1. Общее описание горелок

Горелки классифицируются по разным признакам. По типу используемого топлива они делятся на жидкотопливные, газовые, комбинированные и биотопливные.

Среди жидкотопливных горелок выделяют модели для легких и тяжелых нефтепродуктов. Газовые горелки предназначены для работы на природном газе, городском бытовом газе и других газообразных видах топлива.

По режиму регулирования горения различают одноступенчатые, двухступенчатые и пропорционально регулируемые горелки. По способу распыления топлива оборудование подразделяется на горелки с механическим и средовым распылением. По конструкции выделяют моноблочные и раздельные горелки.

Раздельные горелки преимущественно используются в промышленности. Их особенность – разнесенное монтажное расположение системы горения, воздухоподающего узла и блока управления. Данный тип оборудования оптимален для крупных установок и эксплуатации в условиях повышенных температур и других специфических режимов.

Коммерческие горелки производятся крупными партиями, не требуют высокой специализации при обслуживании, поэтому их рыночная стоимость относительно низкая. Раздельные промышленные горелки нуждаются в профессиональном монтаже и квалифицированном обслуживании, из-за чего их цена значительно выше.

Также горелки классифицируют по назначению: для печей и котлов; по сфере применения – на промышленные, бытовые и коммерческие. К жидкотопливным моделям относят горелки на дизельном топливе, отработанных маслах и других тяжелых нефтепродуктах. Газовые горелки работают на природном, сжиженном, городском бытовом газе, биогазе и т.д. Биотопливные горелки используют гранулированное биотопливо, их работа не сопровождается выделением пыли и вредных выбросов. В повседневном обиходе под термином «горелка» чаще всего понимают котельные горелки.

2. Необходимость непрерывного контроля пламени горелки

Ультрафиолетовые датчики контроля пламени предназначены для отслеживания состояния пламени промышленных газовых и жидкотопливных горелок. Данные устройства реагируют исключительно на ультрафиолетовое излучение пламени, не чувствительны к искусственному освещению и тепловому излучению топочной камеры, обладают высокой помехозащищенностью.

Система управления обеспечивает автоматический розжиг и одновременное открытие топливного клапана. Если в заданный промежуток времени розжиг не произошел, контроллер мгновенно перекрывает топливный клапан и подает аварийный сигнал. При успешном розжиге подача топлива осуществляется в штатном режиме. Отсутствие своевременного контроля пламени может привести к утечке газа, взрывам и другим тяжелым авариям.

3. Типы датчиков для контроля пламени

Контроль наличия пламени в горелках реализуется преимущественно датчиками, считывающими оптический сигнал. Данные устройства совместимы с системами розжига и управления оборудования. Ультрафиолетовые фотоэлементы работают на принципе регистрации ультрафиолетового излучения пламени и подходят для горелок на любом жидком или газообразном топливе.

3.1 Датчики пламени для газовых горелок

Данные датчики предназначены для контроля пламени в горелках на газовом или комбинированном (газ + жидкое топливо) топливе. Ультрафиолетовый фотоэлемент представляет собой герметичную стеклянную колбу с инертным газом, внутри которой расположены два электрода соответствующей формы. При подаче переменного тока на электроды ультрафиолетовое излучение в диапазоне 190–290 нм ионизирует газ внутри колбы, вызывает разряд и появление электрического тока.

Предлагаются три модификации фотоэлементов: UV1, UV2, UV3. Доступны два варианта чувствительности:

стандартная чувствительность

повышенная чувствительность (маркировка /H)

Технические характеристики

Номинальный срок службы: 10 000 часов

Максимальное расстояние до источника ультрафиолетового излучения: 1 м

Диапазон рабочих температур для UV1, UV3: −20 … +50 °C

Диапазон рабочих температур для UV2: −20 … +60 °C

Датчики не реагируют на солнечный свет, поэтому дополнительная экранировка не требуется. Исключение – установка в непосредственной близости от газоразрядных ламп (неоновых и аналогов), их излучение негативно влияет на работу устройства.

3.2 Устройства контроля пламени для жидкотопливных и газовых горелок с синним пламенем

При сгорании мазута образуется яркое пламя, которое легко регистрируется стандартными фотоэлементами. Однако при неполном сгорании в топочной камере накапливаются продукты неокисления, загрязняющие внутренние поверхности. Корректировка режима горения позволяет улучшить качество пламени, приблизив его по характеристикам к синему пламени при сгорании природного газа, городского газа или пропана.

Стандартные фотоэлементы малочувствительны к синему пламени, поэтому для его контроля часто используется принцип ионизации: металлический электрод с электроизоляцией размещают непосредственно в зоне пламени. Данный способ имеет существенные недостатки: электрод быстро загрязняется и выходит из строя, а его наличие нарушает турбулентность потоков в камере сгорания, что провоцирует сбои в работе. По этой причине для контроля синнего пламени рекомендуется использовать ультрафиолетовые детекторы.

Датчики серии FDx изготовлены на основе кремниевого усилительного элемента, специально разработаны для горелок с синним пламенем. Граничная длина волны регистрируемого ультрафиолетового излучения – 310 нм.

Выпускаются две модификации: FD1 (прямой обзор) и FD2 (боковой обзор). Для оборудования, где источник пламени удален от точки контроля, используются высокочувствительные версии датчиков.

Детекторы FDx реагируют на ультрафиолетовую составляющую видимого спектра, поэтому их рекомендуется монтировать в закрытых камерах сгорания или в условиях с полной экранировкой от внешнего освещения.

Технические характеристики

Напряжение питания: 220–240 В, 50–60 Гц

Потребляемая мощность: 1 ВА

Диапазон регистрируемых волн: 290–350 нм

Угол обзора: 8°

Диапазон рабочих температур: −20 … +60 °C

Относительная влажность окружающей среды: до 95 %

Правила монтажа и эксплуатации

При установке обеспечьте попадание излучения пламени в угол обзора датчика (8°).

Между датчиком и пламенем не допускается размещение прозрачных материалов, блокирующих ультрафиолетовое излучение (специальные стекла с фильтрующим эффектом).

Не устанавливайте устройство вблизи источников тепла – перегрев приводит к выходу датчика из строя.

3.3 Датчики для жидкотопливных и газовых горелок с системами безопасности BRAHMA (представитель Isweek)

Датчики FDx/S выполнены на основе кремниевого усилительного элемента, предназначены для горелок с синним пламенем. Граничная длина волны регистрируемого ультрафиолетового излучения – 310 нм. Встроенный электронный интерфейс обеспечивает полную совместимость со всеми газовыми системами безопасности BRAHMA.

Оптимально подходят для совместной работы с моделями DS11, DS11P, DM11, DM11P, GM592N/S. Для оборудования с одним электродом (DM11, DM11P) использование данных датчиков является обязательным.

Выпускаются две модификации: FD1/S (прямой обзор) и FD2/S (боковой обзор). Для удаленного расположения пламени применяются высокочувствительные версии.

Детекторы реагируют на ультрафиолетовую составляющую видимого спектра, поэтому монтаж производится в закрытых камерах сгорания или в зонах, экранированных от внешнего освещения.

Технические характеристики

Напряжение питания: 220–240 В / 110–120 В, 50–60 Гц

Потребляемая мощность: 1 ВА

Диапазон регистрируемых волн: 290–350 нм

Угол обзора: 8°

Диапазон рабочих температур: −20 … +60 °C

Относительная влажность окружающей среды: до 95 %

Рекомендации по подключению

При прокладке кабелей датчика FDx/S избегайте соседства с узлами розжига и высоковольтными проводами. Устройства FD/S разрешено использовать исключительно с системами розжига и контроля пламени для газового оборудования производства BRAHMA.

4. Контроллер

Контроллер RE3 предназначен для контроля наличия пламени в газовых горелках. Активно используется в промышленности и полуавтоматических системах розжига, в том числе при одновременном управлении несколькими горелочными установками. Светодиодные индикаторы отображают текущее рабочее состояние оборудования.

Подключение и отключение контроллера выполняются только при полном отключении электропитания. Устройство допускается монтировать в любом удобном месте, обязательно предусмотрите защиту от влаги.

Нормы газовой безопасности и классификация неисправностей

С ростом уровня жизни газовое топливо получило широкое распространение в быту и промышленности. При этом газ относится к взрывоопасным, горючим и токсичным веществам. Эксплуатация газового оборудования сопряжена с повышенными рисками, сложностями при контроле, техническом обслуживании и ремонте. Любая неисправность может повлечь тяжелые последствия.

Учитывая наличие рабочего давления, взрывоопасность и токсичность газа, соблюдение правил производственной безопасности является обязательным. Действующие нормы направлены на обеспечение безопасной эксплуатации городских газовых сетей, бесперебойной подачи топлива, рационального его расхода и защиты окружающей среды. Нормативный документ по монтажу и приемке внутренних газопроводов городских газовых сетей введен в действие 1 августа 2003 года. Он включает общие положения, требования к монтажу газопроводов, счетчиков и газового оборудования, а также правила проверки, испытаний и приемки выполненных работ.

При техническом обслуживании, ориентированном на надежность оборудования, неисправности классифицируются по степени опасности в следующем порядке:

Потенциальные неисправности. На текущий момент не влияют на работу оборудования, но при возникновении приводят к серьезным последствиям.

Опасные неисправности. Угрожают жизни и здоровью персонала. Коррозия и утечки в резервуарах для сжиженного углеводородного газа, мокрых винтовых газгольдерах относятся к данной категории, так как создают угрозу взрыва.

Эксплуатационные неисправности. Нарушают производственный процесс, приводят к дополнительным расходам на ремонт. К ним относятся поломки роторных воздуходувок на газораспределительных станциях, регуляторов давления на распределительных пунктах.

Неэксплуатационные неисправности. Не влияют на основной производственный процесс, но увеличивают затраты на ремонт. Пример: поломки станков ремонтного цеха, глубинных насосов, резервных дизель-генераторов.

Пояснения к переводу и адаптации

Отраслевая терминология

Все термины соответствуют стандартам газовой и теплотехнической отрасли России:

горелка – горелка (общее название), разделение на жидкотопливные/газовые/биотопливные выполнено по общепринятой классификации;

датчик контроля пламени, ультрафиолетовый фотоэлемент, камера сгорания, регулятор давления – стандартные технические наименования;

газгольдер, резервуар для СУГ, роторная воздуходувка – терминология газораспределительной отрасли.

Грамматика и стилистика

Текст оформлен в стиле технической документации для внешнеторговых сайтов: строгие формулировки, разбитые по разделам и пунктам, отсутствие разговорных оборотов, соответствие нормам русского технического языка. Исправлены мелкие семантические нестыковки исходного текста, сохранена вся техническая информация и параметры.

Особые обозначения

Марки устройств (UV1, FDx, BRAHMA, модели контроллеров) оставлены на латинице (общепринятая практика в российской техдокументации для импортного оборудования); диапазоны температур, длины волн, напряжения и прочие технические параметры приведены в стандартном для РФ формате.