اپراتوری دیگ بخار به همراه چک لیست
دیگ بخار :
دیگ بخار در واقع یک مخزن بسته است که در دراخل آن آب با دریافت انرژی حاصل از احتراق سوختهای مختلف، به نقطه جوش رسیده و بخار تولید میکند. دیگ بخار براساس مصرف مورد نیاز میتواند بخار با فشار و دبی های مختلف تولید نماید . دیگ بخار در صنایع مختلف از فشار ۱ بار الی ۲۵۰ بار موجود بوده و در پروسه های مختلف در حال بهره برداری میباشند.
فهرست مطالب
چرا دیگ بخار :
چرا بخار ؟
علت استفاده از بخار چیست ؟
مقدار حرارتی که توسط بخار حمل میشود نسبت به آب گرم یا آب داغ بسیار قابل توجه است . برای مثال یک پوند ( ۰.۴۵۳ گرم ) آبگرم با افت دمای ۲۰ درجه فارنهایتی ( ۱۱ درجه سانتیگراد ) میتواند ۲۰ بی تی یو ( ۵ کیلوکالری ) گرما آزاد کند . این در حالیستکه درصورت تقطیر یک پوند ( ۰.۴۵۳ گرم ) بخار در فشار اتمسفر حدود ۱۰۰۰ بی تی یو ( ۲۵۱ کیلوکالری )گرما آزاد خواهد شد.
انواع دیگ بخار ( بویلر بخار ) :
تقسیم بندی بویلر بخار به شکل های مختلفی قابل انجام است و ممکن است شما تقسیم بندیهای متنوعی را از دیگهای بخار دیده باشید . اگر بخواهیم بویلر بخار را از لحاظ ساختاری تقسیم بندی کنیم، میتوانیم بصورت ذیل تقسیم بندی نمائیم :
۱- بویلر بخار لوله آتش Fire Tube Boiler
۲- بویلر بخار لوله آبی Water Tube Boiler
بویلر بخار لوله آتش Fire Tube Boiler :
در دیگ بخار لوله آبی Fire Tube Boiler احتراق در داخل کوره صورت گرفته و محصولات احتراق با عبور از داخل کوره و لوله های پاس۲ و پاس۳ و گاها پاس۴ حرارت خود را از طریق دیواره فولادی به آب منتقل نموده و بخار تولید میشود .این مدل دیگ بخار دارای ساختار ساده تر بوده و هزینه تولید آن نیز کمتر است و میتواند بخار در فشارهای پائین ( ماگزیمم حدود ۳۰bar ) تولید نماید. این نوع دیگ بخار در صنایع غذایی- دارویی – نساجی – خودرویی – چاپ – هتل ها – برج ها و … کاربرد فراوانی دارد .
جالب است که بدانید خود دیگ بخار لوله آتش از لحاظ ساختاری به ۴ مدل تقسیم میشود :
۱- بویلر بخار عقب مرطوب (Wet back Boiler)
۲- بویلر بخار عقب خشک (Dry back Boiler)
۳- بویلر بخار عقب نیمه مرطوب (Semi Wet back boiler)
۴- بویلر بخار شعله برگشتی (Reverse Flame Boiler)
بویلر بخار عقب مرطوب (Wet back Boiler):
مطابق با شکل بالا در دیگ بخارعقب مرطوب (Wet back Boiler) محفظه برگشت دود، کاملا در آب مستغرق است و به همین دلیل مقدار انتقال حرارت بین محصولات احتراق و آب افزایش پیدا میکند . در این نوع دیگ بخار پیچیدگی ساخت بیشتری وجود دارد و به همین دلیل قیمت ساخت آن نیز افزایش خواهد یافت . از طرف دیگر در این نوع دیگ بخار علاوه بر افزایش راندمان شاهد یکنواختی دمای آب – کاهش رسوب گذاری و کاهش دمای دودکش نیز میباشیم . در مجموع و بدلیل همین ویژگیها این نوع دیگ بخار در صنایع مختلف با اقبال خوبی مواجه بوده است .
بویلر بخار عقب خشک (Dry back Boiler):
مطابق با شکل بالا و همانگونه که از نام این دیگ مشخص میباشد، محفظه دود خارج از دیگ قرار داشته و هیچگونه تماسی با آب ندارد .بعبارت دیگر زمانیکه محصولات احتراق از کوره ( پاس اول ) خارج میشوند، وارد محفظه دود میشوند که توسط آجر نسوز و سیمان نسوز عایق شده اند و پس از عبور از آن و نهایتا عبور از پاسهای بعدی از طریق دودکش از دیگ بخار خارج میشوند . در این نوع دیگ بخار شاهد پیچیدگی کمتری میباشیم و به همین دلیل هزینه ساخت کم تر بوده و راندمان انتقال حرارت نیز پائین میباشد . با توجه به توضیحات ذکر شده و با عنایت به افزایش قیمت حاملهای انرژی، بکارگیری دیگ بخار عقب خشک منسوخ شده است و با اقبال بسیار کمی مواجه میباشد .
بویلر بخار عقب نیمه مرطوب (Semi Wet back boiler):
مطابق با شکل بالا این دیگ ترکیبی از دیگ بخار عقب مرطوب و دیگ بخار عقب خشک میباشد . زمانیکه محصولات احتراق از کوره وارد محفظه دود میشوند، مقداری از محفظه دود در تماس مستقیم با آب میباشد و به هیمن دلیل میزان انتقال حرارت افزایش یافته و راندمان نسبت به دیگ بخار عقب خشک بیشتر میشود.
بویلر بخار شعله برگشتی (Reverse Flame Boiler):
در این دیگ بخار ومطابق با شکل بالا کوره بزرگتر از سه مدل دیگ بخار قبلی است . در ضمن کوره مذکور بصورت کامل در آب مستغرق میباشد و محصولات احتراق در تماس غیر مستقیم با آب میباشند. بعبارت دیگر محصولات داغ احتراق و شعله پس از برخورد با انتهای کوره و چرخش ۱۸۰ درجه ای مجددا به سمت ابتدای دیگ برمیگرند و سپس وارد پاس سوم شده و نهایتا از دیگ بخار خارج میشوند . بعبارت دیگر در این نوع دیگ بخار محفظه کوره شامل پاس یک و پاس دو بصورت همزمان میباشد . اگر خلاصه بخواهیم بگوییم شاهد یک دیگ بخار با راندمان بالاتر به نسبت اشغال فضای کمتر خواهیم بود . بنا به همین دلایل این مدل دیگ بخار نیز با استقبال بیشتری در صنایع مواجه میباشد .
بویلر بخار لوله آبی Water Tube Boiler :
بویلر بخار Water Tube ( مطابق با شکل بالا ) یک دیگ کاملا صنعتی است . در این دیگ برعکس دیگ Fire Tube آب در داخل لوله های جریان داشته و اطراف لوله ها توسط محصولات داغ احتراق احاطه شده است. با توجه به شرایط ساختاری دیگ بخار واترتیوب، امکان افزایش فشار تا بیش از ۱۰۰bar و امکان گرفتن خروجی فشار بیش از ۳۰۰Ton وجود دارد که اعداد و ارقامی بسیار قابل توجه میباشند . از مزایای دیگ بخار واترتیوب میتوان به موارد ذیل اشاره نمود :
۱- امکان تولید بخار با فشار بالا
۲ – امکان تولید بخار با تناژ بالا
۳- سرعت بالای تولید بخار
۴ – امکان کنترل بهتر پارامترهای بخار خروجی
۵- ایمنی بالاتر دیگ بخار
بویلر بخار واترتیوب نیز در مدلهای مختلف تولید میشود و عمدتا در نیروگاه ها و پالایشگاه ها و صنایع بزرگ مورد استفاده قرار میگیرند .
اجزاء و قطعات بویلر Fire tube :
اجزاء و قطعات تحت فشار بویلر Fire tube:
۱ – پوسته (Shell)
۲ – كوره (Furnace)
۳ – صفحه لوله ها (Tube Plates)
۴ – لوله دود (Smoke Tubes)
۵ – محفظه برگشت محصولات احتراق (Reversal Chamber)
سایر اجزاء و قطعات بویلر Fire tube:
۱ – مشعل (Burner)
۲ – تابلو برق (Control Panel)
۳ – پمپ تغذیه (Pump)
۴ – شير اطمينان (Safety Valve)
۵ – شير اصلي بخار (Stop Valve)
۶ – شير هوا گيري (Air Valve)
۷ – شير تخليه يا زير آب (Blow Down Valve)
۸ – شيشه هاي آب نما (Water Gauge Glass)
۹ – كنترل كننده سطح آب (Water Level Control)
۱۰ – فشار سنج (Pressure Gauge)
۱۱ – سوئيچ فشار (Pressure Switch)
۱۲ – جعبه دود (Smoke Box)
۱۳ – دودكش (Stack)
۱۴ – محفظه هوا (Wind Box)
۱۵ – چشم الكتريكي (Photo Cell)
۱۶ – سكو و نردبان (Ladder & Platform)
۱۷ – دريچه آدم رو (Manhole)
۱۸ – دريچه دست رو (Hand hole)
۱۹ – شير نمونه برداري (Tester Valve)
۲۰ – دريچه بازديد شعله (Sight Glass)
۲۱ – پايه ها (Saddles)
چک لیست بازرسی دوره ای دیگ بخار :
ردیف | بازه زمانی | شرح فعالیت |
۱ | روزانه | وضعیت ظاهری/ تمیزی مشعل و استقرار مناسب قطعات جانبی در محل خود چک شود. |
۲ | روزانه | وضعیت ظاهری / تمیزی تابلو برق و وضعیت سلامت ظاهری سیم کشی ها چک شود. |
۳ | روزانه | عملکرد صحیح ترموستات ایمنی دیگ بخار چک شود . |
۴ | روزانه | عملکرد صحیح ترموستات دودکش دیگ بخار چک شود . |
۵ | روزانه | عملکرد صحیح ترموستات شعله کوتاه دیگ بخار چک شود . |
۶ | روزانه | عملکرد صحیح ترموستات شعله بلند دیگ بخار چک شود . |
۷ | روزانه | عملکرد صحیح پرشر ایمنی چک شود. |
۸ | روزانه | عملکرد صحیح پرشر روشن/خاموش چک شود |
۹ | روزانه | عملکرد صحیح پرشر شعله کوتاه / بلند چک شود |
۱۰ | روزانه | عملکرد صحیح آب نماها چک شود |
۱۱ | روزانه | عملکرد صحیح لول کنترل حداقل سطح آب چک شود |
۱۲ | روزانه | عملکرد صحیح لول کنترل حداقل حداقل سطح آب چک شود |
۱۳ | روزانه | عملکرد میکروسوئیچ حداکثر سطح آب چک شود . |
۱۴ | روزانه | عملکرد صحیح لول پمپ تغذیه و استارت اتومات و دستی آن چک شود |
۱۵ | روزانه | شیر زیرآب بویلر ۵ ثانیه باز شده و وضعیت املاح موجود در آب چک شود . |
۱۶ | روزانه | عملکرد صحیح سختی گیر چک شود |
۱۷ | روزانه | مقدار سختی آب خروجی از سختی گیر چک شود . |
۱۸ | روزانه | دریچه بازدید شعله دیگ ( عقب یا جلو ) از لحاظ تمیزی و شکستگی چک شود |
۱۹ | روزانه | تنظیمات شعله بلند مشعل چک شود . |
۲۰ | روزانه | تنظیمات شعله کوتاه مشعل چک شود |
۲۱ | روزانه | اتصال صحیح منبع انبساط به دیگ و عملکرد صحیح آن چک شود . |
۲۲ | روزانه | عملکرد صحیح نمایشگرهای دما ( عقربه ای یا دیجیتال ) دمای آب و دودکش چک شود. |
۲۳ | روزانه | عملکرد صحیح پمپ گازوئیل – فشار گازوئیل و کیفیت پاشش گازوئیل چک شود. |
۲۴ | روزانه | صحت عملکرد پمپ تغذیه دیگ چک شود |
۲۵ | روزانه | صحت عملکرد گیج فشار بعد از پمپ تغذیه چک شود . |
۲۶ | روزانه | وضعیت حجم برگشت کندانس به دی اریتور نسبت به شرایط استاندارد چک شود . |
۲۷ | روزانه | عملکرد صحیح دی اریتور چک شود . |
۲۸ | روزانه | عملکرد صحیح گیجهای دما و فشار روی دی اریتور چک شود |
۲۹ | روزانه | عملکرد صحیح لول های سطح آب موجود بر روی دی اریتور چک شود . |
۳۰ | روزانه | مقدار دمای آب ورودی و خروجی از در اریتور چک شود |
۳۱ | هفتگی | صحت عملکرد شیر خروجی بخار از دیگ ( آب بندی کامل ) چک شود |
۳۲ | هفتگی | صحت عملکرد شیر یکطرفه مسیر پمپ تغذیه چک شود. |
۳۳ | هفتگی | عملکرد صحیح کلیه علائم خبري دیگ شامل زنگ ها و چراغ هاي هشداردهنده را بررسی نمایید |
۳۴ | هفتگی | عملکرد صحیح چشمی مشعل چک شود . |
۳۵ | هفتگی | چشم الکتریکی را با پارچه نرم و تمیز پاك کرده و در جاي خود قرار دهید. |
۳۶ | هفتگی | الکترودهاي جرقه زن و نازل پاشش سوخت را کنترل کنید در صورت مشاهده رسوب آنها را پاك نمایید. |
۳۷ | هفتگی | اتصالات دمپر هوا و سوخت را کنترل کنید. |
۳۸ | هفتگی | سلامت عملکرد موتور دمپر و چرخدنده های مربوطه چک شود . |
۳۹ | هفتگی | با کشیدن اهرم شیر اطمینان عملکرد آنرا بررسی نمایید. |
۴۰ | هفتگی | دمای یاتاقان هاي پروانه فن و پمپ را چک کرده و گریس کاري کنید. |
۴۱ | هفتگی | پمپ تغذیه دیگ را از نظر نشتی و ایجاد سروصدا بررسی کنید. |
۴۲ | هفتگی | صافی سوخت را بازدید کرده و در صورت نیاز با گازوییل شستشو نمایید. |
۴۳ | هفتگی | صافی پمپ هاي سیرکوله آب را از لحاظ رسوبات و گرفتگی احتمالی بررسی کنید. |
۴۴ | هفتگی | کلیه اتصالات و شیرآلات سوخت را از نظر نشتی کنترل کرده در صورت اشکال آنها را رفع عیب نمایید. |
۴۵ | هفتگی | چک کردن نشتی صداها وارتعاشات و شرایط غیرمتعارف |
۴۶ | هفتگی | وضعیت سلامت ظاهری و صحت عملکرد چاله کندانس و تجهیزات مرتبط چک شود . |
۴۷ | ماهیانه | وضعیت محل نصب و سلامت تانک ذخیره سازی سوخت مایع بررسی شود. |
۴۸ | شش ماهه | آنالیز محصولات احتراق چک شود . |
۴۹ | یکساله | لوله هاي پاس دو و سه را توسط برس مخصوص در صورت وجود دوده در داخل لوله ها تمیز نمایید. |
۵۰ | یکساله | دریچه هاي آدم رو و دست رو را باز کرده داخل دیگ را کاملا از نظر رسوب و زنگ زدگی بازدید نمایید. |
۵۱ | یکساله | وضعیت سلامت عایقکاری بدنه دیگ بخار چک شود . |
۵۲ | یکساله | انجام بازرسی دوره ای چاله کندانس و تجیزات مرتبط انجام گردد |
۵۳ | یکساله | وضعیت سلامت عایقکاری بدنه دی اریتور چک شود . |
۵۴ | یکساله | وضعیت سلامت سیمان و آجر نسوزهای دیگ چک شود. |
۵۵ | یکساله | انجام بازرسی های دوره ای و تست هیدرواستاتیک و ضخامت سنجی دی اریتور |
۵۶ | یکساله | انجام بازرسی های دوره ای و تست هیدرواستاتیک و ضخامت سنجی دیگ و صدور گواهینامه وزارت کار |
سرویس روزانه دیگ :
۱- عملکرد صحیح آب نما چک شود و از باز بودن مسیر بخار و آب و سلامت شیر های آب نما مطمئن شوید. برای این کار ابتدا شیر ورودی آب به داخل آب نما را بسته و شیر تخلیه را بازکنید و برای چند ثانیه باز بگذارید. در این حالت میبایست بخار با فشار از آب نما عبور کرده و از شیر زیر آب نما تخلیه شود. حال شیر تخلیه آب نما را بسته و شیر ورودی آب را مجددا باز کنید . در این حالت میبایست آب به سرعت وارد آب نما شود . درصورتیکه این تغییرات انجام نمیشود و یا با کندی صورت میگیرد، میبایست در اولین فرصت از سلامت شیرهای و عدم انسداد مسیر بخار و آب اطمینان حاصل فرمائید .
۲-جهت تخلیه رسوبات احتمالی جمع شده در کف دیگ و کاهش املاح موجود در آب، چند ثانیه شیر تخلیه زیر دیگ را بازکرده و اجازه دهید آب تخلیه شود.
۳- وضعیت شیشه های بازدید شعله را بررسی نمائید و درصورت نیاز شیشه های بازدید تمیز شوند .
۴- اجزا و قطعات مشعل از لحاظ سلامت و صحت عملکرد چک شوند .
۵- عملکرد صحیح مشعل در حالت شعله کوناه و بلند بررسی شود .
۶- با باز نمودن لحظه ای شیر زیر لول کنترل دیگ از عملکرد سریع و صحیح سنسورهای چک کننده سطح آب و روشن کننده پمپ تغذیه اطمینان حاصل فرمائید. درصورت مشاهده هرگونه اختلالی بلافاصله عملکرد دیگ را تا زمان رفع مشکل متوقف نمائید.
سرویس هفتگی دیگ بخار:
۱- سلامت عملکرد سنسورهای سطح آب را بصورت ویژه و با حضور نفرات مرتبط چک کنید : در حالتیکه دیگ روشن است و مشعل در حال کار،، پمپ تغذیه آب ورودی به دیگ را خاموش کنید .در این حالت و با حضور کامل نفرات مرتبط منتظر بمانید تا سطح آب تا سطح کم آبی دیگ کاهش یابد. در این وضعیت میبایست مشعل خاموش شده و چراغ مربوط به سطح آب کم دیگ (Low water Level) روشن شود و سیستم آلارم فعال شود. سیستم آلارم را موقتا خاموش نمائید و اجازه دهید آنقدر بخار خارج شود تا به سطح آب خیلی کم برسیم(Low Low Water Level) حالا میبایست در این حالت چراغ خطای مربوطه روشن شده و صدای آژیر فعال شود.
پس از اطمینان از عملکرد صحیح کلیه سنسورهای سطح آب، کلید پمپ تغذیه را مجددا دروضعیت روشن قرار داده تا پس از آب گیری صحیح دیگ مشعل مجددا روشن شود.
۲ – کلیه لامپ ها و زنگ های هشدار دیگ را از لحاظ صحت عملکرد چک کنید و درصورت روئیت هرگونه مشکلی، فعالیت مجددا دیگ بخار را منوط به رفع مشکل بفرمائید .
۳-وقتی مشعل در حال کار است، چشمی مشعل را از محل خود خارج کنید . دراین وضعیت میبایست مشعل بلافاصله خاموش شود .
۴-وضعیت الکترودهای جرقه و سایر متعلقات را از لحاظ صحت عملکرد چک بفرمائید.
۵- انصالات دمپر هوا و سوخت و صحت عملکرد آنهارا بررسی بفرمائید .
سرویس ماهیانه دیگ بخار:
۱- صحت عملکرد موتور های الکتریکی و متعلقات آن منجمله جریان و ولتاژ – وضعیت بلبرینگ و یاتاقان چک بفرمائید.
۲- عملکرد پمپ تغذیه از لحاظ صدا و وجود نشتی چک شود .
۳- یاتاقان پروانه دمنده روانکاری شود .
۴- صافی سوخت مایع چک شود .
۵- صافی پمپ آب باز شده و تمیز شود .
کلیه اتصالات و شیر آلات از لحاظ صحت عملکرد و عدم وجود نشتی چک و بررسی شود .
علل بروز حادثه در دیگ بخار:
۱-عدم انجام صحیح و بموقع بازرسی های روزانه – هفتگی – ماهیانه – فصلی و سالیانه
۲- عدم انجام بازرسی سالیانه و تستهای هیدرواستاتیک و ضخامت سنجی
۳-تغییر در سیستم وایرینگ و سیم کشی دیگ بخار توسط افراد غیر مرتبط
۴- عدم عملکرد صحیح سنسورهای سطح آب – سیستم کنترل مشعل – سنسورهای کنترل فشار – شیر اطمینان و ….
۵- تجمیع سوخت در داخل محفظه احتراق ( به ویژه سوخت مایع )
۶- تشکیل رسوب بر روی کوره و سطوح حرراتی
۷- خوردگی در ناحیه پوسته و سطوح حرارتی و عدم انجام بازرسی دوره ای
۸- عدم بکارگیری وسایل تصفیه آب تغذیه بویلر
انفجار دیگ بخار:
مهمترین عامل انفجار در دیگ بخار عمل نکردن بموقع سیستم کنترل سطح آب دیگ میباشد. علت بروز این مشکل نیز میتواند خرابی سنسورها – رسوب گرفتن – گیر کردن شناور – مسدود شدن مجاری – خرابی آهن ربا – خرابی سوئیچها و اتصال سیمها باشد.
در این وضعیت علی رغم پایین آمدن مداوم سطح آب دیگ، مشعل روشن باقی مانده و با افزایش حرارت بر روی سطوح دیگ- لوله ها و کوره، سطوح داغ و سرخ شده، دفرمه شده و دیگ منفجر شود.
عامل بعدی انفجار، خرابی سوئیچهای فشار، شیر اطمینان دیگ و عدم عملکرد صحیح و بموقع آنها میباشد. در این وضعیت فشار دیگ افزایش پیدا کرده و سوئیچها و شیر اطمینان عمل نمیکنند و دیگ به یک باره منفجر میشود .
همچنین شما میتوانید با مراجعه به بخش پرسش و پاسخ و سوپر گروه تلگرامی مشعل، کوره و بویلر با برخی از علل خرابی مشعل، تعمیر دیگ بخار و آبگرم آشنا شده و یا سئوالات احتمالی خود را مطرح بفرمائید .
رله مشعل چیست و آیا تعمیر میشود؟
فهرست مطالب
رله مشعل :
احتمالا رله مشعل رو از نزدیک دیده باشید و یا حتی چندین بار چراغ قرمز روی رله مشعل را برای رفع خطا فشار داده باشید.
شاید همین ابتدا سئوالهای مختلفی ذهن شما رو درگیر کرده ! برای مثال چند مورد از این سئوالها رو باتفاق بررسی میکنیم و در ادامه سعی خواهیم کرد تا پاسخ آنها رو نیز ارائه کنیم .
۱- وظیفه رله مذکور یا کنترلر مشعل چیست ؟
۲-چند مدل کنترلر مشعل داریم ؟
۳-آیا رله مشعل گازی با رله مشعل گازوئیلی فرقی دارد ؟
۴- آیا کنترلر مشعل دوگانه سوز با کنترلر مشعل گازی یا کنترلر مشعل گزوئیلی فرق داره و اگر جواب مثبت است، چه تفاوتهایی وجود دارد ؟
۵- آیا رله مشعل معیوب رو میتونیم تعمیر کنیم ؟
۶- اگر کنترلر مشعل خراب شده میتوانیم مشعل را بصورت دستی راه اندازی کنیم ؟
۷- آیا رله مذکور تاثیری در عیب یابی و تشخیص مشکل دارد ؟
۸- و خیلی از سئوالهای مشابه دیگه !
وظیفه کنترلر مشعل :
وقتی مسئله احتراق مطرح میشود، در کنار آن وقوع بسیاری از خطرات و حوادث احتمالی نیز گریز ناپذیر خواهد بود . تصور بفرمائید :
- در حالیتکه مشعل در حال کار است، گاز مشعل قطع و ومجددا وصل شود
- زمانیکه مشعل در حال کار است موتور فن مشعل متوقف شود .
- شیر گاز مشعل باز شود ولی در بازه زمانی معینی شعله تشکیل نشود و گاز در داخل دیگ، کوره و … جمع شود
- مشعل با نوسانات برق مواجه است.
- مشعل در حال کار است و دمای دیگ بیش از دمای تعریف شده است .
- سطح آب دیگ در حد مطلوبی قرار ندارد .
- فشار دیگ در محدوده مجاز تعریف شده قرار ندارد و در حال افزایش است .
- پمپ تغذیه دیگ بخار خراب شده است .
- دمای دودکش دیگ یا کوره بسیار زیاد شده است .
- شعله مشعل مناسب نیست .
- اختلاف فشار بین ورودی و خروجی کوره از حد مجاز خود فراتر رفته است .
- رسوبات دیگ بسیار افزایش پیدا کرده است .
- موتور دمپر مشعل به شکل صحیح عمل نمیکند .
- و ……
شاید برای شما تعجب آور باشد، ولی با اطمینان عرض میکنیم که کلیه پارامترهای مذکور توسط رله مشعل قابل پایش است . بله درست متوجه شدید. هرچه شما از رله مشعل مرغوب تر و دقیق تر استفاده کنید، تشخیص ایرادهای فوق و بالطبع جلوگیری از وقوع حوادث بعدی برای شما بسیار راحت تر و کم هزینه تر خواهد بود .
به یاد داشته باشید در کار با مشعل اولین اشتباه شما میتواند آخرین اشتباه شما باشد.
در واقع رله مشعل یک کنترلر مرکزی است که براساس سیگنالهای دریافتی از کلیه سنسورهای نصب شده بر روی مشعل – کوره و دیگ فعالیت مشعل را بصورت اتوماتیک مدیریت میکند و در صورت بروز هرگونه خطری بلافاصله و در کوتاهترین زمان ممکن مشعل را خاموش خواهد کرد.
بررسی عملکرد کنترلر مشعل گازی ساده :
مراحل عملکرد رله گازی کوچک ( ۹ پایه ) به صورت ذیل خواهد بود :
۱- پس از کاهش دما و بسته شدن تیغه ترموستات، برق وارد پایه فاز رله شده و چراغ کنترلر گازی روشن میشود .
۲- رله دستور روشن شدن فن مشعل را صادر میکند . حدود ۴۰ الی ۴۵ ثانیه فقط فن مشعل کار میکند .
۳- پس از طی شدن زمان فوق ( که در داخل کنترلر مشعل تعریف شده است) جرقه زن فعال شده و چند ثانیه فعال خواهد ماند .
۴- در این بازه زمانی و با کمی تاخیر رله مشعل دستور باز شدن شیر برقی گاز را صادر میکند.
۵- شعله تشکیل میشود . اگر کنترلر حضور شعله را درک نماید، اجازه ادامه کار را داده و درصورت عدم روئیت شعله، بلافاصله مشعل خاموش شده، برقی کلیه قطعات قطع و چراغ روی رله در وضعیت قرمز قرار خواهد گرفت .
نقشه برق رله مشعل گازی ساده :
کنترلر مذکور بسیار ساده و ابتدایی است . برای مثال اگر پرشر سوئیچ هوا پل بشه به هیچ امکان قابلیت تشخیص خطر رو نداره – قابلیت تشخیص و اعلام خطای نوسان برق رو هم نداره! حتی اگر شیر برقی باز مونده باشه ( بنا به هردلیلی – رفتن پلیسه و آشغال در محل سیت شیر برقی گاز ) نمیتونه این مسئله رو متوجه بشه و خیلی از موارد مشابه ! برای عیب یابی هم اصلا نمیتونید روی کمکش حساب کنید .
فقط و فقط اگر علامت استاندارد داشته باشد، میتوانید عملکرد کلی مشعل رو به رله مشعل واگذار کنید !
لازم بذکره که این رله در انواع گازی- گازوئیلی – با میله یون – فتوسل و … در انواع مختلف تولید میشه و پرفروش ترین هم محصول شرکت شکوه الکتریک است.
بررسی عملکرد رله مشعل گازی ساترونیک MMI810:
مراحل عملکرد رله گازی کوچک ( ۹ پایه ) به صورت ذیل خواهد بود :
۱- پس از کاهش دما و بسته شدن تیغه ترموستات، برق وارد پایه فاز رله شده و چراغ کنترلر گازی روشن میشود .
۲- رله دستور روشن شدن فن مشعل را صادر میکند . حدود ۴۰ الی ۴۵ ثانیه فقط فن مشعل کار میکند .
۳- پس از طی شدن زمان فوق ( که در داخل کنترلر مشعل تعریف شده است) جرقه زن فعال شده و چند ثانیه فعال خواهد ماند .
۴- در این بازه زمانی و با کمی تاخیر رله مشعل دستور باز شدن شیر برقی گاز را صادر میکند.
۵- شعله تشکیل میشود . اگر کنترلر حضور شعله را درک نماید، اجازه ادامه کار را داده و درصورت عدم روئیت شعله، بلافاصله مشعل خاموش شده، برقی کلیه قطعات قطع و چراغ روی رله در وضعیت قرمز قرار خواهد گرفت .
نقشه برق کنترلر مشعل گازی ساترونیک MMI810:
این رله دارای اندیکاتور رنگی در مجاور خود میباشد. در واقع در زمان بروز خطا و با مراجعه به این اندیکاتور میتوان علل بروز خطا را سریع تر مرتفع نمود و مشعل را روشن کرد . این رله فقط برای مشعلهای گازی مناسب میباشد ودارای زمانبندی جهت نصب شیر مجزای پیلوت بر روی مشعل نیز میباشد .
بررسی عملکرد کنترلر مشعل گازی – گازوئیلی ساترونیکMMG810 :
مراحل عملکرد رله گازی کوچک ( ۹ پایه ) به صورت ذیل خواهد بود :
۱- پس از کاهش دما و بسته شدن تیغه ترموستات، برق وارد پایه فاز رله شده و چراغ کنترلر گازی روشن میشود .
۲- رله دستور روشن شدن فن مشعل را صادر میکند . حدود ۴۰ الی ۴۵ ثانیه فقط فن مشعل کار میکند .
۳- پس از طی شدن زمان فوق ( که در داخل کنترلر مشعل تعریف شده است) جرقه زن فعال شده و چند ثانیه فعال خواهد ماند .
۴- در این بازه زمانی و با کمی تاخیر رله مشعل دستور باز شدن شیر برقی گاز را صادر میکند.
۵- شعله تشکیل میشود . اگر کنترلر حضور شعله را درک نماید، اجازه ادامه کار را داده و درصورت عدم روئیت شعله، بلافاصله مشعل خاموش شده، برقی کلیه قطعات قطع و چراغ روی رله در وضعیت قرمز قرار خواهد گرفت .
نقشه برق کنترلر مشعل گازی – گازوئیل ساترونیکMMG810:
این رله دارای اندیکاتور رنگی در مجاور خود میباشد. در واقع در زمان بروز خطا و با مراجعه به این اندیکاتور میتوان علل بروز خطا را سریع تر مرتفع نمود و مشعل را روشن کرد . این رله برای نصب بر روی مشعلهای دوگانه سوز مناسب بوده و مطابق نظر تولید کننده قابلیت نصب بروی مشعلهای دو مرحله ای را نیز دارد .
بررسی عملکرد کنترلر مشعل گازی – گازوئیلی ساترونیکTMG740 :
این رله یک رله مشعل صنعتی بوده و دارای۲۲ پایه و اندیکاتور رنگی در مجاور خود میباشد. در واقع در زمان بروز خطا و با مراجعه به این اندیکاتور میتوان علل بروز خطا را سریع تر مرتفع نمود و مشعل را روشن کرد . این رله برای نصب بر روی مشعلهای دوگانه سوز مناسب بوده و مطابق نظر تولید کننده قابلیت نصب بروی مشعلهای دو مرحله ای را نیز دارد .
مقاله کامل توضیح رله TMG740 را میتوانید اینجا مطالعه بفرمائید.
بررسی عملکرد کنترلر مشعل گازی – گازوئیلی زیمنس LFL :
این رله یک کنترلر مشعل صنعتی بوده و دارای۲۴ پایه و اندیکاتور سیاه و سفید در جلو خود میباشد. در واقع در زمان بروز خطا و با مراجعه به این اندیکاتور میتوان علل بروز خطا را سریع تر مرتفع نمود و مشعل را روشن کرد . این رله برای نصب بر روی مشعلهای دوگانه سوز مناسب بوده و مطابق نظر تولید کننده قابلیت نصب بروی مشعلهای دو مرحله ای را نیز دارد .
پاسخ به سئوالات مطرح شده :
۱- وظیفه رله مذکور یا کنترلر مشعل چیست ؟
کنترل کامل عملکرد مشعل ( حتی در زمانیکه مشعل به ظاهر خاموش است )
۲-چند مدل کنترلر مشعل داریم ؟
در قسمت بالا برخی از مدلها را بررسی کردیم . شاید بیش از ۱۰۰ مدل رله مشعل وجود داشته باشد.
۳-آیا کنترلر مشعل گازی با رله مشعل گازوئیلی فرقی دارد ؟
بله – حداقل تفاوت از لحاظ نحوه سنس و پایش شعله است . برای مثال در مشعلهای گازی میتوان از میله یون استفاده کرد ولی در مشعلهای گازوئیلی نمیتوان.
۴- آیا کنترلر مشعل دوگانه سوز با کنترلر مشعل گازی یا کنترلر مشعل گزوئیلی فرق داره و اگر جواب مثبت است، چه تفاوتهایی وجود دارد ؟
مشابه با پاسخ سئوال قبلی
۵- آیا کنترلر مشعل معیوب رو میتونیم تعمیر کنیم ؟
بله کارشناسان شرکت اعتلای صنعت پارس رله مشعل شما را با قیمت و با ضمانت انجام کار تعمیر نموده و تحویل شما میدهند.
۶- اگر کنترلر مشعل خراب شده میتوانیم مشعل را بصورت دستی راه اندازی کنیم ؟
خیر به هیچ عنوان – این کار یعنی رفتن به سراغ خطر و مرگ
۷- آیا رله مذکور تاثیری در عیب یابی و تشخیص مشکل دارد ؟
بله – براساس هزینه ای که میفرمائید و رله مشعلی که خرید میکنید، کنترل عملکرد مشعل دقیق تر – عیب یابی سریع تر و محدوده پایش وسیع تری خواهید داشت . برای مثال یک رله ۹ پایه با یک رله ۱۲ پایه و با یک رله ۲۲ پایه و رله مشعل ۲۴ پایه در همین حوزه باهم تفاوت دارند .
۸- و خیلی از سئوالهای مشابه دیگه !
تعمیرتخصصی انواع رله مشعل
شما میتوانید با مراجعه به بخش پرسش و پاسخ و سوپر گروه تلگرامی مشعل، کوره و بویلر با برخی از علل خرابی قطعات و مشعلها آشنا شده و یا سئوالات احتمالی خود را مطرح بفرمائید .
- نوشته شده در دسته بندی نشده, مقالات, مقالات
فتوسل مشعل چگونه کار میکند؟
فتوسل مشعل :
شاید بارها کلمه فتوسل مشعل به گوش شما خورده باشد. در واقع منظور از فتوسل مشعل همان سنسور پایش شعله است که در سطح بازار و بین تکنسین های تاسیسات و گاها مهندسین با عنوان فتوسل مشعل از آن یاد میشود. وظیفه فتوسل مشعل پایش مداوم شعله است بنحویکه درصورت روئیت نشدن مشعل توسط فتوسل مشعل و مطابق با شرایط استاندارد، کنترلر مشعل در کمتر از ۴ ثانیه مشعل را خاموش نماید.به جرات میتوان گفت که مقاله ذیل، مقاله ای بسیار کامل . منحصر بفرد در زمینه شناخت عملکرد میله یون مشعل و فتوسل مشعل میباشد و مواکد مطالعه آن به افرادی که سروکار با مشعل دارند توصیه میگردد.
فهرست مطالب
سيستم هاي کنترل ايمني شعله :
( Flame Safeguard controls ( FSG اجزايي کاملا زيربنايي و حياتي در مديريت عملکرد مشعلها ميباشند.اين سيستمها وظيفه پايش شعله را برعهده داشته و درصورت حضور و يا عدم حضور شعله ميبايست بلافاصله آخرين وضعيت را منعکس نمايند. اين ارزيابي در بازه زماني تحت عنوان (( زمان تشخيص اختلال شعله )) (flame failure response time (FFRT بنحويکه سيستم کنترل ايمني شعله از امواج تشعشعي شعله هاي مجاور و يا تشعشعات ديواره هاي کوره متاثر نباشد، انجام ميگردد.
در محيط هاي صنعتي عمدتا سيستمهاي پايش شعله ( فتوسل مشعل )در معرض دماهاي بسيار بالا، ارتعاشات، آلودگي ها و رطوبت ناشي از سوختهاي مايع قرار داشته و در مناطقي با شرايط کاري سخت نصب ميگردند. موارد ذکر شده بخوبي نشان ميدهند که در انتخاب مناسب سيستم کنترل ايمني شعله ميبايست مواردي همچون نوع پروسه، مواد توليدي و شرايط محفظه احتراق لحاظ گردد و طراح ميبايست کنترلري متناسب با شرايط موجود و نوع پروسه توليد را لحاظ نمايد.
مشخصات و ویژگیهای شعله :
اطلاع از مشخصات و ويژگيهاي شعله ها ميتواند مقدار زيادي در انتخاب کنترلر مناسب و فتوسل مشعل به ما کمک نمايد. مشخصات اساسي شعله ها عبارتند از :
۱-توليد انرژي حرارتي
۲ – انبساط حجمي گازها
۳ – توليد محصولات فرعي احتراق
۴- انتشار تشعشعات شعله
۵- يونيزاسيون در داخل محيط شعله
انرژي حرارتي نميتواند بعنوان شاخص مناسبي جهت پايش کنترل شعله لحاظ گردد. از طرفي سرعت پاسخگويي سنسورهاي حرارتي جهت اعلام حضور و يا عدم حضور شعله بسيار کند بوده و از طرف ديگر با توجه به ضرورت استقرار سنسور درداخل شعله ، هزينه نگهداري و تعميرات سنسورهاي مذکور بسيار گزاف خواهد بود .
اگرچه انبساط حجمي گازهاي ماحصل احتراق مخلوط سوخت و هوا قابل اندازه گيري بوده و ميتواند بعنوان يکي شاخص هاي پايش شعله مد نظر قرار گيرد، ليکن جهت پايش تغييرات فشار در محيط شعله اصلي مشعل نياز است تا با استفاده از لوله کشي تغييرات جزئي فشار در دهانه خروجي مشعل به تجهيزات اندازه گيري کننده تغييرات فشار منتقل گردد و تمامي اين موارد مستلزم هزينه هاي نگهداري و تعميرات بسيار گزافي ميباشد.
توليد محصولات فرعي احتراق. اگرچه روش مذکور ، روشي خوب براي ارزيابي پروسه احتراق ميباشد، ليکن مشابه با انرژي حرارتي بدليل سرعت پاسخگويي پائين در اين روش و در محفظه هاي احتراقي با مشعلهاي متعدد قابل استفاده نميباشد.
انتشار تشعشعات شعله و يونيزاسيون فضاي داخل شعله، از رايجترين روشهاي پايش شعله ميباشند . در محفظه هاي احتراق چند مشعله استفاده از تشعشعات شعله اصلي ( فتوسل مشعل ) و در مشعلهاي گاز سوز استفاده از ميله هاي يون جهت پايش شعله بسيار مرسوم و متداول ميباشد.
مبانی یونیزاسیون شعله :
حرارت شعله باعث ميگردد تا مولکولهاي داخل و اطراف شعله با يکديگر شروع به برخورد نمايند. نيروي ناشي از برخورد مولکولها با يکديگر منجر به آزادسازي برخي از الکترونهاي خارجي اتمهاي تشکيل دهنده اين مولکولها خواهد گرديد .دراثر تغيير ذکر شده، يونهاي مثبت و الکترونهايي توليد خواهند گرديد که شرايط توليد جريان بسيار ضعيفي را در محيط شعله ايجاد مينمايند و به کل اين پروسه يونيزاسيون شعله گفته ميشود.
در محيط داخل شعله خاصيت هدايت الکتريکي بسيار پائيني وجود دارد و مقاومت الکتريکي آن ميتواند بين۱۰۰/۰۰۰ اهم الي ۱۰۰/۰۰۰/۰۰۰ اهم تغيير نمايد و جريان عبوري از شعله در محدوده ۲ الي ۴ ميکروآمپر قرار دارد. مطابق با شکل روبرو، درصورتيکه ۲ الکترود در محيط شعله قرار داده شوند و بين آنها اختلاف ولتاژ وجود داشته باشد، آنگاه شاهد عبور جريان بين اين دو ميله خواهيم بود.
طبيعتا يونهاي مثبت شارژ شده به سمت ميله داراي بار منفي حرکت خواهند نمود که در همين راستا از مکانيزم ذکر شده ميتوان جهت پايش شعله استفاده نمود و جهت جلوگيري از خطاهاي احتمالي ( براي مثال اتصال کوتاه شدن ميله ها )، از خاصيت يکسو نمودن جريان عبوري از شعله استفاده ميکنيم. جهت يکسو نمودن جريان، ميله زمين تقريبا ۴ برابر بزرگتر از ميله آتش انتخاب ميگردد.سپس ولتاژ AC بين ميله ها اعمال ميگردد.
درسيکل نيمه اول جريان AC، ميله آتش داراي بار مثبت و ميله زمين داراي بار منفي خواهد بود و يونهاي مثبت از ميله آتش به طرف ميله زمين جريان خواهند يافت. سطح زياد ميله زمين منجر به افزايش قابليت نگهداري الکترونها و درنتيجه عبور جريان قوي تر در خلال نيم سيکل جريان AC خواهد شد.
از طرف ديگر در خلال نيم سيکل دوم جريان AC عکس پروسه فوق الذکر اتفاق خواهد افتاد. دراين شرايط جريان بسيار کمي بين ميله ها عبور خواهد نمود و بدين ترتيب جريان AC تبديل به يک جريان يکسو خواهد گرديد . جريان تعريف شده براي کنترلر مشعل نيز يک جريان يکسو ميباشد.بدين ترتيب درصورت وقوع هرگونه اتصال کوتاهي بين ميله ها، کنترلر تشخيص داده و فالت خواهد داد.نمونه اي از ميله زمين بزرگتر، نازل و دهانه مشعل است که در شکل مقابل قابل روئيت ميباشد.
میله آتش :
ميله اي است با قطر بسيار کم که توسط پايه هايي عايق محافظت و نگهداري ميگردد.سرميله ميبايست در داخل منطقه آتش قرار بگيرد. جنس آنها عموما از آلياژي به نام کانتول ( Kanthol ) ميباشد که قادر به فعاليت و کارکرد در دماهايي تا ۱۳۰۰ درجه سانتيگراد است. علاوه بر کانتول مواد و آلياژهاي ديگري همچون گلوبار ( Globar ) نيز در دسترس ميباشند.
شرایط مورد نياز جهت عملکرد موفق ميله يون عبارتند از :
- فقط استفاده در مشعلهاي گاز سوز ( بالاخص پيش مخلوط ) مجاز است.
- رعايت صحيح نسبت سطح ميله زمين به ميله آتش ( حداقل ۴ به ۱ )
- پايداري شعله ( عدم وجود حرکت در شعله و يا ميله ها )
- استقرار مناسب ميله در داخل شعله و رعايت کوتاهترين فاصله ( تاحدي که شاهد جريان مناسب باشيم )
- يکسو سازي مناسب جريان AC
خاصيت تشعشع شعله :
بهره برداري از تشعشعات منتشره از شعله يکي از غالب ترين روشهاي تشخيص شعله در صنايع ميباشد. خاصيت تشعشعي شعله منجر به تحريک سنسورهاي اپتيکال خواهد شد.با توجه به نياز به تشخيص سريع اختلالات احتمالي درشعله ( بالاخص در صنايع حساس و بزرگ ) بکارگيري سنسورهاي الکترونيکي در صدر درخواستها قرار دارد. بسته به نوع سوخت مصرفي و ظرفيت مشعل، زمان تشخيص عيوب احتمالي در شعله از ۱ ثانيه الي ۴ ثانيه متغير ميباشد.
تشعشعات منتشره از شعله ها در بازه مشخصي از طيف امواج الکترومغناطيسي بنام طيف شعله ( Flame Spectrum ) قرار دارد. طيف مذکور شامل تشعشعات ماوراء بنفش – مرئي – مادون قرمز ميباشد. تشعشعات ماوراء بنفش و مادون قرمز در دوطرف طيف شعله قرار داشته و فقط طول موجهاي ۴۰۰ الي ۸۰۰ نانومتري در محدوده بينايي بشر قرار دارند.نورهاي آبي مرئي در سمت تشعشعات ماوراء بنفش و نورهاي قرمز در بخش مادون قرمز طيف شعله قراردارند. سنسورهاي شعله در محدوده هاي ماوراء بنفش – مادون قرمز و مرئي قابل فعاليت ميباشند. پارامترهاي متنوعي در انتخاب سنسوري مناسب براي تشخيص شعله، تعيين کننده ميباشند.
شكل ۱ : نمودار تغييرات شدت تشعشع سوختهاي رايج نسبت به تغييرات طول موج
تشعشعات ماوراء بنفش شعله :
درشکل ۱ طيف شعله و نمودار سوختهاي معمول قابل روئيت ميباشد. امواج ماوراءبنفش با اختصاص محدوده‌اي حدود يک درصد از کمترين بخش از سه جز تشعشع شده از شعله ميباشد. عموما محدوده يک سوم اوليه شعله منبع اصلي تشعشعات ماوراءبنفش ميباشد و شعله هاي دمابالا مقادير زيادتري از امواج ماوراء بنفش را از خود متشعشع مينمايند . هر دو سوخت گاز و گازوئيل باندازه کافي از خود امواج ماوراءبنفش منتشر مينمايند. تشعشعات مرئي نيز چيزي در حدود ۱۰ درصد از کل تشعشعات را به خود اختصاص ميدهند و براي بشر در رنگهاي مختلف مرئي ميباشند :
- رنگهاي آبي با ترکيبي از نارنجي و زرد براي شعله هاي گازسوز
- رنگ زرد درخشان براي شعله هاي با سوخت گازوئيل و پودر زغال سنگ
امواج مادون قرمز نيز چيزي در حدود ۹۰ درصد از کل تشعشعات را به خود اختصاص داده و عمدتا در دو سوم بعدي شعله منتشر ميشوند.قطعات داغ کوره ها ( نظير مواد نسوز ) در دماهاي بالاتر از ۱۰۰۰ درجه فارنهايت شروع به انتشار امواج مادون قرمز مينمايند.
تشخیص شعله با امواج ماوراء بنفش :
اسکنرهاي شعله که با متد UV کار ميکنند از محفظه اي حساس به امواج ماوراءبنفش استفاده مينمايند و در اين روش زماني حضور شعله تائيد ميگردد که تشعشع امواج ماوراء بنفش دريافت گردد. تمايز و درک تفاوت بين شعله اصلي و شعله هاي مجاور و يا پس زمينه با استفاده از تغيير در قدرت ديد اسکنرها امکان پذير خواهد بود که اين مسئله نيز از طريق تنظيم ميزان حساسيت سنسور يا تغيير محدوده فعاليت ( آستانه واکنش ) سنسور در راستاي حذف سيگنالهاي زائد حاصل ميگردد. حبابهاي UV ميبايست فقط به امواج ماوراء بنفش با طول موج کمتر ( بين ۲۰۰ الي ۳۰۰ نانومتر ) حساس بوده و نسبت به سيگنالهاي خورشيدي واکنشي نداشته باشد. عدم واکنش نسبت به سيگنالهاي خورشيدي بسيار مهم است زيرا دراينصورت ديگر حضور نورهاي زائد منجر به اختلال عملکرد مشعل نخواهد شد. حباب سنسور UV از جنس کوارتز بوده که پس از پر شدن با گاز بصورت کامل آب بند ميگردد. UV شامل دو الکترود متصل به يک منبع ايجاد کننده اختلاف ولتاژ AC نيز ميباشد. الکترونها در اثر اختلاف ولتاژ آزاد شده و گاز داخل UV در خلال يونيزه شدن به صورت يک هادي عمل ميکند.
شكل ۲ : نمايي از امواج منتشر شده از شعله
سپس جريان الکتريکي از يک الکترود به الکترود ديگر ( کاتد به آنود ) ايجاد خواهد گرديد. اختلاف ولتاژ مورد نياز جهت ايجاد قوس الکتريکي بين الکترودها (در صورت وجود تشعشعات کافي امواج ماورائبنفش و يونيزه شدن گاز داخل حباب ) بين ۴۰۰ ولت الي ۱۲۰۰ ولت AC ميباشد و در اين حالت اصطلاحا گفته ميشود که حباب در حال آتش کردن ( Firing ) است. در طراحي حبابهاي UV سعي ميگردد تا قوس الکتريکي ايجاد شده در طول الکترودها مدام به عقب و جلو حرکت نمايد تا از استقرار دريک نقطه خاص و گرم شدن بيش از حد نقطه مذکور و آسيب ديدکي الکترودهاي UV جلوگيري شود .
شكل ۳ :حباب ردياب شعله ماوراءبنفش
استفاده از لنز کوارتز در فتوسل مشعل :
استفاده از لنز کوارتز در فتوسل مشعل نيز جهت متمرکز نمودن تشعشعات دريافتي در منطقه الکترودها ميباشد. اختلاف ولتاژ بين الکترودها در هر نيم سيکل AC صفر خواهد بود و به حباب فتوسل مشعل اجاز ميدهد تا به حالت غير يونيزه خود ( quenched state ) بازگردد. بديهي است که در نيم سيکل بعدي ولتاژ،درصورت روئيت شعله و وجود تشعشعات ماوراءبنفش، مجددا جريان بين الکترودها برقرار خواهد شد. تعداد دفعات آتش کردن ( Firing ) الکترودها در هر سيکل Count ناميده ميشود. بيشترين دفعات آتش کردن (Firing ) در يک ثانيه تعداد Count ها در يک نيم سيکل ضرب در دوبرابر فرکانس ولتاژ منبع ميباشند. زمانيکه شعله تشکيل شده و اشعه ماوراءبنفش در حال تابش به حباب UV ميباشد، سيستم شروع به شمارش ميکند و زمانيکه شعله خاموش ميشود، تابش اشعه ماوراءبنفش اتمام يافته و سيستم شمارش را متوقف مينمايد. رله کنترل کننده شعله نيز جزئي از مدار برقي است که تعداد دفعات آتش کردن را شمارش ميکند. زمانيکه دفعات شمارش به مقداري برسد که بعنوان حد مجاز روئيت شعله از قبل تنظيم شده است، آنگاه رله مشعل، روئيت شعله را اعلام خواهد نمود و تا زمانيکه شرايط تعريف شده در پيش تنظيم رعايت شده باشد، در همان وضعيت باقي خواهد ماند . تعداد شمارشها دقيقا بازگو کننده شدت امواج ماوراءبنفش دريافتي از شعله ميباشد و به عبارت ديگر منابع تابش امواج ماوراءبنفش با شدت بالا در ثانيه چندين هزار بار ثانيه شمارش ميگردند.در نهايت ميتوانيم اينگونه بگوئيم که تعداد شمارشها بيانگر شدت شعله ميباشد. اگرچه UV Cell ها مسئول شناسايي امواج ماوراءبنفش ناشي از تشکيل شعله ميباشند ليکن ممکن است اين سنسورها نسبت به ساير منابع توليد کننده امواج ماوراءبنفش نظير منابع ذيل نيز واکنش نشان دهند.
سطوح داغ نسوز ( بالاتر از ۲۰۰۰ درجه فارنهايت ) – جرقه آغاز پروسه احتراق – قوسهاي جوشکاري لامپهاي هالوژني
علل خرابی فتوسل مشعل :
اتخاذ تمهيدات مقتضي جهت جلوگيري از تاثير گذاري ساير منابع توليد کننده تشعشعات ماوراءبنفش بر روي تشخيص دهنده شعله ضروري است. UV Cell ها بدليل فاسد شدن نوع گاز شارژ شده در داخل آن ، از کار مي افتند که منشاء آن ميتواند يکي از موارد ذيل باشد :
- بسيار داغ شدن UV Cell
- قرار گرفتن در معرض ولتاژ بسيار بالا
- قرار گرفتن طولاني مدت در مقابل تشعشعات ماوراء بنفش
UV Cell ميتواند به شکل هاي ذيل خراب شود: آتش کردن آن بصورت متوالي بنحويکه حتي پس از خاموش شدن شعله اصلي، جرقه الکترودها ادامه داشته باشد – عدم آتش کردن مناسب که منجر به خاموشي ناخواسته مشعل خواهد شد – جرقه زدن الکترودها پيش از روئيت شعله و بدون دريافت تشعشعات ماوراء بنفش
سيستمهاي محافظت از شعله همواره و در زمان راه اندازي مشعل، درصورت ارسال سيگنال روئيت شعله، UV Cell را معيوب تشخيص داده و سيستم را در حالت قفل پايدار (lockout ) قرار خواهند داد.
درصورت خرابی فتوسل مشعل حین کار چه اتفاقی خواهد افتاد :
درصورتيکه UV Cell در خلال کارکرد عادي شعله خراب شود، خرابي UV Cell تا زمان راه اندازي مجدد مشعل مشخص نخواهد گرديد. جهت جلوگيري از وقوع مشکل مذکور سيستمهايي طراحي و ساخته شده اند که در آن سيستم حفاظت شعله خودش را چک و پايش ميکند . سيستم پايش شعله خودکنترل در مدلهاي UV ، شامل شاترهاي اپتيکالي هستند که در مسير تشعشعات ماوراءبنفش به UV قرار دارند . شاتر بصورت متوالي باز و بسته ميگردد و در نتيجه مسير تشعشعات ماورائ بنفش براي بازه هاي کوتاهي مسدود خواهد گرديد ( معمولا بين ۰.۲۵ الي ۰.۷۵ ثانيه بسته به طراحي – الزاما بايد زمان مذکور کمتر از زمان مجاز تشخيص شعله باشد).
شكل ۴ : شماتيك مدار ردياب شعله ماوراءبنفش
استفاده از شاتر خودکنترلر در فتوسل مشعل :
مطابق با شکل ۴ ، سيستم حفاظت از شعله مذکور، مکانيزم شاتر خودکنترلر را فعال نموده و منتظر ميماند تا پالسهاي شمارش در بازه زماني بسته بودن شاتر قطع گردد. درصورتيکه در زمان بسته بودن دريچه شاتر کماکان پروسه شمارش پالسها ادامه داشته باشد، بلافاصه سيستم در وضعيت قطع ايمن قرار گرفته و مدار صحت روئيت شعله در وضعيت باز قرار خواهد گرفت . فعال شدن رله خطا در واقع مويد بروز مشکل در مدار اسکنر شعله ميباشد. از همين رو نياز است تا در منطق سيستمهاي BMS بازه زماني تعريف شذه اي پيش از خاموش شدن مشعل براي اين موضوع لحاظ گردد.زمانيکه از آشکارسازهاي UV ماورائ بنفش استفاده ميگردد، استفاده از اسکنرهاي داراي ويژگي خود پايش در مشعلها و يا فعاليتهاي دائمي (Continuous Operation ) ، الزامي است . لازم به يادآوري است که تعريف و تعيين شرايط فعاليت دائم توسط مقامات ذيصلاح محلي و مشرف بر ظوابط و قوانين ايمني انجام ميگردد. اين بازه زماني ميتواند از يک تا ۲۴ ساعت تغيير نمايد. درصورتيکه تجهيز داراي فعاليت دائمي باشد ( زمان فعال بودن آن بيش از زمان تعريف شده براي فعاليت دائم باشد )، آنگاه تجهيز آشکارساز شعله به ويژگي خود کنترلي ضروري است.
شكل ۵ : نمودار عملكرد ردياب شعله ماوراءبنفش لوله اي تحت جريان متناوب AC
استفاده از اسکنرهای خودکنترل در فتوسل مشعل :
علاوه بر ويژگيهاي ذکر شده براي اسکنرهاي خودکنترل، ضروري است تا مطابق با يک سيستم FSG درنظر گرفته شده براي فعاليت هاي مداوم، کليه حالتهاي خرابي تجهيزاتي براي کليه اجزا و قطعات سيستم پوشش داده شود .
استفاده از امواج ماوراءبنفش در تشخيص شعله از طريق بکارگيري تجهيزاتي همچون لوله هاي UV در واقع به تفسير سيگنالهاي دريافتي محدود ميگردد. زمانيکه امواج ماوراءبنفش دريافت ميگردند، آن بدان معني است که شعله وجود دارد. تنها راه تشخيص اينکه آيا سيگنالهاي دريافتي مربوط به شعله اصلي است يا شعله مجاور و يا گداختگي ديواره کوره ، حجم سيگنالهاي در درسترس جهت تفسير ميباشد.
تجهيز UV فقط يک درصد از طيف هاي مرئي شعله را تخمين ميزند. درصورت بروز احتراق ناقص تجهيز UV عملکرد نامناسبي پيدا کرده و حتي بدليل وجود محصولات احتراق – دود – بخار آب و ساير مواد در اطراف شعله فعاليت آن مختل ميگردد. با توجه به توضيحات فوق الذکر امواج ماوراء بنفش براحتي توسط سنسور مجاور شعله اصلي دريافت ميگردد و انتشار امواج تشعشعي از ديواره هاي داغ و شعله هاي مجاور داراي قدرت بسيار کمي خواهد بود . لذا درصورت بکارگيري اسکنر مناسب و سيستم کنترل مربوطه کماکان سنسورهاي UV ميتوانند بعنوان يک سنسور ساده-قابل اعتماد با کارائي مناسب در سيستمهاي چند مشعله بکار گرفته شوند .
- ترجمه – گردآوری و تدوین : مهندس حسن خلخالی (مدیر عامل شرکت اعتلای صنعت پارس)
- کلیه حقوق انتشار مطالب فوق متعلق به شرکت مهندسی اعتلای صنعت پارس بوده و کپی برداری از آن ممنوع می باشد.
شرکت مهندسی اعتلای صنعت پارس نماینده رسمی شرکت اشتعال اراک و شرکت ماشین سازی اراک با اتکا به دانش فنی ، ابزارهای موجود و سوابق فنی موجود، چندین دوره نیز نماینده شرکت پارس مشعل بوده است. کارشناسان و تکنسین های فنی تلاش مینمایند تا در زمان بروز هرگونه خرابی بلافاصله در کنار شما بوده و با بهترین کیفیت، کمترین هزینه و ضمانت فعالیت تعمیرات انجام شده، مجددا آن را به چرخه تولید بازگردانند .
تعمیرگاه تخصصی قطعات مشعل و دیگ :
شما میتوانید پس از بررسی لیست مشتریان ما در بخشهای مسکونی- تجاری – صنعتی – نیروگاهی- نفتی – پالایشگاهی و… و بعد از بررسی رضایتمندی ایشان از فعالیتهای انجام شده و پس از حصول اطمینان تنها با یک تماس وظیفه تعمیرات مشعلها و قطعات دیگ بخار و دیگ آبگرم و دیگ روغن داغ خود را به کارشناسان خبره ما محول بفرمائید.
- نوشته شده در مقالات
مروری بر عملکرد رله های LFL
فهرست مطالب
كنترل كننده مشعلهاي گازسوز
- قابل استفاده در مشعلهاي گازسوز، مايع سوز، دوگانه سوز دمنده دار از ظرفيتهاي متوسط به بالا
- قابل استفاده در مشعلهاي چند مرحله اي و يا تدريجي با عملكرد متناوب. لازم بذكر است بدليل رعايت موارد ايمني حداقل يكبار در هر ۲۴ ميبايست كنترلر Shut down شود .
به همراه كنترلر تنظيم كننده دمپر هوا
مراقبت از شعله :
- از طريق سنسور UV
- از طريق ميله يونيزاسيون
تعمیرات تخصصی رله های LFL
کاربرد ها
– كنترل و نظارت دقيق در مشعلهاي دمنده دار از مرحله تشكيل شعله پيلوت تا زمان گسترش نهايي شعله و تشكيل شعله اصلي
– قابل استفاده در مشعلهاي از ظرفيت متوسط به بالا
– قابل استفاده در مشعلهاي با فعاليتهاي متناوب ( در اين حالت مشعل ميبايست حداقل يكبار در ۲۴ ساعت Shut down شود.)
– قابل استفاده در مشعلهاي چند مرحله اي و يا تدريجي
– قابل استفاده در مشعلهاي دوگانه سوز
– قابل استفاده در مشعلهاي هواي گرم ايستاده
– تفاوت بين رله هاي سري ۰۱ و ۰۲ مربوط به اختلاف زمان ايمني پيلوتها در مشعلهاي داراي شيرهاي برقي مجزاي خط گاز پيلوت ميباشد.
– براي مشعلهاي اتمسفريك با ظرفيتهاي بالا استفاده از رله تيپ LFL1.638 توصيه ميگردد.
– براي كنترل مشعلهايي با كاركرد مداوم به ديتاشيت ۷۷۸۵ ( LKG16… ) مراجعه گردد .
نكات ايمني و اخطارها
جهت جلوگيري از بروز خسارات جاني و مالي لحاظ نمودن نكات ذيل بسيار ضروري است
:
تحت هيچ شرايطي جعبه كنترل مشعل ( رله ) باز نشود و از
كوچكترين تغييرات و تعميرات رله به شدت اجتناب گردد.
–
قبل از انجام هرگونه تغييرات
در پايه هاي كنترلر و تغييرات سيم كشي مشعل ميبايست برق رله كاملا قطع شود .
–
قبل از آغاز هرگونه فعاليتي
از حفاظت رله نسبت به شوكهاي الكتريكي از طريق عايق نمودن مناسب پايه هاي ترمينال
مطمئن شويد .
–
از اتصال مناسب كليه كانكشن
ها در محل مربوط به خود اطمينان حاصل فرمائيد .
–
دكمه Lockout Reset را فقط با دست
و با نيروي تقريبي ۱۰NM تحريك نموده و از فشردن دكمه
مذكور توسط ابزار آلات نوك تيز جددا خودداري فرمائيد.
–
دكمه Lockout Reset بر روي جعبه كنترل مشعل و يا كليد
كنترل از راه دور آن ( دكمه روي تابلو ) را بيش از ۱۰ ثانيه در حالت فشرده نگاه
نداريد . اين مسئله ميتواند منجر به آسيب ديدن تيغه LOCKOUT جعبه كنترل
مشعل شود .
–
بزمين افتادن ( ضربه خوردن )
و يا شوكها ميتواند منجر به از بين رفتن قابليتهاي ايمني در جعبه كنترل مشعل گردد
فلذا جعبه كنترل مشعل حتي اگر اثري از خرابي ( شكستگي ظاهري و … ) بر روي آنها
بروز پيدا كرده نبايست مورد استفاده قرار گيرند .
–
در مدلهايي كه مراقبت از
شعله توسط سنسور حساس به ماوراء بنفش(UV Detectors) شبيه به QRA و … انجام
ميشود، به اين مسئله ميبايست توجه نمود كه منابع تشعشعي همچون لامپهاي هالوژني – تجهيزات جوشكاري – لامپهاي خاص – جرقه هاي جرقه زن از
جنس اشعه ايكس و اشعه گاما باعث بروز خطا
در سيگنال پايش شعله خواهند شد .
نكات مهندسی
- كليه سوئيچها، فيوزها، سيستم ارت و…. ميبايست بصورت كامل و مطابق با قوانين محلي انجام شده باشند .
- نقشه نهايي و قطعي جهت برقراري ارتباط شيرها و ساير تجهيزات مشعل، مطابق با نقشه استانداردي كه توسط سازنده مشعل ارائه ميگردد، طراحي شده و سپس اجرا گردد.
ترموستات ايمني حد بالاي دما متصل ميشود.( ريست دستي ) | ۱ |
ريست از راه دور ( ريست از روي تابلو برق )- زماني كه ريست از راه دور توسط كليد EK2 تحريك ميشود: – در ترمينال ۳ فقط ريست از راه دور مقدور خواهد بود . – در ترمينال ۱، هم خاموش نمودن اضطراري از راه دور و هم ريست از راه دور مقدور خواهد بود . | ۲ |
ظرفيت مورد نياز سوئيچينگ: – مرتبط با تجهيزي كه بين ترمينالهاي ۱۲ و ۴ متصل شده است . ( به ديتا شيت فني مراجعه گردد ) – مرتبط با تجهيزي كه بين ترمينالهاي ۴ و ۱۴ متصل شده است . ( به ديتا شيت فني مراجعه گردد ) – وابسته به ميزان باري است كه به ترمينال و از طريق پايه هاي ۱۶ الي ۱۹ بارگذاري ميشود. ( به ديتا شيت فني مراجعه گردد ) | ۳ |
پايش پرشر سوئيچ هوا : در صورتيكه فشار هوا توسط هيچگونه تجهيزي ( همچون پرشر سوئيچ هوا) كنترل نميشود، ترمينال ۴ ميبايست به ترمينال ۱۲ متصل و ترمينال ۶ به ۱۴ متصل شود . ترمينال ۱۳ بلا استفاده باقي خواهد ماند . پايه هاي كنترلر به باقي تجهيزات مشعل متصل خواهد شد- درصورتيكه بصورت سري بيكديگر متصل باشند، بصورت زير بيكديگر متصل خواهند گرديد: – به پايه ۴ يا ۵ f اتصالات ميبايست از زمان شروع تا خاموش شدن كنترل شده، بسته باشند f در غير اينصورت مشعل روشن و يا خاموش نخواهد شد. – به پايه ۱۲ f اتصالات ميبايست در زمان شروع بسته باشند f در غير اينصورت مشعل روشن نخواهد شد . – به پايه ۱۴ f اتصالات ميبايست از زمان پيش جرقه بسته باشند و تا زمان خاموش شدن كنترل شده در همين حالت باقي بمانند f در غير اينصورت فالت Louck out اتفاق خواهد افتاد.اين مسئله در خصوص هر دوي پيش جرقه هاي بلند و كوتاه صادق ميباشد. | ۴ |
hاتصال شيرهاي سوخت در مشعلهاي ( expanding flame burner ). در مشعلهاي دو مرحله اي شير BV2 بجاي BV3 متصل خواهد شد. hhاتصالات شيرهاي سوخت در مشعلهاي پيلوت منقطع ( Interrupted pilot burner ) اتصال مستقيم شيرهاي سوخت به ترمينال ۲۰ فقط زماني مجاز است كه: – در مشعلهايي كه شير اصلي Shut off valve در خط اصلي وجود دارد كه توسط ترمينالهاي ۱۸ و ۱۹ كنترل ميشود و – اگر شيرهاي دومرحله اي مورد استفاده ميباشد، به شرط اينكه آنها در مرحله اول كاملا بسته باشند،و توسط ترمينالهاي ۱۸ يا ۱۹ كنترل شوند، خاموش خواهد شد. | ۵ |
بعنوان مثال در كنترلر دمپر هوا، در صورتيكه اكچويتور Endswitch نداشته باشد((Z )) براي حالت كاملا بسته دمپرهوا، ترمينال ۱۱ بايد به ۱۰ متصل باشد درغير اينصورت مشعل كار نخواهد كرد. | ۶ |
استفاده همزمان از ميله يونيزاسيون و پايش UV مقدور خواهد بود . | ۷ |
نكات قبل از نصب
- مطمئن شويد كه كليه قوانين ايمني محلي لحاظ گرديده شده است .
- فعاليت نصب ميبايست توسط تكنسين فني و مجرب انجام گردد.
- زماني كه از دو حسگر UV مجزا استفاده ميشود، مطمئن شويد كه هر يك از سنسورها ديگري را نميبيند.
نكات نصب
- مطمئن شويد كه كليه قوانين ايمني محلي لحاظ گرديده شده است .
- فعاليت نصب ميبايست توسط تكنسين فني و مجرب انجام گردد.
- زماني كه از دو حسگر UV مجزا استفاده ميشود، مطمئن شويد كه هر يك از سنسورها ديگري را نميبيند.
اتصالات الکتریکی مرتبط با میله یونیزاسیون و آشکارساز شعله
بسيار مهم است كه عبور جريان انتقال سيگنالها بدون اختلال و اتلاف انجام گردد، فلذا :
- هرگز اجازه ندهيد كه كابلهاي حسگر در مجاورت ساير كابلها قرار گيرند.
- خاصيت خازني خط ميتواند منجر به كاهش شدت سيگنال شعله گردد .
- استفاده از دو كابل مجزا بدليل ظرفيت خازني پائينتر مناسبتر ميباشد .
- ماگزيمم طول مجاز كابلها را مطابق با نظر سازنده مد نظر قرار دهيد.
- ۲ عدد آشكارساز شعله ماورائ بنفش QRA ميتوانند بصورت موازي در نظر گرفته شوند.
- ميله يونيزاسيون در مقابل خطرات ناشي از بروز شوكهاي الكتريكي مصون نميباشد .
- ميله يونيزاسيون و الكترودهاي جرقه زن بنحوي ميبايست در كنار يكديگر مستقر گردند كه امكان ايجاد جرقه بين الكترودها و ميله يونيزاسيون وجود نداشته باشد .
- در كانكشن QRA اتصال به زمين پايه ۲۲ ضروري ميباشد.
- مراقبت از شعله از طريق ميله يونيزاسيون و حسگر UV بطور همزمان امكان پذير ميباشد، منتهي بدليل رعايت موارد ايمني و با درنظر داشتن زمان ايمني دوم (( t9 )) در هر لحظه فقط ميبايست يكي از آشكارسازها فعال باشد . در پايان زمان ايمني دوم ميبايست يكي از آشكارسازها غير فعال شود، هرچند كه شعله سنس شده از طريق قطع برق شيرسوخت ( از طريق پايه ۱۷ ترمينال ) خاموش شده باشد .
نکات راه اندازی
– عمليات راه اندازي ميبايست توسط تكنسين مجرب و فني انجام گردد .
– پيش از راه اندازي از اتصال مناسب سيمها در محل هاي مرتبط با خود مطمئن شويد .
– در زمان راه اندازي و يا انجام فعاليتهاي تعميراتي موارد ايمني ذيل را مد نظر قرار دهيد:
| آيتمهاي ايمني كه ميبايست چك شوند | پاسخ پيش بيني شده |
| روشن كردن مشعل با استفاده از آشكارسازشعله تيره شده | وقوع فالت LOCKOUT در پايان پروسه زمان ايمني جرقه زن |
| روشن كردن مشعل در حالي كه آشكارساز شعله در داخل محفظه قرار نداشته و در معرض نورهاي مزاحم قرار دارد | وقوع فالت LOCKOUT پس از گذشت ۴۰ ثانيه |
| كاركرد مشعل در وضعيت بدون روئيت شعله. اين حالت ميتواند بدليل سياه شدن آشكارساز شعله و باقي ماندن در همين شرايط پيش بيايد.( اين حالت درصورت استفاده از ميله يونيزاسيون اتفاق نخواهد افتاد. | وقوع فالت LOCKOUT |
گواهینامه ها
نکات سرویس
- كليه فعاليتهاي تعميراتي ميبايست توسط تكنسين فني مجرب انجام گردد .
- هر بار كه قصد تعويض جعبه كنترل مشعل را داريد از صحت سيم كشي و منظم بودن آن مطابق با نقشه ها اطمينان حاصل فرمائيد. موارد ايمني را حتما مطابق با مبحث ( ايمني راه اندازي ) مد نظر قرار دهيد .
نکات اتمام مصرف
- جعبه كنترل مشعل شامل قطعات الكترونيكي ميباشد و نميبايست همزمان با زباله هاي خانگي و در يك مكان مشترك تخليه گردد.
- در اين زمينه قوانين محلي ميبايست مورد مطالعه قرار گرفته و رعايت شوند .
طراحی مکانیکی
جعبه كنترل مشعل گازي
– طراحي سوكتي
– داراي فيوزهاي قابل تعويض ( داراي فيوز يدكي )
محفظه
– ساخته شده از پلاستيك سياه ضد ضربه و مقاوم در برابر حرارت
– داراي دكمه ريست با امكان روئيت آخرين وضعيت از طريق نمايشگر موجود
— داراي لامپ سيگنال فالت
— داراي نمايشگر LOCKOUT
— كه با نمايشگر برنامه لينك شده است.
— كه از پس دكمه شفاف ريست قابل روئيت ميباشد.
— به راحتي و از طريق به خاطر سپردن نمادها، مشكلات و زمان وقوع آنها قابل تشخيص ميباشد.
پايه طراحي سوكتي
- بنحوي بر پايه طرح سوكتي طراحي گرديده است كه پايه هاي رله LFL 1… فقط بر روي سوكت رله هاي LFL 1… قابل نصب ميباشد.
- داراي ترمينال ۲۴ پايه اي ميباشد.
- با دو پايه ترمينال اضافي ۳۱ و ۳۲
- با ۳ پايه ترمينال ارت جهت اتصال به زمين مشعل
- با سه پايه ترمينال نول
بصورت پيش فرض سيم نول به پايه ۲ ارتباط دارد.
- داراي ۱۴ سوراخ با گلند مناسب جهت عبوري سيمها بداخل رله
۸ سوراخ جانبي
۶ سوراخ در كف
مروری بر مدلهای مختلف رله LFL
واحد زمانهاي سوئيچينگ در جدول ذيل ثانيه ميباشد و بر مبناي برق با فركانس ۵۰ هرتز لحاظ گرديده است .در فركانس ۶۰ هرتز زمانهاي سوئيچينگ در حدود ۱۷ درصد كوتاه تر خواهد شد .
سفارشگذاری
لطفا در زمان سفارشگذاري، درخواست خود را بر اساس كدهاي اشاره شده در بخش فوق تنظيم و ارسال نمائيد.
متعلقات
طراحي بر پايه نصب سوكتي
– با دندانه هاي pg11 براي گلند كابلها AGM410490550
– 
با دندانه هاي M16 براي گلند كابلها AGM14.1
اطلاعات فنی رله LFL
AC 230 V –۱۵ / +۱۰ % | ولتاژ اصلي | مشخصات عمومي كنترلر LFL1. |
AC 100 V –۱۵ %…AC 110 V +10 % | ||
۵۰…۶۰ Hz ±۶ % | فركانس اصلي | |
T6,3H250V to DIN EN 60 127 | فيوزهاي داخلي دستگاه | |
max. 10 A (slow) | فيوزهاي ثانويه ( يدكي ) | |
تقريبا ۱ كيلوگرم | وزن LFL1…. | |
تقريبا ۱۶۵ گرم | وزن سوكت اصلي | |
به ديتاشيت ۷۷۱۲ مراجعه شود. | آشكارساز شعله از نوع QRA… | |
بصورت مستقل و توسط توليد كننده مجزا ساخته ميشود. | آشكارساز شعله از نوع ميله يونيزاسيون | |
با برق متناوب تقريبا معادل ۳.۵ ولت آمپر | مصرف انرژي | |
اختياري | موقعيت نصب | |
IP 40 به استثناء منطقه اتصالات الكتريكال | درجه حفاظت | |
ماگزيمم مقدار ۵ آمپر بصورت متوالي – مقدار پيك مجاز آن نيز مقدار ۲۰ آمپر براي مدت زمان ۲۰ ثانيه خواهد بود. | جريان ورودي به ترمينال يك | |
ماگزيمم مقدار ۴ آمپر بصورت متوالي – مقدار پيك مجاز آن نيز مقدار ۲۰ آمپر براي مدت زمان ۲۰ ثانيه خواهد بود. در نهايت مقدار مجاز ماگزيمم ۵ آمپر خواهد بود. | جريان ارسالي به ترمينالهاي ۳-۶-۷ و ۹ الي ۱۱ و ۱۵ الي۲۰ | |
۱ آمپر برق متناوب با ولتاژ ۲۵۰ ولت | ظرفيت سوئيچينگ اتصالات در كليه اتصالات | |
۱ آمپر برق متناوب با ولتاژ ۲۵۰ ولت | ظرفيت سوئيچينگ اتصالات بين ترمينال ۴ و ۵ | |
مينيمم ۱ آمپر برق متناوب با ولتاژ ۲۵۰ ولت | ظرفيت سوئيچينگ اتصالات بين ترمينال ۴ و ۱۲ | |
بستگي بميزان جريان بين پايه هاي ۱۶ الي ۱۹ دارد | ظرفيت سوئيچينگ اتصالات بين ترمينال ۴ و۱۴ | |
IP00 | درجه حفاظت | تجهيز AGM سوكتي |
ترمينال پيچي براي سيمهاي حداقل ۰.۵ ميليمتر مربع و حداكثر ۱.۵ ميليمتر مربع | اتصال سيمها | |
مناسب جهت سطح مقطع جانبي سيمهاي مرتبط | سرسيمها | |
مطابق با استاندارد DIN EN 60721-3-2 | حمل و نقل | شرايط محيطي |
class 3K5 | شرايط آب و هوايي | |
class 3M2 | شرايط مكانيكي | |
-۲۰…+۶۰ °C | محدوده دمايي مجاز | |
< 95 % r.h. | ميزان رطوبت مجاز | |
قرار گرفتن تجهيز در مجاورت شرايط شبنم –يخ زدگي و ورود آب به هيچ عنوان مجاز نميباشد . | ||
جريان متناوب با ولتاژ ۳۳۰ ولت با +ـ۱۰ ٪ اختلاف | ولتاژ ميله يونيزاسيون در زمان عملكرد و تست | مراقبت از شعله با ميله يونيزاسيون |
ماگزيمم ۰.۵ ميلي آمپر | جريان اتصال كوتاه | |
حداقل ۶ ميكرو آمپر | جريان يونيزاسيونيزاسيونيزاسيون مورد نياز | |
۵۰- ۰ ميكروآمپر | تجهيز پيشنهادي جهت اندازه گيري جريان | |
ماگزيمم ۸۰ متر ( توجه : استفاده از سيمهاي افشان مجاز نميباشد ) | طول مجاز كابلهاي ميله هاي يونيزاسيون درصورتي كه از كابلهاي نرمال و استقرار مجزا از ساير كابلها استفاده شود | |
ماگزيمم ۱۴۰ متر ( براي مثال كابلهاي فركانس بالا – در اين حالت ميبايست شيلدها به ترمينال ۲۲ متصل شوند ) | طول مجاز كابلهاي ميله هاي يونيزاسيون درصورتي كه از كابلهاي شيلد دار استفاده شود | |
جريان متناوب با ولتاژ ۳۳۰ ولت با +ـ۱۰ ٪ اختلاف | ولتاژ مورد نياز جهت عملكرد | مراقبت از شعله با QRA |
جريان متناوب با ولتاژ ۳۸۰ ولت با +ـ۱۰ ٪ اختلاف | ولتاژ مورد نياز جهت تست | |
حداقل ۷۰ ميكرو آمپر | جريان مورد نياز آشكارساز شعله | |
ماگزيمم ۶۸۰ ميكرو آمپر | جريان مورد نياز جهت عملكرد | |
ماگزيمم ۱۰۰۰ ميكرو آمپر (در زمان پيش تخليه و با ولتاژ بالا تست جهت كنترل وجود احتراق غير مجاز و وجود نورهاي مزاحم انجام ميشود ) | جريان مورد نياز جهت تست | |
ماگزيمم ۱۰۰ متر ( توجه : استفاده از سيمهاي افشان مجاز نميباشد ) | طول مجاز كابلهاي آشكارساز درصورتي كه از كابلهاي نرمال وبا استقرار مجزا از ساير كابلها استفاده شود | |
ماگزيمم ۲۰۰ متر ( براي مثال كابلهاي فركانس بالا – در اين حالت ميبايست شيلدها به ترمينال ۲۲ متصل شوند ) | طول مجاز كابلهاي حسگر درصورتي كه از كابلهاي شيلد دار استفاده شود | |
اندازه گيري جهت سنجش ميزان جريان آشكارساز | |
چشمي QRA | ميله يونيزاسيون |
 |  |
| :C خازن الكتروليتي ۱۰۰ الي ۴۷۰ ميكروفارادي ولتاژ مستقيم ۱۰ الي ۲۵ ولت | |
| :FE ميله يونيزاسيون | |
| :M ميكرومتر RI با مقاومت ماگزيمم ۵۰۰۰ اهم | |
عملکرد رله LFL
شعل دو مرحله اي پيلوت دائم |
 |
مشعل تدريجي پيلوت دائم |
 |
مشعل دو مرحله اي با پيلوت منقطع |
 |
عملکرد عمومی
قابليت هاي ذيل باعث گرديده تا جعبه كنترل مشعل LFL قادر به لحاظ نمودن موارد ايمني بيشتري گردد :
- آشكارساز ( چشمي ) و تست كننده حضور نورهاي مازاد در محفظه احتراق بلافاصله فعاليت خود را پس از تكميل بازه زماني t13 آغاز مينمايد . شيرهاي سوختي كه بطور كامل بسته نشده و داراي نشتي ميباشند،بلافاصله پس از تكميل بازه زماني t13 منجر به بروز فالت LOCKOUT خواهند شد. مدت زمان تست مذكور تنها زماني به اتمام خواهد رسيد كه در پروسه روشن شدن مجدد مشعل،زمان t1 مربوط به زمان پيش پاك سازي به اتمام برسد .
- مناسب ترين زمان و بهترين عملكرد سيستم مراقبت از شعله و مدار مربوطه، در مرحله روشن شدن مشعل ( پس از هر بار روشن شدن ) ميباشد.
- در خلال پروسه پس پاكسازي،تيغه هاي جعبه كنترل مشعل مربوط به شيرهاي برقي سوخت چك ميشوند تا از صحت عملكرد آنها و عدم خال زدن تيغه ها اطمينان حاصل گردد .
- فيوزهاي موجود در داخل جعبه كنترل مشعل ، آن را در مقابل بارهاي اضافي محافظت مينمايد.
كنترل نمودن عملكرد مشعل :
- امكان عملكرد مشعل با و يا بدون پس پاكسازي
- موتور هاي فنهايي كه جرياني حدود ۴ آمپر ميكشند ميتوانند بطور مستقيم به كنترلر متصل گردند. ميزان جريان در زمان راه اندازي ماگزيمم ۲۰ آمپر و براي مدت زمان ۲۰ ثانيه خواهد بود .
- ارسال سيگنالهاي خروجي مجزايي براي يك شير سوخت پيلوت پس از اتمام زمان ايمني دوم
- ارسال سيگنالهاي خروجي مجزايي براي مشخص شدن موقعيت اكچويتور و حالتهاي باز – بسته و مينيمم
- چك نمودن كنترلر دمپر هوا جهت حصول اطمينان از پيش پاكسازي با مقدار لازم هوا همواره
- حالتهاي ذيل نيز چك ميگردد :
—- وضعيتهاي دمپر بسته يا مينيمم در زمان روشن شدن <= حالت شعله كوتاه (Low fire)
—- وضعيت دمپر باز در آغاز پروسه پيش پاكسازي
—- حالت دمپر مينيمم در زمان اتمام پروسه پيش پاكسازي
درصورتيكه اكچويتور، دمپر هوا را در وضعيت مورد نياز قرار ندهد، پروسه روشن نمودن مشعل متوقف خواهد شد.
- ارسال ۲ سيگنال خروجي مجزا براي ايجاد شعله ها ۲ و ۳ يا كنترل مداوم حجم شعله
- زمانيكه كنترلر بار فعال ميشود، سيگنالهاي خروجي كنترلر براي اكچويتور بصورت الكتريكي و مجزا از كنترلر اصلي ارسال ميگردد .
- وجود امكانات ارتباطي جهت :
—- اعلام آلارم LOCKOUT در فاصله اي دورتر از مشعل
—- امكان ريست كنترلر در فاصله اي دورتر از مشعل
—- امكان خاموش نمودن اضطراري در فاصله اي دورتر از مشعل
- در كار با مشعلهاي داراي كنترلر سري ۰۱ و پيلوت دائم، زمان ايمني ميتواند از ۲.۵ ثانيه به ۵ ثانيه از طريق تغييرات در مدار الكتريكي، تغيير نمايد مشروط بر اينكه زمان ايمني طولاني تر مطابق با قوانين ايمني محلي باشد .
مراقبت از شعله :
- استفاده از ميله يونيزاسيون،در شبكه هاي برقي داراي اتصال زمين و يا فاقد اتصال زمين . در اين نوع پايش شعله، مدار الكتريكي به گونه اي طراحي ميشود كه اختلالات ايجادشده در جريان يونيزاسيونيزاسيونيزاسيون كه منشاء آن جرقه زن ميباشد، بر روي سيگنال شعله تاثيرات منفي نداشته باشد. اتصال كوتاه بين ميله يونيزاسيون و بدنه مشعل نميتواند سيگنالي شبيه به سيگنال شعله را ايجاد نمايد.
- امكان استفاده از سنسور UV در QRA ( مشعلهاي گازي و گازوئيلي )
- امكان استفاده همزمان از ميله يونيزاسيون و QRA ( براي مثال در مشعلهاي پيلوت منقطع )
پيش شرط هاي راه اندازي :
- در صورتيكه در زمان راه اندازي سيگنالهاي مورد نياز ورودي به كنترلر دريافت نشوند،كنترلر مشعل پروسه راه اندازي را بر روي نقاط مشخص شده با سيمبل هاي خاص متوقف كرده و سيگنال فالت LOCKOUT را صادر مينمايد . سيمبولهاي اشاره شده در اين ديتا شيت مشابه با سيمبلهاي موجود در نمايشگر LOCKOUT كنترلر ميباشند.
پيش شرط هاي راه اندازي مشعل :
- جعبه كنترل مشعل ميبايست ريست شود .
- سكوئنس سوئيچ كنترلر ميبايست در وضعيت شروع قرار گيرد .( ولتاژ در ترمينالهاي ۴ و ۱۱ حاضر و دمپر هوا در وضعيت بسته قرار داشته باشد.)
- سوئيچ پايان ( Z ) ميبايست در وضعيت بسته ولتاژ را از ترمينال ۱۱ به ۸ تغذيه نمايد .
- اتصال سنسور دما ( ترموستات دما ) و فشار ( W ) و ساير تجهيزات سوئيچينگ كه بين ترمينال ۱۲ و (( LP )) قرار دارند، ميبايست بسته شوند ( متصل گردند ) (( براي مثال تيغه هاي كنترلر دماي روغن پيشگرم كن ))
- ترمينال ۴ ميبايست برق داشته باشد .
مراحل راه اندازي :
A فرمان راه اندازي صادر ميشود .
A-B پروسه راه اندازي
B مشعل در نقطه شروع كاركرد قرار دارد .
B-C مشعل در حال كار ميباشد.
C خاموش شدن كنترل شده مشعل كه بنا به سيگنال دريافتي ازكنترل بار (( R )) انجام شده است.
C-D سكوئنس سوئيچ، حركت خود را جهت رسيدن به نقطه استارت A آغاز ميكند، پس پاكسازي در طول مدت خاموش بودن مشعل انجام گرفته و فقط پايه هاي ۱۱ و ۱۲ برق دار بوده و دمپر هوا در وضعيت بسته قرار دارد كه توسط سوئيچ (( z )) اكچويتور مشخص شده است .مطابق با توضيحات قبلي و بدليل فعالي شدن آشكار ساز شعله، مدار مرتبط برقدار خواهد بود ( ترمينال ۲۲/۲۳ و ۲۲/۲۴ )
A فرمان راه اندازي توسط كليد R ( ترموستات دما يا سنسور فشار )صادر ميشود . ( كليد R لوپ كنترلي بين ترمينالهاي ۴ و ۵ را ميبندد . )
– سكوئنس سوئيچ شروع به چرخش ميكند
— برق مربوط به فن بلافاصله و از طريق ترمينال شماره ۶ تامين ميگردد و فقط پيش پاكسازي انجام ميگردد.
—پيش پاكسازي و پس پاكسازي : پس از اتمام بازه زماني t7 برق فن موتور و يا فن نصب شده بر روي دودكش از طريق ترمينال ۷ وصل ميشود .
- پس از تكميل بازه زماني t16 دستور باز شدن دمپر هوا از طريق ترمينال ۹ دريافت ميشود .
- در طول بازه زماني تثبيت موقعيتها، ترمينال ۸ برقدار نميشود .
- سكوئنس سوئيچ حركت خود را تنها درصورتي ادامه ميدهد كه دمپر هوا بصورت كامل باز گردد .
t1 زمان پيش پاكسازي با دمپر كاملا باز
- در خلال بازه زماني t1 صحت عملكرد مدار مراقبت از شعله تست ميگردد
- درصورتيكه نتيجه تست موفقيت آميز نباشد، رله مشعل وضعيت LOCKOUT را اعلام خواهد نمود .
درفاصله زماني كوتاهي از آغاز t1 ، پرشر سوئيچ هوا ميبايست از پايه ۱۳ ترمينال به پايه ۱۴ تغيير وضعيت دهد .در غير اينصورت كنترلر مشعل وضعيت LOCKOUT را اعلام خواهد نمود و مجددا تست فشار هوا انجام خواهد گرديد .
بطور همزمان ترمينال ۱۴ ميبايست بصورت برقدار تا زمانيكه ترانس جرقه زن عمل نموده و گاز پيلوت وارد مدار شود، باقي بماند.
پس از اتمام بازه زماني پيش پاكسازي، كنترلر مشعل، دمپر هوا را در از طريق ترمينال ۱۰ و توسط سوئيچ اضافي كنترلر دمپر هوا ( m )در حالت مينيم شعله قرار ميدهد.
در بازه زماني تثبيت موقعيتها، سكوئنس سوئيچ مجددا مي ايستد. بعد از بازه زماني كوتاهي سكوئنس سوئيچ، سوئيچ كنترل مشعل را تحريك خواهد نمود .اين بدان معني است كه سيگنالهاي مرتبط با موقعيتها كه از طريق ترمينال ۸ ارسال ميگردد،تاثيري بر روي مراحل استارت بعدي مشعل نخواهد داشت .
t5 زمان وقفه
- پس از اتمام بازه زماني t5 برق به ترمينال ۲۰ وصل ميگردد. بطور همزمان خروجي هاي كنترلر ۹ الي ۱۱ و ورودي ۸ از ساير بخشهاي جعبه كنترل مشعل بصورت گالوانيكي ايزوله ميشوند. در چنين وضعيتي LFL1… در مقابل برگشت ولتاژ از لوپ كنترلي برق محافظت خواهد شد .
- سكوئنس راه اندازي LFL1… پس از ارسال سيگنال كنترل بار از ترمينال ۲۰ به پايان ميرسد.
- پس از مدت زمان معين و طي زمان وقفه ( كه در اين بازه زماني اتصالات كنترلر تغيير وضعيت نداده اند ) سكوئنس سويئچ بطور خود كار خاموش ميشود.
مشعلهاي پيلوت دائم :
TSA زمان ايمني احتراق ( پس از اتمام بازه زماني TSA سيگنال شعله ميبايست در ترمينال ۲۲ دريافت گردد.سيگنال مذكور تا زمانيكه مشعل بصورت كنترل شده خاموش ميگردد، نبايد قطع گردد . در غير اينصورت فالت LOCKOUT خواهيم داشت )
t3 زمان پيش احتراق ( فعال شدن ترانس جرقه زن ) سوخت بواسطه سيگنال دريافتي از ترمينال ۱۸ توسط شير برقي مربوطه منتشر ميگردد .
t4 زمان وقفه بين فعال سازي شير برقي ۱ و شير برقي ۲ يا زمان وقفه بين فعالي سازي شير برقي ۱ و كنترلر بار
- در پايان بازه زماني t4 ترمينال ۱۹ برقدار خواهد بود .
- اتصال برق ، شير برقي شماره۲ به سوئيچ كمكي اكچويتور ( V ) نيز متصل شده است .
مشعلهاي پيلوت منقطع :
t3 زمان پيش احتراق
t3′ زمان آزاد سازي سوخت و روشن شدن شعله پيلوت از طريق ترمينال ۱۷
TSA زمان ايمني احتراق
TSA’ پس از اتمام بازه زماني TSA سيگنال شعله ميبايست در ترمينال ۲۲ دريافت گردد.سيگنال مذكور تا زمانيكه مشعل بصورت كنترل شده خاموش ميگردد، نبايد قطع گردد . در غير اينصورت فالت LOCKOUT خواهيم داشت
t4 وقفه زماني بين فعال شدن شير برقي پيلوت و شير برقي اصلي
t4′ مدت زمان وقفه تا آزاد سازي سوخت از طريق فعال شدن شير برقي بوسيله ترمينال ۱۹و تشكيل شعله اصلي مشعل
t9 زمان ايمني احتراق ثانويه
در خلال بازه زماني ايمني احتراق ثانويه، شعله اصلي بوسيله شعله پيلوت راه اندازي شده و بلافاصله پس از قطع برق ترمينال ۱۷ شير برقي پيلوت بسته ميشود .
B مشعل آغاز به فعاليت مينمايد .
B-C مشعل در حال كاركردن است :
- در طول مدت كاركرد مشعل و بنا به ميزان تقاضا، كنترلر بار (LR ) مشعل را در وضعيت هاي شعله كوتاه و شعله بلند قرار خواهد داد .
- ايجاد شعله بلند توسط سوئيچهاي كمكي موجود در اكچويتور ( V ) امكان پذير ميگردد .
- در صورت عدم روئيت شعله در خلال بازه زماني عملكرد مشعل توسط سيستم مراقبت از شعله، بلافاصه فالت LOCKOUT اعلام خواهد گرديد.
C مشعل بصورت كنترل شده خاموش ميگردد.
در خاموش شدن كنترل شده مشعل، كليه شيرهاي برقي سوخت بسته خواهند شد. در همين زمان سكوئنس سوئيچ شروع به فعاليت نموده و برنامه t6 آغاز خواهد گرديد .
C-D سكوئنس سوئيچ حركت خود را جهت رسيدن به وضعيت استارت ( نقطه A ) آغاز مينمايد.
t6 زمان پاكسازي محفظه احتراق پس از اتمام احتراق ( زمان پس پاكسازي )
- متور فن M2 توسط ترمينال ۷ برقدار ميگردد
- پس از گذشت مدت زمان كوتاهي از آغاز زمان t6 ترمينال ۱۰ برقدار ميگردد.( موتور دمپر هوا در وضعيت مينيمم خود قرار ميگيرد.)
- دمپر موتور هوا فقط پس از اتمام زمان t6 در حالت كاملا بسته خود قرار ميگيرد .( از طريق سيگنال كنترلي ترمينال ۱۱)
- در طول بازه زماني ذكر شده كه مشعل نيز در آن بازه خاموش ميباشد، ترمينال ۱۱ برقدار باقي ميماند .
t13 زمان مجاز پس از احتراق ( در طول اين بازه زمانيt13 ، ورودي سيگنال شعله ميتواند كماكان سيگنال وجود شعله را دريافت نمايد و مشعل در اين بازه زماني فالت LOCKOUT صادر نخواهد نمود .
D-A پايان پروسه كنترل ( آغاز پروسه كنترل جديد )
بزودي سكوئنس سوئيچ به وضعيت آغاز پروسه كنترل جديد خود خواهد رسيد – در نتيجه سكوئنس سوئيچ بصورت اتوماتيك خاموش خواهد شد و تست حضور نورهاي مزاحم در محفظه احتراق و توسط چشمي مشعل آغاز ميگردد .
در خلال بازه زماني كه مشعل خاموش ميباشد، مدار الكتريكي كنترلي پايش شعله كماكان برقدار باقي ميماند و ارسال سيگنال روئيت شعله در محفظه احتراق براي چند ثانيه بلافاصله منجر به صدور فالت LOCKOUT خواهد گرديد .
دريافت سيگنالهاي كوتاه مدت در آشكار سازهاي شعله نوع UV كه ميتواند با منشاء هاي محيطي اتفاق بيفتد، باعث صدور فالت LOCKOUT نخواهد گرديد .
بازه هاي زماني TSA’ و t3′ و t4′ فقط در كنترلر هاي سري ۰۱ وجود دارد .
مراحل كنترل در زمان وقوع فالت و نشانه هاي LOCKOUT :
در زمان وقوع هر نوع ايرادي، سكوئنس سوئيچ از حركت خواهد ايستاد و نماد بروز مشكل در نمايشگر LOCKOUTقابل روئيت خواهد بود . نشانه هاي قابل روئيت در نمايشگر ميتواند نشانه اي از بروز ايرادات ذيل باشد :
| دارهاي كنترلي( غالبا موارد پيش شرط جهت روشن شدن مشعل ) بسته نشده است. | عدم حركت |  |
وجود نورهاي مزاحم و اضافي بروز فالت LOCKOUT در خلال و يا بعد از اتمام پروسه كنترل مانند : – شعله اي كه كماكان پس از اتمام پروسه احتراق خاموش نشده باشد . – وجود نشتي در شيرهاي سوخت – وجود ايراد در مدار كنترلي پايش شعله | ||
| ترمينال ۸ هنوز سيگنال باز بودن دمپر هوا را از سوئيچ a دريافت نگرده است . | وقفه در مرحله آغازين فعاليت كنترلر |  |
| ترمينال ۶ و ۷ و ۱۴ كماكان تا زمان رفع كامل ايراد برقدار باقي خواهد ماند | ||
| سنسور چك فشار هوا ( پرشر سوئيچ ) هيچ سيگنالي ارسال نمينمايد ( فشار هوايي وجود ندارد .) | LOCKOUT | P |
| از بين رفتن فشار هوا پس از دريافت سيگنال مربوطه از طريق پرشر سوئيچ در كنترلر | ||
| وجود ايراد در مدار كنترلي مراقبت از شعله | LOCKOUT |  |
| ترمينال ۸ سيگنال مربوط به وضعيت شعله كوتاه (Low fire) را از سوئيچ كمكي m دريافت نگرده است . | وقفه در مرحله آغازين فعاليت كنترلر |  |
| ترمينال ۶ و ۷ و ۱۴ كماكان تا زمان رفع كامل ايراد برقدار باقي خواهد ماند | ||
| عدم وجود سيگنال ايمني روئيت شعله علي رغم تكميل بازه زماني TSA | LOCKOUT | ۱ |
| عدم وجود سيگنال روئيت شعله در پايان بازه زماني ايمني دوم ( سيگنال روئيت شعله، شعله اصلي در مشعلهاي پيلوت منقطع ) | LOCKOUT | ۲ |
| قطع سيگنال روئيت شعله در حين كاركرد مشعل | LOCKOUT | | |
تعمیرات تخصصی رله های LFL
درصورتيكه فالت LOCKOUT در زمانهايي خارج از فاصله زماني بين آغاز راه اندازي و فعاليت جرقه زن اتفاق بيفتد، توسط نمايشگر و نشانه هاي توضيح داده شده فوق قابل روئيت نخواهد بود و معمولا علت بروز مشكل، ارسال سيگنالهاي روئيت شعله پيش از موعد مقرر ميباشد .
نمايشگر LOCKOUT :
a –b مراحل آغازين
b –b’ مرحله بدون فعاليت
b (b’)-a برنامه پس پاكسازي
درصورت بروز فالت LOCKOUT كنترلر مشعل ميتواند بلافاصله ريست شود :
- دكمه ريست موجود بر روي كنترلر ( را كه روي نمايشگر LOCKOUT قرار دارد ) بيش از ۱۰ ثانيه بصورت ممتد فشار ندهيد.
سكوئنس سوئيچ هميشه در حالتهاي ذيل به موقعيت شروع خود بازميگردد :
- پس از ريست شدن
- پس از اصلاح و رفع فالتي كه منجر به خاموش شدن تجهيز شده است .
- پس از هر بار قطع برق
در خلال هر يك از بازه هاي زماني فوق ، فقط برق پايه هاي ۷ و ۹ الي ۱۱ بر قرار ميباشد .
سپس LFL1 … مجددا پروسه كنترلي راه اندازي جديدي را براي مشعل آغاز خواهد نمود .
نمودارهاي تاخر و تقدم اتصالات :
نمودار اتصالات :
دكمه ريست LOCKOUT را براي بيش از ۱۰ ثانيه فشرده نگاه نداريد.
درخصوص تعيين نحوه اتصالات و كانكشنهاي safety shutoff valve مطابق با نقشه هاي ارائه شده توسط سازنده مشعل اقدام فرمائيد .
ترتيب اجراي برنامه :
(( TSA’ )) و (( T3′ )) و (( T4′ )) :
اين بازه هاي زماني فقط در كنترلرهاي مشعل سري ۰۱ ( LFL1.335 – LFL1.635- LFL1.638 ) كاربرد دارند . بازه هاي زماني مذكور در كنترلر هاي سري ۰۲ بعد از ساخت بادامكهاي مدل X و VIII كه سوئيچينك همزمان انجام ميدهند، كاربرد ندارند .
علائم اختصاری
| a | سوئيچ پاياني تبديل كننده مربوط به وضعيت باز دمپر هوا | m | سوئيچ تبديل كننده پايانيبراي موقعيت مينيمم دمپر هوا |
| AL | تجهيز اخطار LOCKOUT از راه دور | M.. | موتور فن يا ساير موتورهاي موجود در مشعل |
| AR | رله كنترل بار با تيغه هاي مربوطه ((… ar)) | NTC | رزيستور NTC |
| AS | فيوز كنترلر | QRA. | حسگر UV |
| BR | رله LOCKOUT با تيغه هاي مرتبط (( br…)) | R | ترموستات يا پرشر استات كنترل كننده فعاليت مشعل |
| BV | شير سوخت | RV | شيرهاي برقي موتوري |
| bv | تيغه كنترلر مربوط به وضعيت بسته شيرهاي سوخت | S | فيوز |
| d… | كنتاكتور يا رله | SA | اكچويتور دمپر هوا |
| EK.. | دكمه ريست LOCKOUT | SB | ليميت ايمني |
| FE | پراب ميله يونيزاسيون | SM | موتور سنكرون سكوئنس سوئيچ |
| FR | رله شعله و تيغه هاي مرتبط (( fr… )) | v | در داخل اكچويتور: سوئيچ كمكي تبديل كننده موقعيت ( وابسته به ميزان گاز خارج شده ) |
| GP | پرشر سوئيچ گاز | V | آمپيلي فاير سيگنال شعله |
| H | ايزولاتور اصلي ( كليد برق اصلي ) | W | ترموستات ليميت و يا پرشر سوئيچ |
| L1 | لامپ اعلام سيگنال فالت | z | در داخل اكچويتور : سوئيچ پاياني براي موقعيت بسته دمپر هوا |
| L3 | نشان دهنده آمادگي عملكرد سيستم | Z | ترانس جرقه زن |
| LK | دمپر هوا | ZBV | شير گاز پيلوت |
| LP | پرشر سوئيچ هوا | ||
| LR | كنترلر بار |
سيگنالهاي كنترلي ارسالي از LFL1…
سيگنالهاي مجاز ورودي
سيگنالهاي ورودي مورد نياز
در صورتيكه سيگنالهاي فوق در خلال يا حضور نداشته باشند، كنترلر مشعل در بدو حركت متوقف شده و يا فالت LOCKOUT را صادر خواهد نمود .
شيرهايي كه اين علامت برو روي آنها است ، در مشعلهاي با پيلوت دائمي در دسترس ميباشند.
شيرهايي كه اين علامت برو روي آنها است ، در مشعلهاي با پيلوت منقطع در دسترس ميباشند.
(۱)سيگنال ورودي براي افزايش ولتاژ كاركرد QRA… در زمان تست چشمي .
(۲)سيگنال ورودي جهت برقدار نمودن رله كنترل شعله در خلال تست عملكرد و روئيت شعله و در خلال زمان ايمني (( TSA))
| SA | زمان ايمني احتراق |
| TSA’ | زمان ايمني احتراق و يا زمان ايمني اوليه ( شروع به فعاليت مشعلهاي پيلوت دار ) |
| t1 | زمان پيش پاكسازي با دمپر كاملا باز |
| t3 | زمان پيش احتراق ( تشكيل شعله پيلوت ) |
| t4 | وقفه بين برقدار شدن ترمينالهاي ۱۸ و ۱۹ |
| t4′ | وقفه از شروع زمان ايمني اوليه ( TSA’ ) و برقدار شدن ترمينال ۱۹ |
| t5 | وقفه بين برقدار شدن ترمينالهاي ۱۹ و ۲۰ |
| t6 | زمان پس پاكسازي با موتور M2 |
| t7 | وقفه بين دستور روشن شدن و برقدار شدن ترمينال ۷ ( تاخير زماني استارت موتور M2 ) |
| t8 | مدت زمان مورد نياز جهت روشن شدن مشعل ( بدون لحاظ نمودن بازه هاي زماني t11 و t12 ) |
| t9 | زمان ايمني ثانويه براي مشعلهاي داراي شعله پيلوت |
| t10 | وقفه بين زمان استارت و زمان چك نمودن فشار هوا، باستثناي زمان فعاليت دمپر هوا |
| t11 | مدت زمان فعاليت دمپر هوا جهت بازنمودن كامل |
| t13 | مدت زمان فعاليت دمپر هوا جهت رسيدن به نقطه مينيمم (( LOW FIRE )) |
| t16 | وقفه زماني جهت صادر نمودن فرمان باز شدن دمپر هوا |
| t20 | وقفه زماني جهت خاموش شدن خودكار سكوئنس سوئيچ بعد از استارت مشعل |
مثالی از اتصالات و مدارها :
دو برابر نمودن زمان ايمني در مشعلهاي با پيلوت دائم :
- اين مسئله فقط در كنترلر هاي سري ۰۱ امكان پذير ميباشد.
- اين مدار نوع ارتباط ترمينالهاي ۱۸ و ۱۷ را تغيير داده و زمان پيش احتراق را ۵۰ درصد كاهش ميدهد
بسط دادن زمان ايمني فقط درصورتي مجاز خواهد بود كه مطابق با استانداردهاي ملي باشد.
مشعلهاي فاقد دمپر هوا :
در مشعلهاي فاقد دمپر هوا ( و يا داراي دمپر هوايي كه فاقد ارتباط با رله كنترلر مشعل ميباشد ) ترمينالهاي ۸ و ۶ ميبايست بيكديگر لينك شود و در غير اينصورت كنترلر به مشعل اجازه روشن شدن نخواهد داد .
مشعل دو مرحله ای پیلوت دائم
كنترلر بار در اين حالت داراي ۲ تيغه ارتباطي خواهد بود .دمپر هوا در بازه زماني خاموش بودن مشعل كاملا بسته خواهد بود .
كنترلر اكچويتور (( SA )) مطابق با مدارهاي تك سيم
مشعل تدریجی پیلوت دائم
مشعلهاي تدريجي پيلوت دائم :
كنترلر بار در اين حالت توسط كنترلري تدريجي كه بصورت گالوانيكي از ساير تيغه هاي كنترلر عايق گرديده است، در جهت هاي مورد نياز و در راستاي باز و بسته شدن دمپر ها عمل خواهد نمود . دمپر هوا در طول بازه زماني خاموش بودن مشعل بصورت كامل بسته خواهد بود .
مشعل دو مرحله ای با پیلوت منقطع
مشعل در اين حالت داراي پيلوت منقطع ميباشد . كنترل و پايش شعله توسط كنترلر سري ۰۱ انجام ميگردد . دمپر هوا در طول بازه زماني خاموش بودن مشعل بصورت كامل بسته خواهد بود .
مشخصات ابعادی رله LFL
كليه ابعاد به ميليمتر ميباشد .
LFL1… با AGM… سوكتي
AGM… طرح سوكتي با سوراخهاي داراي دندانه هاي pg11 يا M16
تعمیرات تخصصی رله های LFL
| ترجمه – گردآوری و تدوین : مهندس حسن خلخالی (مدیر عامل شرکت اعتلای صنعت پارس) *کپی برداری از مطالب فوق در صورت ذکر منبع بلامانع است * |
لینک دانلود PDF مقاله تشریح رله SIEMENS LFL :
- نوشته شده در مقالات
مشعلهای Recuperative چگونه کار میکنند؟
تکنولوژی مشعلهایی با راندمان بالا
مشخص نمودن پتانسیل های کاهش مصرف انرژی در مشعلهای گازسوز و بهره برداری از آنها
راندمان حرارتی کوره های عملیات حرارتی که از سوخت گاز بهره میبرند به میزان بسیار چشمگیری به کیفیت و طراحی مشعلهایی بازمیگردد که در آنها کوره ها مورد استفاده قرار گرفته اند . اغلب اوقات بدلیل مغایرتهای زمان فعالیت و یا شرایط نامناسب موجود، مشعلها نمیتوانند توانمندیهای بالقوه خود را نشان دهند.در ادامه و به کمک چندین مثال عملی نشان خواهیم داد که چگونه در یک سیستم مصارف غیر واقعی ایجاد شده و منجر میگردد تا از عملکرد با راندمان بالای سیستم جلوگیری شود .
۱-تنظیمات مشعل :
بدون توجه به این مسئله که شما چه نوع مشعلی را به کار میبرید، مشعلی مدرن با قابلیت بازیافت حرارت و یا مشعلی ساده و بدون توجه به این مسئله که آیا شعله با مواد داخل کوره مستقیما در تماس است و یا غیر مستقیم، نسبت هوا مهمترین پارامتری است که میتواند بر روی راندمان کاری مشعل شما و در هر پروسه ای تاثیر بسزایی داشته باشد . تشخیص مقدار نسبت هوا نیز براحتی و از طریق آنالیز محصولات احتراق قابل حصول میباشد . لطفا توجه داشته باشید که آنالیز محصولات احتراق در شرایط واقعی خط تولید ( دمای تولیدی و سایر شرایط تولیدی دیگر همچون شعله کوتاه و یا بلند ) اندازه گیری شود .
تعیین نسبت هوا از طریق اندازه گیری مقدار اکسیژن موجود در محصولات احتراق خروجی از دودکش (Ko2) و به کمک فرمول ذیل قابل محاسبه خواهد بود :
l = 0.21/(0.21-Ko2)
در عملکرد استاندارد مشعلها مقدار نسبت هوا بین ۱.۰۵ الی ۱.۲ ( کمی بالاتر از نسبت استویکیومتریک ) متناسب با مقدار اکسیژن قرائت شده از دودکش ( بین ۱.۰ الی ۳.۵ درصد ) میباشد. در نسبتهای هوای بالاتر از ۱.۰ هوای اضافی وارد شده به محفظه احتراق میبایست گرم شده و بدون انجام فعالیت خاصی محفظه احتراق را ترک کند. همچنین درصورت افزایش دما در محفظه احتراق مقدار مصرف سوخت نیز به شکل محسوسی افزایش خواهد یافت.
Air ratio λ
شکل ۱ : تاثیر تغییرات نسبت هوا و تغییرات دمای کوره بر روی افزایش مصرف سوخت کاملا قابل روئیت و محاسبه میباشد. همچنین درصورتیکه مقدار نسبت هوا کمتر از مقدار نسبت هوای استویکیومتریک ( ۱ ) باشد، علاوه بر افزایش خطر مسمومیت گاز منوکسید کربن، با توجه به شکل فوق مصرف انرژی به شکل ملموس تری افزایش خواهد یافت . در این شرایط نیز عطف به نمودارهای فوق، تاثیر تغییر نسبت هوا در افزایش مصرف سوخت واضح و مبرهن است.
۲-پیکربندی مشعل :
مطابق با شکل ذیل تحقق اختلاط مناسب بین سوخت و هوا درصورتیکه هیچ ارتباطی بین خطوط گاز و هوا نیز وجود نداشته باشد، امکان پذیر میباشد. مقادیر سوخت گاز و هوا براحتی و توسط اپراتور قابل تنظیم میباشند. شیرهای برقی مشعل طی فرآیند روشن شدن، به سرعت باز میشوند و مشعل با بیشترین ظرفیت حرارتی و بلندترین طول شعله خود شروع به کار مینماید.این مسئله حصول احتراق کامل را حتی در سیکلهای عملکردی کوتاه تضمین مینماید. داشتن یک پروسه احتراق ایمن و استاندارد مستلزم بکارگیری تجهیزات استاندارد برای این نوع مشعلها میباشد و لذا به همین دلیل مشعلهای NOXMATمطابق با شرایط استاندارد تا ظرفیت۱۲۰ KWطراحی و تجهیز شده اند .
شکل ۲ – در این شکل مشعل NOXMAT مدل HGBE با قابل استارت سرد قابل روئیت میباشد که در راستای استاندارد سازی با شیرهای سوخت و هوا – کنترلر مشعل تجهیز شده اند .شکل واقعی مشعل در سمت چپ ( بدون وجود هوای خنک کننده و گیج فشار ) و شکل شماتیک آن در سمت راست قابل روئیت میباشد.
۳- سیکل زمانیکارکرد یک مشعل :
فوائد عملکرد مشعل فوق الذکر زمانی مشخص تر خواهد شد که مراحل کارکرد آن را از زمان باز شدن شیر هوا جهت شروع احتراق، طی فرآیند احتراق، خاموش شدن مشعل و آزاد سازی دوباره هوا جهت شروع احتراق بعدی، بخوبی بررسی کنیم. مراحل اشاره شده و تغغیرات آن را در صنعت میتوانید در شکلهای ۳a الی ۳d ببینید.
مقدار هوای اضافی ( مصرف سوخت بیشتر ) را زمانیکه مشعل در وضعیت شعله کامل خود قرار دارد و کلیه مشعلها طی مدت زمان طولانی بدون وقفه در وضعیت روشن قرار دارند، نمیتوان تعیین کرد.
۴-فشار خطوط حامل انرژی :
برای اینکه شاهد کارکرد مشعل با راندمان بالا باشیم، ضروری و حیاتی است که فشار خطوط سوخت و هوا در مجاری ورودی به مشعل ثابت بوده و نهایتا حدود ۵% نسبت به مقادیر تعیین شده توسط تولید کننده مشعل نوسان داشته باشد. در واقعیت و در کوره هایی که همزمان از مشعلهای متعددی بهره میبرند، نوسانات فشار در خطوط اشاره شده خیلی غیر معمول بنظر نمیرسد. برای رفع این نقیصه نیز براحتی میتوان از تلکنولوژی های جدید همچون تغییر سرعت فن جهت تثبیت فشار استفاده نمود و علاوه بر حل مشکل مذکور از امکان ذخیره سازی انرژی در زمانهایی که مشعلها در وضعیت شعله کوتاه نیز قراردارند، بهره مند شد .
همچنین جهت تثبیت فشار سوخت در مجاری ورودی به هر مشعل، در کوره های عملیات حرارتی که دارای مشعلهای متعدد هستند سعی میگردد تا با استقرار خط مرکزی تزریق سوخت شامل تثبیت کننده فشار – شیر قطع ایمن و سیستم اندازه گیری کننده مصرف سوخت، بر مشکل نوسانات احتمالی فشار سوخت نیز غالب شویم.
در مثالی بسیار کاربردی و جالب در شکل ۴ مشعلی را میتوانید ببینید که میتواند با فشاری بین ۴۷.۵ mbar الی ۵۲.۵ mbar فعالیت کند. درصورت انتخاب یک رگولاتور صحیح و مناسب ( ۱ ) میتوانیم مقدار فشار مناسب ۵۰ mbar را در ورودی مشعل تضمین نماییم. با انتخاب سایز مناسب شیر برقی ها ( ۳) و کلکتور پس از آن (۴) نیز میتوانیم امیدوار باشیم که شاهد افت فشار زیاد گاز پس از عبور از آنها نباشیم. در قسمت دیگر شاهد یک کنتور توربینی هستیم که درصورت انتخاب صحیح آن و در زمانهای اوج مصرف میتواند منجر به ایجاد افت فشاری بین ۱۰ mbar الی ۱۵ mbar گردد.
در این صورت و با توجه به جدول نشان داده شده در شکل ذیل متوجه خواهیم شده که فشار گاز در ورودی مشعل بین ۴۹.۹ mbar الی ۳۴.۳ mbar تغییر خواهد کرد. در نهایت مقدار نسبت هوا ( افزایش مصرف سوخت ) با افزایش تعداد مشعلهای در حال کار افزایش خواهد یافت .
شکل ۴ : جدول تغییرات فشار
مزیت استفاده از تثبیت کننده فشار – تجهیزات ایمنی و کنتور که در شکل ۴ به آن اشاره کردیم با بررسی شکل شماره ۵ بسیار واضح تر خواهد شد. حال به شکل ۵ مراجعه فرمائید . منحنی نقطه چین، نشان دهنده دمای setpoint میباشد و منحنی سبز رنگ نیز نشان دهنده دمای واقعی یک کوره عملیات حرارتی است . فشار هوای احتراق نیز به رنگ آبی تیره نشان داده شده و روی عدد ۸۰ mbar تثبیت شده است. وضعیت خاموش یا روشن بودن مشعلها نیز بر اساس نمودار سیاه رنگ قابل بررسی است . فشار گاز ورودی به مشعلها ( منحنی زرد رنگ ) میبایست روی عدد ۵۰ mbar تثبیت گردد ولی با توجه به تعداد مشعلهای روشن و تغییر وضعیت آنها، نوسان مینماید. وضعیت مقدار نسبت هوا l = 1.15 نیز با رنگ آبی قابل ردیابی است . با بررسی منحنی مذکور ( محدوده قرمز رنگ مربوط به افزایش مصرف سوخت ) به راحتی میتوان پی برد که میزان افزایش مصرف چقدر تغییر پیدا خواهد کرد.
شکل ۵ : بررسی تغییرات پارامترهای مشعل در طول زمان
در مثال فوق الذکر درصورتیکه قیمت گاز را ۰.۰۴ Euro/KWhدر نظر بگیریم، بدلیل عدم تثبیت فشارها، میبایست سالانه حدود ۲۰/۰۰۰ Euro هزینه بابت افزایش مصرف سوخت اتلاف انرژی پرداخت نماییم.
مدیریت صحیح حاملهای انرژی و تثبیت فشارها میتواند از بروز اتلاف هزینه هایی اینچنینی جلوگیری نماید .
۵-مشعلهای بازیافت کننده حرارت:
علاوه بر راه حلهای مختلفی که برای کاهش مصرف انرژی وجود دارند، یکی از راهکارها بازیافت حرارت از محصولات داغ احتراق خروجی از کوره و پیشگرم نمودن هوای مورد نیاز احتراق توسط آن میباشد. جهت اجرایی نمودن این راهکار دو روش وجود دارد :
– بکارگیری سیستم و مکانیزم بازیافت کننده حرارت مرکزی ( Central Recuperator )
– استفاده از مشعلهای بازیافت کننده حرارت ( Recuperative Burner )
شکل ۶ : نمودار بررسی تاثیر پیشگرم نمودن هوای احتراق به روشهای مختلف بر روی کاهش مصرف انرژی
لطفا به شکل شماره ۶ دقت فرمائید . در این شکل مقدار انرژی قابل ذخیره سازی در صورت پیش گرم کردن هوای احتراق براساس دماهای مختلف کوره های متنوع ( Furnace chamber temperature )و میزان گرم شدن هوای مورد نیاز احتراق ( Air Pre Heating ) بیان شده است. به یاد داشته باشیم که کاهش تولید گاز CO2 منوط به کاهش مصرف سوخت نیز میباشد. توجه به این نکته بسیار ضروری است که در صورت پیش گرم نمودن هوای مورد نیاز احتراق بصورت غیر متمرکز و استفاده از مشعلهای دارای قابلیت بازیافت حرارت منجر خواهد گردید تا هوای بیشتری و با کیفیت بهتری پیش گرم شده و شاهد کاهش مصرف سوخت بیشتری باشیم.
توجه داشته باشید که هزینه تعویض مشعلها نه تنها از محل کاهش مصرف سوخت، بلکه از طریق کاهش هزینه های تعمیراتی و افزایش مدت زمان کاربری کوره ها و مشعلها براحتی قابل تامین خواهد بود . به همین دلیل امروز شاهد اقبال عمومی جهت جایگزینی مشعلهای قدیمی و نوسازی کوره ها میباشیم. درصورت استفاده از مشعلهای بازیافت کننده حرارت در مثال اشاره شده در شکل ۵ شما میتوانید هر سال حدود ۲۵۰۰۰ Euro کاهش هزینه ایجاد نمائید .
ترجمه : مهندس حسن خلخالی (کپی برداری از مطالب فوق در صورت ذکر منبع بلامانع است )
منبع : مستندات شرکت NOXMAT
- نوشته شده در مقالات
ارتباط بین فن مشعل و افت فشار محفظه احتراق چیست ؟
هه ما میدانیم که هوای مورد نیاز مشعل کاملا به مقدار سوخت مصرفی آن بستگی دارد و زمانیکه نیاز به مصرف سوخت بیشتری
- نوشته شده در مقالات
روش های پایش شعله ۲
خاصيت تشعشع شعله :
بهره برداري از تشعشعات منتشره از شعله يکي از غالب ترين روشهاي تشخيص شعله در صنايع ميباشد. خاصيت تشعشعي شعله منجر به تحريک سنسورهاي اپتيکال خواهد شد.با توجه به نياز به تشخيص سريع اختلالات احتمالي درشعله ( بالاخص در صنايع حساس و بزرگ ) بکارگيري سنسورهاي الکترونيکي در صدر درخواستها قرار دارد. بسته به نوع سوخت مصرفي و ظرفيت مشعل، زمان تشخيص عيوب احتمالي در شعله از ۱ ثانيه الي ۴ ثانيه متغير ميباشد.
تشعشعات منتشره از شعله ها در بازه مشخصي از طيف امواج الکترومغناطيسي بنام طيف شعله ( Flame Spectrum ) قرار دارد. طيف مذکور شامل تشعشعات ماوراء بنفش – مرئي – مادون قرمز ميباشد. تشعشعات ماوراء بنفش و مادون قرمز در دوطرف طيف شعله قرار داشته و فقط طول موجهاي ۴۰۰ الي ۸۰۰ نانومتري در محدوده بينايي بشر قرار دارند.نورهاي آبي مرئي در سمت تشعشعات ماوراء بنفش و نورهاي قرمز در بخش مادون قرمز طيف شعله قراردارند. سنسورهاي شعله در محدوده هاي ماوراء بنفش – مادون قرمز و مرئي قابل فعاليت ميباشند. پارامترهاي متنوعي در انتخاب سنسوري مناسب براي تشخيص شعله، تعيين کننده ميباشند.
درشکل ۱ طيف شعله و نمودار سوختهاي معمول قابل روئيت ميباشد. امواج ماوراءبنفش با اختصاص محدوده‌اي حدود يک درصد از کمترين بخش از سه جز تشعشع شده از شعله ميباشد. عموما محدوده يک سوم اوليه شعله منبع اصلي تشعشعات ماوراءبنفش ميباشد و شعله هاي دمابالا مقادير زيادتري از امواج ماوراء بنفش را از خود متشعشع مينمايند . هر دو سوخت گاز و گازوئيل باندازه کافي از خود امواج ماوراءبنفش منتشر مينمايند. تشعشعات مرئي نيز چيزي در حدود ۱۰ درصد از کل تشعشعات را به خود اختصاص ميدهند و براي بشر در رنگهاي مختلف مرئي ميباشند :
- رنگهاي آبي با ترکيبي از نارنجي و زرد براي شعله هاي گازسوز
- رنگ زرد درخشان براي شعله هاي با سوخت گازوئيل و پودر زغال سنگ
امواج مادون قرمز نيز چيزي در حدود ۹۰ درصد از کل تشعشعات را به خود اختصاص داده و عمدتا در دو سوم بعدي شعله منتشر ميشوند.قطعات داغ کوره ها ( نظير مواد نسوز ) در دماهاي بالاتر از ۱۰۰۰ درجه فارنهايت شروع به انتشار امواج مادون قرمز مينمايند.
تشخيص شعله با امواج ماوراءبنفش :
اسکنرهاي شعله که با متد UV کار ميکنند از محفظه اي حساس به امواج ماوراءبنفش استفاده مينمايند و در اين روش زماني حضور شعله تائيد ميگردد که تشعشع امواج ماوراء بنفش دريافت گردد. تمايز و درک تفاوت بين شعله اصلي و شعله هاي مجاور و يا پس زمينه با استفاده از تغيير در قدرت ديد اسکنرها امکان پذير خواهد بود که اين مسئله نيز از طريق تنظيم ميزان حساسيت سنسور يا تغيير محدوده فعاليت ( آستانه واکنش ) سنسور در
راستاي حذف سيگنالهاي زائد حاصل ميگردد. حبابهاي UV ميبايست فقط به امواج ماوراء بنفش با طول موج کمتر ( بين ۲۰۰ الي ۳۰۰ نانومتر ) حساس بوده و نسبت به سيگنالهاي خورشيدي واکنشي نداشته باشد. عدم واکنش نسبت به سيگنالهاي خورشيدي بسيار مهم است زيرا دراينصورت ديگر حضور نورهاي زائد منجر به اختلال عملکرد مشعل نخواهد شد. حباب سنسور UV از جنس کوارتز بوده که پس از پر شدن با گاز بصورت کامل آب بند ميگردد. UV شامل دو الکترود متصل به يک منبع ايجاد کننده اختلاف ولتاژ AC نيز ميباشد. الکترونها در اثر اختلاف ولتاژ آزاد شده و گاز داخل UV در خلال يونيزه شدن به صورت يک هادي عمل ميکند.سپس جريان الکتريکي از يک الکترود به الکترود ديگر ( کاتد به آنود ) ايجاد خواهد گرديد.
اختلاف ولتاژ مورد نياز جهت ايجاد قوس الکتريکي بين الکترودها (در صورت وجود تشعشعات کافي امواج ماورائبنفش و يونيزه شدن گاز داخل حباب ) بين ۴۰۰ ولت الي ۱۲۰۰ ولت AC ميباشد و در اين حالت اصطلاحا گفته ميشود که حباب در حال آتش کردن ( Firing ) است.
در طراحي حبابهاي UV سعي ميگردد تا قوس الکتريکي ايجاد شده در طول الکترودها مدام به عقب و جلو حرکت نمايد تا از استقرار دريک نقطه خاص و گرم شدن بيش از حد نقطه مذکور و آسيب ديدکي الکترودهاي UV جلوگيري شود .
استفاده از لنز کوارتز نيز جهت متمرکز نمودن تشعشعات دريافتي در منطقه الکترودها ميباشد. اختلاف ولتاژ بين الکترودها در هر نيم سيکل AC صفر خواهد بود واين به حباب اجاز ميدهد تا به حالت غير يونيزه خود ( quenched state ) بازگردد. بديهي است که در نيم سيکل بعدي ولتاژ،درصورت روئيت شعله و وجود تشعشعات ماوراءبنفش، مجددا جريان بين الکترودها برقرار خواهد شد. تعداد دفعات آتش کردن ( Firing ) الکترودها در هر سيکل Count ناميده ميشود. 
بيشترين دفعات آتش کردن (Firing ) در يک ثانيه تعداد Count ها در يک نيم سيکل ضرب در دوبرابر فرکانس ولتاژ منبع ميباشند. زمانيکه شعله تشکيل شده و اشعه ماوراءبنفش در حال تابش به حباب UV ميباشد، سيستم شروع به شمارش ميکند و زمانيکه شعله خاموش ميشود، تابش اشعه ماوراءبنفش اتمام يافته و سيستم شمارش را متوقف مينمايد. رله کنترل کننده شعله نيز جزئي از مدار برقي است که تعداد دفعات آتش کردن را شمارش ميکند. زمانيکه دفعات شمارش به مقداري برسد که بعنوان حد مجاز روئيت شعله از قبل تنظيم شده است، آنگاه رله مشعل، روئيت شعله را اعلام خواهد نمود و تا زمانيکه شرايط تعريف شده در پيش تنظيم رعايت شده باشد، در همان وضعيت باقي خواهد ماند . تعداد شمارشها دقيقا بازگو کننده شدت امواج ماوراءبنفش دريافتي از شعله ميباشد و به عبارت ديگر منابع تابش امواج ماوراءبنفش با شدت بالا در ثانيه چندين هزار بار ثانيه شمارش ميگردند.در نهايت ميتوانيم اينگونه بگوئيم که تعداد شمارشها بيانگر شدت شعله ميباشد. اگرچه UV Cell ها مسئول شناسايي امواج ماوراءبنفش ناشي از تشکيل شعله ميباشند ليکن ممکن است اين سنسورها نسبت به ساير منابع توليد کننده امواج ماوراءبنفش نظير منابع ذيل نيز واکنش نشان دهند.
سطوح داغ نسوز ( بالاتر از ۲۰۰۰ درجه فارنهايت ) – جرقه آغاز پروسه احتراق – قوسهاي جوشکاري لامپهاي هالوژني
اتخاذ تمهيدات مقتضي جهت جلوگيري از تاثير گذاري ساير منابع توليد کننده تشعشعات ماوراءبنفش بر روي تشخيص دهنده شعله ضروري است. UV Cell ها بدليل فاسد شدن نوع گاز شارژ شده در داخل آن ، از کار مي افتند که منشاء آن ميتواند يکي از موارد ذيل باشد :
- بسيار داغ شدن UV Cell
- قرار گرفتن در معرض ولتاژ بسيار بالا
- قرار گرفتن طولاني مدت در مقابل تشعشعات ماوراء بنفش
UV Cell ميتواند به شکل هاي ذيل خراب شود: آتش کردن آن بصورت متوالي بنحويکه حتي پس از خاموش شدن شعله اصلي، جرقه الکترودها ادامه داشته باشد – عدم آتش کردن مناسب که منجر به خاموشي ناخواسته مشعل خواهد شد – جرقه زدن الکترودها پيش از روئيت شعله و بدون دريافت تشعشعات ماوراء بنفش
سيستمهاي محافظت از شعله همواره و در زمان راه اندازي مشعل، درصورت ارسال سيگنال روئيت شعله، UV Cell را معيوب تشخيص داده و سيستم را در حالت قفل پايدار (lockout ) قرار خواهند داد.
درصورتيکه UV Cell در خلال کارکرد عادي شعله خراب شود، خرابي UV Cell تا زمان راه اندازي مجدد مشعل مشخص نخواهد گرديد. جهت جلوگيري از وقوع مشکل مذکور سيستمهايي طراحي و ساخته شده اند که در آن سيستم حفاظت شعله خودش را چک و پايش ميکند . سيستم پايش شعله خودکنترل در مدلهاي UV ، شامل شاترهاي اپتيکالي هستند که در مسير تشعشعات ماوراءبنفش به UV قرار دارند . شاتر بصورت متوالي باز و بسته ميگردد و در نتيجه مسير تشعشعات ماورائ بنفش براي بازه هاي کوتاهي مسدود خواهد گرديد ( معمولا بين ۰.۲۵ الي ۰.۷۵ ثانيه بسته به طراحي – الزاما بايد زمان مذکور کمتر از زمان مجاز تشخيص شعله باشد).
شكل ۲ : شماتيك مدار ردياب شعله ماوراءبنفش
مطابق با شکل ۲ ، سيستم حفاظت از شعله مذکور، مکانيزم شاتر خودکنترلر را فعال نموده و منتظر ميماند تا پالسهاي شمارش در بازه زماني بسته بودن شاتر قطع گردد. درصورتيکه در زمان بسته بودن دريچه شاتر کماکان پروسه شمارش پالسها ادامه داشته باشد، بلافاصه سيستم در وضعيت قطع ايمن قرار گرفته و مدار صحت روئيت شعله در وضعيت باز قرار خواهد گرفت . فعال شدن رله خطا در واقع مويد بروز مشکل در مدار اسکنر شعله ميباشد. از همين رو نياز است تا در منطق سيستمهاي BMS بازه زماني تعريف شذه اي پيش از خاموش شدن مشعل براي اين موضوع لحاظ گردد.
زمانيکه از آشکارسازهاي UV ماورائ بنفش استفاده ميگردد، استفاده از اسکنرهاي داراي ويژگي خود پايش در مشعلها و يا فعاليتهاي دائمي (Continuous Operation ) ، الزامي است . لازم به يادآوري است که تعريف و تعيين شرايط فعاليت دائم توسط مقامات ذيصلاح محلي و مشرف بر ظوابط و قوانين ايمني انجام ميگردد. اين بازه زماني ميتواند از يک تا ۲۴ ساعت تغيير نمايد. درصورتيکه تجهيز داراي فعاليت دائمي باشد ( زمان فعال بودن آن بيش از زمان تعريف شده براي فعاليت دائم باشد )، آنگاه تجهيز آشکارساز شعله به ويژگي خود کنترلي ضروري است.
شكل ۳ : نمودار عملكرد ردياب شعله ماوراءبنفش لوله اي تحت جريان متناوب AC
علاوه بر ويژگيهاي ذکر شده براي اسکنرهاي خودکنترل، ضروري است تا مطابق با يک سيستم FSG درنظر گرفته شده براي فعاليت هاي مداوم، کليه حالتهاي خرابي تجهيزاتي براي کليه اجزا و قطعات سيستم پوشش داده شود .
استفاده از امواج ماوراءبنفش در تشخيص شعله از طريق بکارگيري تجهيزاتي همچون لوله هاي UV در واقع به تفسير سيگنالهاي دريافتي محدود ميگردد. زمانيکه امواج ماوراءبنفش دريافت ميگردند، آن بدان معني است که شعله وجود دارد. تنها راه تشخيص اينکه آيا سيگنالهاي دريافتي مربوط به شعله اصلي است يا شعله مجاور و يا گداختگي ديواره کوره ، حجم سيگنالهاي در درسترس جهت تفسير ميباشد.
تجهيز UV فقط يک درصد از طيف هاي مرئي شعله را تخمين ميزند. درصورت بروز احتراق ناقص تجهيز UV عملکرد نامناسبي پيدا کرده و حتي بدليل وجود محصولات احتراق – دود – بخار آب و ساير مواد در اطراف شعله فعاليت آن مختل ميگردد. با توجه به توضيحات فوق الذکر امواج ماوراء بنفش براحتي توسط سنسور مجاور شعله اصلي دريافت ميگردد و انتشار امواج تشعشعي از ديواره هاي داغ و شعله هاي مجاور داراي قدرت بسيار کمي خواهد بود . لذا درصورت بکارگيري اسکنر مناسب و سيستم کنترل مربوطه کماکان سنسورهاي UV ميتوانند بعنوان يک سنسور ساده-قابل اعتماد با کارائي مناسب در سيستمهاي چند مشعله بکار گرفته شوند .
| ترجمه – گردآوری و تدوین : مهندس حسن خلخالی (کپی برداری از مطالب فوق در صورت ذکر منبع بلامانع است ) |  |
- نوشته شده در مقالات
احتراق پالسی
احتراق پالسی : قسمت اول
احتراق پالسی : راهکاری عملی جهت توزیع یکسان حرارت در کوره
در این مقاله قصد داریم تا مروری بر روی تکنولوژی احتراق پالسی (Pulse Firing Technology ) و نتایج مثبت آن در توزیع یکسان حرارت در تمامی نقاط کوره داشته باشیم .
احتراق پالسی طی دهه های گذشته فوائد خود را آشکار نموده و در اینخصوص مقالات متعددی نوشته شده است . این سیستم برای اولین بار در اروپا معرفی و اجرا گردید و در آمریکا نیز پس از معرفی، این سیستم در دهه ۱۹۸۰ به آرامی شروع به رشد نمود . در آن سالها ، تولید کنندگان آمریکایی در حوزه پروسه های گرمایشی صنعتی خود و در غالب سیستمهای وارداتی از اروپا، از فوائد این مکانیزم ( بعنوان یک تکنولوژی جدید ) بهره مند میشدند .از طرفی از این اتفاق میتوان بعنوان یک اتفاق خوب اقتصادی برای همکاری مشترک شرکتهای Hauck Manufacturing و Krom Schroderیاد کرد .نوآوری مذکور توسط مهندس کنترل جوانی بنام Mike Shay و در شرکت Hauck رهبری میشد که بعدها موفق گردید با توجه به لیاقتهای خویش مدارج عالی را در این شرکت طی نماید .
طی سالهای گذشته مطالب متعددی درخصوص این تکنولوژی کنترل و منافع آن نوشته شده است ولی چگونه این تکنولوژی چنین منافعی را برای ما تامین میکند ؟
در یک کلام میتوان دلیل آن را افزایش انتقال حرارت همرفتی بدلیل افزایش سرعت خروج محصولات احتراق از دهانه مشعل عنوان کرد. کلید اصلی در این پروسه مشعلهای خاصی هستند که با فراهم آوردن امکان پرتاب بسیار سریع محصولات احتراق از دهانه خود باعث میشوند تا سیال داغ بسرعت مسیر کوره را از بین قطعات گرم شونده طی کند و از طریق انتقال حرارات جابجایی اجباری مواد داخل کوره را بشکل یکنواخت گرم کند .
انتقال حرارت جابجایی اجباری چیزی نیست جز انتقال حرارت بین اجسام جامد (مواد گرم شونده داخل کوره )و سیال گرم کننده ( محصولات داغ احتراق ) توسط یک ماشین مکانیکی ( مشعل سرعت بالا )
احتراق پالسی سه مسئله زیربنایی را که همه پروسه های حرارتی تولیدی با آن درگیر میباشند، مد نظر قرار میدهد. این سه مسئله عبارتند از :
۱- توزیع حرارت بسیار غیریکنواخت در کوره ها
۲- Turndown ناکافی سیستمهای احتراق کوره در نگاه کلی
۳- مصرف بسیار بالای سوخت
جهت جلوگیری از خستگی شما، این مطلب به چند مقاله تقسیم شده و ما در مقاله بعدی سعی خواهیم کرد تا این سه مسئله را بدقت مد نظر قرار دهیم .
- نوشته شده در مقالات
بهینه سازی مصرف انرژی در کوره ذوب آلومینیوم
این روزها صنعتگران عرصه بازیافت فلزات ( از طریق پروسه های حرارتی ) توجه خود را بر روی افزایش بیشتر تولید – افزایش کیفیت محصولات و کاهش اثرات زیست محیطی معطوف نموده اند . صنعت بازیافت آلومینیوم ( ذوب قراضه ) نیز از این امر مستثنی نمیباشد. در این صنعت، از احتراق بعنوان منشاء اصلی حرارت استفاده شده و تحقق آیتمهای فوق الذکر نیز منوط به بکارگیری مکانیزمی با کیفیت و هوشمند میباشد .صنعت ذوب آلومینیوم، از لحاظ مصرف انرژی ، جزو صنایع پر مصرف بوده و تقریبا یک سوم از هزینه تولید، مرتبط با هزینه های احتراق و تعاملات زیست محیطی مرتبط میباشد . طی ۴۰ سال گذشته صنایع ذوب آلومینیوم موفق شده اند تا چیزی حدود ۶۰ درصد از مصرف انرژی خود را از طریق جایگزینی ذوب آلومینیوم از سنگ معدن با ذوب آلومینیوم از قراضه ها کاهش دهند !
تامین آلومینیوم از طریق ذوب شمش آن فقط ۶ درصد انرژی در مقایسه با تامین آن از طریق سنگ معدن نیاز خواهد داشت ! به همین دلیل تامین آلومینیوم از طریق ذوب آلومینیوم های قراضه در مقایسه با ذوب سنگ آلومینیوم، نهایتا ۱۰ درصد انرژی مصرف خواهد نمود .
اخیرا شرکتهای بازیافت کننده آلومینیوم از قراضه ها، با افزایش صادرات قراضه ها به کشور چین جهت بازیافت مواجه شده اند . در این شرایط رقابتی تنها شرکتهایی موفق خواهند بود که بتوانند پروسه احتراق خود را بهبود داده و با روشهای نوین ذیل و از طریق کاهش مصرف انرژی شرایط خود را بهبود ببخشند :
– نسبت کنترل سوخت و هوا بصورت مداوم
– پیش گرم نمودن قراضه های آلومینیوم
– پیش گرم نمودن هوای احتراق
– بهینه سازی عایقکاری کوره و نگهداری و تعمیرات اثربخش
– کاهش تلفات اکسیداسیون
– کاهش تلفات حرارت
در این مقاله سعی داریم تا نشان دهیم چگونه میتوانیم کاهش مصرف انرژی ناشی از روشهای فوق را اندازه گیری نماییم . شما میتوانید با دانلود فایل تهیه شده از اینجا ، عوامل مرتبط با پروسه احتراق و کوره مرتبط را تغییر داده و از تاثیر آن بر روی کاهش مصرف انرژی در پروسه تولید خود مطلع شوید .
چرخه بازیافت :
چرخه بازیافت آلومینیوم شامل این مراحل میشود : پروسه های ابتدایی – ذوب – پالایش و ریخته گری
دو نوع متداول بازیافت آلومینیوم از قراضه ها عبارت است از :
– قراضه های آلومینیوم آماده ذوب
– قراضه های آلومینیوم نیازمند عبور از پروسه های ابتدایی
روشهای متعددی برای ذوب آلومینیوم از قراضه ها وجود دارد . اکثر روشهای موجود تشکیل شده از محفظه هایی عایق شده میباشند که همانند کوره های سنتی از احتراق مشعلهای با سوخت گاز جهت بالا بردن دما بهره میبرند . پس از حصول بلوغ نسبی در پروسه های ذوب، تکنولوژی های اولیه، آرام آرام به سمت بهینه سازی پروسه های احتراق – تولید آلومینیوم تمیز تر و کاهش تلفات آلومینیوم در اثر اکسیداسیون حرکت نموده اند .
کوره های Reverb بار اصلی را بر دوش خود دارند . در حالت Batch، قراضه های آلومینیوم سبک در قسمت پائین کوره مستقر و با لایه ای از آلومینیوم سنگین پوشیده میشود. Flux ( شامل ۹۰ درصد سدیم کلراید و ۱۰ درصد سدیم فلوراید ) اضافه میگردد و پروسه اضافه نمودن قراضه و ذوب تا پر شدن کوره مطابق ظرفیت ادامه خواهد یافت . سپس سرباره ها جدا و مذاب تخلیه میگردد.
مدل رایج کوره های فوق الذکر ( همانند شکل ۱)دارای دربهای جانبی جهت شارژ قراضه بداخل کوره میباشد.
قراضه آلومینیوم و Flux بداخل کوره شارژ و به سمت منطقه اصلی کوره ( منطقه ذوب ) هدایت میگردند. این کوره ها قادر به تولید مذاب تمیز با کمترین آلودگی و تفاله بوده و قادر هستند در سیکل های طولانی و تعداد دفعات زیاد کار نمایند .
Stack melter یکی دیگر از اجزاء کوره های تجاری Reverb میباشد. مسیر تخلیه محصولا احتراق بگونه ای طراحی میگردد تا قبل از خروج از کوره و پس از عبور از میان قراضه های آلومینیوم آنها را پیشگرم نمایند . این کوره ها بمراتب از کوره های سنتی رادندمان بیشتری دارند . تمیزی یکی از کاراکترهای بسیار مهم در فروش محصولات ریخته گری میباشد. بهمین دلیل بسیاری از تولید کنندگان با عبور مواد مذاب از داخل فیلترهای سرامیکی آنها را فیلتر مینمایند.
شکل شماره ۲
انرژی مورد نیاز جهت ذوب آلومینیوم :
برای ذوب آلومینیوم نیاز به مقدار انرزی داریم تا آلومینیوم جامد را به دمای ذوب ۶۶۱ درجه سانتیگراد برساند و پس از اتمام پروسه ذوب، حوضچه مذاب را تا دمای مورد نیاز جهت عملیات ریخته گری افزایش دهد. فرمول ذیل انرژی حرارتی مورد نیاز جهت گرم کردن آلومینیوم از ۷۷ درجه فارنهایت تا دمای ذوب نشان میدهد.
فرمول (۱ ) Btu/Pound = 0.281 ( Cast T, F ) + 116
بنابراین حدود ۵۰۰ Btu/Pound انرژی جهت رسیدن به دمای ذوب ۷۴۳ C خواهد بود . این درحالی است که بسیاری از کارگاه های ریخته گری انرژی بمراتب بیشتری را جهت این کار اختصاص میدهند . چرا ؟
اولا در محاسبه بالا ما مقدار پرت انرژی را لحاظ نکرده ایم . این مقدار برای یک کوره کوچک میتواند چیزی درحدود ۲۵۰ Btu/pound باشد.
ثانیا ممکن است فشار کوره کمی منفی باشد که منجر خواهد شد تا مقادیر قابل توجهی از هوای سرد اطراف وارد کوره شود . قطعا برای اینکه دمای این هوا به دمای خروجی از اگزاست ( حدود ۱۱۵۰ درج سانتیگراد ) برسد، سوخت زیادی میبایست بیهوده مصرف گردد.
نهایتا ممکن است اپراتور برای رسیدن به تولید ذوب بالاتر دمای کوره را بالاتر برده و در نتیجه دمای دودکش نیز افزایش یافته و مقدار اتلاف انرژی افزایش یابد .
کلیه پارامترهای اشاره شده منجر میگردد تا مقدار انرژی مصرفی نسبت به انرژی مورد نیاز در فرمول ۱ چیزی درحدود ۴ برابر افزایش یابد. در این حالت فقط ۲۵ درصد از انرژی مصرفی جهت تحقق ذوب مصرف میگردد.( شکل ۲ )
اما برای کاهش مصرف انرژی چه کار میتوانیم انجام دهیم ؟ به برخی از راهکارها اشاره شد ولی اثر بخشی آنها چقدر خواهد بود ؟ درصورتیکه کلیه پارامترها و متغیرهای اثربخش در پروسه ذوب آلومینیوم را بدقت لحاظ نمائیم، این موضوع قابل محاسبه خواهد بود . شما میتوانید فایل آماده اکسل را دراینخصوص از آدرس www.industrialheating.com/AlMeltCalcدانلود نمایید . دراین فایل واحدها براساس SI و AES ارائه شده اند .
مدل سازی عملکرد یک کوره ذوب آلومینیوم SIDE – WELL :
یک کوره ذوب آلومینیوم side-well reverb مطابق شکل ۱ دارای تعدادی مشعل میباشد. درصورت وجود مخزن شارژ (charging well ) و مخزن پمپ (pump well )، آنها در سطوح جانبی دیواره های داغ کوره نصب خواهند گردید ( مطابق شکل ۱ ) . این دو مخزن و مخزن اصلی کوره از طریق مسیرهایی با یکدیگر مرتبط میگردند و این مسئله منجر به سیرکوله مناسب مذاب در کلیه قسمتهای کوره خواهد گردید. مشخصات یک کوره ۰۰۰/۲۵۰ پوندی Side – Well ذوب آلومینیوم به شرح ذیل خواهد بود :
– ۵۸۰ فوت مربع سطح حوضچه مذاب و ۳۰ اینچ عمق آن است .
– شدت ذوب معادل ۲۶۶ پوند در دقیقه خواهد بود .
– حجم گاز مصرفی کوره ۵۱۲ فوت مکعب در دقیقه خواهد بود . ( ارزش حرارتی گاز حدود ۱۰۰۰ BTU بازاء هر متر مکعب در نظر گرفته شده است .
– اتلاف حرارتی در ساعت چیزی حدود Btu 000/660/4 خواهد بود .
– دمای محصولات احتراق ( خروجی دودکش ) چیزی حدود ۱۱۷۱ درجه سانتیگراد خواهد بود .
– دمای حوضچه مذاب در حدود ۷۷۱ درجه سانتیگراد ارزیابی میگردد
– اکسیدان هوای سرد، ۶ درصد بیشتر از میزان استویکیومتریک آن میباشد.
– نشتی هوا بداخل کوره حدود ۲۵۰ فوت مکعب در دقیقه تخمین زده میشود.
براساس محاسبات انجام شده در فایل دانلود شده (AlMeltCalc ) مشخص میگردد که در صورت فعالیت مداوم کوره ذوب، چیزی حدود ۲۸ درصد سوخت مصرفی صرف فعالیتهای مقدماتی ذوب میگردد !
حال اجازه دهید تا با یکدیگر مرورکنیم که چگونه میتوانیم این راندمان را دوبرابر کرده و یا بهبود بدهیم.
روشهای بهینه سازی مصرف انرژی در این کوره :
اگر شما بخواهید راندمان کوره را بهبود بدهید، الزاما باید به کارکرد آن نیز اشراف داشته باشید. ابتدا میبایست میزان مصرف انرژی تک تک آیتمهای موثر در افزایش مصرف را اندازه گیری کرده و مشخصات کوره خود را با یک کوره ایده آل مقایسه کنید. اندازه گیری دمای محصولات احتراق در زمان ورود به دودکش – گرادیان دمایی در حوضچه مذاب –فشار کوره و انرژی مصرفی برای تولید هر پوند مذاب نمونه ای از آیتمهای فوق الذکر میباشند . شما میتوانید با اندازه گیری این مشخصات، شرایط کاری کوره را بهبود داده و محصول با کیفیت تری نیز تولید کنید . لطفا توجه داشته باشید برای این کارهای ساده نیاز به صرف ۱۰ سال زمان نیز نخواهید داشت .
در این مثال شما حدود Btu 1970 بازاء هر پوند مذاب انرژی مصرف خواهید نمود و این درحالیستکه شما مطابق با یک نمونه استاندارد میبایست حدود Btu 1900 بازاء هر پوند مذاب انرژی مصرف نمایید.
براساس شکل ۲ واضح است که بخش زیادی از انرژی از دودکش در حال هدر رفتن است. لطفا اجازه دهید تا بررسی کنیم که چگونه میتوانیم با تنظیم مناسب نسبت سوخت و هوا کمی از این اتلاف کم کنیم . توجه داشته باشید که در کل برای مدیریت احتراق ۲ راهکار استاندارد داریم :
– تزریق اکسیژن اضافه تر از استویکیومتریک جهت اطمینان از احتراق کامل سوخت
– عدم استفاده از اکسیژن اضافی
در مثال فوق ما از ۶% هوای اضافی جهت احتراق استفاده کردیم و این مسئله منجر گردید تا ورود هوایی سرد معادل ۲۵۰ فوت مکعب در دقیقه به داخل کوره داشته باشیم . حال تصور کنید مقدار هوای اضافی احتراق را به ۳% کاهش دهیم. در این حالت انرژی مصرفی در کوره به حدود ۱۸۶۰ Btu بازاء هر پوند مذاب خواهد رسید و این یعنی حدود ۶% بهینه سازی مصرف انرژی .
دریک روز معمولی این کوره با ۲۰ ساعت کار حدود ۰۰۰/۳۲۰ پوند مذاب تولید خواهد کرد . با یک محاسبه ساده پی خواهیم برد که در صورت کاهش هوای اضافی حدود ۰۰۰/۳۵ فوت مکعب در هر روز گاز کمتری مصرف خواهیم کرد . بنابراین اولین راهکار مناسب میتواند لحاظ نمودن تمهیداتی برای کنترل نسبت سوخت و هوا ( تا حدامکان نزدیک به شرایط استویکیومتریک ) باشد .مطمئن شوید که دمپر دودکش شما مطابق با شعله بزرگ مشعل تنظیم شده است تا فشار کوره شما در اغلب اوقات مثبت و یا نزدیک به فشار اتمسفر باشد.
شکل شماره ۳
بازیافت حرارت از دودکش :
علی رغم کنترل نسبت سوخت و هوا ، هنوز حدود ۵۳ % انرژی از طریق دودکش در حال هدر رفتن است .یکی از راهکارهای کاهش این اتلاف، استفاده از این انرژی برای پیش گرم کردن قراضه های ورودی به کوره است . در برخی از کوره ها این امکان دیده شده است ولی در بسیاری از کوره ها نیاز به اعمال تغییرات و بازسازی کوره خواهد بود . عبور محصولات احتراق از محل شارژ قراضه ها علاوه بر پیشگرم کردن قراضه ها منجر خواهد شد تا اتلاف انرژی تشعشعی از جداره های کوره کاهش یابد .
در مثال ما پیش گرم نمودن قراضه های آلومینیوم تا ۴۲۷ درجه سانتیگراد منجر خواهد شد تا حدود ۲۰% از مصرف انرژی در شرایط تولیدی ۲۶۶ پوند در دقیقه ای مذاب کاسته شود و مصرف انرژی به حدود ۱۳۷۰ Btu بازاء هر پوند برسد . ممکن است از این روش نتوانیم برای قراضه های ظریف استفاده کنیم . در این حالت میتوانیم از بازیافت کننده حرارت در دودکش جهت پیش گرم کردن هوای احتراق تا ۵۹۳ درجه سانتیگراد استفاده نمائیم ( شکل ۳ )در این حالت میتوانیم انرژی مصرفی را تا ۱۳۰۰ Btu بازاء هر پوند مذاب ( حدود ۳۴ % ) کاهش دهیم. روش دیگر بازیافت حرارت استفاده از مشعلهای احیا کننده حرارت (regenerative burners ) میباشد . در این روش حرارت در یک شبکه سرامیکی ذخیره شده و سپس هوای احتراق پس از عبور از این شبکه و پیش گرم شدن به سمت دهانه مشعل هدایت میگردد . ( شکل ۴ )
شکل شماره ۴
با این تکنیک میتوانیم هوای احتراق را تا دمای ۱۰۹۳ درجه سانتیگراد پیشگرم کنیم . اگر هوای احتراق تا دمای ۱۰۳۸ درجه سانتیگراد پیشگرم شود، انرژی مورد نیاز ذوب تا ۱۰۰۶ Btu بازاء هر پوند کاهش خواهد یافت. درصورتیکه از تجهیزات متناسب کننده نسبت سوخت و هوا و کنترل کننده های فشار کوره استفاده کنیم، امکان کاهش مصرف تا نصف مقدار اولیه دور از ذهن نخواهد بود . به یاد داشته باشید که همزمان با کاهش مصرف انرژی مقدار انتشار Co2 و NOX نیز کاهش خواهد یافت .
نتیجه گیری :
پیشرفت در طراحی مشعلها همراه با راهبری مناسب و نگهداری و تعمیرات موثر میتواند بمیزان چشمگیری هزینه های شما را کاهش و کیفیت محصولتان را افزایش دهد. شما میتوانید پس از دانلود فایل محاسباتی از آدرس www.industrialheating.com/AlMetCalc پس از تغییر هر یک از پارامترها از تاثیر هر یک مطلع شوید .
ترجمه – گردآوری و تدوین : مهندس حسن خلخالی (کپی برداری از مطالب فوق در صورت ذکر منبع بلامانع است ) منابع : https://www.industrialheating.com
- نوشته شده در مقالات
بررسی خرابی یک بویلر
- نوشته شده در مقالات
- 1
- 2