Выполнение восстановительных действий в отношении поломки встроенных газовых плит связанные с регулировкой отдельных элементов управления, замена неисправных крутящихся узлов и испорченных деталей, устранение утечек газа в газовой плите.

Как проверить и заменить термопару для газовой плиты

Термопара для газовой плиты, интегрируется в систему безопасности для контроля пламени горелки. При внезапном его отрыве и прекращении процесса горения она подает сигнал на перекрытие газа к горелке.

Термопара – это простой тепловой датчик, не имеющий внутри никаких электронных устройств, которые могли бы выйти из строя. Она способна только перегореть, в результате длительной эксплуатации.

При этом газовая плита не работает нормально и становится аварийной, начнутся перебои в газоподаче, пламя не горит равномерно или гаснет.

  • 1 Зачем нужна термопара
  • 2 Что такое термопара
  • 3 Принцип работы
  • 4 Разновидности термодатчиков
  • 5 Чистка
  • 6 Проверка работоспособности
  • 7 Замена термопары самостоятельно

Зачем нужна термопара

Для создания безопасных условий эксплуатации газовых плит, имеющих открытое пламя, сегодня применяются защитные системы, в которых первичным термодатчиком выступает термопара.

Во время горения газа, при открытой подаче газа на горелку, от высокой температуры между контактами первичного датчика возникает ТЭДС. При обрыве факела от горелки, газовое пламя тухнет, термопара остывает, ТЭДС исчезает, газовый клапан под действием пружины закрывается, тем самым и перекрывая подачу топлива.

Многие современные газовые плиты западного выпуска комплектуются системой газ-контроль, в состав которой тоже входит термопара. При этом пользователи отмечают, что система часто ложно срабатывает и отсекает подачу газа, когда это абсолютно не нужно.

В частности, в случае, когда на газовую плиту попадает жидкость либо в кухонном помещении случиться сквозняк, термопара срабатывает и перекрывает газ. Поэтому владельцам современных газовых плит нужно разбираться в принципе функционирования защитной системы и разбираться, как выполнить замену термопары в газовой плите, при ее неисправности.

Что такое термопара

Терминология термопары определена международным стандартом, который рассматривает это устройство в виде 2-х сваренных проводников, разнообразного сплава имеющих противоположный знак термоэдс, в связи с чем создается наибольшая разность потенциалов.

Устройство термопары газовой плиты:

  • термоэлектрод, имеющий «горячий» спай из 2-х разнохарактерных сплавов металлов, прикрепленный гайкой к монтажной пластине рядом с горелкой плиты;
  • удлинитель-провод, уложенный внутрь медной трубки, параллельно исполняющий роль отрицательного контакта;
  • положительная клемма, защищенная шайбой из диэлектрического материала, установленная в корпус газового клапана-отсекателя и зафиксированная гайкой.

Характеристики термопар для популярных газовых плит:

  • Термопара для газовой плиты Hansa, страна Польша, длинна — 45 см, цена — 950 руб.
  • Термопара для газовой плиты Индезит, страна Италия, длинна — 45 см, цена — 800 руб.
  • Термопара для газовой газовой плиты Гефест, страна Россия, длинна- 45 см, цена — 700 руб.
  • Термопара для газовой плиты Bosch, страна Германия, длинна- 55 см, цена — 902 руб.

Принцип работы

Термоэлектрический эффект в термопаре возникает на стыке 2-х объединенных в токоприемное кольцо проводников из различных металлов и сплавов. Когда ликвидус зон спайки равнозначен — разница потенциалов равняется нулю.

Как только один из концов будет находиться в области с большей или меньшей температуры, начнет появляться напряжение, которое будет пропорциональное дельте температур.
Коэффициент такой взаимосвязи различается для разнообразных сплавов.

Принцип действия системы газ-контроль основывается на взаимосвязанном функционировании базовых элементов защиты:

  1. Пользователь путем нажатия, вращения и удержания ручки на рабочей панели газплиты, имеющей встроенную систему газ-контроль, открывает газ, который поджигается запальником.
  2. В зоне горелки начинает расти температура, от продуктов сгорания, в результате чего нагревается конец датчика.
  3. Термопара в газовой плите подает электросигнал на электромагнитный клапан-отсекатель.
  4. При стабильном режиме клапан находится в открытом положении.
  5. Когда пламя на горелке погасло аварийно, например, из-за пролитой жидкости, термодатчик остывает, клапан-отсекатель не получает от него сигнал, поэтому срабатывает аварийная защита и он закрывается, перекрывая поступление газа на горелку.

После завершения срабатывания защиты на включение газплиты, происходит определенное время, поскольку датчик нагревается не сразу. В различных модификациях процесс проходит примерно 5 или 20 сек, до этого времени включение плиты невозможно.

Термодатчик, как правило, обладает единственным горячим наконечником, размещенным около рассекателя огня. Существуют варианты с 2 или 3 точками контроля температуры. Их применяют в духовках, разной модификации.

У таких многоточечных датчиков существует особенность, даже если только один из них выйдет из строя клапан-отсекатель будет срабатывать на закрытие.

Разновидности термодатчиков

При производстве термоэлектрических датчиков используют различные сплавы благородных и обычных металлов. Для определенных диапазонов температур применяют конкретные категории металла.

Исходя от пар металла, используемых при производстве, термопары подразделяются на ряд типов. Для работы газовых плит больше всего применяют такие виды пар:

  1. Типа E, производственная маркировка ТХКн, выполнена из хромеля и константана, для рабочих температур от 0 до 600 C.
  2. Тип J — сплав из железа и константана, марка ТЖК, для рабочих температур от -100 до 1200 C.
  3. Тип K, марка ТХА, производится на базе пластинок из хромеля и алюмеля, для рабочих температур от -200 до 1350 C.
  4. Тип L, марка ТХК, производится на базе пластинок из хромеля и копеля, для рабочих температур от -200 до 850 C.

В защитных системах колонок, плит и котлоагрегатов, работающих на газовом топливе, как правило, используются термодатчики ТХА типов K/L/J. Термопары исполненные из сплавов благородных металлов выпускаются для значительных температурных режимов, которые достижимы в металлургическом производстве и энергетике.

Чистка

Если датчик перестал подавать сигнал на клапан-отсекатель, не стоит сразу его менять, нужно проверить термопару и возможно придется выполнить ее чистку.

Специфический признак такого сбоя можно определить следующими действиями:

  • нажимают кнопку запальника;
  • горелка зажигается;
  • факел горит, до тех пор палец покоится на кнопочке;
  • как только рука снимается с кнопки — пламя пропадает.

Это признак грязной термопары. Конец термодатчика размещается прямо около горелки и пламени. В духовке он также находится близко с рассекателем пламени вверху камеры. Эта часть термопары не должна иметь нагар, отложения и любых дефектов.

Когда рабочий участок термодатчика покрыт нагаром, то его очищают наждачной бумагой. Чем значительнее слой нагара, тем меньше тепловой энергии поступает к датчику и меньше создается ЭДС.

Выработанных милливольт вероятно не достаточно для запуска клапана-отсекателя. Если это действие не поможет нужно проверить работоспособность термопары.

Проверка работоспособности

Осуществлять ревизию, выполнять ремонтные работы и замену термодатчика в газплите собственными руками необходимо при перекрытии поступления топлива в устройство.

Только после этого можно выполнять мероприятия, с тем, чтобы отремонтировать термодатчик. Аналогично пользователю нужно помнить об отключении электрообеспечения, если плита является энергозависимой.

Рабочая термопара для газплиты при нагревании ее над парафиновой свечкой должна уже через 30 сек выработать ЭДС на уровне 20 мВ. Когда это значение будет меньшим, то термопара подлежит замене.

Замена термопары самостоятельно

Для того чтобы выполнить замену термопары, с газплиты необходимо осторожно снять переднюю рабочую панель, поднять панель с установленными конфорками.

Наконечник термодатчика жестко закреплен около конфорки либо горелочного устройства посредством гайки. Возможно, что она в процессе работы закипела и сразу не откручивается.

Читать еще:  Дом своими руками

В этом случае не рекомендуется сильно нажимать на гаечный ключ, так как возможно сломать крепление и повредить плиту. Предварительно потребуется обработать соединение специальным аэрозолем для растворения накипи.
Алгоритм замены термопары на газовой плите:

  1. При помощи гаечного ключа откручивают гайки, которыми зафиксирован термодатчик к электромагнитному клапану.
  2. Осторожно достают один из рабочих зон термодатчика.
  3. Осматривают рабочую зону. Если она покрыта различными загрязнениями либо поверхность повреждена процессами окисления, ее потребуется зачистить мелкой наждачной бумагой.
  4. Второй наконечник датчика к э клапану монтируется посредством резьбового соединения или 2-х обжимных соединений. Убрать их не сложно.
  5. Проверяют при помощи мультиметра датчик.
  6. Один из наконечников присоединяют к мультиметру, а второй нагревают при помощи обычной зажигалки.
  7. Прибор должен показать значение не ниже 20 мВ.
  8. Исправный первичный датчик устанавливается в обратной очередности. Одним наконечником он укрепляется около конфорки, а другим к электромагниту.

Пользователю газовой плиты, который самостоятельно решил заменить неисправную термопару нужно обратить внимание на ее конструкцию при выборе. Лучше использовать родную термопару согласно модификации газовой плиты.

Все термопары выпускаются разными по длинам от 45 до 120 см, что связано с конструкцией плит. Важно при установке обратить внимание на то, что проводники датчика в зоне до клапана не должны быть перетянуты либо болтаться. Их соединение с клапаном обязано быть жестким, свободный разъем в данном соединении непозволительно.

Смена в духовке термопары для газовой плиты Hansa производится несколько другим образом. Прежде необходимо убрать крышку газплиты, которая располагается на обратной стороне конструкции.

Далее находят термопару и отсоединяют ее от рассекателя пламени в духовке. Проверку на работоспособность проводят аналогично вышеобозначенному алгоритму.

Перед тем как снять термопару с газовой колонки потребуется два рожковых ключа 14 или 15 в зависимости от конкретной модификации колонки. На многих из них термодатчик закрепляется винтами. Далее действия аналогичны, как для газовой плиты.

Запальная горелка инжекционная ЗИГ-ХХ

НАЗНАЧЕНИЕ

Розжиг основных горелок или работа в режиме пилотной горелки в печах, котлах, энергоагрегатах любой мощности.

ОСОБЕННОСТИ

  • Обеспечивают надежный розжиг горелок любой мощности—различные длины и типоразмеры подходят под любые типы горелок
  • Мощный и стабильный факел устойчивый к отрыву
  • Любой тип топливного газа при разных давления
  • Нечувствительность к изменениям противодавления
  • Высокая энергия розжига
  • Нечувствительность к влажности
  • Конструкция из нержавеющей стали
  • Тип топливного газа – природный газ, пропан, попутный газ, газ НПЗ
  • Легкая установка—под все типы установочных труб
  • Работа на котлах с естественной, принудительной или смешанной тяге
  • Прочная конструкция
  • Встроенное устройство розжига и контроля погасания факелаПРИМЕНЕНИЕ
  • Котельные, энергетические котлы ТЭЦ, ГРЭС
  • Печи нефтехимических, металлургических производств

ЗАПАЛЬНАЯ ГОРЕЛКА–предназначена для розжига основной горелки, работает в кратковременном режиме и выключается после стабилизации пламени основной горелки.

ПИЛОТНАЯ ГОРЕЛКА — используются для поддержания пламени основной горелки, работает в постоянном режиме. В этом случае нет необходимости использования датчика пламени основной горелки.

УСТРОЙСТВО

ЗИГ представляет собой инжекционную горелку, в корпус которой помещены ионизационный датчик пламени и высоковольтный электрод розжига. Присоединение газа – штуцер D-15мм.

Состоит из смесительной камеры 1, со штуцером подачи газа D-15mm, наружной трубы (ствол запальника). Ствол запальника может быть легко снят для осуществления регламентных работ.

Внутри ствола запальника размещены высоковольтный поджигающий электрод розжига 4, ионизационный датчик пламени 6, газовые трубки 5 (2шт), с установленными в них газовыми сменными форсунками.

Монтажный фланец 3 является подвижным, с его помощью можно регулировать длину погружения горелки.

ПРИНЦИП РАБОТЫ

Основной принцип работы состоит в создании горючей смеси из воздуха и газа, которая поджигается встроенной высоковольтной свечой. Через штуцер, газ проходит в основную газовую трубу и подается на сопла. В сопле с небольшим отверстием скорость газа возрастает. Непосредственно после сопла создается разрежение за счет скоростного потока газа. Окружающий воздух засасывается в горелку через отверстия в корпусе горелки, за счет разрежения в топке, и смешивается с газом, создавая газовоздушную смесь.

Высоковольтная свеча воспламеняет основную часть этой смеси, пламя появляется непосредственно за срезом горелки.

Контроль горения

Контроль горения осуществляется ионизационным электродом пламени, от него на сигнализатор пламени поступает сигнал постоянного тока.

Монтажный фланец

Варианты установки запальных горелок

Типовая схема подвода газа к запальной горелке

Каталог продукции
  • Запально-защитные устройства ЗЗУ
    • ЗЗУ-3
    • ЗЗУ-4
    • ЗЗУ-7
    • ЗЗУ-5
    • ЗЗУ-6
    • ЗЗУ-8
  • Запально-защитные устройства инжекционные ЗЗУ-И
    • ЗЗУ-3И
    • ЗЗУ-4И
  • Запальные горелки
    • Запальная горелка инжекционная ЗИГ-ХХ
    • Запальная горелка ЗЗУ
    • Электрозапальники ЭЗ
    • Запальная горелка воздушная ЗВГ-45/60
    • Электроды розжига
  • Пилотные горелки
    • Автоматика розжига пилотных горелок
    • Пилотные инжекционные горелки ЗИГ-ХХ
  • Устройства контроля пламени
    • Сигнализаторы пламени
      • Сигнализатор пламени СП-101
    • Фотодатчики
      • Фотодатчик ФД-101
    • Фотодатчики сигнализирующие
      • Фотодатчик сигнализирующий ФД-101-С
      • Фотодатчик сигнализирующий ФД-103-С
    • Электроды контроля пламени
      • Электроды контроля пламени
      • Контрольный электрод КЭ
  • Трансформаторы розжига
    • Трансформаторы розжига индукционные
      • Трансформатор розжига индукционный ТРИ-220
    • Трансформаторы розжига электронные
      • Трансформатор розжига электронный ТРЭ-24
      • Трансформатор розжига электронный ТРЭ-220
  • Клапаны электромагнитные
    • КЛАПАН ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ КГ-ХХ-НЗ
      • Клапан электромагнитный КГ-ХХ-НЗ
      • КГ-20-НЗ
      • КГ-25-НЗ
      • КГ-32-НЗ
      • КГ-40-НЗ
      • КГ-50-НЗ
  • Датчики-реле давления РДМ
    • Реле давления РДМ-6
    • Реле давления РДМ-10
    • Реле давления РДМ-50
    • Реле давления РДМ-150
    • Реле давления РДМ-500
  • Запчасти
    • Запчасти
  • Подбор аналогов
    • Подбор аналогов

+7 (843) 203-94-50
г. Казань, ул. Газовая, 14

Приборы контроля наличия пламени.

Методы контроля наличия пламени при сжигании в топках котлов газа и жидкого топлива можно подраз­делить на две разновидности: прямого и косвенного контроля. К методам прямого контроля относятся ультразвуковой, термометрический, ионизационный и наиболее часто применяемый фотоэлектрический. К ме­тодам косвенного контроля горения топлива можно от­нести контроль за разрежением в топке, за давлени­ем топлива в подающем трубопроводе, за давлением или перепадом его перед горелкой и контроль за на­личием постоянного источника воспламенения.

В отечественных отопительных котлах, газовых ка­лориферах и малых газовых нагревателях применяют приборы, которые основаны на ионизационном, фото­электрическом и термометрическом методах контроля. Ионизационный метод контроля основан на электриче­ских процессах, возникающих и протекающих в пламени. К таким процессам можно отнести способность пламени проводить ток, выпрямлять переменный ток и возбуждать в электродах, помешенных в пламя, соб­ственную э.д.с., а также периодическую пульсацию электрических колебаний в пламени, что во всех случаях обусловливается степенью ионизации пламени.

Фотоэлектрический метод контроля за горением жид­кого топлива заключается в измерении степени види­мого и невидимого излучения пламени фотодатчиками как с внешним, так и с внутренним фотоэффектом. Ме­тоды контроля наличия пламени нашли много конструктивных решений.

Термоэлектрический метод контроля. Устройство, основанное на термоэлектрическом методе контроля, состоит из термопары — датчика и электромагнитного клапана. Термопара помещена в зоне горения запаль­ной горелки котла, а электромагнитный клапан уста­новлен на газопроводе, по которому подается газ в запальную горелку.

Большое распространение получило устройство тер­моэлектрического контроля, разработанное институтом Мосгазпроект. Оно применяется в отопительных и пи­щеварочных котлах, газовых отопительных печах и емкостях водонагревателей. Принцип работы термо­электрического устройства контроля пламени заклю­чается в следующем. Запальная горелка действует постоянно, обеспечивая надежное зажигание и работу основных рабочих горелок. Газ на запаль­ной горелке воспламеняется от термопары и обес­печивает защиту против отрыва пламени. Термопара вырабатывает э.д.с., за счет которой удерживается в открытом состоянии электромагнитный клапан.

При погасании пламени горелки температура тер­мопары понизится настолько, что возбуждаемая ею э.д.с. будет недостаточна для удержания якоря в открытом положении, в результате чего клапан под действием пружины закроет поступление газа в запальник и горелку котла. Последующий розжиг котла может быть произведен только вручную после ликвидации причин, вызванных отключением по­дачи газа.

Ионизационный метод контроля. Ионизационный ме­тод наличия пламени основан на использовании элек­трических свойств пламени. Устройства безопасности, основанные на этом методе, обладают преимуществом, состоящим в том, что они практически безынерционны,так как при погасании контролируемого пламени ионизационные процессы прекращаются, и это приводит практически к мгновенному отключению подачи газа в горелки котлоагрегата. Этот метод позволил разрабо­тать приборы контроля, основанные на электропровод­ности пламени, возникновении э.д.с. пламени, его вентильном эффекте и электрической пульсации. За рубежом уделяется наибольшее внимание мето­ду контроля наличия пламени, основанному на вен­тильном эффекте.

В устройствах безопасности горения, где ис­пользуется этот метод, не наблюдается ложного сиг­нала при замыкании в цепи датчиков.В системе комплексной автоматики для отопитель­ных котлов был применен прибор контроля пламени, работа которого основана на вентильном эффекте. При наличии пламени переменное напряжение, приложенное между введенным в пламя электродом и корпусом горелки, выпрямляется.

При погасании пламени действие вентильного эффекта в межэлектродном переходе прекращается и управляющий сигнал на вход усилителя не поступает. Правая часть лампы запира­ется, реле обесточивается и дает команду на отключение газа. Аналогичное действие произойдет при за­мыкании электрода на корпус горелки.

Основным недостатком схемы прибора является то, что в ней открытое (рабочее) положение правой час­ти триода обеспечивается закрытием левой его части. Метод контроля, использующий электрический по­тенциал пламени.Этот метод основан на введении в факел металлических электродов, которые дают раз­ность потенциалов (э.д.с.), переменных по амплитуде, но постоянных по знаку. Величина э.д.с. пропорциональна разности температур между электродами и достигает 2 В. На этом принципе был создан прибор . Принцип работы при­бора э.д.с. заключается в следующем при отсутствии пламени в анодных цепях лампы текут равные токи. Возникающий в обмотках реле Р1 и Р2 под действи­ем тока магнитный поток равен нулю, так как обмот­ки поляризованного реле включены встречно. Якорь Реле в этом случае находится в положении, при кото­ром цепь питания электромагнитного клапана-отсекателя разорвана, и газ в горелку не поступает. При появлении пламени возникает отрицательная э.д.с., которая подается на сетку левой части триода, что приводит к уменьшению тока в обмотке Р1. Под дей­ствием результирующего магнитного поля якорь реле изменит свое положение и, замкнув контакты, даст соответствующую команду. При погасании пламени или замыкании в цепи датчика э.д.с. исчезнет и схема придет в исходное положение.

Метод контроля, использующий электрическую пульсацию пламени. Для любого факела независимо от вида сжигаемого топлива и типа горелочного устрой­ства характерным признаком является пульсация про­цессов, сопровождающих горение. К таким процессам относятся температура пламени, давление в камере сгорания, интенсивность излучения и ионизация факе­ла пламени. Частота и амплитуда пульсаций зависят от скорости истечения газовоздушной смеси из го­релки и условий перемешивания газа с воздухом. При неудовлетворительном перемешивании газа с воздухом горение сопровождается отдельными вспышками. Пос­редством чувствительного гальванометра можно за­мерить величину пульсации ионизационного тока. Это свойство пламени дает возможность обеспечить самоконтроль автоматики от опасного замыкания в цепи электродного датчика.

В схеме используется собственный пульсирующий потен­циал, возникающий на электродах. При включении в цепь ионизационного датчика источника постоянного тока пульсацию на электродах можно усилить. В лю­бом случае при замыканиях в цепи датчика, а также при погасании пламени подача управляющего сигнала на вход усилителя прекращается, и автоматика сраба­тывает на отключение газа. От сигнала постоянного тока данная схема не работает, так как на входе пер­вого каскада включен конденсатор. Приборы контроля пламени этого типа, работающие на переменной сос­тавляющей электрического сигнала, очень чувстви­тельны к помехам, частота колебания которых близ­ка к частоте пульсации факела. Вследствие этого при установке таких приборов на объектах требуется обя­зательная экранировка входных цепей усилителя и ли­ний связи, соединяющих электродный датчик с прибо­ром.

Контроль наличия пламени

Тепловые агрегаты, работающие на природном газе (печи, котлы, стенды нагрева и т.п.) должны оборудоваться системой контроля наличия пламени. В процессе работы тепловых агрегатов возможны ситуации, при которой пламя горелки (факел) потухнет, но газ будет продолжать поступать во внутреннее пространство агрегата и окружающую среду и при наличии искры или открытого огня возможно воспламенение этого газа и даже взрыв. Наиболее часто потухание пламени происходит из-за отрыва факела.

Наличие пламени контролируют либо с помощью ионизационного электрода, либо с помощью фотодатчика. Как правило, с помощью ионизационного электрода контролируют горение запальника, который, в свою очередь, в случае необходимости воспламенит основную горелку. Фотодатчиками контролируют пламя основной горелки. Фотодатчик для контроля пламени запальника не применяют ввиду малого размера пламени запальника. Применение ионизационного электрода для контроля пламени основной горелки не рационально, так как электрод, помещенный в пламя основной горелки будет быстро обгорать.

Фотодатчики различаются по чувствительности к различной длине волны светового потока. Одни фотодатчики реагируют только на видимый и инфракрасный спектр светового потока от горящего пламени, другие воспринимают только его ультрафиолетовую составляющую. Самым распространенным фотодатчиком, реагирующим на видимую составляющую светового потока, является датчик ФДЧ.

Световой поток воспринимается фоторезистором датчика, и после усиления преобразуется либо в выходной сигнал 0-10В, пропорциональный освещенности, либо подается на обмотку реле, контакты которого замыкаются, если освещенность превышает установленный порог. Тип выходного сигнала — сигнал 0-10В или контакты реле — определяется модификацией ФДЧ. Фотодатчик ФДЧ обычно работает с вторичным прибором Ф34. Вторичный прибор обеспечивает питание ФДЧ напряжением +27В, на нем также выставляются пороги срабатывания в том случае, если используется ФДЧ с токовым выходом. Кроме того, в зависимости от модификации, Ф34 может контролировать сигнал от ионизационного электрода запальной горелки, управлять розжигом и работой горелки с помощью встроенных реле.

К недостаткам фотодатчиков видимого света можно отнести то, что они реагируют на любой источник света — солнечный свет, свет фонарика, световое излучение нагретых элементов конструкции, футеровки сталеразливочных ковшей и т.п. Это ограничивает их применение, например в стендах нагрева, так как ложные срабатывания от светящейся разогретой футеровки ковшей блокируют работу автоматики (ошибка «ложное пламя»). Наиболее широко ФДЧ применяются на печах сушки песка, ферросплавов и т.п. — там где температура нагрева редко превышает 300-400°С, а значит отсутствует свечение разогретых элементов конструкции печи.

Отличительной особенностью ультрафиолетовых фотодатчиков (УФД), например UVS-1 фирмы Kromschroeder, является то, что они реагируют только на ультрафиолетовую составляющую светового потока, излучаемого пламенем горелки. В световом потоке от разогретых тел, элементов конструкций печей, футеровки ковшей ультрафиолетовая составляющая мала. Поэтому к посторонней засветке датчик «равнодушен», как и к солнечному свету.

Основой этого датчика является вакуумная лампа — электронный фотоумножитель. Как правило, питаются эти датчики напряжением 220В и имеют токовый выходной сигнал, который меняется от 0 до нескольких десятков микроампер. К недостаткам ультрафиолетовых датчиков можно отнести то, что вакуумная лампа фотоумножителя имеет ограниченный срок службы. Через пару лет эксплуатации лампа теряет свою эмиссионную способность и датчик перестает работать. Сигнал с УФД передается на автомат горения серии IFS, функции которого аналогичны функциям Ф34.

Фотодатчики должны иметь, так сказать, визуальный контакт с пламенем горелки, поэтому они расположенны в непосредственной близости от него. Как правило, они распологаются со стороны горелки под углом 20-30° к ее оси. Из-за этого они подвержены сильному нагреву тепловым излучением от стенок агрегата и радиационному нагреву через визирное окно. Для зашиты фотодатчика от перегрева применяют защитные стекла и принудительный обдув. Защитные стекла производятся из жаропрочного кварцевого стекла и устанавливаются на некотором удалении перед визирным окном фотодатчика. Обдув датчика осуществляется либо вентиляторным воздухом (если горелка установки работает на вентиляторном воздухе), либо сжатым воздухом пониженного давления. Подаваемый объем воздуха осуществляет охлаждение фотодатчика не только за счет процессов теплоотдачи, но и из-за того, что вокруг него создается область повышенного давления, которая как бы отталкивает горячий воздух, не давая ему контактировать с датчиком.

Читать еще:  Подоконники для пластиковых и деревянных окон

Контроль наличия пламени запальника в большинстве случаев осуществляется ионизационным электродом. Принцип контроля пламени по ионизации основан на том, что при сжигании газа образуется множество свободных электронов и ионов. Эти частицы «притягиваются» к ионизационному электроду и вызывают протекание тока ионизации величиной в десятки микроампер. Ионизационный электрод соединяется с входом прибора контроля наличия ионизации (автоматом горения). Если при горении пламени запальника образуется достаточное количество свободных электронов и отрицательных ионов, то в автомате горения срабатывает пороговое устройство разрешающее работу (или розжиг) основной горелки. В случае если интенсивность ионизации падает ниже определенного уровня, то основная горелка отключается даже в том случае, если она работала нормально. На размещенном ниже видео показано, как благодаря нагреву воздуха между обкладками конденсатора (в нашем случае одна обкладка это контрольный электрод, другая обкладка — корпус запальника) в цепи начинает протекать электрический ток.

Основными причинами пропадания ионизации являются отсутствие требуемого соотношения газ-воздух запальника, загрязнение или обгорание ионизационного (контрольного) электрода. Еще одной причиной пропадания сигнала ионизации может являться уменьшение сопротивления между ионизационным электродом и корпусом запальника, которое чаще всего происходит из-за оседания токопроводящей пыли на запальное устройство.

Автомат горения часто выполняет не только функцию контроля наличия пламени — на нем строиться вся автоматика управления розжигом горелки, как, например, это реализовано в автомате горения ASL50P фирмы Hegwein.

Как правило, ионизационный электрод размещается вдоль оси запальной горелки, конец электрода должен находиться в «корне» пламени запальника. В некоторых запальных устройствах ионизационный электрод выполняет функцию запального электрода. В этом случае на него в течении фиксированного времени подается высокое напряжение с запального трансформатора для поджига запальника. После того как поджиг запальника произведен контрольный электрод переходит в режим контроля ионизации – цепи поджига отключаются и электрод соединяется с входом автомата горения. В этом случае возможна еще одна причина пропадания сигнала ионизации, связанная с обрывом во вторичной обмотке трансформатора. Но искра в этом случае может все равно нормально генерироваться, поэтому данную неисправность иногда трудно определить.

Большое значение для стабильной работы запального устройства имеет правильно выставленное соотношение газ-воздух. В большинстве случаев требуемые значения давления газа и воздуха приводятся изготовителем в паспорте запальной горелки. Не смотря на то, что говоря «соотношение газ-воздух» в большинстве случаев имеют в виду их объемное соотношение (один объем газа на десять объемов воздуха), но настраивают запальник, да и горелку, впрочем, тоже, по давлению, так как это сделать намного проще и дешевле. Для этого конструкцией запальника предусмотрено подключение контрольного манометра к газовому и воздушному тракту в определенных местах.

Ионизационный электрод крепиться к корпусу запальника через керамическую изолирующую втулку и соединяется с входом автомата горения экранированным одножильным кабелем. Если ионизационный электрод используется еще и в качестве запального, то с запальным трансформатором он соединяется специальным высоковольтным кабелем, например, ПВ-1. Изолирующая втулка изготавливается из керамики с большим содержанием Al2O3, которая характеризуется высокой механической прочностью, температурной стойкостью и электрической прочностью до 18 кВ . Ионизационный электрод изготавливается канталя — металлического сплава устойчивого к высоким температурам и электрохимической коррозии

Установки постоянно работающие при температурах свыше 800°С (мартеновские печи, например) могут и не оснащаться системами контроля наличия факела. Это связано с тем, что температура воспламенения газа находиться в пределах 645 – 750°С. Таким образом, в случае отрыва факела исходящий из сопла горелки газ воспламениться от разогретой кладки внутреннего пространства теплового агрегата. Очень часто перед соплом горелки выкладывают специальный горелочный камень – он воспламеняет поток газа и стабилизирует горение.

Для повышения надежности работы и уменьшения количества остановов установки из-за пропадания ионизации можно сделать контроль наличия пламени не постоянным, осуществляя его по схеме «ИЛИ». В этом случае, если установка прогрелась до температур свыше 750°С и сигнал ионизации с запальной горелки по какой то причине пропал, то основная горелка все равно продолжит работу.

Дополнительную информацию вы можете найти в разделе «Вопрос-ответ».

Контроль пламени газовой горелки своими руками

Контроль наличия пламени

Тепловые агрегаты, работающие на природном газе (печи, котлы, стенды нагрева и т.п.) должны оборудоваться системой контроля наличия пламени. В процессе работы тепловых агрегатов возможны ситуации, при которой пламя горелки (факел) потухнет, но газ будет продолжать поступать во внутреннее пространство агрегата и окружающую среду и при наличии искры или открытого огня возможно воспламенение этого газа и даже взрыв. Наиболее часто потухание пламени происходит из-за отрыва факела.

Наличие пламени контролируют либо с помощью ионизационного электрода, либо с помощью фотодатчика. Как правило, с помощью ионизационного электрода контролируют горение запальника, который, в свою очередь, в случае необходимости воспламенит основную горелку. Фотодатчиками контролируют пламя основной горелки. Фотодатчик для контроля пламени запальника не применяют ввиду малого размера пламени запальника. Применение ионизационного электрода для контроля пламени основной горелки не рационально, так как электрод, помещенный в пламя основной горелки будет быстро обгорать.

Фотодатчики различаются по чувствительности к различной длине волны светового потока. Одни фотодатчики реагируют только на видимый и инфракрасный спектр светового потока от горящего пламени, другие воспринимают только его ультрафиолетовую составляющую. Самым распространенным фотодатчиком, реагирующим на видимую составляющую светового потока, является датчик ФДЧ.

Световой поток воспринимается фоторезистором датчика, и после усиления преобразуется либо в выходной сигнал 0-10В, пропорциональный освещенности, либо подается на обмотку реле, контакты которого замыкаются, если освещенность превышает установленный порог. Тип выходного сигнала – сигнал 0-10В или контакты реле – определяется модификацией ФДЧ. Фотодатчик ФДЧ обычно работает с вторичным прибором Ф34. Вторичный прибор обеспечивает питание ФДЧ напряжением +27В, на нем также выставляются пороги срабатывания в том случае, если используется ФДЧ с токовым выходом. Кроме того, в зависимости от модификации, Ф34 может контролировать сигнал от ионизационного электрода запальной горелки, управлять розжигом и работой горелки с помощью встроенных реле.

К недостаткам фотодатчиков видимого света можно отнести то, что они реагируют на любой источник света – солнечный свет, свет фонарика, световое излучение нагретых элементов конструкции, футеровки сталеразливочных ковшей и т.п. Это ограничивает их применение, например в стендах нагрева, так как ложные срабатывания от светящейся разогретой футеровки ковшей блокируют работу автоматики (ошибка “ложное пламя”). Наиболее широко ФДЧ применяются на печах сушки песка, ферросплавов и т.п. – там где температура нагрева редко превышает 300-400°С, а значит отсутствует свечение разогретых элементов конструкции печи.

Отличительной особенностью ультрафиолетовых фотодатчиков (УФД), например UVS-1 фирмы Kromschroeder, является то, что они реагируют только на ультрафиолетовую составляющую светового потока, излучаемого пламенем горелки. В световом потоке от разогретых тел, элементов конструкций печей, футеровки ковшей ультрафиолетовая составляющая мала. Поэтому к посторонней засветке датчик “равнодушен”, как и к солнечному свету.

Основой этого датчика является вакуумная лампа – электронный фотоумножитель. Как правило, питаются эти датчики напряжением 220В и имеют токовый выходной сигнал, который меняется от 0 до нескольких десятков микроампер. К недостаткам ультрафиолетовых датчиков можно отнести то, что вакуумная лампа фотоумножителя имеет ограниченный срок службы. Через пару лет эксплуатации лампа теряет свою эмиссионную способность и датчик перестает работать. Сигнал с УФД передается на автомат горения серии IFS, функции которого аналогичны функциям Ф34.

Фотодатчики должны иметь, так сказать, визуальный контакт с пламенем горелки, поэтому они расположенны в непосредственной близости от него. Как правило, они распологаются со стороны горелки под углом 20-30° к ее оси. Из-за этого они подвержены сильному нагреву тепловым излучением от стенок агрегата и радиационному нагреву через визирное окно. Для зашиты фотодатчика от перегрева применяют защитные стекла и принудительный обдув. Защитные стекла производятся из жаропрочного кварцевого стекла и устанавливаются на некотором удалении перед визирным окном фотодатчика. Обдув датчика осуществляется либо вентиляторным воздухом (если горелка установки работает на вентиляторном воздухе), либо сжатым воздухом пониженного давления. Подаваемый объем воздуха осуществляет охлаждение фотодатчика не только за счет процессов теплоотдачи, но и из-за того, что вокруг него создается область повышенного давления, которая как бы отталкивает горячий воздух, не давая ему контактировать с датчиком.

Контроль наличия пламени запальника в большинстве случаев осуществляется ионизационным электродом. Принцип контроля пламени по ионизации основан на том, что при сжигании газа образуется множество свободных электронов и ионов. Эти частицы «притягиваются» к ионизационному электроду и вызывают протекание тока ионизации величиной в десятки микроампер. Ионизационный электрод соединяется с входом прибора контроля наличия ионизации (автоматом горения). Если при горении пламени запальника образуется достаточное количество свободных электронов и отрицательных ионов, то в автомате горения срабатывает пороговое устройство разрешающее работу (или розжиг) основной горелки. В случае если интенсивность ионизации падает ниже определенного уровня, то основная горелка отключается даже в том случае, если она работала нормально. На размещенном ниже видео показано, как благодаря нагреву воздуха между обкладками конденсатора (в нашем случае одна обкладка это контрольный электрод, другая обкладка – корпус запальника) в цепи начинает протекать электрический ток.

Основными причинами пропадания ионизации являются отсутствие требуемого соотношения газ-воздух запальника, загрязнение или обгорание ионизационного (контрольного) электрода. Еще одной причиной пропадания сигнала ионизации может являться уменьшение сопротивления между ионизационным электродом и корпусом запальника, которое чаще всего происходит из-за оседания токопроводящей пыли на запальное устройство.

Автомат горения часто выполняет не только функцию контроля наличия пламени – на нем строиться вся автоматика управления розжигом горелки, как, например, это реализовано в автомате горения ASL50P фирмы Hegwein.

Как правило, ионизационный электрод размещается вдоль оси запальной горелки, конец электрода должен находиться в «корне» пламени запальника. В некоторых запальных устройствах ионизационный электрод выполняет функцию запального электрода. В этом случае на него в течении фиксированного времени подается высокое напряжение с запального трансформатора для поджига запальника. После того как поджиг запальника произведен контрольный электрод переходит в режим контроля ионизации – цепи поджига отключаются и электрод соединяется с входом автомата горения. В этом случае возможна еще одна причина пропадания сигнала ионизации, связанная с обрывом во вторичной обмотке трансформатора. Но искра в этом случае может все равно нормально генерироваться, поэтому данную неисправность иногда трудно определить.

Большое значение для стабильной работы запального устройства имеет правильно выставленное соотношение газ-воздух. В большинстве случаев требуемые значения давления газа и воздуха приводятся изготовителем в паспорте запальной горелки. Не смотря на то, что говоря «соотношение газ-воздух» в большинстве случаев имеют в виду их объемное соотношение (один объем газа на десять объемов воздуха), но настраивают запальник, да и горелку, впрочем, тоже, по давлению, так как это сделать намного проще и дешевле. Для этого конструкцией запальника предусмотрено подключение контрольного манометра к газовому и воздушному тракту в определенных местах.

Ионизационный электрод крепиться к корпусу запальника через керамическую изолирующую втулку и соединяется с входом автомата горения экранированным одножильным кабелем. Если ионизационный электрод используется еще и в качестве запального, то с запальным трансформатором он соединяется специальным высоковольтным кабелем, например, ПВ-1. Изолирующая втулка изготавливается из керамики с большим содержанием Al2O3, которая характеризуется высокой механической прочностью, температурной стойкостью и электрической прочностью до 18 кВ . Ионизационный электрод изготавливается канталя – металлического сплава устойчивого к высоким температурам и электрохимической коррозии

Установки постоянно работающие при температурах свыше 800°С (мартеновские печи, например) могут и не оснащаться системами контроля наличия факела. Это связано с тем, что температура воспламенения газа находиться в пределах 645 – 750°С. Таким образом, в случае отрыва факела исходящий из сопла горелки газ воспламениться от разогретой кладки внутреннего пространства теплового агрегата. Очень часто перед соплом горелки выкладывают специальный горелочный камень – он воспламеняет поток газа и стабилизирует горение.

Для повышения надежности работы и уменьшения количества остановов установки из-за пропадания ионизации можно сделать контроль наличия пламени не постоянным, осуществляя его по схеме «ИЛИ». В этом случае, если установка прогрелась до температур свыше 750°С и сигнал ионизации с запальной горелки по какой то причине пропал, то основная горелка все равно продолжит работу.

Как работает термопара в газовом котле?

Термопара для газового котла представляет собой термоэлектрический преобразователь для автоматических систем управления и контроля газового оборудования. Прибор служит основным элементом защиты газ-контроля и призван обеспечить максимально оперативное перекрытие подачи газа в случае, если пламя погаснет.

Устройство и принцип работы термопары в газовом котле

Термопара предусматривает два проводника из различных видов металла, устойчивых к максимальным температурам, которые соединены в кольцо. Одна из точек спайки устанавливается в зоне измерения, вторую подключают к преобразовательному устройству. Физическое явление в виде термоэлектрического эффекта (эффект Зеебека) составляет основу принципа работы термопары:

  • два элемента из различных металлических основ прочно соединяют в одной точке. Отличие в составах проводников – основополагающий фактор в работе устройства;
  • когда место стыка помещают в открытый огонь, на других концах спаянного проводника появляется разница потенциалов.

Как выглядит термопара для газового котла

Далее к холодным концам устройства подсоединяют вольтметр, цепь замыкается и измерительный прибор показывает напряжение.

Как работает датчик пламени в газовом котле

Датчик ионизации пламени – прибор, который призван обеспечить безопасную работу газового котельного оборудования. Устройство следит за наличием огня, и при обнаружении отсутствия пламени автоматически отключает котел. Принцип работы датчика пламени газового котла предусматривает следующее:

  • функционал основан на образовании ионов и электронов при зажигании пламени. Образование ионного тока вызывает процесс притягивания ионов к электроду ионизации. Устройство подключается к датчику контроля горения;
  • если при проверке датчиком контроля горения обнаруживается образование достаточного уровня ионов, это означает, что котел работает в штатном режиме. В случае снижения уровня ионов датчик блокирует работу котельного оборудования.

К ключевым причинам срабатывания датчика ионизации относят загрязнение клапана и некорректное соотношение уровня «газ-воздух». Также это происходит при оседании большого количества пыли на устройстве розжига.

Основные типы термопар для газового котла

При изготовлении термоэлектрических преобразователей применяют сплавы благородных и неблагородных металлов. Для конкретных диапазонов рабочих температур используют определенные группы сплавов. В зависимости от металлических пар, применяемых при изготовлении, приборы делятся на несколько типов. Для работы котельного оборудования на газовом топливе чаще всего используют следующие типы устройств:

Читать еще:  Причины нарушений в работе: почему шумят батареи отопления в частном доме и как это исправить

  • термопара типа E. Заводская маркировка ТХКн, представляет собой пластины из хромеля и константана. Прибор предназначен для температурного диапазона от 0°C и до +600°C;
  • тип J. Предусматривает композицию из железа и константана, маркировка ТЖК. Используется для рабочих температур в пределах от -100°C и до +1200°C;
  • тип Kс маркировкой ТХА, изготавливается на основе пластин из хромеля и алюмеля. Температурный диапазон применения термопары типа Kзначительный – от -200°C и до +1350°C;
  • тип Lс маркировкой ТХК. Элементы конструкции представляют собой хромель и копель. Устройство предназначено для температур от -200°C и до +850°C.

Термопара для газового котла типа J

Следующие образцы продукции находят применение в сфере тяжелой промышленности:

  • тип Sс маркировкой ТПП10 представляет собой композицию платинородий-платина. Применяется в установках при температурном режиме до +1700°C;
  • тип Bс маркировкой ТПР состоит из композиции пластин платинородий-платинородий. Продукт предназначен для температурного диапазона от -100°C и до +1800°C.

Также изготавливаются и другие варианты аналогичных приборов из сплавов благородных металлов, которые актуальны в тяжелой промышленности и литейном производстве.

Плюсы и минусы

Ключевым достоинством термоэлектрического преобразователя отмечают то, что он имеет простое устройство, при необходимости его не сложно изготовить самостоятельно. Прибор удобен в эксплуатации, также важно, что он энергонезависим. Отечественные и зарубежные поставщики предлагают разнообразный ассортимент этой продукции, стоимость которой варьируется в широком диапазоне в зависимости от типа и бренда.

В качестве минуса в копилку – необходимость замены на новый вариант в случае поломки термоэлемента, так как он не подлежит восстановлению. Чувствительные к минимальным перепадам температур приборы сильно зависят от среды окружения. Так, под воздействием углекислого газа существенно снижается срок эксплуатации оборудования, повышается риск поломки, что сопровождается расходами на замену термоэлемента.

Термопара в системе газового контроля

При эксплуатации газового оборудования требуется энергонезависимая автоматика, что способствует оперативному перекрытию подачи газа в случае, если внезапно погаснет пламя. В современных отопительных котлах с газовой горелкой предусмотрена система газ-контроль, которая включает в себя электромагнитный клапан и термопару. К составным элементам электроклапана относятся:

  • сердечник с обмоткой;
  • колпачок;
  • возвратная пружина;
  • якорь;
  • резинка, перекрывающая подачу газа.

При нажатии на кнопку подачи газа, шток заглубляется внутрь катушки и заряжается пружина. По регламенту клапан подачи следует удерживать около 30 секунд, чтобы термопара прогрелась, и на концах образовалось напряжение для удержания клапана внутри катушки. Термопара начинает остывать, если гаснет горелка. Что дальше происходит:

  • это сопровождается уменьшением напряжения на концах термопары;
  • возвратная сила пружины превышает электромагнитную силу, которая удерживает шток внутри катушки;
  • клапан возвращается в исходное положение и перекрывается подача газа.

В этом заключается работа термопары в газовом котле. Система газ-контроль на термопаре отличается высокой надежностью, в том числе и благодаря тому, что она способна функционировать без подключения к энергосети.

Нюансы подключения и проверка

Подключают термоэлектрический преобразователь к измерительному прибору при помощи компенсационного кабеля. Чтобы максимально нивелировать погрешность измерения, жилы этого провода выполняют из того же материала, что и сам датчик.

Проверяют работоспособность термопары следующим образом:

  • один конец устройства соединяют с мультиметром;
  • второй конец вручную нагревают при помощи зажигалки или газовой горелки.

Чтобы проверить работоспособность термопары – один конец устройства соединяют с мультиметром

Если прибор в исправном состоянии, об этом свидетельствует наличие напряжения в районе 50 мВ.

Возможные неисправности и методы их устранения

Если при нажатии кнопки подачи газа горелка включается и тут же гаснет, это говорит о неисправности термопары. Также это может быть результатом плохого контакта преобразователя с электромагнитным клапаном.

Ремонт неисправности термопары газового котла заключается в следующем:

  • извлекают конец термопары, открутив гаечным ключом прижимную гайку, при помощи которой преобразователь прикрепляется к клапану;
  • если при осмотре обнаруживается наличие загрязнений или окислов, зачищают место контакта мелкой шкуркой;
  • далее при помощи мультиметра проверяют работоспособность устройства.

В случае если клапан в рабочем состоянии, следует обеспечить корректное соединение преобразователя с клапаном: найти соответствующее положение прижимной гайки для оптимального контакта.

Следует знать, что если преобразователь газового котла вышел из строя, прибор не подлежит восстановлению. Здесь необходимо выполнить замену термопары, установив вместо нее новый образец. Продукция этой категории предлагается множеством отечественных и зарубежных производителей, среди которых «Арбат», Жуковский завод АОГВ, концерн Honeywellи другие промышленные компании. Ценовой диапазон на это устройство варьируется в пределах 600-2000 р.

Основные сферы применения термопар – автоматика газового оборудования, установки литейной промышленности и множество других направлений производства. На базе этого прибора разработан целый ряд терморегуляторов и термометров бытового и промышленного назначения. В руках народных умельцев термоэлектрический преобразователь может стать основой для мини электростанции, его используют для создания зарядных устройств, при помощи которых можно заряжать маломощные устройства от открытого огня, в том числе, и от костра.

Устройство газовой горелки, особенности запуска и настройки пламени + нюансы разборки и хранения

Каждый владелец квартиры или частного дома, где установлено газовое оборудование для отопительной системы, сталкивался с проблемами, связанными с его настройкой или перебоями в работе, не так ли? Чтобы обеспечить правильную работу отопительной системы, необходимо знать нюансы работы газовых приборов и особенности их настройки, а вся эта информация собрана в данной статье.

Также в этой публикации собрана исчерпывающая информация о видах и устройстве газовой горелки. Кроме этого вы найдете информацию о настройке пламени в газовых горелках и основных причинах, по которым ваше оборудование дает сбои или вовсе не работает.

Устройство горелки и ее разновидности

Все отопительные котлы отличаются между собой по типу топлива, которое в них применяется. Самым доступным, конечно же, является газ. Этот вид топлива наиболее распространенный и от него меньше всего отходов горения. При этом уровень КПД достаточно высокий.

А стандартная газовая горелка – это основной элемент в отопительной системе, который осуществляет подачу и розжиг топлива в газовом котле. Именно об устройстве и принципе работы горелки мы подробно поговорим далее.

Как устроена и работает газовая горелка?

Газовая горелка предназначена для того, чтобы подавать горючую смесь вместе с воздухом, далее эти компоненты смешиваются в камере сгорания. Дальнейший процесс заключается в том, чтобы поддерживать равномерное горение топлива.

Принцип работы предположительно разделим на такие этапы:

  • подготовка;
  • соединение;
  • горение.

Так, сначала все необходимые составляющие горючей смеси проходят подготовительный процесс. Они набирают определенную скорость, температуру и нужное направление движения частиц. Далее топливо совмещается с воздухом и попадает в камеру сгорания топлива. После этого происходит его возгорание.

Основные конструкционные элементы газовой горелки рассмотрены на схеме, приведенной ниже.

Что касается возможных поломок горелки и безопасности использования газового оборудования при этом, то производители котлов не забыли учесть этот момент. Так, во всех современных котлах есть дополнительные конструктивные элементы, которые обеспечивают более безопасную работу и автоматическую остановку при поломке горелки или прочих аварийных ситуациях.

Когда некоторые элементы оборудования выходят из строя, то в случае их поломки прибор самостоятельно отключается.

Есть модели, в которых розжиг происходит путём подачи искры от электрического пьезоэлемента. Но и в таких котлах также есть составляющие элементы, которые способны обеспечить безопасность использования оборудования в случае поломки газовой горелки или при прочих неисправностях.

Чтобы при розжиге горелки не возникали проблемы, важно своевременно проводить ТО. Обязательную проверку и обслуживание газового котла необходимо выполнять перед отопительным сезоном, но не реже чем один раз в год.

Основные виды горелок для газового котла

Для максимальной эффективности работы отопительной системы в частном доме в газовый котел устанавливают горелку. Подобное оборудование облегчает регулирование процессов горения в системе. Вследствие этого топливо равномерно сгорает.

Горелки по принципу работы делят на:

  • инжекционные;
  • турбированные;
  • комбинированные.

Инжекторный (инжекционный) тип газовых горелок – составная часть газового котла. Она работает таким образом, что воздух проникает в рабочую зону путем инжекции. Чтобы равномерно поддерживать процесс горения, окислитель поступает в резервуар под определенным давлением и смешивается с газообразным топливом.

Этот тип прибора предназначен исключительно для работы с природным газом. Для другого типа газа, например, сжиженного, необходимо устанавливать дополнительные элементы.

Второй тип горелок (турбированный) работает по другому принципу. Здесь воздух поступает в рабочую зону и смешивается с горючим топливом при помощи вентилятора. Благодаря системе управления можно регулировать скорость вращения лопастей, тем самым регулировать подачу окислителя. Такое устройство позволяет качественно повысить КПД котла.

Несмотря на шум, который доносится от вентилятора, такие приборы довольно эффективны, а нежелательные звуки можно устранить путем установки дополнительных шумоподавляющих приспособлений. Они более производительные. Но, как известно, турбины часто выходят из строя при несоблюдении правил эксплуатации.

Но, есть и горелки комбинированного типа. Они также предназначены для котлов и работают не только на газу, но и на других видах топлива. Для таких систем отопления не нужны дополнительные конструктивные элементы, так как они установлены изначально. Эти виды оборудования стоят намного дороже.

Также горелки разделяют на промышленные и бытовые. Разницы между их принципом работы практически нет.

Но, несмотря на различия в устройстве газовых горелок, все они предназначены для качественного сжигания топлива.

Настройка пламени газовой горелки

Чтобы качественно настроить горелку газового котла, в первую очередь необходимо руководствоваться инструкцией по эксплуатации газового прибора. Далее поговорим, как правильно выполнить запуск и настроить газовую горелку, и в каких случаях необходима регулировка пламени. Но, обо всем по порядку.

Особенности настройки горелки котла

Рекомендуется настраивать пламя горелки, используя газоанализатор. Он показывает сведения о количестве воздуха, который смешивается с газом, а именно уровень кислорода, участвующего в процессе, и количество CO.

Как правило, CO должно быть не больше чем 50 промилле, концентрация кислорода должна быть примерно от 3 до 5%. Если его будет меньше, то вероятнее всего, что газ не будет успевать сгорать, вследствие чего, будет накапливаться много сажи, уровень СО2 будет выше нормы, а КПД оборудования будет снижаться.

Если же воздуха будет больше нормы, то температура бытовой горелки газового котла будет слишком высокой, а это может привести к трагическим последствиям, вплоть до взрыва оборудования.

Пламя в газовой горелке должно быть синего цвета. Если вы обнаружили, что цвет имеет оранжевый оттенок, значит, попробуйте снизить количество газа. Снижайте до тех пор, пока цвет не станет синего (голубого) цвета. Такой цвет – признак оптимальной работы газового прибора. Главное, не уменьшать подачу топлива до того момента, когда пламя становится почти бесцветным. В этом случае оно очень быстро погаснет.

Настройка стартовой подачи газа необходима только при розжиге и на производительность прибора не влияет. Но при необходимости есть возможность отрегулировать и его. Для начала следует уменьшить стартовую подачу топлива. Уменьшайте до того момента, пока горелка не перестанет включаться. После этого можно повернуть регулятор до тех пор, пока розжиг не возобновится. Более детально о настройке пламени бытовой газовой горелки, можете посмотреть в видеоролике в конце этой статьи.

Также рекомендуем ознакомиться с тонкостями регулировки газового котла.

Когда необходима регулировка пламени?

Газовая горелка атмосферного типа, которая работает без встроенного вентилятора, очень часто выходит из строя, гораздо реже ломается турбированная. Во время длительной эксплуатации прибора, его составные элементы могут сломаться или перестать работать на полную мощность.

Например, у газового котла могут снизиться показатели эффективности или может наблюдаться уменьшение пламени.

И это может происходить по следующим причинам:

  • Большая мощность горелки, установленной для оборудования, которое предназначено для менее мощных горелок. В таком случае для правильного сгорания топлива не хватает места, топливо сгорает неравномерно, что приводит к тому, что на деталях оборудования быстро накапливается нагар.
  • Много нагара в дымоходе может плохо влиять на тягу газового котла. Из-за этого последующий вывод продуктов горения очень слабый, воздуха поступает мало, и пламя становится желтого цвета.
  • Наличие дефектов горелки – одна из причин снижения эффективности котла, но в таком случае настройка пламени не поможет не исправить проблему.
  • Перепады давления при подаче газа тоже могут способствовать образованию копоти и нагара, а это существенно снизит продуктивность оборудования.

Все эти причины могут повлиять на температуру пламени в газовой горелке, в таком случае потребуется ремонт.

Рекомендации по хранению и разборке

Все газовые приборы требуют бережного обращения и соблюдения правил безопасной эксплуатации. Поэтому не рекомендуется самовольно устранять неисправности или выполнять разборку горелки и самого газового котла.

Для того чтобы избежать аварийных ситуаций, а также для обеспечения правильной и эффективной работы устройства, лучше всего обратиться в газовую компанию, с которой у вас заключен договор на ТО. Вызов специалиста будет самым разумным решением, ведь цена вашей жизни и жизни окружающих людей, намного выше, чем обращение к специалисту.

Что касается хранения бытовых газовых горелок, так тут все просто. Их необходимо хранить в сухом и проветриваемом помещении, чтобы избежать коррозии металлических частей.

Для хранения самого котла, необходимо убедится, что на выходах для подключения труб отопления отсутствуют заглушки.

Также нужно удостовериться, что внутри отсутствует вода. Если не слить воду, то резервуар поржавеет и котел будет непригоден к использованию.

Выводы и полезное видео по теме

Советуем посмотреть тематическое видео по настройке пламени в газовой горелке. В данном видео, рассказывается об основных проблемах газовой горелки, когда требуется настройка пламени.

Посмотрите следующий видео ролик, в котором подробно рассказаны основные причины, по которым ваша газовая горелка работает не должным образом, или вовсе перестала разжигаться. Самая распространенная причина – накопление большого количества сажи, которая образовывается от неполного сгорания газа:

Старайтесь правильно пользоваться собственным оборудованием, если запуск горелки газового котла происходит с какими-то перебоями, значит нужно срочно выполнить диагностику и выяснить причину перебоев, в противном случае прибор может навредить вашему имуществу или жизни.

Также стоит помнить о хранении и транспортировке газовых горелок. Для этого необходимо изучить правила эксплуатации, которые написаны в документации. Такие документы должны входить в комплект при покупке оборудования. В любом случае, при выяснении каких-то неисправностей, срочно обратитесь в газовую службу или надежным специалистам, которые помогут вам решить сложившуюся ситуацию.

Хотите дополнить изложенную выше информацию полезными сведениями по теме статьи? Или желаете поделиться с другими пользователями собственным опытом настройки бытовой газовой горелки? Пишите свои комментарии, делитесь опытом, участвуйте в обсуждении – форма обратной связи расположена ниже.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector