Особенности датчиков пламени горелки
Бытовые и промышленные приборы, работающие на сжиженном или природном газе должны в обязательном порядке оборудоваться датчиком наличия пламени. Отсутствие горения может привести к тому, что газ начнет поступать в окружающее пространство. Это чревато пожаром или взрывом.
Конструктивные особенности
Для предотвращения опасных ситуаций разработаны специальные датчики, которые отслеживают наличие процесса горения газа в устройстве. По конструкции датчики пламени существуют нескольких типов, использующие разные принципы контроля процесса горения. Наибольшее распространение получили следующие:
- Фотоэлектрические;
- Термопары;
- Ионизационные.
Каждый из перечисленных типов имеет как достоинства, так и недостатки.
Фотоэлектрические
В время горения происходит излучение светового потока, который регистрируется фоточувствительным элементом конструкции. В спектре пламени присутствует излучение всего спектра, поэтому разработаны устройства, реагирующие на:
- Видимое излучение;
- Ультрафиолетовой излучение;
- Инфракрасное излучение;
- Комбинированные.
Наиболее просты по конструкции инфракрасные датчики. Главный недостаток заключается в том, что инфракрасное излучение испускают все нагретые тела, поэтому велика вероятность ложных показаний при отсутствии пламени от нагретых стенок и элементов газового котла.
Датчики, реагирующие на видимое излучение могут давать ложное срабатывание от посторонней засветке и не могут работать при открытой камере сгорания.
Наиболее надежны ультрафиолетовые датчики, но доля ультрафиолетового излучения в пламени невелика, поэтому приходится применять меры по повышению чувствительности фотоэлемента. Наиболее распространено использование фотоумножительных конструкций. Увеличение надежности контроля достигается применением чувствительных элементов, реагирующих сразу на несколько частей спектра излучения.
Все фотодатчики обладают следующими недостатками:
- Большие размеры, накладывающие ограничения по применению в малогабаритных конструкциях;
- Нахождение чувствительного полупроводникового элемента вблизи нагретой зоны котла;
- Малый срок службы фотоумножителя;
- Сложность обвязки (электронной схемы);
- Резкое снижение чувствительности (отсутствие срабатывания при нормальных условиях) при наличии пыли и загрязнений на поверхности датчика.
- Возможность размещения за пределами камеры сгорания;
- Высокая надежность в пределах срока службы.
К фотоэлектрическим относится широко распространенный датчик наличия пламени ДП1.
В зависимости от варианта исполнения (модификации)и схемы блока сигнализации датчик пламени ДП1 имеет различающиеся характеристики по типу установки, температурным характеристикам и может использоваться в широком диапазоне устройств.
Термопары
Работа основана на свойстве спаяразнородных металлов при нагреве генерировать электродвижущую силу. Ля регистрации ЭДС достаточно чувствительного вольтметра, роль которого в электронной схеме выполняет простейший компаратор.
Среди достоинств элементов на термопаре:
- Простота конструкций;
- Высочайшая надежность;
- Высокая термостойкость;
- Нечувствительность к загрязнениям;
- Нет необходимости в источнике питания — датчик сам генерирует напряжение.
Основной недостаток — крайне высокая инерционность, которую можно уменьшить снизив размеры чувствительного элемента, но это снижает термостойкость и срок службы. Запаздывание срабатывания вызвано временем, необходимым для снижения температуры контакта при пропадании пламени.
Стоимость датчиков контроля пламени на термоэлектрическом эффекте может быть высокой из-за необходимости применения редкоземельных металлов в сплавах для увеличения чувствительности и повышения термостойкости.
Ионизационные
Работа данных устройств основана на том, что при горении раскаленные газы находятся в ионизированном состоянии, то есть представляют собой плазму. Плазма, как четвертое состояние вещества, за счет ионов обладает высокой электропроводностью.
Конструктивно ионизационный датчик наличия пламени горелки представляет собой металлический электрод, внесенный в зону горения. Между электродом и корпусом горелки (форсунками) приложена разность потенциалов. При наличии пламени между электродом и горелкой начинает протекать электрический ток, тем больший, чем больше интенсивность горения, то есть степень ионизации нагретых продуктов сгорания. Протекающий ток регистрируется электронной схемой. Схема контроля регулируется на определенное значение тока, которое зависит от интенсивности горения. Снижение мощности пламени приводит к подаче сигнала об его отсутствии.
- Простота;
- Надежность;
- Долговечность;
- Высокое быстродействие;
- Низкая стоимость.
- Чувствительность к загрязнениям на поверхности электрода;
- Ненадежность работы в среде газов, содержащих большое количество водорода или окиси углерода, поскольку в таких средах степень ионизации невелика.
К потере чувствительности приводят:
- Загрязнение поверхности;
- Неправильная пропорция горючей смеси;
- Малая интенсивность горения;
Ложное срабатывание может вызвать наличие пыли на изоляции, вызывающей токи утечки.
В зоне горения электрод располагают в корне пламени, где его температура не превышает 900 ⁰С. Конструктивно датчик выполняется из хромаля, сплава железа с примесью алюминия и хрома. Изоляция в стенке камеры сгорания выполняется из высокотемпературной керамики.
Наиболее часто ионизационный датчик объединяют с запальным электродом. Во время поджига на него подаются импульсы высокого напряжения. В это время схема контроля пламени отключена. После прекращения поджига реле подключает электрод к схеме контроля. При наличии необходимой величины тока между электродом и горелкой считается, что поджиг произошел успешно, в противном случае процесс повторяется заново.
Комбинированная конструкция требует наличия высоковольтной изоляции провода, подходящего к электроду.
Использование
Перечисленные конструкции применяются не только в газовых котлах. Их используют также в металлургическом производстве для контроля за зоной плавления металла, в котлах, работающих на всех видах топлива. Это также относится и к упомянутому выше датчику пламени ДП1.
Область применения фотоэлектрических элементов определяется спектральной характеристикой. Так нагретые металлы имеют максимум излучения в инфракрасном диапазоне, а в пламени газа присутствует большая доля ультрафиолетовых лучей.
В бытовых газовых котлах наиболее часто используются ионизационные датчики, так как они имеют малые габариты, простую конструкцию и низкую стоимость.
Видео по теме
Источник
ГК «Теплоприбор» – разработка, производство и комплексная поставка контрольно-измерительных приборов и автоматики — КИПиА.
Группа компаний (ГК) «Теплоприбор» (Теплоприборы, Промприбор, Теплоконтроль и др.) — это приборы и автоматика для измерения, контроля и регулирования параметров технологических процессов (расходометрия, теплоконтроль, теплоучёт, контроль давления, уровня, свойств и концентрации и пр.).
По цене производителя отгружается продукция как собственного производства, так и наших партнёров — ведущих заводов — производителей КИПиА, аппаратуры регулирования, систем и оборудования для управления технологическими процессами — АСУ ТП (многое имеется в наличии на складе или может быть изготовлено и отгружено в кратчайшие сроки).
Теплоприбор.рф — официальный сайт ГК «Теплоприбор» — это гарантия качества, сроков, справедливой стоимости и прайс-листа с актуальными ценами* (любое предложение на сайте не является публичной офертой).
География ГК «Теплоприбор»:
Москва, Рязань, Челябинск, Казань, Екатеринбург, Санкт-Петербург, Новосибирск, Нижний Новгород, Самара, Ростов-на-Дону, Уфа, Красноярск, Пермь, Воронеж, Белгород, Волгоград, Краснодар, Саратов, Тюмень, Томск, Омск, Иркутск, Улан-Удэ, Саранск, Чебоксары, Ярославль и другие города РФ, также мы работаем с Белоруссией, Украиной и Казахстаном.
Рекомендации как правильно выбрать, заказать и купить контрольно-измерительные приборы и автоматику (КИПиА), дополнительное/вспомогательное оборудование и защитно-монтажную арматуру, а также другую полезную и интересную информацию см. наши официальные сайты.
Работа и вакансии: в Московский офис (СЗАО, ст. метро Планерная, р-н Куркино (рядом МКАД и г. Химки) требуется менеджер по сбыту КИПиА, ЗП достойная, возможна удаленная работа оклад + %.
teplokip@yandex.ru
Новые публикации: Статья «Датчики давления. Сравнительный обзор видов, характеристик и цен.»
6.5.2.3. Датчики пламени и сигнализаторы горения
Датчики контроля пламени и сигнализаторы горения (вторичные приборы) предназначены для:
— контроля пламени
— индикации наличия пламени
в горелочных устройствах различного типа и обеспечивают выдачу сигнала (контакты реле) для систем автоматики или на индикацию.
Различают два вида датчиков-реле контроля пламени: оптические — фотодатчики (инфракрасные и ультрафиолетовые) и ионизационные (реагируют на наличие ионизационной проводимости пламени), подробнее см. ниже.
для контроля наличия и погасания пламени: сигнализаторы горения, фотодатчики, сигнализирующие фотодатчики, интеллектуальные фотодатчики — для использования в различных отраслях промышленности
ФДС-03БГ, ФДС-03БГ-У
совмещают функцию фотодатчика и сигнализатора горения, УФ-спектр, 185-260 нм, ресурс фотоприемника 20-30 тыс. часов, оптоэлектронный ключ, ток не более 0,1 А, 220 В, Тос -20…+60°С
ФДС-03-220, ФДС-03-220 IP66
для селективного контроля наличия пламени горелочных устройств, работающих на газу, УФ ультрафиолетовый спектр λ 185-260 нм, длина линии связи с устройствами автоматики 20 МОм, металлический корпус
ФД-05ГМ (УФ+ИК)
фотодатчики одно, -двухканальные, для преобразования потока инфракрасного и ультрафиолетового спектра оптического излучения в электрический сигнал (УФ+ИК), IP54, Тос -30…+60°С, длина линии связи с сигнализатором
Рекомендации как правильно выбрать, заказать и купить приборы.
* Рекомендуем уточнять цены на момент выписки счета, т.к. реальная стоимость продукции может незначительно отличаться от заявленной в силу периодичности обновления прайс-листа, объема заказа, условий поставки и других факторов. Оптовая цена указана на базовые исполнение без учета НДС, стоимости дополнительного оборудования, услуг, расходов на тару-упаковку и доставку. Действует гибкая система скидок и спец. предложений.
Внимание! Будьте осторожны при выборе поставщика — на рынке КИПиА имеются дешевые некачественные копии: аналоги, подделки и восстановленные неликвиды, лишенные должного сервиса, гарантии, с меньшими или истекающими сроками поверки или в неполной комплектации.
Подробнее о контрафакте
Предупреждение о воровстве контента
Источник
Сканеры пламени, фотодатчики и сигнализаторы горения
Датчики и сканеры пламени – назначение оборудования
Современный уф фотодатчик пламени – это прибор, реагирующий на изменение уровня потока света. Обеспечивает корректную и безопасную работу технологических модулей различного типа, сжигающих твердый, газообразный или жидкий топливный ресурс. Отличается хорошей износостойкостью, выдерживает интенсивную эксплуатацию и не боится интенсивных рабочих нагрузок.