Brevet FR2513743A1 — publié le 19830401

La présente invention concerne un procédé de surveillance flammes de mazout et de gaz avec un dispositif automatique de chauffe pour la combustion de mazout ou de combustibles gazeux au choix. Les méthodes actuelles de surveillance de brûleurs diffèrent par la nature du détecteur de flamme et par le contrôleur-de flamme corres- pondant ou son amplificateur Pour des flammes lumineuses de mazout, on utilise essentiellement des photorésistances, qui conviennent bien par suite de leur sensibilité spectrale et permettent une production écono- mique La faible luminosité des flammes de gaz ne suffit par contre géné- ralement pas pour la surveillance par photorésistances et des sondes à ionisation ont fait leurs preuves, qui sont par principe utilisables aussi pour des flammes de mazout, mais ne conviennent pas à long terme par suite de la cokéfaction dans ces flammes. Des détecteurs sensibles au rayonnement UV, appelés cellules UC ci- après, conviennent également bien pour les deux types de flammes; ils pré- sentent toutefois l'inconvénient de réagit à l'arc de l'étincelle d'allu- mage et risquent de produire des coupures g 9 nantes dans le cas de braleu-s à mazout fonctionnant avec un temps d'avance à l'allumage. Le fort accroissement du prix du mazout et l'actuelle variation rapide du rapport de prix du mazout et du gaz ont créé une demande pour des modèles de brûleurs convenant également bien pour les deux combus- tibles L'exploitant d'une installation peut ainsi toujours utiliser le combustible le moins cher, selon les conditions du marché dans le domaine de l'énergie. Les types de détecteurs décrits, photorésistances pour des flammes de mazout et cellules UV pour des flammes de gaz, imposaient également jusqu'à présent deux contrôleurs de flamme différents. L'invention a pour objet un procédé qui, dans la surveillance d'une flamme de mazout ou de gaz au choix, permet de remplacer facilement les deux contrôleurs de flamme actuellement nécessaires par un seul contrôleur de flamme, ne convenant jusqu'à présent que pour des cellules UV, pour la distinction entre les rayonnements UV et visible, et applicable par suite aussi à des brûleurs à mazout à grand temps d'avance à l'allumage. Selon une caractéristique essentielle de l'invention, lesdétecteurs de flamme sont constitués par une cellule UV et une photorésistance branchées en série et insérées dans un circuit de détecteurs qui agit sur un con- tr 6 leur de flamme unique; et les deux détecteurs de flamme sont soumis en commun au même rayonnement, la photorésistance étant shuntée électri- quement pendant la surveillance d'une flamme de gaz. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à l'aide de la description détaillée ci-dessous du procédé, dont la figure unique représente le schéma. Un dispositif automatique de chauffe 1 commande un brûleur non représenté, à l'aide d'organes également non représentés, tels que moteurs d'une pompe à mazout et/ou d'une soufflante d'air, vanne de combustible, etc Le dispositif automatique de chauffe 1 contient un programmateur 2, qui alimente un circuit de détecteurs 3- Ce dernier agit sur un contrô- leur de flamme 4 unique Les détecteurs de flamme sont constitués par une cellule UV 5 et une photorésistance 6, branchées en série et soumises en commun au même rayonnement de flamme, la photorésistance 6 étant shuntée électriquement lors de la surveillance d'une flamme de gaz Le circuit de détecteurs 3 contient en outre une résistance 7 en série avec les deux détecteurs de flamme 5, 6, et dont la chute de tension influence un ampli- ficateur 8 dans le contrôleur de flamme 4 Pour ce faire, les entrées 9 et 10 de l'amplificateur 8 sont branchées en parallèle avec la résistance 7. Lorsque l'amplificateur 8 est attaqué par le circuit de détecteurs, un relais-flamme 11 du contrôleur de flamme 4 enclenche et signale au programmateur 2 la présence d'une flamme. La photorésistance 6 peut être shuntée par un interrupteur 12 Ce est dernier toujours fermé pendant la surveillance d'une flamme de gaz, c'est-à-dire que la surveillance s'effectue alors uniquement par-la cel- lule UV 5 et que la photorésistance 6 n'est plus active. L'interrupteur 12 est par contre ouvert pendant la surveillance d'une flamme de mazout, la cellule UV 5 et la photorésistance 6 étant alors branchées en série Réagissant aux étincelles d'allumage, la cellule M 5 signalerait déjà une flamme pour ces étincelles, en l'absence de la photorésistance 6 Cette dernière doit donc être active au moins pendant la durée d'allumage, car son r 8 le consiste pendant ce temps à interdire un enclenchement du relais-flamme 11 par la cellule UV 5 réagissant aux étincelles d'allumage. 13743 Dans la réalisation la plus simple, l'interrupteur 12 est avantageu- sement constitué par un interrupteur à main, incorporé -au contrôleur de flamme 4 et qui demeure toujours ouvert tant que du mazout est brûlé. Avec les br leurs actuels, l'allumage est branché dès le début du balayage préliminaire, lors de la mise en service d'une flamme de mazout,- tandis que pour le fonctionnement au gaz, l'allumage n'est branché qu'im- médiatment avant ou simultanément avec l'ouverture de l'arrivée de gaz. Une commutation de programme est donc nécessaire aussi -lors d'une modifica- tion du mode de fonctionnement C'est pourquoi il peut gtre judicieux de monter l'interrupteur 12 dans le programmateur 2 et de le disposer par construction de façon qu'il soit nécessairement actionné lors de la commu- tation des temps d'avance à l'allumage, différents pour le fonctionnement au gaz ou au mazout L'appartenance de l'interrupteur 12 au programmateur 2 est indiquée dans ce cas sur la figure par une droite en tireté 13. Dans le cas de contrôleurs de flamme avec une occultation de test pour l'autovérification permanente du détecteur de flamme, selon par exemple le brevet suisse N O 604 086, il suffit que seule la cellule UV 5 fonctionne avec occultation de test La photorésistance est de toute façon inactive dans le cas de la surveillance d'une flamme de gaz et, lors de la surveillance d'une flamme de mazout, le branchement en série selon l'invention des détecteurs de flamme 5, 6 assure la sécurité intrinsèque acquise, même pour la photorésistance 6 Lorsque cette dernière est court- circuitée en service, la flamme est encore surveillée par la cellule UV 5 fonctionnant avec occultation de test Le court-circuit conduit alors à une coupure par dérangement avant la mise en service suivante, par suite d'une lumière parasite pendant le temps d'avance à l'allumage, car-la cellule W 5 détecte les étincelles d'allumage comme une lumière Un défaut de la photorésistance 6 correspondant à une interruption produit un déclenchement par dérangement à la fin du temps de sécurité, aussi bien lors d'une mise en service qu'en service. Un montage, qui active la photorésistance 6 uniquement pendant la durée d'allumage et la shunte pendant le reste du temps, est également avantageux dans le cas d'une cellule UV 5 fonctionnant avec occultation de test comme précédemment indiqué Ce résultat peut être -obtenu à l'aide d'un contact de relais ou d'un contact de commutation du programmateur 2. La photorésistance 6 ne doit par contre jamais être shuntée pendant le fonctionnement au mazout si la surveillance de flamme s'effectue sans l'occultation de test précitée Une cellule UV 5 tendant à présenter des ratés incontrôlés n'est crertes pas décelée tant que la photorésistance 6 fonctionne correctement, mais cela est sans importance dans le montage considéré, car la photorésistance 6 assure la détection de flamme Une coupure par dérangement est déclenchée quand une lumière parasite est signalée par une photorésistance, dont la résistance diminue par exemple, pendant le temps de balayage préliminaire-o la cellule UV 5 s'amorce de toute façon par suite de l'étincelle d'allumage Des interruptions sont détectées de toute façon. Le procédé indiqué permet la commutation du système contrôleur de flamme sur un combustible ou l'autre par un seul contact de commutation, ce qui simplifie notablement le câblage de l'équipement et augmente la fiabilité. Dans le cas d'un type de brûleur fonctionnant aussi bien avec du mazout qu'avec du gaz avec les mêmes temps d'avance à l'allumage et de balayage préliminaire, la manoeuvre de l'interrupteur 12 assure avantageu- sement la commutation de l'ensemble du dispositif automatique de chauffe sur un type de combustible ou l'autre. Bien entendu, diverses modifications peuvent ltre apportées par l'homme de l'art au principe et aux dispositifs qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemples non limitatifs, sans sortir du cadre de l'invention. 13743 Revendications 1 Procédé de surveillance de flammes de mazout et de gaz avec un dispo- sitif automatique de chauffe ( 1) pour la combustion de mazout ou de combus- tibles gazeux au choix, ledit procédé étant caractérisé en ce que les détecteurs de flamme sont constitués par une cellule UV ( 5) et une photo- résistance ( 6), branchées en série et insérées dans un circuit de détec- teurs ( 3) qui agit sur un contrôleur de flamme ( 4) unique; et les deux détecteurs de flamme ( 5, 6) sont soumis en commun au même rayonnement, la photorésistance ( 6) étant shuntée électriquement pendant la surveillance d'une flamme de gaz. 2 Procédé selon revendication 1, caractérisé en ce que la photorésis- tance ( 6) est shuntée par un interrupteur ( 12). 3 Procédé selon revendication 1, caractérisé en ce que la photorésis- tance ( 6) est active au moins pendant la durée d'allumage lors de la sur- veillance d'une flamme de mazout. 4 Procédé selon revendication 2, caractérisé en ce que l'interrupteur ( 12) est incorporé à un programmateur ( 2) du dispositif automatique de chauffe ( 1) et y est nécessairement actionné par la commutation des temps d'avance à l'allumage différents pour le fonctionnement au gaz et au mazout. 5 Procédé selon une des revendications 1 ou 4, caractérisé en ce que dans le cas de contrôleurs de flamme ( 4) à occultation de test pour l'auto- surveillance permanente du détecteur de flamme, seule la cellule UV ( 5) fonctionne avec l'occultation de test.