Принципи роботи модульованих і двуступенчатой пальників
Компанії шляхом розробки альтернативних пальників прагнуть задовольнити потреби тих споживачів, у яких є необхідність в експлуатації пальників поперемінно на двох видах палива (рідке і газ). Оскільки, як правило, експлуатація на газі є більш сучасним і зручним рішенням, тому основним або першим видом палива є газ і резервним або другим - рідке паливо. Найбільш поширені варіанти - газ / легке паливо або газ / середнє паливо. Крім володіння високими теплотехнічними показниками серед пропонованих до пальників вимогам фігурує і забезпечення можливості швидкого переходу з одного виду палива на інше, просте конструктивне рішення, швидкий, не представляє складності демонтаж, а також безпечна і надійна робота.
При розробці пальників керуються перерахованими вище принципами. Простоту в експлуатації пальника забезпечує автономний шафа управління. Запобіжні елементи і елементи керування режимами роботи на газі і рідкому паливі електрично незалежні один від одного. Перехід з одного виду палива на інший здійснюється за допомогою перемикача. Шляхом відкриття головного ручного крана використовуваного в даний момент виду палива пальник може експлуатуватися в бажаному режимі. Що працюють на альтернативному паливі пальники мають у своєму розпорядженні загальної автоматикою управління, як правило мають загальну систему контролю полум'я UV, загальну систему постачання повітрям і регулювання його кількості. Всі конструкційні елементи пальника розташовані в литому алюмінієвому кожусі. Конструктивна побудова і принцип роботи двоступеневих пальників можуть бути наступними.
Конструктивна побудова пальника при роботі на газі
Перший запобіжний елемент конфігурації працює на газі пальника при потужності понад 1,2 МВт - Атоматик контролю герметичності, яка при потужності нижче 1,2 Мвт є опціонної приналежністю.
Контролер герметичності ще до початку пре-вентиляції пальника перевіряє герметичність газових клапанів, після чого або дозволяє пуск пальника, або, в разі виявлення неполадки, блокує її. Ми застосовуємо 2 типу контролерів герметичності. Один з них, типу VPS 502 виробництва DUNGS, завжди встановлюється на компактному блоці того ж самого виробництва. Інший контролер, типу LDU 11 виробництва SIEMENS, може бути встановлений або на газовій рампі пальника, або вбудований в шафу управління пальника. Приналежністю контролера герметичності є реле, яке під час здійснення перевірки подає сигнал як про порушення герметичності, так і про її відповідно. Конструкція газової рампи всіх пальників включає в себе 2 магнітних клапана класу «А», які забезпечують не тільки надійне закриття, але і служать запорукою надійної роботи пальника. Ми купуємо газові магнітні клапани до пальників у найвідоміших світових виробників, таких як: DUNGS, HONEYWELL, SIEMENS. На представленій пальнику двоступеневого регулювання з повільною зміною полум'я встановлений компактний блок DUNGS (3) типу MB-VEF. Це газовий компактний блок з так званим пневматичним регулятором пропорцій, який через імпульсний під'єднання реагує на тиск повітря в головці пальника і пропорційно до цього регулює тиск газу. Оскільки пропорція між тиском повітря і тиском газу еквівалентна їх кількості, і величина поперечних перерізів потоків постійна, може бути досягнутий оптимальний результат в регулюванні кількості газу пропорційно кількості повітря. Однією з неодмінних умов безпечної роботи є забезпечення не перевищує дозволені величини тиску газу. Перед газовими клапанами встановлено реле мінімального тиску газу (4), яке блокує пальник при низькому тиску газу. Реле максимального тиску газу (5) встановлюється після газового компактного блоку перед форсунками, яке блокує пальник в разі перевищення тиском допустимих значень. На підставі вищевикладеного можна сказати, що для регулювання потужності пальника ми використовуємо одночасно як тиск повітря, так і його кількість. Більш високий тиск повітря тягне за собою більш високий тиск газу, більш низький тиск повітря призводить до більш низького тиску газу. Регулювання кількості повітря забезпечує змонтований на вакуумну сумку повітря (6) серводвигун (7), який має в своєму розпорядженні такими позиціями, ступенями: вимикання, мале полум'я, велике полум'я. Розпал проводиться пальником на малому полум'ї (I. щабель), яка потім перемикається на велике полум'я (II. Щабель). Регулювання повітря здійснюється з'єднаним з розташованої в ваккумних сумці повітря повітряною заслінкою серводвигуном. Таким чином вирішується двоступенева регулювання з повільною зміною полум'я, або плавне регулювання в разі установки регулювального приладу. При двохступінчатому регулюванні (триточкова) з швидкою зміною полум'я головний магнітний клапан газової рампи або компактних блоків являє собою двоступеневий, двопозиційний клапан. Взаємозв'язок між тискам повітря і тиском газу відсутній. На першому місці, яка є одночасно малим полум'ям, пальник виробляє розпал при знаходженні серводвігателя регулятора повітря і заслінки в положенні малого полум'я. При переході на другу сходинку або велике полум'я серводвигун, в той час як другий ступінь газового клапана через допоміжний контакт отримує напругу, відкриває повітряну заслінку, і пальник працює на великому полум'я. При регулюванні назад процес відбувається в зворотному порядку. Позиції «велике полум'я», «мале полум'я» можуть бути відрегульовані за допомогою вбудованих в серводвигун мікровимикачів. У газовому режимі пальника потужністю нижче 1,6 Мвт є пальники з прямим розпалюванням, що означає, що іскра запалювання розпалює безпосередньо полум'я головного пальника. Від 1,6 Мвт всі пальники забезпечені власною запальний пальником, клапанами розпалювання газу. Представлена пальник має запальний пальником. Перед головними газовими клапанами від газпроводу до запальному пальнику підведений трубопровід газу на розпал (8). Трубопровід газу на розпал приєднаний до двох клапанів газу розпалювання (9), які з метою регулювання потужності забезпечені обмежувачем. Після клапанів газу розпалювання всередині корпусу пальника розташована запальник (10), на яку змонтовано електрод підпалу (11).
Принцип дії в газовому режимі
Запуск пальника відбувається після відкриття вентиля головного газового крана при закритому положенні зовнішнього регулятора і блокіраторів, включенням головного електричного вимикача і установки перемикача режимів роботи в положення режиму роботи на газі. У забезпечених котроллёром герметичності пальників автоматика спочатку перевіряє герметичність клапанів. Після цього приходить в дію вентилятор (17), починається фаза самоконтролю і пре-вентиляції. Реле по тиску повітря (18) здійснює контроль потоку повітря. Якщо в тиску повітря немає відхилень, серводвигун регулятора повітря (7) відкриває повітряні заслінки. У цьому положенні пальник здійснює пре-вентиляцію протягом 36 секунд. Слідом за цим серводвигун встановлює повітряні заслінки в положення малого полум'я. Реагуючи на це автоматика подає напругу на трансформатор запалювання газу, в результаті чого між запальний пальником і електродом підпалу утворюється запальний іскра високої напруги. Після включення запального іскри через 4 секунди напругу отримують клапани розпалювання газу, відкриваючи газу доступ до запального пальника. Від іскри запалюється газо-повітряна суміш, утворюється пілотне полум'я. Пілотне полум'я повинно з'явитися протягом 2 секунд, в іншому випадку пальник блокується. Датчик іонізації (контроль полум'я) UV (19) реагує на пілотне полум'я, трансформатор запалювання відключається. Через 8 секунд після роботи в режимі запального пальника напруга надходить на головний газовий клапан і запобіжний газовий клапан, і газ починає вільно надходити до головних газових форсунок. Новоутворена газо-повітряна суміш запалюється від запального пальника, основний пальник працює на малому полум'ї на мінімальній потужності. Через 2 секунди клапани розпалювання газу закриваються, горить тільки основне полум'я, на яке реагує детектор іонізації (датчик полум'я UV). У пальниках потужністю до 1,4 Мвт немає окремої запального пальника і клапанів розпалювання газу, тут запальний іскра запалює безпосередньо полум'я головного пальника на потужності малого полум'я (на першому місці). Після цього, якщо регулятор великого полум'я знаходиться в закритому положенні, пальник регулюється на велике полум'я (другий ступінь). Серводвигун регулятора повітря відкриває повітряні заслінки. У забезпеченою пневматичним клапаном пальника клапан реагує на підвищення тиску повітря і при цьому підвищує тиск і збільшує кількість газу пропорційно кількості повітря. При повному відкритті пальник працює на великому полум'я. У двоступеневих пальників з головним газовим клапаном другий ступінь отримує напругу при 2/3 від повного відкриття доступу повітря, і при повному відкритті пальник працює на великому полум'я. Надалі на підставі отриманих від регуляторів сигналів пальник автоматично перемикається з малого полум'я на більшу і назад, вірніше, якщо відведення тепла не досягає мінімальної потужності пальника, вона вимикається. У разі виникнення нової теплопотребності пальник автоматично включається. При кожному новому запуску програми контролю герметичності, пре-вентиляції, підпалу повторюються.
Конструктивна побудова пальника при роботі на рідкому паливі
У режимі роботи на газі немає необхідності в паливному насосі (20), який працює тільки в паливному режимі, тому для приводу його в дію існує окремий двигун (21). Насос може бути змонтований на двухпроводную систему; гнучкі всмоктуючий і рециркуляционний насоси поставляються разом з пальником. До всмоктуючому насосу підключається і фільтр тонкого очищення. До нагнітаючої гілці насоса в якості опціонної приналежності (понад 2 Мвт) може бути приєднаний головний запірний магнітний Калпан палива, так званий запобіжний клапан. Через напірний трубопровід (23) паливо подається в розподільний блок, на який змонтовано два магнітних паливних клапана. Один з них подає паливо до форсунки малого полум'я - це так званий клапан малого полум'я (24), інший - до форсунки великого полум'я - це так званий клапан великого полум'я (25). На цій стороні корпусу пальника знаходиться трансформатор запалювання палива (26). У цьому ж самому місці при режимі роботи на газі розташовується вже згаданий вище транформатор розпалювання газу (26). Від клапанів малого і великого полум'я через газохід (13) по окремих трубопроводах (27) паливо підводиться до розпилювальних форсунок. Через клапан малого полум'я паливо надходить у форсунку малого полум'я (28) (перший ступінь), через клапана великого полум'я - в форсунку великого полум'я (29) (другий ступінь). Розпізнавального рисою форсунки малого полум'я є розташування перед її розпилювальним конусом електродів підпалу палива (30), які приєднуються до трансформатора підпалювання палива. За допомогою описаної вище пальника можливе спалювання і легкого палива (при 20 o С макс. 40-60 с / ст). У цьому випадку між насосом і магнітними клапанами вбудовується забезпечений регулятором температури підігрівач палива. Постачання пальника повітрям, а також регулювання повітря проводиться точно також, як при режимі роботи на газі.
Принцип дії в паливному режимі
Пальник приходить в дію після відкриття ручного запірного крана палива при закритому положенні зовнішнього регулятора і блокіраторів, включенням головного електричного вимикача і установки перемикача режимів роботи в положення режиму роботи на рідкому паливі. У забезпечених підігрівачем рідкого палива пальників перед початком роботи рідке паливо за допомогою опалювального патрона підігрівається на необхідну для розпилення температуру. Після досягнення пусковий температури автоматика управління запускає пальник. Після приходу в дію вентилятора (17) починається пре-вентиляція, фаза самоконтролю. Після пуску вентилятора через 1-2 секунди починає працювати і паливний насос. Оскільки магнітні клапани закриті, все количесво підігрітого рідкого палива через рециркуляционний провід надходить назад. Тиск повітря контролюється реле по тиску повітря (18). У разі відповідності серводвигун регулятора повітря (7) відкриває повітряні заслінки. Пальник в цьому положенні здійснює пре-вентиляцію протягом 36 секунд. Після цього серводвигун встановлює повітряні заслінки в положення малого полум'я. Реагуючи на закрите положення серводвігателя, автоматика подає напругу на трансформатор запалювання рідкого палива (26), в результаті чого між електродами підпалу (30) утворюється запальний іскра високої напруги. Через 4 секунди після включення трансформатора розпалювання отримує напругу головний запірний магнітний клапан (22), якщо він вбудований, а також магнітний клапан малого полум'я (24). Таким чином звільняється шлях для палива до розпилювальної форсунки малого полум'я (28). Що виходить в туманообразном стані розпорошеного паливо, пермешіваясь з повітрям, від іскри запалюється, і пальник працює на малому полум'ї (перший ступінь). Через 2 секунди після відкриття форсунки трансформатор розпалювання відключається. Сторож полум'я UV (19) реагує на полум'я. Після роботи пальника протягом 8 секунд в режимі малого полум'я, якщо регулятор великого полум'я знаходиться в закритому стані, пальник автоматично регулюється на великого символу вогню, на другу сходинку. Серводвигун регулятора повітря відкриває повітряні заслінки. При відкритті заслінки приблизно на 2/3 отримує напругу паливний клапан великого полум'я (25), відкривається доступ палива і до форсунки великого полум'я (29). Що поступає сюди паливо, перемішуючись з повітрям, підпалюється, пальник працює на великому полум'я, на другому ступені. Надалі пальник працює автоматично на підставі поданих регуляторами сигналів, переходячи з малого полум'я на велике і назад, і якщо відведення тепла не досягає потужності малого полум'я, пальник вимикається. При виникненні нової потреби в теплі пальник автоматично включається. При кожному новому запуску програми пре-вентиляції, підпалу повторюються.
1. Корпус пальника