ЗАПАЛЬНО-ЗАЩИТНОЕ УСТРОЙСТВО

Полезная модель относится к теплоэнергетике, в частности к устройствам автоматического розжига основных горелок котлоагрегатов, работающих на газовом, мазутном, угольном топливе под наддувом, разряжением и с уравновешенной тягой.
7
00
Известно запальное устройство, содержащее корпус с прямоугольными окнами, внутри которого размещен проводящий электрод, соединенный с источником напряжения, и нагревательный элемент (пат. RU №13687, МПК F23Q /, опуб. 10.05.2000 г.).
Это запальное устройство, наиболее близкое к предлагаемому, используется только для розжига мазутных и газовых горелок котлов и, кроме того, оно недостаточно надежно в работе.
Технический результат, на достижение которого направлена полезная модель, это создание такого запально-защитного устройства, которое может надежно и безотказно работать на газовом, мазутном, угольном топливе под наддувом, разряжением и с уравновешенной тягой, а также снижение времени розжига основных горелок до минимума.
Для достижения этого технического результата, запально-защитное устройство, содержащее трубчатый корпус с прямоугольными окнами, внутри которого размещен проводящий электрод, соединенный с источником напряжения, и нагревательный элемент, снабжено вторым проводящим электродом для приема сигнала о наличии факела, при этом первый и второй электроды коаксиально каждый размещен внутри металлической трубки с изоляторами и с одного конца установлен внутри трубчатого корпуса, а с другого конца - торец каждой трубки заглушен изолятором, выполненным в виде втулки с прижимной гайкой, при этом часть каждого электрода выступает наружу из изолятора и закреплен гайками, причем трубка первого электрода имеет паз для нагревательного элемента, в качестве которого использована свеча накаливания, выполненная в виде пружины, один конец которой соединен с электродом с помощью гайки, а другой - закреплен на его трубке, а между прямоугольными окнами трубчатого корпуса и другим торцом первого электрода размещен газораспределитель, выполненный в виде трубчатого усеченного кольца с отверстиями и отводом, имеющим по центру отверстие для подачи газа в металлическую трубку первого электрода и два отверстия для подачи газа на свечу зажигания, а металлическая трубка второго электрода с одного конца имеет штуцер для подачи газа, который соединен с электромагнитным клапаном, а с другого - тангенциальные пазы, внутрь которых, на часть изолированного электрода, выставлены металлическая втулка, выполненная в виде усеченного конуса с цилиндрическим основанием и внутренней фаской, изолятор, выступающий из цилиндрического основания усеченного конуса, и металлический наконечник, установленный на электрод с помощью резьбы, причем металлические втулки с электродами размещены внутри втулки, закреплены на ней и на фланце для крепления.
Признаки, отличающие предлагаемое запально-защитное устройство от наиболее близкого, это наличие второго токопроводящего электрода для приема сигнала о наличии факела, размещение первого и второго электродов внутри металлических трубок с изоляторами, размещения их внутри трубчатого корпуса, выполнение одного конца - торца каждой трубки заглушенным изолятором, выполнение изолятора в виде втулки с прижимной гайкой, закрепление гайками выступающей наружу части каждого электрода из изолятора, наличие у первого электрода пазы для нагревательного элемента, использование в его качестве - свечи накаливания, выполненной в виде пружины, соединение одного ее конца с электродом с помощью гайки, а другого - закрепление на его трубке, наличие газораспределителя расположенного между прямоугольными окнами корпуса и другим торцом первого электрода, выполнение газораспределителя в виде трубчатого усеченного кольца с отверстиями и отводом, имеющим отверстие по центру для подачи газа в трубку первого электрода и два отверстия для подачи газа на свечу зажигания, наличие у трубки второго электрода с одного конца штуцера для подачи газа, соединенного с электромагнитным клапаном, а с другого - тангенциальных пазов, установку в них, на часть изолированного электрода, металлической втулки, выполнение ее в виде усеченного конуса с цилиндрическим основанием и внутренней фаской, изолятора, выступающего из цилиндрического основания конуса и установку металлического наконечника на электрод с помощью резьбы, размещение трубок с электродами внутри втулки, закрепление их на ней и на фланце для крепления запально-защитного устройства, что позволяет повысить надежность и безопасность работы, снизить время розжига до минимума, увеличение срока его эксплуатации.
Предлагаемое запально-защитное устройство иллюстрируется чертежами, представляемыми на фиг.1-5.
На фиг.1 показан продольный разрез общего вида запально-защитного устройства;
на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1;
на фиг.3 - вид Б на фиг.1;
на фиг.4 - сечение А-А на фиг.3;
на фиг.5 - сечение В-В на фиг.3.
Запально-защитное устройство (фиг.1) содержит трубчатые корпус 1 с прямоугольными окнами 2, внутри которого размещен проводящий электрод 3, соединенный с источником напряжения 4, нагнетательный элемент 5, второй проводящий электрод 6 для приема сигнала о наличии факела, при этом первый электрод 3 и второй электрод 6 коаксиально каждый размещен внутри металлической трубки 7 и 8 соответственно с изоляторами 9. Один конец трубки 7 с электродом 3, один конец трубки 8 с электродом 6 и изоляторами 9 размещены внутри трубчатого корпуса 1, а другой конец каждой трубки со стороны торца заглушен изолятором 10, выполненным в виде втулки с прижимной гайкой 11. Часть электродов 3 и 6 выступает наружу из изоляторов 10, концы электродов 3 и 6 имеют гайки 12 и 13, соединенные с пультом управления (на чертеже условно не показаны). Металлическая трубка 7 электрода 3 имеет паз 14 для нагревательного элемента 5, в качестве которого использована свеча накаливания, выполненная в виде пружины, один конец которой соединен с электродом 3 с помощью гайки 15, а другой - закреплен на его трубке 7. Между прямоугольными окнами 2 трубчатого корпуса 1 и другим торцом электрода 3 размещен газораспределитель 16 (фиг.3, 4, 5), выполненный в виде трубчатого усеченного кольца с отверстиями 17 и отводом 18, имеющим по центру отверстие 19 для подачи газа в металлическую трубку 7 и два отверстия 20 для подачи газа на свечу накаливания 5. Металлическая трубка 8 второго электрода 6 с одного конца имеет штуцер 21 для подачи газа, который соединен с электромагнитным клапаном 22, а с другого конца трубка 8 имеет тангенциальные пазы 23. Часть электрода 6 имеет изоляцию 24, на которую внутрь тангенциальных пазов 23 вставлены металлическая втулка 25, выполненная в виде усеченного конуса с цилиндрическим основанием 26 и внутренней фаской 27. Внутрь втулки 25 вставлен изолятор 28, выступающий из цилиндрического основания 26. За изолятором 28 на электроде 6 с помощью резьбы установлен металлический наконечник 29. Металлическая трубка 7 с электродом 3 и металлическая трубка 8 с электродом 6 размещены внутри втулки 30, закреплены на ней с помощью винта 31 и на фланце 32 для крепления запально-защитного устройства.
Запально-защитное устройство работает следующим образом.
По команде с пульта управления (на чертеже условно не показан) открывается электромагнитный клапан 22 и через штуцер 21 газ подается в трубку 8. Газ с большой скоростью проходит через тангенциальные пазы 23 трубки 8, рассекается втулкой 25, создавая инжекцию необходимого подсоса воздуха через окна 2, достаточную для создания горючей газовоздушной смеси в корпусе 1 у пазов 23. Одновременно подают напряжение на электрод 3 от источника напряжения 4 и на свечу накаливания 5, а через отверстие 19 газ поступает на газораспределитель 16 и в отверстия 17. Свеча накаливания 5 накаляясь поджигает газовоздушную смесь в объеме отверстий 17, создавая устойчивый стабильный факел, необходимый для инициации поджига основного газа, без отрывов и проскоков, и независимо от влажности газовоздушной смеси. Как только появляется устойчивое пламя эффект ионизации в зазоре между металлическими наконечником 29 и корпусом 1 по электроду 6 с гаек 12 и 13 подается к чувствительному датчику блока управления (на чертеже условно не показан), обрабатывается и выдается сигнал о наличии пламени запальника в рабочую схему на открытие газового пламени основной горелки котла (на чертеже условно не показан) и схема автоматически выводит свечу накаливания 5. Через 8 сек, если не происходит розжиг запальника, электромагнитный клапан 22 отключается на 1,5 сек. и вновь включается, искусственно создавая еще более бедную смесь в районе свечи накаливания 5, таким образом исключая условия неподжига запальника.
Таким образом, запально-защитное устройство дает не только стабильный факел запальника, но и после розжига основной горелки предлагаемое устройство может продолжать работу в качестве пилотной (защитной) горелки. Предложенная конструкция запально-защитного устройства снижает попытку розжига до одной, что предотвращает возможность загазованности топки котла при многократных попытках поджига.
Таким образом, предлагаемое запально-защитное устройство позволяет надежно производить розжиг основных горелок котлоагрегатов, работающих на газовом, мазутном, угольном топливе под наддувом, разрежением и с уравновешенной тягой и любой мощности агрегата.
Был изготовлен промышленный образец предлагаемого запально-защитного устройства, который прошел испытание на станциях Татэнерго и Башкирэнерго, и которые показали его высокую надежность и безопасность работы, а также сокращение времени розжига основной горелки.