ЗАПАЛЬНАЯ ГОРЕЛКА
IGNITION BURNER

Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к области энергетики, в частности, к запальным горелкам в устройствах для сжигания газообразного топлива и может быть использовано в атмосферных газогорелочных устройствах с энергонезависимым приводом газовых клапанов паровых и водогрейных котлов.
Уровень техники
Известна запальная горелка, содержащая датчик пламени, установленный в корпусе с термобиметаллической пластиной и датчик пламени, включающий нормально открытое сопло, импульсные трубки, систему управления и газовый регулятор (см. Двухступенчатая атмосферная газовая горелка. РГУ - M1 руководство по эксплуатации Са 2. 574.023.РЭ ОАО «Завод Староруссприбор», 175200 г. Старая Русса, Новгородская область, ул.Минеральная, 24).
Недостатком данной горелки является сложность конструкции, невысокая надежность, высокие затраты на производство тепла.
Известна автоматика безопасности газоиспользующих устройств, содержащая пневмогазовый блок защиты и регулирования с управляющим клапаном, имеющим мембранный привод, и связанные с ним датчики пламени, тяги и регулятор температуры воды, при этом она дополнительно содержит пусковой и блокирующий клапаны, расположенные в корпусе управляющего клапана, а также механизм управления, расположенный в корпусе верхней крышки блока, состоящий из ручки управления, жестко связанной с подпружиненной осью с флажком, имеющей возможность поворота вместе с осью, а в положении «ПУСК» - осевое перемещение при нажатии, а также торцового кулачка с прорезью под флажок, пневмогазовый блок защиты и регулирования снабжен дополнительным рабочим клапаном с одномембранным приводом, вход которого подключен к сети подвода газа, а выход соединен с коллектором газогорелочного устройства, при этом подмембранная полость клапана связана через регулятор температуры воды с выходом блокирующего клапана, а также с трубкой сброса.
В автоматике, в корпусе верхней крышки блока имеется подпружиненная кнопка «СТОП», расположенная соосно с управляющим клапаном. В автоматике подмембранная полость рабочего клапана соединена с выходом блокирующего клапана (см. пат. RU №2172447, МПК F24N 5/00, опубл. 20.08.2001 г.).
Недостатком данной автоматики является невысокая надежность и производительность.
Известна атмосферная газовая горелка, содержащая газовый регулятор, состоящий из блока регулирования, соединенного с датчиком температуры с помощью канала регулирования, блока контроля, соединенного с датчиком пламени, тяги каналом контроля, при этом она снабжена вторым газовым регулятором, состоящим из блока регулирования, соединенного с датчиками температуры воды и наружного воздуха, блока контроля, при этом второй газовый регулятор установлен с возможностью параллельного подключения полостей блоков контроля и датчика температуры наружного воздуха путем соединения с блоком регулирования второго газового регулятора, причем процентное соотношение подачи газа в горелку обоими регуляторами устанавливается кранами (см. пат. RU №2196939, МПК F24N 1/00, F24D 14/60, опубл. 20.01.2003 г.).
Недостатком данной газовой горелки является невысокая надежность, сложность конструкции.
Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому положительному эффекту и принятая автором за прототип является запальная горелка, содержащая датчик пламени, установленный в корпусе с биметаллической пластиной и датчик пламени, включающий нормально открытое сопло, импульсные трубки, систему управления газовым регулятором, при этом на корпусе датчика пламени над биметаллической пластиной установлен датчик сетевого газа с нормально закрытым клапаном и рычаг пуска газа, при этом датчик сетевого газа соединен с помощью импульсных трубок с корпусом датчика пламени, трубой, системой управления газового регулятора основной горелки (см. пат. RU №2319899, МПК F24N 5/04, от 21.07.2006 г.).
Недостатком данной горелки является длительность передачи сигнала для отключения газовых клапанов основной горелки, так как в газогорелочных устройствах мощностью менее 100 кВт обычно применяют запальные горелки с отключением газового клапана датчиком пламени приводимым в действие термобиметаллической пластиной при погасании пламени запальной горелки, при этом время срабатывания составляет до 30 сек, а для более мощных горелок время подачи сигнала на закрытие газовых клапанов не должно превышать 2 сек., что недостижимо при использовании обычной термобиметаллической пластины как привода датчика пламени, для этого используют фотоэлектрический эффект, диодный эффект пламени контролируемый с помощью ионизационного электрода и некоторые другие эффекты, но это сложные и недостаточно надежные способы, требующие резервного электропитания устройства, что весьма дорого.
Раскрытие изобретения
Задачей предлагаемого изобретения является разработка запальной горелки для газогорелочных устройств, обладающей уменьшением времени срабатывания датчика пламени для отключением газового клапана датчиком пламени, функцию которого выполняет датчик сетевого газа, путем привода в действие термобиметаллической пластины, при погасании пламени запальной горелки, за счет чего повышается надежность ее работы и безопасность при эксплуатации.
Технический результат, который может быть получен с помощью предлагаемого изобретения, сводится к уменьшению времени срабатывания датчика сетевого газа, повышению его надежности и безопасности при эксплуатации.
Технический результат достигается с помощью запальной горелки, содержащей корпус, на котором закреплена термобиметаллическая пластина, датчик сетевого газа и запальник, при этом датчик сетевого газа установлен над термобиметаллической пластиной и дополнительно снабжен упругим клапаном с осью и пружиной, с возможностью одновременного выполнения функции датчика пламени и датчика сетевого газа.
Краткое описание чертежей
На фиг.1 дана, запальная горелка, общий вид.
На фиг.2, тоже, пневматическая схема запальной горелки.
Осуществление изобретения
Запальная горелка (фиг.1) состоит из корпуса 1, на котором закреплена термобиметаллическая пластина 2, при этом на корпусе 1 установлен датчик 3 сетевого газа с нормально закрытым соплом, и запальник 4, а пневматическая схема запальной горелки (см. фиг.2) содержит газовый клапан 5, канал 6 управления и регулирования, датчики 7 температуры, датчик 8 тяги, основную горелку 9, датчик 3 сетевого газа, кран 10, запальную горелку 11 с термобиметаллической пластиной 2, при этом газовый клапан 5 содержит седло 12 клапана 5, упругий элемент 13, подмембранное пространство 14, мембрану 15, а датчик сетевого газа 3 содержит дополнительно установленные: упругий клапан 16 с осью 17 и пружиной 18, для отодвигания термобиметаллической пластины 2 при погасании пламени запальной горелки 11, при этом все элементы пневматической схемы соединены импульсными трубками (на фиг. не обозначены).
Запальная горелка работает следующим образом.
Поднимают конец термобиметаллической пластины 2 вверх, при этом открывается сопло датчика 3 сетевого газа, газ по импульсной трубке поступает через сопло датчика 3 сетевого газа в запальную горелку 11 и канал 6 управления и регулирования, запальник поджигают, при этом после нагрева термобиметаллической пластины 2, конец отпускают, если датчики 7 и 8 - температуры, тяги соответственно - закрыты, газ поступает в канал 6 управления и регулирования, в подмембранное пространство 14 газового клапана 5, мембрана 15, преодалевая сопротивление давления газа на упругий элемент 13, поднимает его над седлом 12, открывают кран 10, загорается основная горелка 9, причем в прототипе, вначале открывают датчик сетевого газа и только после нагрева термобиметаллической пластины закрывался датчик пламени, что увеличивало время срабатывания датчика пламени, при этом в предлагаемом изобретении, при нагреве теплоносителя до установленной датчиком 7 температуры сопло датчика 7 открывается, давление газа в подмембранной полости 14 газового клапана 5 уменьшается, газовый клапан 5 закрывается, основная горелка 9 гаснет, запальная горелка 11 продолжает работать, при остывании теплоносителя, сопло датчика 7 температуры закрывается, давление газа в подмембранной полости 14 газового клапана 5 возрастает, газовый клапан 5 открывается, основная горелка 9 снова автоматически включается в работу, аналогичное происходит и при срабатывании датчика 8 тяги, при погасании пламени запальной горелки 11, пламя перестает поддерживать термобиметаллическую пластину 2 в напряженном состоянии, пластину омывает холодный воздух, поступающий в топку и омывает холодным газом погасшую запальную горелку 11, в результате воздействия пружины 18 датчика 3 сетевого газа, клапан 16 отодвигает вниз термобиметалллическую пластину 2, упругий клапан 16 закрывает сопло датчика 3 сетевого газа, при этом через запальную горелку 11 газ стравливается из канала 6 управления и регулирования, подмембранной полости 14, а мембрана 15 перестает поддерживать упругий элемент 13 в верхнем положении и под воздействием давления газа, упругий элемент 13 опускается на седло 12, газовый клапан 5 закрывается, гаснет основная горелка 9, причем в прототипе, после погасания запальной горелки, термобиметаллическая пластина, остывая. Медленно открывает датчик пламени и через 30 сек. Закрывает сопло датчика сетевого газа, что увеличивает время выключения основной горелки, а для возобновления работы основной горелки 9, по предлагаемому изобретению, необходимо снова осуществить розжиг в последовательности, описанной выше, при этом опасности возникновения газового хлопка в топке не существует.
Таким образом, дополнительное снабжение датчика 3 сетевого газа упругим клапаном 16 с осью 17 и пружиной 18, для отодвигания термобиметаллической пластины 2 при погасании пламени запальной горелки 11, дает возможность выполнять ему функцию датчика пламени, что упрощает конструкцию.
Предлагаемое изобретение по сравнению с прототипом и другими известными техническими решениями имеет следующие преимущества:
- уменьшение времени срабатывания датчика сетевого газа;
- повышение его надежности и безопасности при эксплуатации;
- удешевление производства тепла;
- повышение надежности работы запальной горелки;
- упрощение конструкции;
- качественное сжигание топлива.