În multe case, elementul central al sistemului de încălzire este un cazan pe gaz. Cu toate acestea, pentru a menține dispozitivul în stare bună, este necesar să se țină seama de particularitățile funcționării echipamentului.
De exemplu, în timpul funcționării centralei din camera de ardere temperatura aerului crește, de aceea este important Control acest parametru.
Pentru aceasta se folosește în mod special un termocuplu - un dispozitiv termoelectric, care este practic singurul dispozitiv măsurarea precisă a temperaturilor ridicate. Astăzi se utilizează echipamente care funcționează împreună cu supapele automate.
Odnoklassniki
Caracteristici ale controlului temperaturii în cazanele pe gaz cu termocuplu
Utilizarea pe scară largă a echipamentelor se datorează faptului că acest dispozitiv este considerat principala modalitate de măsurare a temperaturii aerului, precum și controlați nivelul flăcării.
La urma urmei, dispozitivul nu este expus la temperaturi ridicate și funcționează pe un principiu special care vă permite să obțineți citiri exacte și să răspundeți rapid chiar și la modificări minore.
Pentru ce este
Un termocuplu este un dispozitiv care este instalat în echipamentele de încălzire și este conceput pentru conversie energie termică în curent electric pentru bobine electromagnetice și servește ca componentă principală a protecției de control a gazelor. Dispozitivul funcționează împreună cu supapă de închidere specială pentru gaz, blocând fluxul de combustibil.
Principiul de funcționare
Pentru fabricarea dispozitivului se folosește aliaj de metal... Poate rezista expunerii la temperaturi ridicate. Cu toate acestea, dacă apare o defecțiune a echipamentului, funcționarea cazanului pe gaz va fi oprită.
Foto 1. Termocuplu pentru un cazan pe gaz cu echipament automat 345-1000 mm, Rusia.
La urma urmei, acest termoelement funcționează împreună cu o supapă de închidere electromagnetică specială care reglează fluxul de gaz în calea combustibilului, care se închide imediat după ce termocuplul se defectează.
Principiul de funcționare al dispozitivului se bazează pe următorul fenomen fizic: două metale se unesc iar atunci când este încălzit în punctele de atașare (zona de lucru care este plasată în flacără) apare la capetele reci Voltaj... Aceasta se numește efectul Seebeck.
Atenţie! Multe modele de electrovalve sunt sensibile, deci rămân deschise până la tensiunea la intrare nu va scădea la 20 mV.
Specificații
Termocuplul are următorii parametri tehnici:
- gamă largă temperaturile;
- precizie ridicată măsurători;
- rezistență crescută la coroziune;
- electronic mecanism de control.
În ce constă și cum funcționează
Un convertor termoelectric este cel mai simplu design care include doi conductori care se ating în unul sau mai multe puncte. Metalele diferite sunt materialul pentru fabricarea conductoarelor. Această compoziție specifică permite dispozitivului să-și îndeplinească funcțiile, deoarece termocuplul funcționează într-un cazan pe gaz datorită procesului fizic „efect Seebeck”. Cu condiția ca două corpuri din metale diferite să fie conectate ferm și secțiunea de conectare să fie încălzită ulterior cu o flacără deschisă, capetele libere ale conductorului vor da o diferență de potențial. Când un voltmetru este comutat la acestea, circuitul este închis și tensiunea este înregistrată pe dispozitivul de măsurare.
Deși nivelul de tensiune din diferența de potențial a metalelor încălzite nu este foarte mare, chiar și el este capabil să inducă inducție în interiorul bobinelor supapelor de întrerupere.Când capetele libere încep să dea tensiune, supapa este declanșată automat. Drept urmare, combustibilul are acces gratuit la aprindere. Este important să ne amintim că cele mai recente modele de supape au un design specific: sensibilitatea crescută a bobinelor permite conductei de combustibil să rămână deschisă până când tensiunea scade sub 20 mV. Un termocuplu produce de obicei o tensiune de 40-50 mV.
Soiuri
Termocuplul se caracterizează printr-o structură simplă. Cu abilitățile adecvate, acest dispozitiv poate fi realizat chiar cu propriile mâini acasă. Cu toate acestea, este mai bine să cumpărați un aparat industrial înainte de a studia specificații, precum și caracteristicile tuturor tipurilor de dispozitive.
Companiile specializate produc termocuplu de trei tipuri:
- Tastați E - pentru fabricare se folosesc două plăci: constantan și chromel. Acest dispozitiv este caracterizat de performanțe sporite. În plus, controlează procesul care are loc în intervalul de temperatură de la -5 ° С la 74 ° С.
- Tastați J - în locul unui chromel, în dispozitiv este instalată o placă de fier, care nu afectează deloc caracteristicile tehnice ale dispozitivului. Are o sensibilitate crescută la schimbări și intervalul de temperatură - de la -4 ° С la 74 ° С.
Tastați K - astfel de termocupluri sunt cele mai populare. Sunt echipate cu plăci din aluminiu și crom.
Gama de lucru variază în interior de la -20 ° С la 135 ° С, iar producătorii au reușit să crească sensibilitatea în sine cu mai multe poziții.
Durata de viață a acestui dispozitiv este determinată de mediul de utilizare: deci, în dioxidul de carbon, o placă chromel devine ruginită sub formă de putregai verde, aliajul se deteriorează rapid și dispozitivul își pierde proprietățile nemagnetice.
Există și alte tipuri de termocupluri, cu toate acestea, acestea nu sunt potrivite pentru utilizarea în cazane pe gaz din motive:
- aliajele conțin metale scumpede aceea au un cost ridicat;
- astfel de modele nu sunt nimic nu mai bun decât tipurile K, E sau J.
Senzori de temperatură. Clasificare
Există mai multe tipuri de bază de termocupluri. Se disting prin materialul de fabricație. Principalele materiale utilizate pentru senzorii de temperatură sunt metalele - nobile și non-nobile. Combinația lor a devenit baza clasificării. Iată cele mai multe tipuri comune de elemente termoelectrice
:
- Tipul K: Chromel și Alumel. Intervalul de temperatură (pe termen lung): de la 0 ° С la + 1100 ° С;
- Tipul J: fier și constantan. Interval de temperatură (pe termen lung): de la 0 ° С la + 700 ° С;
- Tipul N: Nikrosil și Nisil. Intervalul de temperatură (pe termen lung): de la 0 ° С la + 1100 ° С;
- Tipul R: Platină-rodiu (13% Rh) și platină. Interval de temperatură (pe termen lung): de la 0 ° C la + 1600 ° C;
- Tipul S: Platină-rodiu (10% Rh) și platină. Intervalul de temperatură (pe termen lung): de la 0 ° С la + 1600 ° С;
- Tipul B: Rodiu de platină (30% Rh) și rodiu de platină (6% Rh). Interval de temperatură (pe termen lung): de la + 200 ° С la + 1700 ° С;
- Tipul T: Cupru și Constantan. Interval de temperatură (pe termen lung): de la -185 ° С la + 300 ° С;
- Tipul E: Chromel și Constantan. Interval de temperatură (pe termen lung): de la -50 ° С la + 800 ° С;
Tipuri de elemente termoelectrice
Desigur, fiecare tip de termoelement este utilizat în scopuri diferite. Termocuplurile scumpe sunt folosite în știință și industrie, în timp ce termocuplurile mai simple și mai ieftine sunt ideale pentru uz casnic - în cazane sau sobe pe gaz.
Dispozitivul și principiul de funcționare al termocuplului
Se știe că nu orice material poate fi expus permanent unei flăcări deschise. După cum se poate observa din descrierea tipurilor de elemente termoelectrice, acestea sunt fabricate din mai multe metale care pot rezista la temperaturi ridicate pentru o lungă perioadă de timp. Când termocuplul eșuează, cazanul pe gaz va necesita reparații imediate, deoarece arzătorul se va estompa.De ce se întâmplă asta? Termocuplul funcționează împreună cu o electrovalvă de închidere. În cazul unei defecțiuni a senzorului de temperatură, supapa se închide și alimentarea cu gaz este întreruptă imediat.
Principiul de bază al unui termocuplu este un rezultat termoelectric (sau efect Seebeck). Esența acestui fenomen fizic este următoarea
:
- Două metale cu proprietăți fizice diferite formează un circuit închis;
- Locul în care conductorii sunt interconectați prin lipire de înaltă calitate este plasat într-o flacără deschisă;
- La capetele reci ale joncțiunii, va apărea o tensiune - o diferență de potențial.
- Dacă conectați un dispozitiv de măsurare la acestea, circuitul se va închide și va apărea un curent electric, a cărui tensiune va fi suficientă pentru inducția în bobina electrovalvei, care va lăsa gazul la aprindere.
Proiectarea și principiul de funcționare al termocuplului
În acele cazuri în care nu puteți aprinde cazanul pe gaz, aprindătorul se stinge imediat ce eliberați butonul de alimentare cu gaz - puteți fi sigur că termocuplul este defect.
Important: calitatea joncțiunii metalice a termocuplului joacă un rol foarte important. Joncțiunea este plasată într-o flacără deschisă, astfel încât o joncțiune bună va crește durata de viață a termocuplului.
Pentru cazanele pe gaz, elementele termoelectrice universale de tip K (chromel-alumel), de tip E (chromel și constantan) și de tip J (fier și constantan) sunt cele mai des utilizate. Conductoarele dintr-o teacă de protecție sunt sudate la capetele reci ale metalelor, iar joncțiunea este fixată cu o piuliță de prindere în locul adecvat de automatizare a cazanului.
Alte tipuri de termocupluri din cazanele și instalațiile pe gaz nu sunt utilizate datorită faptului că prețul crește datorită utilizării aliajelor scumpe. Iar pentru cazanele pe gaz, proprietățile celor mai simple aliaje sunt destul de bune.
Pentru a verifica modul în care funcționează un termocuplu, trebuie să conectați un capăt al acestuia la un dispozitiv de măsurare - un multimetru și să încălziți celălalt cu un foc obișnuit. Dacă dispozitivul este bun, tensiunea va fi de aproximativ 50mV.
Principiul de funcționare al unui termocuplu este destul de simplu, dar în timpul procesului de producție, fiecare tip de termocuplu este calibrat sau, cu alte cuvinte, corectat în raport cu 0 ° C. Cu cât contorul este mai precis pentru calibrare, cu atât termocuplul va fi mai precis. În plus, un producător conștiincios nu își va permite să facă lipire de calitate slabă a metalelor termocuplate. Prin urmare, încercați să alegeți un produs de marcă de încredere atunci când cumpărați un senzor termic pentru cazanul dvs. pe gaz.
De asemenea, merită luat în considerare faptul că punctul de măsurare nu trebuie să fie departe de dispozitivul de măsurare, altfel va trebui să extindeți firele de conectare intermediare, iar acest lucru este destul de scump.
Cum să verificați dacă un dispozitiv funcționează corect cu un multimetru
Dacă există suspiciunea unei defecțiuni, atunci diagnosticați sănătatea termostatului. Se efectuează în următoarele moduri:
- Un capăt al aparatului se conectează la un multimetru, iar opusul este încălzit de un arzător cu gaz sau brichetă. Dacă dispozitivul funcționează corect, atunci tensiunea sub 50 mV.
- Trebuie să verificați cu atenție starea dirijori pentru zone contaminate sau oxidate. De asemenea, indică o defecțiune.
Caracteristici de verificare și înlocuire
După cum arată practica, nu are sens să reparați un termocuplu în cazul defectării acestuia. Principalele semne că o supapă sau un termostat este defect este întreruperea autoaprinderii cazanului pe gaz. Pentru a verifica funcționalitatea dispozitivului, este necesar să conectați un multimetru la unul dintre capete. Celălalt capăt este încălzit în timpul testării folosind o brichetă sau altă metodă. O indicație a adecvării termocuplului este tensiunea pe senzor în regiunea de 50 mV.
Dacă capetele conductoarelor au urme de oxidare și murdărie, iar citirile dispozitivului de măsurare sunt departe de a fi normale, acesta este un semn sigur de rupere. Cea mai bună opțiune într-o astfel de situație este înlocuirea elementului vechi cu unul nou, deoarece este aproape imposibil să se repare termocuplul unui cazan pe gaz. În ceea ce privește experimentele cu încercări de a reanima un dispozitiv eșuat, acest lucru este plin de consecințe foarte dezastruoase.
Cum să o alegi pe cea potrivită
Pentru ca dispozitivul să funcționeze corect și să nu conducă la o defecțiune a întregului sistem, este necesar să selectați cu atenție dispozitivul. Pentru aceasta, sunt luate în considerare următoarele caracteristici:
- Parametrii tehnici ai termocuplului trebuie să fie pe deplin respectați la caracteristicile cazanului pe gaz.
- Dispozitivul nu ar trebui să aibă daune vizibile (microfisuri, cipuri, abraziuni).
- Marcaje ar trebui să fie vizibile.
- Preferința este acordată numai produselor companii verificatecare sunt responsabili pentru calitatea produselor.
Termocuplu în sistemul de control al gazului
Când se operează echipamente cu gaz, este necesară automatizarea non-volatilă, care contribuie la oprirea operațională a alimentării cu gaz în cazul în care flacăra se stinge brusc. Cazanele moderne cu arzător pe gaz sunt echipate cu un sistem de control al gazului, care include o electrovalvă și un termocuplu. Elementele constitutive ale electrovalvei includ:
- miez cu înfășurare;
- capac;
- arc returnabil;
- ancoră;
- bandă elastică care blochează alimentarea cu gaz.
Când apăsați butonul de gaz, tija intră adânc în bobină și arcul este încărcat. Conform reglementărilor, supapa de alimentare ar trebui menținută timp de aproximativ 30 de secunde, astfel încât termocuplul să se încălzească și să se formeze o tensiune la capete pentru a ține supapa în interiorul bobinei. Termocuplul începe să se răcească dacă arzătorul se stinge. Ce se întâmplă în continuare:
- aceasta este însoțită de o scădere a tensiunii la capetele termocuplului;
- forța de întoarcere a arcului depășește forța electromagnetică care ține tija în interiorul bobinei;
- supapa revine la poziția inițială și alimentarea cu gaz este oprită.
Așa funcționează un termocuplu într-un cazan pe gaz. Sistemul de control al gazului cu termocuplu este extrem de fiabil, datorită și faptului că este capabil să funcționeze fără a fi conectat la rețeaua electrică.
Înlocuire dacă nu poate fi reparată manual
Dispozitivul se blochează din mai multe motive. Puteți înlocui un dispozitiv defect cu unul nou. de unul singur... Pentru a face acest lucru, trebuie să urmați instrucțiunile pas cu pas:
- Mai întâi deșurubați cu o cheie nucă specială, pe care termocuplul este atașat de duză.
- Deșurubează surub de compensarefixarea dispozitivului în poziție (situat direct sub suportul de montare).
Cu grija retras dispozitiv vechi.- În gaura liberă se introduce dispozitiv nou.
- Totul este fix surub de compensare, și apoi nuca.
- Efectuat verificați etanșeitatea. Dacă este necesar, se folosește un material de etanșare - polimer sau ceramic.
La efectuarea procedurii, trebuie să ne amintim că o conexiune filetată sub-strânsă, precum și o conexiune filetată supra-strânsă vor fi periculoase pentru întreținerea sistemului.
Argumente pro şi contra
Utilizarea termocuplurilor în sistemul de automatizare a cazanelor are propriile sale avantaje și dezavantaje. Plusurile includ:
- senzorul are capacitatea de a lucra în condiții dificile, în contact cu o flacără deschisă:
- deoarece produsul are un dispozitiv simplu, fără piese în mișcare, este foarte fiabil;
- dispozitivul este capabil să ofere un nivel de precizie de măsurare suficient pentru utilizarea în unitățile de încălzire;
- înlocuirea termocuplului, dacă este necesar, este destul de simplă.
Dezavantajele elementului includ:
- dependența neliniară de creșterea potențială de creșterea temperaturii;
- potențialul nu poate crește peste o anumită limită.
Sfat! Deoarece termocuplurile au astfel de proprietăți, ele pot fi utilizate numai pentru funcționarea cu un dispozitiv de oprire a gazului. Dar acest dispozitiv nu este potrivit pentru măsurarea temperaturilor.
Dezavantajul este imposibilitatea de a efectua reparații, în cazul defectării termocuplului, acesta poate fi înlocuit doar. Cu toate acestea, costul acestui element este redus, deci cumpărarea unuia nou nu va fi un test serios pentru bugetul familiei.
