Senzory riadenia plameňa - vlastnosti, zariadenie a princíp činnosti

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Naposledy zmenené: 2023-12-17 10:39

Keďže pece sú v priemysle široko používané na výrobu rôznych druhov materiálov, je veľmi dôležité monitorovať ich stabilnú prevádzku. Na splnenie tejto požiadavky je potrebné použiť monitor plameňa. Určitá sada senzorov umožňuje kontrolovať prítomnosť, ktorej hlavným účelom je zabezpečiť bezpečnú prevádzku rôznych typov inštalácií spaľujúcich tuhé, kvapalné alebo plynné palivá.

Popis nástroja

Okrem toho, že senzory kontroly plameňa sa podieľajú na zaistení bezpečnej prevádzky pece, podieľajú sa aj na zapálení ohňa. Tento krok môže byť vykonaný automaticky alebo poloautomaticky. Pri prevádzke v rovnakom režime zabezpečujú horenie paliva pri dodržaní všetkých požadovaných podmienok a ochrany. Inými slovami, nepretržité fungovanie, spoľahlivosť a bezpečnosť prevádzky pecí sú úplne závislé od správnej a bezproblémovej činnosti snímačov regulácie plameňa.

Metódy kontroly

K dnešnému dňu rozmanitosťsenzory umožňuje aplikovať rôzne spôsoby ovládania. Napríklad na riadenie procesu spaľovania palív v kvapalnom alebo plynnom stave možno použiť priame a nepriame metódy riadenia. Prvá metóda zahŕňa metódy, ako je ultrazvuk alebo ionizácia. Pokiaľ ide o druhú metódu, v tomto prípade budú snímače relé plameňa ovládať mierne odlišné veličiny - tlak, vákuum atď. Na základe prijatých údajov systém usúdi, či plameň spĺňa špecifikované kritériá.

Napríklad v malých plynových ohrievačoch, ako aj v domácich vykurovacích kotloch sa používajú zariadenia, ktoré sú založené na fotoelektrickom, ionizačnom alebo termometrickom spôsobe riadenia plameňa.

Fotoelektrická metóda

V súčasnosti sa najčastejšie používa fotoelektrický spôsob ovládania. V tomto prípade zariadenia na kontrolu plameňa, v tomto prípade sú to fotosnímače, zaznamenávajú stupeň viditeľného a neviditeľného žiarenia plameňa. Inými slovami, zariadenie zachytáva optické vlastnosti.

Čo sa týka samotných zariadení, tie reagujú na zmenu intenzity prichádzajúceho svetelného prúdu, ktorý vyžaruje plameň. Senzory riadenia plameňa, v tomto prípade fotosenzory, sa budú navzájom líšiť v takom parametri, akým je vlnová dĺžka prijatá z plameňa. Je veľmi dôležité vziať túto vlastnosť do úvahy pri výbere nástroja, pretože charakteristika spektrálneho typu plameňa je veľmi odlišná v závislosti odna aký druh paliva sa spaľuje v peci. Pri spaľovaní paliva existujú tri spektrá, v ktorých vzniká žiarenie – sú to infračervené, ultrafialové a viditeľné. Vlnová dĺžka môže byť od 0,8 do 800 mikrónov, ak hovoríme o infračervenom žiarení. Viditeľná vlna môže byť od 0,4 do 0,8 mikrónu. Čo sa týka ultrafialového žiarenia, v tomto prípade môže mať vlna dĺžku 0,28 - 0,04 mikrónov. Samozrejme, v závislosti od zvoleného spektra sú fotosenzory aj infračervené, ultrafialové alebo svetelné senzory.

Majú však vážnu nevýhodu, ktorá spočíva v tom, že zariadenia majú príliš nízky parameter selektivity. Toto je obzvlášť viditeľné, ak má kotol tri alebo viac horákov. V tomto prípade existuje vysoká pravdepodobnosť chybného signálu, ktorý môže viesť k núdzovým následkom.

Metóda ionizácie

Druhou najobľúbenejšou metódou je ionizácia. V tomto prípade je základom metódy pozorovanie elektrických vlastností plameňa. Senzory riadenia plameňa sa v tomto prípade nazývajú ionizačné senzory a princíp ich činnosti je založený na tom, že zachytávajú elektrickú charakteristiku plameňa.

Táto metóda má dosť veľkú výhodu, a to, že metóda nemá takmer žiadnu zotrvačnosť. Inými slovami, ak plameň zhasne, proces ionizácie ohňa okamžite zmizne, čo umožňuje automatickému systému okamžite zastaviť prívod plynu do horákov.

Spoľahlivosť zariadenia

Hlavnou požiadavkou na tieto zariadenia je spoľahlivosť. Na dosiahnutie maximálnej účinnosti je potrebné nielen vybrať správne zariadenie, ale aj správne ho nainštalovať. V tomto prípade je dôležité nielen zvoliť správny spôsob montáže, ale aj miesto montáže. Prirodzene, každý typ snímača má svoje výhody a nevýhody, ale ak si napríklad vyberiete nesprávne miesto inštalácie, pravdepodobnosť falošného signálu sa výrazne zvýši.

V súhrne môžeme povedať, že pre maximálnu spoľahlivosť systému, ako aj pre minimalizáciu počtu odstávok kotla v dôsledku chybného signálu je potrebné inštalovať niekoľko typov snímačov, ktoré budú využívať úplne odlišné metódy ovládanie plameňa. V tomto prípade bude spoľahlivosť celého systému dosť vysoká.

Kombinované zariadenie

Potreba maximálnej spoľahlivosti viedla napríklad k vynálezu kombinovaných relé na ovládanie plameňa Archives. Hlavným rozdielom od bežného zariadenia je, že zariadenie používa dve zásadne odlišné metódy registrácie – ionizačnú a optickú.

Čo sa týka činnosti optickej časti, tá v tomto prípade vyberá a zosilňuje premenný signál, ktorý charakterizuje prebiehajúci proces spaľovania. Počas horenia horáka je plameň nestabilný a pulzuje, údaje zaznamenáva zabudovaný fotosenzor. Opravenésignál je odoslaný do mikrokontroléra. Druhý snímač je ionizačného typu, ktorý môže prijímať signál iba vtedy, ak je medzi elektródami zóna elektrickej vodivosti. Táto zóna môže existovať iba v prítomnosti plameňa.

Ukazuje sa teda, že zariadenie funguje na ovládanie plameňa dvoma rôznymi spôsobmi.

Značenie snímačov SL-90

V súčasnosti je jedným z pomerne všestranných fotosenzorov, ktoré dokážu rozpoznať infračervené žiarenie z plameňa, relé na ovládanie plameňa SL-90. Toto zariadenie má mikroprocesor. Polovodičová infračervená dióda funguje ako hlavný pracovný prvok, teda prijímač žiarenia.

Základňa prvkov tohto zariadenia je vybraná tak, aby zariadenie mohlo normálne fungovať pri teplotách od -40 do +80 stupňov Celzia. Ak použijete špeciálnu chladiacu prírubu, potom môžete senzor prevádzkovať pri teplotách až +100 stupňov Celzia.

Pokiaľ ide o výstupný signál snímača kontroly plameňa SL-90-1E, nejde len o LED indikáciu, ale aj o kontakty relé "suchého" typu. Maximálny spínací výkon týchto kontaktov je 100W. Prítomnosť týchto dvoch výstupných systémov umožňuje použitie tohto typu svietidla v takmer akomkoľvek systéme automatického riadenia.

Ovládanie horáka

Pomerne bežné snímače kontroly plameňahoráky oceľové spotrebiče LAE 10, LFE10. Pokiaľ ide o prvé zariadenie, používa sa v systémoch, kde sa používa kvapalné palivo. Druhý snímač je všestrannejší a možno ho použiť nielen s kvapalnými, ale aj plynnými palivami.

Najčastejšie sa obe tieto zariadenia používajú v systémoch, ako je riadiaci systém s dvoma horákmi. Môže byť úspešne použitý v olejových plynových horákoch s núteným obehom vzduchu.

Charakteristickou črtou týchto zariadení je, že môžu byť inštalované v ľubovoľnej polohe, ako aj pripevnenie priamo na horák, na ovládací panel alebo na rozvádzač. Pri inštalácii týchto zariadení je veľmi dôležité správne položiť elektrické káble tak, aby sa signál dostal k prijímaču bez straty alebo skreslenia. Aby ste to dosiahli, je potrebné položiť káble z tohto systému oddelene od ostatných elektrických vedení. Pre tieto ovládacie senzory musíte použiť aj samostatný kábel.