Современное газоиспользующее оборудование оснащено датчиками, контролирующими основные параметры его работы.
Устройства управления и защиты аппаратов осуществляют свои функции с использованием данных этих устройств.
Датчики могут работать без использования внешних источников энергии в составе энергонезависимою оборудования, либо с использованием электропитания в составе более сложных энергозависимых аппаратов.
В газоиспользующем оборудовании в зависимости от назначения и конструкции аппаратов имеются датчики, контролирующие следующие параметры:
- наличие пламени;
- проток воды;
- удаление продуктов сгорания;
- температуру нагрева теплоносителя – воды или воздуха;
- давление теплоносителя в контуре отопления.
Контроль наличия пламени является основным требованием, позволяющим обеспечить безопасность газоиспользующего оборудования. Аппараты, используемые для отопления и горячего водоснабжения, обязательно оборудуются автоматикой, прекращающей подачу газа на горение при погасании пламени. Большинство современных плит также оборудуется автоматикой «газ-контроль», выполняющей аналогичную функцию.
Датчики наличия пламени является дискретным, он фиксирует наличие или отсутствие пламени необходимой интенсивности.
Существует три основных типа датчиков для контроля пламени, применяемых на бытовом газоиспользующем оборудовании:
- биметаллические;
- термопара;
- электрод ионизации.
Основные области применения датчиков пламени приведены в таблице.
Биметаллические датчики и термопары входят в состав энергонезависимых автоматик, электроды ионизации работают в автоматиках, получающих электропитание.
Биметаллический датчик изготавливается из двух металлических пластин, скрепленных между собой. Разные металлы имеют различный температурный коэффициент расширения. Если такой датчик нагреть или охладить, то он изогнется, при этом замкнет или разомкнет электрические контакты либо механически переместит элемент, отвечающий за контроль пламени или проток газа на горение.
Термопара
Термоэлектрическое устройство контроля пламени состоит из термопары и электромагнитного клапана. Термопара представляет собой пару проводников из различных металлов, соединенных на одном конце, называемом «горячий спай». Противоположные концы проводников составляют холодный спай.
При нагреве «горячего спая» пламенем запальной горелки на холодных концах образуется разность потенциалов – термо-ЭДС. Величина термо-ЭДС зависит от температуры нагрева горячего спая.
Если это напряжение подать па электромагнитную катушку, то она сможет удерживать газовый клапан в открытом положении, обеспечивая проход газа на горелку. При прекращении нагрева «горячего спая» или недостаточном нагреве электромагнитный клапан закрывается.
Выводы холодного спая могут быть выполнены в виде двух проводов с контактами, как на рисунке, или в виде концентрического выхода, когда один контакт выводится по внутреннему проводу, а второй проходит по наружной трубке.
Внутри экранированного провода имеется изоляция, не позволяющая центральному проводу коснутся наружной трубки. При креплении с помощью накидной гайки к выводу электромагнитного клапана центральный контакт присоединяется к выводу обмотки, а второй – к корпусу прибора.
Установка электрода ионизации
Ионизационный метод контроля пламени основан на использовании его электрических свойств. При горении образуются заряженные частицы – электроны и ионы. Можно сказать, что пламя проводит ток.
Для контроля пламени используется электрод ионизации, к которому по высоковольтному кабелю подается переменное напряжение, приложенное между электродом и металлической горелкой. При отсутствии пламени между электродом и горелкой (корпусом) ток не протекает, при наличии пламени появляется ток ионизации, который может достигать десятков микроампер.
Наличие тока ионизации служит для блока управления газоиспользующего оборудования сигналом о наличии пламени. В этом случае блок управления подает напряжение на электромагнитный клапан, которое удерживает его в открытом положении, что обеспечивает подачу газа на горелку.
Если электрод ионизации в течение нескольких секунд не фиксирует пламя, то электромагнитный клапан закрывается, подача газа на горелку прекращается. В зависимости от конструкции аппарата электрод ионизации может контролировать пламя запальника или основной горелки.
Читать: Трубопроводная арматура
Датчики протока воды входят в состав проточных водонагревателей (колонок) и современных отопительных котлов. Датчики протока могут быть дискретными и фиксировать наличие минимального протока воды, или аналоговыми, когда выходной сигнал меняется в зависимости от расхода протекающей воды.
Существуют три основных типа датчиков протока:
- мембранные;
- герконовые (поплавковые и лепестковые);
- турбинные (датчики Холла).
Мембранные и герконовые датчики определяют наличие протока воды, а турбинные могут определить не только проток, но и расход воды, протекающей через аппарат.
Схема мембранного датчика протока воды
В проточных водонагревателях и некоторых типах настенных котлов применяют мембранные датчики. В колонках мембраны входят в состав водяного узла, основной задачей которого является розжиг основной горелки при открытии крана горячей воды. В мембранной коробке зажимается мембрана, на которую опирается шток с тарелкой. Мембрана представляет собой плоскую пластину из резины.
На выходе из подмембранного пространства имеется гидравлическое сопротивление, чаще всего сопло (штуцер) Вентури. При наличии протока воды давление до гидравлического сопротивления больше, чем после него. По импульсу пониженное давление подается в надмембраннос пространство. Перемещение мембраны происходит из-за разности давлений под мембраной и над мембраной.
Вместе с мембраной движется шток с тарелкой. Он может замыкать контакты микропереключателя и механически открывать газовый клапан, как в современных колонках, или только перемещать газовый клапан, как в колонках, изготовленных ранее.
Мембранные датчики на настенных котлах могут применяться как для контроля протока в контуре горячего водоснабжения, так и давления теплоносителя в отопительной системы.
Схема поплавкового датчика протока
Герконовые датчики, применяемые на настенных котлах, состоят из поплавка со встроенным магнитом и герконового микропереключателя. Поплавок заключен в камеру, по которой протекает вода.
Геркон представляет собой электромеханическое коммутационное устройство, контакты которого замыкаются под воздействием магнитного поля.
Под воздействием потока воды происходит перемещение поплавка, он всплывает и приближается к герконовому микропереключателю, что приводит к замыканию контактов и служит для электронной платы управления сигналом о наличии протока.
Перемещение датчика происходит при определенном минимальном протоке, па который настроен датчик. На поплавковых датчиках может устанавливаться ограничитель протока, позволяющий регулировать количество воды, протекающее через котел.
В отдельных котлах применяются лепестковые датчики протока, когда вода воздействует не на поплавок, а на лепесток, находящийся в потоке. Лепесток установлен на оси, которая служит для получения рычага. Один конец лепестка находится в потоке воды, на другом конце закреплен магнит. Перемещение лепестка на оси под действием протекающей воды приводит к движению магнита, закрепленного па рычаге, он приближается к гсркону, который замыкает контакт.
Читать: Измерение электрических величин газового оборудования
Турбинные датчики протока не только определяют наличие минимального протока воды, по и измеряют расход воды, протекающей через них. Это позволяет изменять производительность горелки в зависимости от объема воды, идущей на горячее водоснабжение.
Внутри датчика установлена турбина, которая вращается под действием потока воды. На роторе турбины закреплен магнит, при вращении он воздействует на датчик Холла.
Чем больше проток воды, тем чаще вращается турбина, тем больше импульсов поступает на блок управления котла.
Датчики, контролирующие удаление продуктов сгорания, применяются на газоиспользующем оборудовании, работающем с отводом продуктов сгорания в атмосферу через дымоотводящие каналы. Для оборудования с открытой и закрытой камерой сгорания применяются различные типы датчиков. Для открытой камеры сгорания применяют датчики на основе биметаллических пластин или, гораздо реже, термосопротивления.
Биметаллический термостат
В современных водонагревателях применяют биметаллические термостаты (реле температуры), так называемые «таблетки».
Принцип работы основан на температурной деформации металлов: две пластины, выполненные из металлов с различным коэффициентом теплового расширения, изменяют свою форму при изменении температуры.
При достижении температуры срабатывания они изменяют свою форму, размыкая или замыкая электрическую цепь. В нормально-замкнутых термостатах при нагреве до температуры срабатывания контакты размыкаются, при охлаждении до температуры сброса – замыкаются.
В термостатах применяется биметаллический диск, который имеет только два устойчивых состояния – выпуклое и вогнутое. Переход между ними при достижении установленной температуры осуществляется мгновенно. На рисунке 18 изображен термостат с нормально-разомкнутыми контактами. Биметаллический диск опирается на шток, который упирается в пластину контакта.
При нагреве диск прогибается вниз, шток замыкает нормально-разомкнутый контакт. Крепежный фланец необходим для установки термостата на узлах оборудования. В водонагревателях с открытой камерой сгорания применяют термостаты, которые имеют нормально-замкнутые контакты.
При правильном удалении дымовых газов термостат замкнут, при нарушении тяги он нагревается и размыкает цепь.
Для контроля дымоудалсния и работы вентилятора в аппаратах с закрытой камерой сгорания (настенные котлы, колонки – гурбо) используют дифференциальное реле давления дыма (пневмореле). Пневмореле имеет плоский корпус, который разделен силиконовой мембраной на две полости.
На мембрану воздействует с одной стороны давление воздуха, идущего на горение, а с другой – давление дымовых газов, выбрасываемых вентилятором. При розжиге аппарата плата управления сначала включает вентилятор, который создает перепад давлений на мембране. Она перемещается и замыкает контакты микропереключателя.
Плата управления получает сигнал о нормальной работе системы дымоудаления и подает импульсы для розжига горелки и открывает газовый клапан для подачи газа на горение. При нормальной работе вентилятора контакты замкнуты, при нарушении дымоудаления контакты размыкаются, в результате газовый клапан закрывается.
Перепад давлений, при котором происходит срабатывание пневмореле, устанавливается в зависимости от устройства котла и мощности вентилятора.
Контроль температуры теплоносителя производится в аппаратах, используемых для отопления и горячего водоснабжения. Контроль температуры воздуха осуществляется в конвекторах. Контроль температуры воды необходим в водонагревателях, используемых для горячего водоснабжения (в современных моделях) и отопления. Применяются три основных метода температуры нагрева воды:
- инваровый стержень внутри латунной гильзы;
- система «термобаллон – сильфон»;
- терморезисторы (NTC – датчики).
Читать: Газовые накопительные водонагреватели
В напольных отопительных водонагревателях используются терморегуляторы, в которых для контроля температуры используется инваровый стержень, ввернутый одним концом в латунную трубку, помещенную в бак с теплоносителем. Такие терморегуляторы входят в состав автоматики автоматических газовых водонагревателей АГВ-80. АГВ-120, автоматики САБК, используемой на котлах КЧМ.
Второй конец инварового стержня упирается в рычаг, расположенный в корпусе терморегулятора. Рычаг управляет положением клапана, открывающего или закрывающего подачу газа на основную горелку. Латунная трубка находится в теплообменнике и нагревается и остывает вместе с водой.
При нагреве воды латунная трубка удлиняется, при остывании укорачивается, а инваровый стержень практически не изменяет свою длину, так как имеет очень малый коэффициент линейного расширения.По этой причине при нагреве инваровый стержень перемещается от рычага и не давит на него. При этом клапан закрывается, подача газа на основную горелку прекращается.
При остывании воды стержень приближается к рычагу и надавливает на него, открывая подачу газа на горение.
Система «термобаллон-сильфон»
Система «термобаллон-сильфон» применяется в составе термосильфонных автоматиках типа Арбат, EUROSIT 630, САБК-АТ и других. В состав автоматики входит термобаллон (рис.19), помещенный в теплообменник отопительного аппарата, где он непосредственно контактирует с водой.
Термобаллон соединен капиллярной трубкой с сильфоном, который представляет собой тонкостенную камеру с гофрированной боковой поверхностью. Вся система заполнена жидкостью на основе нефтепродуктов, имеющей высокий коэффициент линейного расширения. При нагреве теплоносителя давление внутри термобаллона, а вместе с ним и во всей системе «термобаллон-сильфон», возрастает.
Термобаллон имеет толстые стенки, его объем не изменяется. Жидкость по капиллярной трубке перетекает в сильфон, который расширяется. В результате перемещается исполнительный механизм автоматики, обычно клапан, регулирующий подачу газа на горение. При достижении температуры, установленной как наибольшая температура нагрева, клапан закрывается и прекращает подачу газа.
При остывании воды давление жидкости в системе «термобаллон-сильфон» уменьшается, сильфон сжимается. Клапан открывает подачу газа на горелку.
В настенных котлах и современных колонках с автоматическим поддержанием заданной температуры воды применяют NTC – датчики, которые представляют собой терморезисторы с отрицательным температурным коэффициентом сопротивления. С увеличением температуры их электрическое сопротивление уменьшается.
NTC – датчики, применяемые на бытовом газоиспользующем оборудовании, бывают накладные и погружные. Накладные датчики клипсой кренятся на трубках, по которым протекает теплоноситель. Погружные датчики вворачиваются в специальные штуцера и имеют непосредственный контакт с водой.
В таблице представлена зависимость сопротивления одного из NTC – датчиков, применяемых на настенных котлах, от температуры теплоносителя.
Датчики давления воды используют в настенных котлах для контроля над давлением в системе отопления. Розжиг котла возможен только при давлении не меньше установленного для определенного типа котла, обычно 0,5 бар. Если при работе котла давление понизится ниже установленной величины, что обычно происходит при утечке теплоносителя из системы отопления, то котел останавливается.
Назначение и принцип работы ионизационного электрода
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.
Основные причины срабатывания сигнализации о снижении уровня ионизации в пламени:
- 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.
ПОСМОТРЕТЬ Ионизационный электрод на AliExpress →
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
- Металлический стержень ионизационного электрода изготовлен из хромали — сплава железа с хромом и алюминием, который имеет жаростойкость около 1400 °C.
- 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.
ПОСМОТРЕТЬ Ионизационный электрод на AliExpress →
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 х к данной статье.
Применение извещателей пламени | Спектрон
Автор Козырин Ю.А.
Генеральный директор НПО «Спектрон»
Извещатели пламени незаменимы при защите:
производственных помещений, складов, автосалонов, аэропортов, паркингов, подвижного состава железной дороги, ремонтных депо, морских и речных портов и доков, месторождений по добыче углеводородов их транспортировке и переработке, морских платформ, предприятий химической отрасли, горнодобывающей промышленности, шахт, предприятий энергетического комплекса, пороховых заводов, помещений с большими площадями, а так же открытых площадок и наружных установок, где применение других извещателей практически невозможно.
Основными характеристиками извещателя пламени являются:
|
 Инфракрасный извещатель пламени Спектрон-205 |
По области спектра электромагнитного излучения, воспринимаемой чувствительным элементом, извещатели пожарные пламени подразделяются на:
- ультрафиолетовые (УФ);
- инфракрасные (ИК);
- комбинированные (ИК/УФ);
- видимого спектра.
По принципу действия ИК извещатели пламени делятся на три типа:
- Реагирующие на эффект мерцания (пульсации) пламени.
- Реагирующие на постоянную составляющую пламени.
- Реагирующие на информационное излучение в различных диапазонах спектра ИК излучения.
|
Принцип действия УФ извещателей пламени заключается в детектировании электромагнитных волн в диапазоне жесткого ультрафиолетового спектра. Высокая чувствительность извещателя обеспечивает детектирование даже очень слабого излучения пламени. Этим обеспечивается большая дальность определения очага пожара УФ извещателем пламени. Принцип действия многодиапазонного ИК/УФ извещателя пламени заключается в одновременной работе инфракрасного и ультрафиолетового каналов извещателя. ИК и УФ каналы извещателя работают по логической схеме «И». Тревожный сигнал формируется извещателем только в том случае, когда оба канала подтверждают наличие очага пожара. Благодаря такой схеме достигается очень высокая помехоустойчивость извещателя. Совершенно уникальная разработка — многодиапазонный ИК/УФ извещатель пламени Спектрон-601-С. Извещатель имеет высокую помехозащищенность и защиту от ложных срабатываний при проведении в контролируемой им зоне электросварочных работ, работ с применением электроинструмента. Применение извещателей серии Спектрон-601-С рекомендовано в системах пожарной сигнализации, автоматического пожаротушения, противодымной защиты, оповещения и управления инженерным оборудованием объектов с повышенными требованиями к надежности систем и отсутствию нештатных срабатываний. |
 Ультрафиолетовый извещатель пламени Спектрон-401-М |
Датчик пламени горелки принцип действия
Извещатель пламени применяется в современных моделях пожарной сигнализации, наряду с тепловыми, оптическими, дымовыми и газовыми датчиками. Извещатель пожарный пламени разработан для выявления очага возгорания на начальной стадии. Чуткий прибор срабатывает раньше традиционного теплового датчика, пока температура в контролируемой зоне не достигла критического значения. Датчики пламени эксплуатируются в помещениях и на больших открытых площадках.
Виды датчиков пламени
Датчики пламени отличаются чувствительностью на электромагнитное излучение открытого огня. Любое излучение в природе можно классифицировать как один из видов излучения:
- ультрафиолетовое (диапазон длины волны 0,1 — 0,4 мкм).
- видимое (диапазон — от 0,4 до 0,75 мкм).
- инфракрасное (диапазон — от 0,75 до 1000 мкм),
Реакция датчиков прибора зависит от спектра электромагнитного излучения пламени, возникающего при возгорании различных материалов, и диапазона спектральной чувствительности пожарного извещателя. Все параметры и характеристики представлены в техдокументации на продукцию.
Первые модели детектора пламени появились в конце XX века. С тех пор изделия постоянно модернизируются, становятся более функциональными и надежными, благодаря новейшей электронике. Улучшается степень защиты высокотехнологичного оборудования.
Детекторы пламени классифицируются по зависимости чувствительности от расположения очага горения на котором устойчиво срабатывают датчики прибора: 1 класс — 25м; 2 — 17м; 3 — 12м; 4 — 8м.
Конкретному очагу горения присуща определенная спектральная характеристика со своими особенностями. Датчики пламени безошибочно находят очаги горение жидкостей, древесины, бумаги и полимеров. При определении тлеющих очагов могут возникнуть проблемы, поэтому детекторы пламени комбинируются с датчиками другого типа.
Классификация очагов тестовых пожаров (ГОСТ Р 50898):
- открытое горение древесины — ТП-1;
- пиролизное тление (сухая перегонка) древесины — ТП-2;
- тление хлопка со свечением— ТП-3;
- горение полимеров — ТП-4;
- горение с дымом легковоспламеняющейся жидкости — ТП 5;
- горение без дыма легковоспламеняющейся жидкости — ТП 6.
Детекторы пламени разрабатывают и испытывают на нахождение реальных очагов пламени, стандартных и нестандартных. Технические характеристики, декларируемые производителем прибора, проверяются по ТП-5 и ТП-6, что позволяет дать верную оценку работы датчиков на реальных объектах.
Принцип работы инфракрасного датчика пламени
Физические тела при нагревании начинают излучать инфракрасную энергию. Длина волны электромагнитного излучения находится в зависимости с температурой нагрева. С ростом температуры возрастает и интенсивность излучения, а длина волны становится короче. ИК-излучение составляет 80% спектра электромагнитных волн.
Высокочувствительный фотоэлемент пожарного ИК-извещателя превращает электромагнитное инфракрасное излучение в электрический сигнал. Обнаружив признаки возгорания, оптический датчик пламени фиксирует первые огневые всплески и подает сигнал тревоги. При снятии напряжения на 2 секунды прибор возвращается в первоначальное состояние.
Инфракрасный извещатель позволяет быстро обнаружить очаг возгорания при катастрофах и авариях, в том числе, на нефтяных производствах, в цехах, где используются транспортеры и сложные автоматизированные агрегаты, в ремонтных мастерских, на складах, в гаражах. Поскольку инфракрасный спектр электромагнитного излучения пылью практически не поглощается, ИК-извещатели, в отличие от УФ-приборов, способны функционировать в сильно запыленных помещениях.
Классификация ИК-извещателей пламени по принципу действия:
- Приборы, чувствительные к мерцанию огня (пульсация пламени).
- Извещатели, датчики которых фиксируют постоянную составляющую пламени.
- Приборы, фиксирующие излучение в трех диапазонах инфракрасного спектра.
Преимущество извещателей, чувствительных к пульсации пламени — простота конструкции и невысокая цена. Недостатки — нечеткая фиксация очага возгорания от вспышки, поскольку область вспышки может превышать зону чувствительности прибора.
Пожарные извещали, работающие в одном диапазоне инфракрасного спектра, прекрасно функционируют в зонах, где нет яркого солнечного света, мерцающих световых источников и прочих оптических помех.
Роль привода для автоматической противопожарной системы могут играть извещатели с чувствительностью к постоянной составляющей пламени.
Эти приборы отличаются невосприимчивостью к солнцу и другим световым источникам, не относящимся к горению.
На объектах нефтегазовой отрасли устанавливают многоспектральные датчики наивысшей степени защиты, которые чувствительны к инфракрасному и ультрафиолетовому спектрам. Детектор переходит в режим оповещения о пожаре только при получении сигналов по двум диапазонам.
Для качественной работы в сложных условиях разработаны помехоустойчивые многодиапазонные датчики с опцией самоконтроля.
При малейшем сбое извещатель моментально передает информацию о собственной неисправности, параллельно включается световая индикация.
Приборы для наружного монтажа имеют высокую степень защиты оболочки, способны работать в широком температурном диапазоне и при аномальной погоде.
ИК-извещатели нового поколения способны срабатывать в рекордно короткое время после возникновения очага возгорания, до 0,1 секунды. Ультрасовременное оборудование используется для создания автоматических быстродействующих систем пожаротушения на пороховых/химических производствах и складах.
Специфика установки
Инфракрасный извещатель монтируется на стене, перекрытии, устанавливается на производственном оборудовании.
Количество пожарных детекторов и схема расположения приборов должна быть определена таким образом, чтобы исключить возможность появления оптических помех, учитывая назначение противопожарной системы и условия конкретного объекта. Нельзя монтировать ИК- извещатели на вибрирующих конструкциях.
Чтобы исключить ложные срабатывания датчиков ИК-извещателя в результате оптических помех, зону защиты должны контролировать, минимум, 2 извещателя пламени. Датчики устанавливают контроль за зоной с разных направлений. В случае выхода из строя одного из приборов, второй продолжает функционировать.
Чтобы запустить автоматическую установку пожаротушения, где сигнал управления создается, минимум, от двух извещателей, охраняемая зона должна быть под контролем трех приборов.
При поломке одного извещателя, система продолжит работу. Площадь, контролируемая извещателем, определяется по значению угла обзора и чувствительности датчиков прибора к пламени по ГОСТ Р 53325-2012.
Приборы должны быть доступны для проведения ремонта и профилактических работ.
Каждый производитель разрабатывает свой, уникальный алгоритм нахождения очага возгорания. Что дает возможность приобрести качественные аппараты с нужной спектральной чувствительностью и типом обнаружения источника открытого огня или тлеющего очага.
Осуществляя контроль одной зоны, можно комбинировать извещатели различного типа, что значительно повышает эффективной противопожарной защитной системы. На производствах/складах щелочных металлов и металлических порошков используются только пожарные датчики пламени.
Противопожарные системы в обязательном порядке должны функционировать на всех производствах и в помещениях с большим скоплением людей. Рекомендуется их установка в частных домах и квартирах.
Противопожарное оборудование постоянно модернизируется, используется новейшая электроника. Повышается достоверность выявления очага возгорания. Извещатель пламени становится устойчивее к помехам, не связанным с пожаром. На российском рынке представлен широкий ассортимент датчиков пламени от ведущих мировых и российских производителей.
Датчик пламени горелки: разновидности, конструкция, применение
Портативные газовые горелки для пайки и не только Портативные газовые горелки появились не так давно, но они уже успели завоевать огромную популярность среди мастеров. Согласитесь, куда легче пользоваться небольшой газовой горелкой, чем тягать с собой небезопасную паяльную лампу с бензином.
Ну а про варианты использования газовых горелок говорить не приходится. Где, например, можно использовать паяльную лампу? Ну, разве что на крыше для разогрева битума. А вот что касается газовых горелок, то вариантов их применения куда больше.
Горелка загорается, но гаснет
Вашему вниманию подборка материалов:
Все, что нужно знать об отоплении и климат-контроле Особенности выбора и обслуживания котлов и горелок. Сравнение топлива (газ, дизель, масло, уголь, дрова, электричество). Печи своими руками. Теплоноситель, радиаторы, трубы, теплый пол, циркуляцинные насосы. Чистка дымоходов. Кондиционирование
Возгорание газа обычно сопровождается характерным хорошо слышимым звуком. Иногда горелка загорается (присутствует описанный звук), но быстро выключается.
Нет сигнала с датчика пламени
. Работа датчика газового пламени основана на односторонней проводимости плазмы. Пламя — это плазма. Применять светодиод нельзя, так как газовое пламя практически не светит.
Датчик может не работать из-за неправильной установки или повреждения электрода, установленного в пламени, повреждения провода к этому электроду, плохого контакта между электродом и проводом, замыкания электрода на корпус или неисправности самой схемы датчика.
Отсутствие сигнала от датчика пламени сразу после поджига приводит к блокировке горелки. При питании котла от автономной электростанции есть некоторые особенности подключения, чтобы датчик пламени работал устойчиво. Об этом тут.
Срыв пламени
. Оптимальное соотношение газ / воздух для зажигания и поддержания горения разные. Для надежного воспламенения нужна смесь, более насыщенная газом. Чтобы обеспечить правильное горение, нужна более бедная смесь. Горелки обеспечивают это разными способами.
В некоторых в момент запала подается дополнительное количество газа, некоторые притормаживают турбину, чтобы поступало меньше воздуха. В любом случае условия, в которых происходит запал и горение, разные. Погасание пламени свидетельствует о том, что неправильно выполнена регулировка.
Установленная подача позволяет пламени гореть в момент запала, но не в обычном режиме. В некоторых горелках отдельно регулируется подача газа в момент запала и в момент нормального горения. Погасание свидетельствует о том, что в режиме нормального горения подается недостаточно газа.
Пламя может гореть неустойчиво из-за неправильной регулировки подачи воздуха и длины пламени. Слишком большая подача воздуха и длина пламени приводят к отрыву пламени и могут вызвать погасание. Слишком длинное пламя с отрывом издает звук, напоминающий работу реактивного двигателя.
Недостаточная подача газа
. Если система подачи не обеспечивает горелку нужным количеством газа, то может наблюдаться такой эффект. Горелка загорается, так как в трубопроводе есть некоторый запас газа, но подвод газа недостаточный, и давление быстро падает, горелка выключается.
Что необходимо чтобы сделать?
Сначала инструменты. Хотя по большей части сборку делают из уже готовых элементов, необходимы:
- Ножовка по металлу.
- Дрель с набором сверл.
- Пассатижи, отвертка, напильники личной, бархатный либо соответствующие надфили.
- Набор плашек и метчиков с держателями.
- Слесарные тиски.
Из основных материалов понадобятся:
- Резиновый или силиконовый шланг для подключения устройства к баллону с газом.
- Два газовых вентиля: главный, открывающий подачу газа и регулировочный, служащий для изменения количества газа подаваемого в зону горения.
- Трубка с тонким отверстием на выходе— жиклер (форсунка).
Нередко, газовый жиклер называют ниппелем, что неправильно и противоречит принципу работы устройства. Ниппель — трубка с резьбой, нередко со встроенным клапаном. Служит для соединения деталей. Жиклер обеспечивает впрыск нужного количества топлива в смесительную камеру (к примеру — жиклер карбюратора).
- Трубки для тела изделия, камеры инжектора с соплом.
- Рукоятка.
Точный список определится при подробной проработке чертежей самодельной газовой горелки, исходя из заготовок, имеющихся в распоряжении.
Как горючее используют:
- пропан или пропан-бутановую смесь;
- метан или природный газ;
- ацетилен;
- водород.
У каждого газа свои особенности. Для бытовых, а также самодельных систем наиболее удобен ацетилен, пропан, а также его смесь с бутаном.
Водородный баллон достать довольно сложно, у метана давление выше, чем у бытового газа, ему необходим редуктор.
Диагностика неисправностей
Если горелка вышла в аварийный режим, то можно подключить компьютер со специальной диагностической программой и узнать причину. Но большинство горелок позволяет пойти более простым путем. Можно перевести автоматику в диагностический режим и определить неисправность по миганию индикаторов.
Как это сделать, описано в инструкции к горелке. Например, горелки F.B.R. переводятся в диагностический режим тогда, когда индикатор горит красным. Нужно нажать на пусковую кнопку (она совмещена с индикатором) и держать ее нажатой более 3 с. Тогда индикатор начнет мигать.
По количеству миганий, заглянув в таблицу в инструкции, можно узнать вид неисправности.
К сожалению в статьях периодически встречаются ошибки, они исправляются, статьи дополняются, развиваются, готовятся новые. Подпишитесь, на новости, чтобы быть в курсе.