Termoelements gāzes katlam: ierīce un darbības princips

Termopārs ir praktiski vienīgais instruments, kas paredzēts ārkārtīgi augstās temperatūras mērīšanai. Ierīci plaši izmanto dažādās katlu iekārtās, kontrolējot siltuma režīmu un aizsargājot sistēmu no pārkaršanas.

Saskaņā ar GOST P 8.585-2001 termopāri ir temperatūras kontroles ierīce, kas sastāv no diviem dažādiem sakausējumiem izgatavotiem vadītājiem. Katrs sakausējums atšķiras ar savu pretestību un elektrisko potenciālu. Kontakti starp vadītājiem notiek gan vienā, gan vairākos punktos, un dažos modeļos tas ir iespējams, pateicoties kompensācijas vadam. Termoelementu izgatavošanai izmanto dārgmetālus.

Termopārs izskatās ļoti vienkāršs, un tas sastāv no galviņas formas, kas aprīkots ar vāku un fosfora spilventiņiem, pateicoties tam kompensējot elektrodu lineāro izplešanos. Produkta galu izmanto darba savienojuma drošai izolācijai, un aizsargcaurule sastāv no darba un nedarbojošām sekcijām. Visi savienojošie vadi tiek novadīti caur sprauslu ar azbesta starpliku. Ja elektrodi ir izgatavoti no cēlmetāliem, kā aizsargcaurules var izmantot fosfora vai kvarca produktus.

Instrumentu rādījumu precizitāte ir viens grāds.kas tiek uzskatīts par diezgan nozīmīgu rādītāju gāzes apkures iekārtu darbībā, un neļauj uzskatīt ierīces par augstas precizitātes instrumentiem. Temperatūras mērījumu neprecizitāte skaidrojama ar termopāra dizaina iezīmēm. Fakts ir tāds, ka plākšņu vadu savienojums viens ar otru notiek dažādos veidos. Dažos modeļos savienojums notiek, izmantojot vietas metināšanu, citās - ar lodēšanu vai gofrēšanu.

Ja divu vadītāju krustojums ir slikts, tad kļūda būs viena vai vairākas pakāpes. Tā ir kritiska kļūdas robeža, kuras pieaugums var negatīvi ietekmēt katla darbību un drošību. Tāpēc, izvēloties termopāri, ir jākoncentrējas uz labi pazīstamu un pierādītu ražotāju produktiem, jo ​​AOGV gadījumā viena pakāpes kļūda ir neiespējama greznība.

Gāzes katlos uzstādītie termopāri darbojas sinhroni ar elektromagnētisko ieplūdes vārstu, kas uz termopāra pirmā signāla nekavējoties aptur degvielas plūsmu. Termopāra darbība ir pilnībā balstīta uz tā saucamo Seebeck efektu, kad divi vadītāji, kas izgatavoti no dažādiem materiāliem, nonāk saskarē ar vienu vai vairākiem punktiem, kurus sauc par darba daļām un novieto degļa atklātā liesmas rajonā. Aizsargājošie apvalki tiek metināti vai lodēti pie šo metāla plākšņu pretējiem galiem, kuru otro galu ar fiksācijas uzgriezni tur automātiskā sensora ligzdā. Tajā brīdī, kad degļa un katla degļa ieslēgšanās, degviela tiek piegādāta manuālajā režīmā, nospiežot stieni.

Rezultātā gāze tiek ievadīta aizdedzinātājā un sāk degt, sildot termopāri pie tā ar savu liesmu. Pēc 15 sekundēm degvielas poga tiek atlaista un degvielas padeve ir saistīta ar to, ka termopārs sāka ģenerēt spriegumu, kas tur degvielas vārsta kātu. Vidējais spriegums, ko termopārs spēj saražot, ņemot vērā iespējamo atšķirību aukstajos galos, ir robežās no 40 līdz 50 mV.Dažos augsto tehnoloģiju modeļos vārstus raksturo maksimālā jutība, un tos tur atvērtā stāvoklī, līdz ieejas spriegums nokrītas zem 20 mV.

Tāpat kā jebkurai ierīcei, termopāriem ir gan priekšrocības, gan trūkumi. Viena no ierīču priekšrocībām ir to zemā cena, kas ir diezgan vienkārša konstrukcija un ilgs kalpošanas laiks. Ierīču izturība ir saistīta ar sarežģītu mezglu un berzes elementu trūkumu. Svarīga priekšrocība ir plaša mērījumu temperatūra, kā arī vienkārša ierīces uzstādīšana un demontāža. Nav iespējams ignorēt termopāru daudzfunkcionalitāti, kas ļauj ierīci izmantot gan kā liesmas kontroles sensoru, gan kā termometru.

Trūkumi ir sprieguma ierobežojums, kas ir ierobežots līdz 50 mV. Tas ir viens no iemesliem kļūdām rādījumos, kas rodas, mērot temperatūru. Arī lineārās saiknes trūkums starp temperatūras vērtībām un potenciālo atšķirību ir arī ierīces mīnuss. Turklāt daļu nevar labot, un, ja tas neizdodas, tas tiek aizstāts ar jaunu. Tomēr dažreiz termopāra izbeigšana slikta kontakta dēļ. Lai atsāktu apkures katla darbību, nepieciešams noņemt termopāri, notīrīt vadītājus un uzstādīt ierīci.

Modernais apkures sistēmu tirgus piedāvā četru veidu termopāri, kas uzstādīti gāzes katlos.

• E tipa modeļi to izceļas ar augstu veiktspēju un plašu mērījumu temperatūru diapazonu, kas svārstās no -50 līdz +740 grādiem. Vadu plāksnes ir izgatavotas no nemainīga un hroma. Rūpnīcas produkta marķējumu attēlo burts TXKn.
• J tipa modeļi atšķiras zemākā līmenī, salīdzinot ar pirmo veidu, izmaksām un to uzrāda, atzīmējot SFA. Kontaktplāksnes ir izgatavotas no dzelzs un nemainīgas, un darba temperatūras diapazons ir no -40 līdz +600 grādiem.

• K tipa modeļi ir visizplatītākie un spēj strādāt temperatūrā no -200 līdz +1350 grādiem. Plāksnes ir izgatavotas no alumīnija un hroma, kas prasa dažus ierobežojumus. Fakts ir tāds, ka augstā oglekļa dioksīda apstākļos hromelis ir pakļauts zaļās puves veidošanās procesam, ātri sabojājot sakausējumu un izslēdzot ierīci. Produkts ir marķēts ar THA un ir ļoti jutīgs pret mazākajām temperatūras svārstībām.
• N tipa modeļi ir modeļa E modifikācija un spēj darboties temperatūrā līdz +1200 grādiem. Lai ražotu plāksnes, ko izmanto nishrosil nisil. Šāda veida modeļi tiek uzskatīti par visprecīzākajām ierīcēm, ko izmanto katlu iekārtās.

Papildus šiem termopāriem ir arī modeļi, kuru ražošanai tiek izmantoti dārgi metālu veidi. Tas ievērojami palielina izmaksas un padara to uzstādīšanu gāzes katlos nerentablu. Piemēram, ļoti precīzu M veida ierīču plāksnes ir izgatavotas no niķeļa un molibdēna. Šāda ierīce ir uzstādīta dārgos vakuuma katlos un netiek izmantota gāzes iekārtās.

Lai pārbaudītu gāzes katla termopāri, skatiet šo videoklipu.