Система контроля температурного режима экранов топки котла. Контроль температуры котла


Аппаратура для контроля температуры.

Оглавление статьи

Всем привет! В этой статье я расскажу о контрольно-измерительной аппаратуре, которая применяется в различных системах для контроля температуры. Это могут быть различные печи, сушилки и так далее. Здесь я планирую кратко рассказать принципы работы некоторых видов этой аппаратуры, не претендуя при этом на полноту изложения. Эта статья — некий ликбез по этим устройствам, который включает только основные понятия. Начну с описания работы различных датчиков температуры.

Виды датчиков температуры.

На современном рынке несколько видов датчиков температуры, работа которых отличается по физическим принципам. Давайте кратко разберемся в том, какие они бывают.

Датчик на основе термосопротивления (терморезистора).

Аппаратура для контроля температуры.

Основным элементом такого датчика является терморезистор, через который протекает ток. При изменении температуры среды сопротивление терморезистора меняется, соответственно изменяются ток и падение напряжения на нем. Измерительный прибор, к которому подключен такой датчик, на своем входе регистрирует изменения тока или напряжения и выдает результат в градусах Цельсия или Кельвинах.

Существуют 3 основных вида терморезисторов:

  • Низкотемпературные — предназначены для работы при температурах до 170 Кельвинов (-103° С).
  • Среднетемпературные — предназначены для работы в промежутке от 170 до 510 Кельвинов (от -103° С до 237° С).
  • Высокотемпературные — работают на температурах выше 510 Кельвинов.

Датчик температуры на основе термопары.

Аппаратура для контроля температуры.

Для начала дадим определение термопаре. Термопара — два соединенных между собой проводника из различных материалов, между которыми возникает термоэлектрический эффект. Суть этого эффекта состоит в том, что в замкнутой цепи из разнородных проводников возникает ЭДС, если разные части этой цепи имеют разную температуру. Величина ЭДС в первом приближении пропорциональна разности температур разных участков термопары.

Если говорить проще, то у термопары два конца: один конец размещен в среде, температуру которой мы измеряем, а другой конец подключен к измерительному прибору. При разности температур между двумя этими точками возникает ЭДС (электродвижущая сила), которая и регистрируется прибором. Далее прибор переводит значение ЭДС в температуру на индикаторе.

Датчики температуры на основе термопары называются термоэлектрическими преобразователями

Биметаллическая пластина.

биметаллическая пластина

Это, пожалуй, самый простой температурный датчик. Состоит он из двух металлических пластин, которые изготавливаются из разных металлов. Применяют их в термостатах на бытовых нагревательных приборах. Например:

  • В утюгах.
  • В электрических чайниках.

При достижении выставленной температуры контакт смыкается или размыкается. Таким образом реализуется защита от перегрева.

Капиллярный датчик температуры.

Аппаратура для контроля температуры.

Такой тип датчиков часто применяют в термостатах для электрических котлов и водонагревателей. Принцип его работы состоит в следующем:

На одном конце капилляра расположен баллон заполненный жидкостью или газом, а на другом конце расположена мембрана, размыкающая контакты реле. При нагревании жидкость или газ внутри баллона начинают расширяться. Давление внутри повышается и мембрана начинает сильнее давить на контакт. В определенный момент контакт размыкается.

Очень дешевый и надежный способ регулировать температуру. Погрешность таких термостатов не превышает 4 градуса Цельсия.

Теперь переходим к рассмотрению приборов, к которым подключаются все эти датчики. Начнем с наиболее распространенного вида этих приборов — термостатов.

Термостаты.

Для начала дадим определение термостату.

Термостат — устройство, предназначенное для поддержания постоянной температуры.

Каждый термостат обладает гистерезисом — разницей между температурой включения и температурой выключения термостата. Обычно, величина гистерезиса составляет несколько градусов. Например, у вашего водонагревателя термостат с гистерезисом в 4 градуса. Это значит, что при установленной температуре выключения в 75 градусов температура включения будет равна 71 градус Цельсия.

Термостаты бывают следующих видов:

  • Механические (штыревые) — принцип работы основан на температурном расширении металлического штыря, который замыкает или размыкает контакты. Используется чаще всего в водонагревателях. Обладает высокой надежностью и долговечностью.штыревой термостат для ТЭН
  • Термостат с капиллярным датчиком. Принцип его работы описан выше, поэтому не буду повторяться. Читайте соответствующий абзац в датчиках.
  • Электронный термостат — печатная плата с микросхемами, которой подключен датчик температуры (термопара или термосопротивление). Эта печатная плата управляет питанием нагревательных элементов при помощи запрограммированного в нее алгоритма. Этих алгоритмов может быть несколько, что позволяет реализовать несколько устройств в одном. Надежность и долговечность таких приборов меньше, чем у описанных выше, но их функционал гораздо шире. Аппаратура для контроля температуры.

 

На этом пока остановимся. Если будет интересно, предлагаю вам прочитать статью про комнатные термостаты. В ней описан принцип экономии энергии при их использовании. А также весьма полезной для вас будет статья про подключение комнатного термостата к газовому котлу.

Термометры и пирометры.

Всем известно, что термометр предназначен для измерения температуры какой-либо среды. Этой средой может быть воздух в комнате, теплоноситель внутри котла или температура тела человека. Существуют специальные термометры для измерения температуры блюд в ресторанах. В общем, везде, где нужно знать температуру используются термометры. Они бывают следующих видов:

  • Биметаллические термометры — часто используются в системах отопления. Не отличаются высокой точностью, зато недорого стоят и долго служат. Внутри них расположена биметаллическая спираль, которая отклоняет стрелку.биметаллический термометр
  • Жидкостные термометры — знакомы всем с детства. Внутри них располагается узкая трубка и баллон со спиртом или ртутью. Жидкость при нагревании расширяется и поднимается вверх по трубке, а при охлаждении сжимается и спускается вниз. Температура в градусах отложена на шкале вдоль трубки. Пусть химики не ругаются громко, я знаю что ртуть это металл, а спирт это жидкость. Я объединил их в один вид для простоты изложения.ртутный термометр
  • Полупроводниковые термометры — датчиком температуры в них является терморезистор, сопротивление которого изменяется в зависимости от температуры.полупроводниковый термометр

Если говорить про системы отопления, то в них сейчас чаще всего применяются или биметаллические или полупроводниковые термометры. Жидкостный термометр будет точнее, но с ним больше проблем. Его легко разбить, а если он ртутный то это создаст угрозу отравления людей. Теперь давайте поговорим о том, что такое пирометр.

Что такое пирометр?

пирометр

Пирометр — прибор для бесконтактного определения температуры объектов. Современные пирометры определяю температуру объектов по их инфракрасному излучению, а раньше температуру определяли по цвету свечения объекта, сравнивая его с некоторым эталоном. Точность была, конечно, гораздо ниже чем сейчас.

С помощью пирометра удобно измерять температуру сильно разогретых объектов, к которым нет возможности подойти близко. Также при помощи пирометров люди ищут трубы отопления замурованные внутри стен. Хотя это лучше делать при помощи специального тепловизора.

Температуру маленьких объектов с помощью пирометра нужно измерять с небольшого расстояния, иначе из-за оптического разрешения прибора вы получите не температуру объекта, а некоторую «среднюю температуру по больнице», которая может серьезно отличаться от температуры исследуемого объекта. Разрешение пирометра всегда указывается в его технических характеристиках. Для удобства пирометры оборудуют лазерной указкой, которая упрощает наведение на объект.

Подведем итоги.

Температура — важный параметр для многих систем. Например, в системах отопления отсутствие контроля температуры может привести к закипанию и котла и даже его взрыву. Контроль температуры помогает экономить электроэнергию, которую затрачивает электрический котел. Термостат котла может держать систему отопления в режиме максимальной экономии энергии (режим защиты от размораживания). В общем, знать и контролировать температуру важно и полезно. Советую этим не пренебрегать, на этом пока что все. Жду ваших вопросов по теме статьи.

(Visited 1 times, 1 visits today)

znayteplo.ru

Измерение температуры в доме, на даче и передача сообщений по смс и звонку

 
Контроль температуры по смс, управление температурой в доме, котлом
gsm термостат

 

Иногда бывает полезным, а в некоторых случаях и необходимым,  узнать температуру в доме, на даче и, при необходимости, управлять ею удаленно :

►Температуру воздуха внутри, в различных помещениях

►Температуру жидкости в системе отопления (нагревательного котла)

►Температуру воздуха на улице, вдруг вы находитесь в другом городе.

температура по смс и звонку
 
Что такое температура ?

Температура- это информация в электронном виде, которую необходимо передать на расстояние. Разумеется что это можно сделать с помощью сотовой связи gsm с помощью смс или через интернет, других вариантов нет, ведь требуется из любого места производить контроль и управление.

 

Варианты выполнения задачи по контроля температуры

1. Если в доме есть полноценный интернет с wi-fi роутером, тогда нет проблем, необходимо установить Терморегулятор с wi-fi. Через мобильное приложение смартфона или программу на ПК можно получать всю необходимую информацию, контролировать, а при необходимости и управлять. В этом случает нет необходимости оплачивать дополнительные сим карты, которые вставляются в термостаты.

оповещение о температуре

 

2. Не везде есть интернет. Поэтому выход можно найти в использовании gsm термостатов, модулей контроля. Производителей данного оборудования много.

Чтобы знать какой выбрать, необходимо понять принцип его работы.

Как устроен gsm термостат ?

Последнее время это устройство выделили в отдельную группу из-за его востребованности на рынке. Начало всему положила обычная gsm сигнализация- блок, к которому можно подключать различные датчики : датчики движения, пожарные дымовые извещатели, датчики утечки газа, протечки воды, в том числе датчики температуры.

Сейчас, доработав у этого блока некоторое программные функции, реле, укомплектовав его парой термометров позиционируют как устройство управления температурой, в частности котла.

Принцип действия довольно простой:

Задаем значения (пороги) температуры на нем и получаем:

►Сообщения о изменении температуры ниже или выше заданного порога в виде смс сообщений.

►При этом включаются (замыкаются реле), связанные с отопительным газовым котлом или морозильной камерой, смотря что требуется. Своего рода климат- контроль, как в автомобиле. Отличие только в том, что получаем смс уведомления. Хотя все это можно делать в ручном режиме (замыкать реле) с помощью смс команд.

Как работает gsm термостат ?

Усредненно принцип работы такой:

- Звоните на модуль : устройство голосом информирует о температуре, указывая значения всех термометров, подключенных к блоку

- Возможно получить информацию путем отправки запроса (смс команды), приходит ответ со значением температуры с смс

- Возможно получения состояния в смс раз сутки или по расписанию автоматически Функция оповещения заранее программируется, термодатчики установлены на определенную температуру. Система звонит или смсит вам и сообщает, например, что температура на даче упала ниже уровня +5 градусов.

Таким образом принцип работы у разных производителей одинаков, а детали имеют отличие. Главное чтобы они устраивали запросам.

Какой выбрать gsm модуль при покупке ? 

1. Который выполняет необходимые для вас функции:

 ► Поддерживает нужное количество термометров одновременно ( например 2, 5, 10 .. )

 ► Информирует звонком или смс ( кому как удобно)

 ► Количество телефонов для оповещения, обычно 5шт поддерживаю все

 ► Если нужен именно для котла, то совместимость с данном моделью котла

2. Какого производителя выбрать ? Если вам делает фирма или мастер,  дает гарантию на термостат, то доверится ему.

    Если установить решили сами, или мастер не уверен в выборе, то можно взять наиболее популярные продаваемые модели, которые выпускаются от 5 лет.

    Как правило все новинки "сырые", что то может работать не так, могут быть сбои или что нибудь перегорит.

 

Как выглядит ? Например так :
  • управление температурой котла

 

Из каких элементов состоит gsm термометр(термостат) разных производителей:

1. Корпус 

2. Плата с деталями

На плате есть 2 основные детали: контроллер(мозги)- микросхема atmega32а (или аналогичная) и gsm микросхема SIM900, возможно и другого производителя, которая отвечает за связь.

 

 Составные элементы платы gsm термостата

 получать данные о состоянии температуры

 

 Расположение их на плате производителя- 1

 Управление газовым котлом

 

Расположение у производителя - 2

как узнать сколько градусов в доме

 

Таким образом, если устройства изготовлены из одних и тех же деталей, то принципиального отличия нет.

Выбирать тех производителей, кто дает более удобную гарантию в случае выхода устройства из строя.

На этом описание окончено.

 

Технические характеристики и состав системы :

1.GSM модуль. 2.Термодатчики цифровые  с диапазоном измерения -50 - +100 градусов, точность 0,5градуса. 3.Элемент информирования об отключении электричества 220 вольт на даче.

4.Возможно дополнительно установить к системе бесперебойный блок питания и аккумулятор, чтобы система работала сутки  без электричества.

5.Возможно подключить до 5 термометров.

6.Длинна кабеля от блока до термометра может достигать до 20 метров.

Марка кабеля КСПВ 4х0.5

8. Дополнительно :  возможно дистанционно - по телефону включить любую электронагрузку в доме, например, электрокалорифер.

 

Статья из архива по данной теме:

Наиболее актуальным вопросом являетя контроль температуры в системе отопления дома в зимнее время. Так как не у всех в систему отопления залита антизамерзающая жидкисть. Очень часто в ней используется простая вода. А как известно из законов физики, при отрицалельных температурах она имеет свойтсво замерзать. Но все бы ничего, но при переходе в состояния льды происходит расширение. Вследствие этого рвутся в прямом смысле слова самые крепкие металлические трубы.  Поэтому многие задумываются о том, а как бы сделать так, чтобы система отопления предупреждала об остановке котла или отключении электроэнергии.

 Для этого на дачу устанавливается электронный термометр, подключенный к GSM модулю с сим-картой. Это модуль - аналог мобильного телефона, который передает информацию владельцу дачи или сантехникам, обслущивающих дачу о чрезвычайной ситуации - попросту понижении температуры ниже заданного уровня, например +20 градусов Цельсия по воде или +5 градусов по воздуху внутри дома.

На фото именно такое устройство. Оно состоит из пластиковой коробки с gsm модулем, блоком питания- адаптером и 2-мя термометрами. Вынос одного термометра на 10 см из блока - он измеряет температуру воздуха. Второй термометр на кабеле длинной 2-3 метра. Его можно закрепить на трубе отопления. Никакого монтажа система не требует. Включили в розетку, и все заработало. Внутри уже установлена и настроена сим- карта.

Охранная сигнализация для дачи – выбор предусмотрительных людей, ценящих спокойствие и безопасность своей семьи. Но некоторые люди предпочли бы быть ограбленными дважды, вместо того чтобы их дача сгорела дотла. А если бы вы были поставлены перед таким выбором, на чем бы вы остановились? Первый вариант считается более «гуманным», так как не все ценности в доме потеряны навсегда. Однако не стоит забывать, что и пожар, и ограбление – это более чем неприятные вещи.  

Установка устройств оповещения на даче поможет защитить ваш дом и от плачевных последствий пожара, и от преступных действия грабителей. Узнать температуру на даче тоже можно. Благодаря новым технологиям, которые активно внедряются при производстве различных видов, сейчас существует много способов обеспечить самый высокий уровень безопасности на даче. Современные датчики для дома вполне можно назвать «интеллектуальными», так как некоторые из них таким образом присоединены к устройствам коммуникации, что в случае возникновения чрезвычайной ситуации сигнал о происшествии передается на пульт служб охраны, которые реагируют незамедлительно.

Монтаж охранной системы обеспечит вам чувство спокойствия за вашу собственность, когда вы находитесь вдали от дачи. Ценовой диапазон на предлагаемые охранные устройства довольно широк, поэтому вы всегда сможете приобрести необходимое оборудование в соответствии с вашими финансовыми возможностями. Ваша безопасность только в ваших руках. И если в силу каких-либо обстоятельств вы не можете себе позволить монтаж на всей территории дачи, позаботьтесь хотя бы об отдельных ее участках. Сигнализация для дачи как минимум должна быть представлена датчиками, которые устанавливаются на двери и окна. Ведь каждый грабитель сначала пытается проникнуть в дом через оконные или дверные проемы. Одни виды  для дачи издают громкий звуковой сигнал, тем самым отпугивают грабителей, другие – немедленно оповестят вас или соответствующие службы охраны

10volt.ru

GSM автоматика управление котлом, отоплением, конвекторами на сайте Vsepodkontrolem

Для обеспечения безопасных условий эксплуатации отопительного оборудования и рационального расхода энергоресурса применяются специализированные приборы, обеспечивающие автоматизированный и дистанционный контроль работы отопительных устройств.

Для установления удаленного доступа используются gsm-сети. К приборам климатического gsm контроля относятся gsm-термометры, gsm-терморегуляторы и отдельные модели gsm-сигнализаций. Организовать gsm управление отоплением возможно везде, где есть устойчивая gsm-связь.

GSM управление отопительной системой.

Удаленное gsm управление отоплением осуществляется через SMS сообщения или через выбор пунктов голосового меню. Для автоматизации процесса используются температурные датчики, контролирующие текущие значения tºC в выбранной точке, и исполнительные реле, по команде замыкающие/размыкающие электрические цепи. Наиболее распространенными системами отопления являются:

  • системы с отопительным котлом;
  • системы с электрическими конвекторами.

Для того, чтобы организовать gsm управление конвекторами и gsm управление котлом, необходимо учитывать особенности каждой системы и функциональные возможности используемого оборудования.

GSM управление электрическими конвекторами.

Для конвекторных систем отопления используются термодатчики, измеряющие внутрикомнатную tºC. При отоплении больших площадей задействуется определенное количество конвекторов, поэтому при выборе оборудования для организации gsm управления такой отопительной системой необходимо учитывать количество отдельных линий электропитания. Для каждой линии потребуется свое реле. Для удобства пользователей gsm управление конвекторами может осуществляться с использованием специальных программных приложений.

GSM управление отопительными котлами.

Для отопительных систем с котловым оборудованием используются термодатчики, измеряющие внутрикомнатную tºC и tºC на поверхности теплоносителя. GSM автоматика управления котлом должна подбираться с учетом потребляемой мощности котла. Для управления включением/отключением котла потребуется одно или несколько (для ступенчатого регулирования мощности) силовых реле. Практически все устройства климатического gsm контроля дополняются специализированными программными приложениями, обеспечивающими простое и наглядное gsm управление котлом.

vsepodkontrolem.ru

SMS-контроль температуры в доме и исправности котла

Дистанционный контроль температуры и исправности котла для удаленных коттеджей, дач с автономным отоплением. Простое решение актуальной задачи с помощью беспроводных температурных датчиков Астра-3731 и прибора Астра-712 Pro (начиная с версии 3_0).

Информация с оборудования доставляется на сотовый телефон собственника в виде SMS или голосовых сообщений.

Особенности предлагаемого решения:

  • Быстрота монтажа.
  • Отсутствие проводов.
  • Для котлов с релейным выходом типа "сухой контакт", размыкающимся при сбоях в работе котла.
  • Возможность расширения функций системы, добавляя дополнительные типы датчиков (дыма, движения, открытия двери и окна, утечки воды и др.).

Позволяет решить задачи:

  1. Предотвратить последствия аварии системы отопления
  • При чрезмерно высокой или низкой температуре вероятна неисправность оборудования. По достижению критических порогов температуры отправляются SMS. Значения порогов задаются в настройках прибора Астра-712 Pro.
  • При сбоях в работе котла, таких как:
    • срыв пламени,
    • отсутствие зажигания,
    • отсутствие циркуляции воды,
    • отсутствие тяги,
    • перегрев котла,
    • низкое входное давление газа, 
    отправляется SMS собственнику.
  • Знать текущую температуру в помещении По запросу пользователя SMS-командой.
  • Схема подключения

    В схеме приведен вариант схемотехнического решения на примере распространенных серий котлов Vaillant_atmotec-turbotec. Контроль за возможными сбоями в работе котла обеспечивается применением в составе оборудования котла многофункционального модуля «2 из 7» с соответствующими предустановками для «реле 2».

    Контроль замкнутого состояния реле ведется с помощью проводного шлейфа сигнализации прибора Астра-712 Pro. Размыкания реле будут происходить при следующих событиях:

    • при нарушении распознавания пламени горелки,
    • при отключении котла на сбой,
    • при отрицательном результате проверки на противоречивость во время блокировки вентилятора защитой от замерзания.

    Спецификация оборудования*

    Наименование Описание Количество
    Астра-712 Pro Прибор приемно-контрольный охранно-пожарный 1
    Астра-GSM Модуль GSM. Устанавливается в корпус Астра-712 Pro. Обеспечивает передачу SMS и речевых сообщений на 8 номеров пользователей 1
    Астра-РИ-М РР Радиорасширитель 1
    Астра-3731 Извещатель температурный радиоканальный 3**
    Аккумулятор 12В, 7А/ч 1

    * Комплект оборудования может быть изменен или дополнен в соответствии с пожеланием заказчика. ** Количество извещателей выбирается в зависимости от числа контролируемых помещений.

    dean.ru

    SMS-контроль температуры в доме и управление котлом

    Дистанционный контроль температуры и управление котлом для удаленных коттеджей, дач с автономным отоплением. Простое решение актуальной задачи с помощью беспроводных температурных датчиков Астра-3731 и прибора Астра-812 Pro (начиная с версии 3_0).

    Информация с оборудования доставляется на сотовый телефон собственника в виде SMS или голосовых сообщений. SMS-командами собственник может включить/выключить контроль температуры и управлять температурными режимами.

    Особенности предлагаемого решения: 

    • Быстрота монтажа.
    • Отсутствие проводов.
    • Решение для распространенных серий котлов.
    • Возможность расширения функций системы, добавляя дополнительные типы датчиков (дыма, движения, открытия двери и окна, утечки воды и др.).

    Позволяет решить задачи:

    1. Поддерживать заданную температуру в помещениях
    • Автоматическое управление котлом по порогу поддержания температуры. Значения порогов задаются в настройках прибора Астра-812 Pro.
    • Установка значения поддерживаемой температуры с помощью SMS-команды.
    • Дистанционное переключение предустановленных режимов (например, "дома"-"не дома") с помощью SMS-команды.
  • Знать текущую температуру в помещении
    • По запросу пользователя SMS-командой.
    • Отображение на дисплее прибора Астра-812 Pro.
  • Предотвратить последствия аварии системы отопления
    • При чрезмерно высокой или низкой температуре вероятна неисправность оборудования. По достижению критических порогов температуры отправляются SMS. Значения порогов задаются в настройках прибора Астра-812 Pro.

    Схема подключения

    В схеме приведен вариант схемотехнического решения на примере распространенных серий котлов.

    Применяемый котел должен иметь возможность теплового управления с помощью подключения внешнего комнатного термостата. Вместо весьма дорогостоящего устройства-термостата в решении предлагается использовать функцию контроля температуры окружающего воздуха специальными беспроводными температурными датчиками Астра-3731. Для контроля высоких температур (до +125 °С) к Астра-3731 можно подключить внешний датчик температуры DS 18В20 (не входит в комплект поставки).

    В решении можно использовать беспроводные датчики охранной сигнализации Астра-5131 исп. А, Б и Ш, Астра-5121, Астра-7 исп. РК, Астра-8 исп. РК, имеющие функцию температурного контроля (до +50 °С) .

    В основных настройках котла должно быть установлено до 80% мощности. Котел должен быть переведен в режим включения нагрева при замыкании управляющих контактов внешнего термостата и работать в режиме «Запроса тепла» от внешнего регулятора или термостата.  

    Управление котлом осуществляется сильноточным релейным выходом Relay 1 прибора Астра-812 Pro при переходе контролируемой температуры среды через предустановленные пороги. Можно задействовать для управления несколько зон контроля со своими размещенными в них извещателями и индивидуальными для них предустановками температуры. 

    Обеспечивается дистанционное управление котлом по GSM-каналу связи с возможностью переключения предустановленных режимов контроля. 

    Спецификация оборудования*

    Наименование Описание Количество
    Астра-812 Pro Прибор приемно-контрольный охранно-пожарный 1
    Астра-GSM Модуль GSM. Устанавливается в корпус Астра-712 Pro. Обеспечивает передачу SMS и речевых сообщений на 8 номеров пользователей 1
    Астра-3731 Извещатель температурный радиоканальный 3**
    Аккумулятор 12В, 7А/ч 1

    * Комплект оборудования может быть изменен или дополнен в соответствии с пожеланием заказчика. ** Количество извещателей выбирается в зависимости от числа контролируемых помещений.

    dean.ru

    Система контроля температурного режима экранов топки котла

    Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано для контроля топочного процесса в котле. В системе контроля температурного режима экранов топки котла датчики температуры, выполненные в виде термопар, установленных в промежутке между экранными трубами, проходят через накладки, соединяющие две соседние экранные трубы со стороны обмуровки топки. Термопара снабжена защитной трубой из жаропрочного материала. Один конец термопары выступает за обмуровку, другой за накладку в полость, ограниченную накладкой, частью наружной поверхности соседних экранных труб и фиксирующими пластинами, ограничивающими ее со стороны топки и с торцов. Внутри полости размещен жаропрочный материал с высокой электропроводностью. Такое выполнение системы позволит упростить ее эксплуатацию, повысить чувствительность датчика и обеспечить возможность применения датчика на негазоплотных котлах. 3 ил.

     

    Изобретение относится к теплоэнергетике (котельной технике) и может быть использовано для контроля топочного процесса в котле.

    Известна система контроля теплового режима топки котла, базирующаяся на измерении падающего теплового потока, включающая датчики, разработанные на основе тепловой трубы [Разработка системы технической диагностики энергетической топки как основа принятия управленческих решений / Журавлев Ю.А., Скуратов А.П., Блох А.Г., Ковалев Ю.В. / Электрические станции, №4, 2001 г.].

    Недостатком системы является сложность определения количества тепла, отводимого от "холодного" конца тепловой трубы, для чего организуется охлаждающий контур с контролируемым расходом и температурами теплоносителя на входе и на выходе из контура.

    Известна система стационарного контроля топки, включающая пирометрические датчики и систему их защиты от топочной среды, включающую диафрагмы, шторки, клапан для подачи воздуха [Стационарный пирометрический контроль кольцевой топки пылеугольного котла паропроизводительностью 820 т/ч / Боровский А.В., Дружинин С.А., Мядзелец Д.П., Филиппов В.Н. / Теплоэнергетика, №8, 2002 г.].

    Недостатком системы является сложность и высокая стоимость пирометрического датчика и сложная системы его защиты от топочной среды, а также необходимость регулярного эксплуатационного контроля.

    Из известных устройств наиболее близким является система непрерывного контроля температурного режима экранов топки, включающая датчики температуры, выполненные в виде термопар, установленных в промежутке между экранными трубами на нескольких ярусах по высоте и по периметру топки, и соединенные кабелем с вторичным прибором [Система непрерывного контроля температурного режима экранов топки газоплотного котла / Грибков A.M., Щелоков Ю.В., Тараторин А.В., Тюклин В.П., Насриев A.M. / Электрические станции, №12, 2001 г.].

    Недостатком системы является невозможность замены датчика на работающем котле, невозможность регулирования чувствительности датчика и невозможность его применения на негазоплотных экранах топки котла.

    Задачей данного предложения является упрощение эксплуатации системы за счет возможности замены датчика на работающем котле, повышение чувствительности датчика за счет возможности регулирования положения горячего спая термопары, а также возможность его применения на негазоплотных котлах за счет организации защиты горячего спая от перегрева.

    В системе контроля температурного режима экранов топки котла, включающей датчики температуры, выполненные в виде термопар, установленных в промежутке между экранными трубами на нескольких ярусах по высоте и по периметру топки и соединенных кабелем с вторичным прибором, в местах размещения датчиков температуры две соседние экранные трубы со стороны обмуровки топки соединены накладкой с отверстием в центре, через которое проходит термопара, снабженная защитной трубой из жаропрочного материала и длиной, большей, чем толщина обмуровки топки, и одним концом выступающая за обмуровку, а другим соединенная с накладкой; горячий спай термопары выступает за накладку на расстояние не более, чем наружный радиус экранной трубы, в полость, образованную накладкой, частью наружной поверхности соседних экранных труб и ограниченную со стороны топки и с торцов фиксирующими пластинами, при этом полость заполнена жаропрочным материалом с высокой теплопроводностью.

    Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображена принципиальная схема системы контроля температурного режима экранов в плане, на фиг.2 - то же самое, в вертикальной плоскости, на фиг.3 - конструкция датчика температуры.

    Система содержит датчики температуры 1, выполненные в виде термопар, установленных в промежутке между экранными трубами 2, на нескольких ярусах по высоте (фиг.1) и по периметру (фиг.2) топки котла 3, ограниченной обмуровкой 4, и соединенные кабелем 5 с вторичным прибором 6.

    Датчик 1 (фиг.3) выполнен в виде накладки 7 с отверстием 8 в центре, через которое проходит термопара 9, снабженная защитной трубой 10 из жаропрочного материала и одним концом выступающая за обмуровку 4, а другим соединенная с накладкой 7; горячий спай термопары 11 выступает за накладку 7 на расстояние не более, чем наружный радиус экранной трубы 2, в полость 12, образованную накладкой 7, частью наружной поверхности 13 соседних экранных труб 2, ограниченную со стороны топки фиксирующей пластиной 14 и с торцов фиксирующими пластинами 15, при этом полость 12 заполнена жаропрочным материалом с высокой теплопроводностью. На наружном конце термопары 11 имеется крепежное устройство 16 с прижимной гайкой 17. Кабель 5 соединяется с головкой термопары 18.

    Работа системы осуществляется следующим образом.

    Изменение теплового потока, поступающего из центральной части топки 3, приводит к изменению температуры горячего спая 11 термопары 9 датчиков 1, расположенных по периметру и ярусами по высоте топки 3 в местах и в количестве, достаточном для анализа влияния изменения теплового потока на изменение температурного состояния топочных экранов, состоящих из экранных труб 2. Количество и места расположения датчиков определяются конструкцией и размерами топки.

    Все падающее на две соседние экранные трубы 2 из топки 3 тепло можно условно разделить на два потока. Часть тепла, воспринятого материалом, заполняющим полость 12, передается за счет плотного контакта через наружную поверхность 13 экранных труб 2 теплоносителю, протекающему в этих трубах, а вторая часть попадает на термопару 9 и накладку 7. Долю тепла, попадающего на горячий спай 11 термопары, можно изменить, выдвинув ее за пределы накладки 7 в сторону топки 3 на большее или меньшее расстояние. Увеличение расстояния приводит к увеличению рабочей температуры термопары и одновременно к увеличению ее чувствительности, а уменьшение - к снижению рабочей температуры термопары и увеличению ее срока службы, но за счет некоторой потери чувствительности.

    Например, при изменении расстояния от горячего спая 11 до накладки 7 от максимального до минимального температура горячего спая может меняться от 700 до 500°С, при этом чувствительность термопары 9 на такое же тепловое воздействие снижается с 60 до 40°С, что однако превосходит примерно на порядок интервал изменения температуры лобовой части наружной стенки экранной трубы 2 при таком же тепловом воздействии.

    Термопара 9 устанавливается тогда, когда жаропрочный и теплопроводный материал, в качестве которого можно использовать порошок окиси алюминия в смеси с жидким стеклом, и которым заполняется полость 12, еще имеет пастообразную консистенцию. При установке термопара вдавливается на определенное расстояние, с учетом вышесказанного, в этот материал, который при температурном воздействии твердеет. Размер отверстия 8 должен обеспечивать возможность свободной замены термопары 9.

    Еще часть тепла попадает на датчик 1 через зазор между экранными трубами и обмуровкой топки 4. Защиту термопары от этого теплового потока обеспечивает трубка 10 за счет перетока тепла по ее длине за пределы обмуровки 4.

    В период, когда материал, заполняющий полость 12 находится в пастообразном состоянии, он удерживается в заданных габаритах со стороны ядра факела горения пластиной 14, а по бокам (с торцов) датчика 1 пластинами 15. В течение нескольких суток материал, заполняющий полость 12, затвердевает и фиксирует положение горячего спая термопары.

    С наружного конца термопара фиксируется крепежным устройством 16 путем закручивания прижимной гайки 17. К головке термопары 18 подсоединен кабель 5, передающий сигнал об изменении температуры на вторичный прибор 6.

    В связи с тем, что изменение температуры в какой-либо области экрана сопровождается изменением температуры в других областях, для анализа теплового состояния экранов требуется установка, как правило, не менее 24 датчиков, соединенных в систему, а вторичный прибор обрабатывает получаемые с датчиков сигналы в одинаковых масштабах времени и температуры.

    1. Система контроля температурного режима экранов топки котла, включающая датчики температуры, выполненные в виде термопар, установленных в промежутке между экранными трубами на нескольких ярусах по высоте и по периметру топки, и соединенные кабелем с вторичным прибором, отличающаяся тем, что в местах размещения датчиков температуры две соседние экранные трубы со стороны обмуровки топки соединены накладкой с отверстием в центре, через которое проходит термопара, снабженная защитной трубой из жаропрочного материала и длиной, большей, чем толщина обмуровки топки, и одним концом выступающая за обмуровку, а другим соединенная с накладкой; горячий спай термопары выступает за накладку на расстояние не более чем наружный радиус экранной трубы, в полость, образованную накладкой, частью наружной поверхности соседних экранных труб и ограниченную со стороны топки и с торцов фиксирующими пластинами, при этом полость заполнена жаропрочным материалом с высокой теплопроводностью.

    2. Система контроля п.1, отличающаяся тем, что в качестве жаропрочного и теплопроводного материала используется порошок окиси алюминия в смеси с жидким стеклом.

    www.findpatent.ru


    Смотрите также