PL35085B1 - - Google Patents

Description

Wynalazek dotyczy termoelektrycznego za¬ pewnienia zaplonu przy uzyciu termopary, pod¬ danej wplywowi plomienia gazowego i oddzia¬ lywajacej na przekaznik elektromagnetyczny uruchamiajacy zawór przepustowy.

Znane dotychczas rozwiazania termoelektrycz¬ nych urzadzen zaplonowych wedlug podanego sposobu nie nadawaly sie do zastosowania w za¬ kresie temperatur panujacych w komorze spala¬ nia wielkich palenisk gazowych. Odnosilo sie to w szczególnosci do pieców przemyslowych ogrze¬ wanych gazem. Po zgasnieciu mianowicie plo¬ mienia zaplonowego lub grzejnego, ogrzewajace¬ go termopare, pozostaje ona pod dzialaniem pro¬ mieniowania cieplnego pieca, na skutek czego samo chlodzenie nagrzanego miejsca spojenia elementów termopary nastepuje bardzo powoli.

Konsekwencja tego stanu rzeczy jest zamyka¬ nie sie przynaleznego zaworu przepustowego ze znacznym opóznieniem, w czasie którego nie- spalony gaz moze latwo przeniknac do komory spalania i spowodowac tam wybuch. Poza tym trwalosc termopary zostaje powaznie obnizona na skutek wplywu temperatury pieca znacznie wyzszej niz temperatura robocza termopary, a to dlatego, ze metale, z których wykonuje sie termopary, sa szczególnie wrazliwe na bardzo wysokie temperatury. Chcac wiec zainstalowac w piecu przemyslowym termoelektryczne urza¬ dzenie zaplonowe, pracujace w sposób podany na wstepie, nalezy je odsunac od pieca na taka odleglosc, aby promieniowanie cieplne pieca nie moglo wplywac ujemnie na prace termopary.

Nalezy wiec wówczas stosowac pomocniczy plo¬ mien zaplonowy, niezbedny do zapalania pal¬ nika pieca.

W mysl wynalazku wymienione wyzej wady zostaja usuniete dzieki umieszczeniu termopary oraz przynaleznych jej dysz gazowych wewnatrz chlodzonej oslony ochronnej. W oslonie tej znajduje sie otwór do przejscia odnosnych plo¬ mieni. Dzieki temu stalo sie mozliwe stosowa¬ nie termopary równiez w zakresie temperatur panujacych w komorze spalania palenisk gazo¬ wych róznych urzadzen przemyslowych, gdyz chlodzona oslona ochronna zabezpiecza termo¬ pare przed wplywem temperatury pieca. Po zgasnieciu plomienia zaplonowego lub grzej¬ nego, ogrzewajacego termopare, zostaje osiag¬ niete dzieki chlodzacemu dzialaniu oslony ochronnej przyspieszone chlodzenie nagrzanego miejsca spojenia elementów termopary, przez co uzyskuje sie korzystne skrócenie czasu za¬ mykania zaworu przepustowego sterowanegotermopara. Duza trwalosc termopary, która przestaje podlegac wplywowi wysokiej tempe¬ ratury pieca, oraz moznosc ctostiniecia calego urzadzenia do palnika pieca w ten sposób, ze plomien obslugujacy termopare moze bezpo¬ srednio zapalac palnik pieca, dzieki czemu wszelki pomocniczy plomien zaplonowy, któ¬ rego wystepowanie odbija sie ujemnie na nie¬ zawodnosci pracy urzadzenia, staje sie zbedny — oto dalsze zalety wynalazku.

Nastepna cecha charakterystyczna wynalazku jest polaczenie oslony ochronnej z przewodem, doprowadzajacym powietrze. W ten sposób czynnikiem chlodzacym wnetrze oslony jest przeplywajace przez nia powietrze. Dzieki te¬ mu uzyskuje sie przede wszystkim moznosc za¬ stosowania calego urzadzenia równiez do takich pieców, w których podczas procesu spalania pa¬ nuje okreslone nadcisnienie. W tym przypadku powietrze chlodzace, doprowadzane do oslony ochronnej, posiada odpowiednie nadcisnienie, dzieki czemu palenie sie plomieni gazowych moze odbywac sie niezawodnie i bez przeszkód.

Nadcisnienie gazów w komorze spalania prze¬ staje byc w ten sposób przeszkoda w zastoso¬ waniu tego rodzaju urzadzen.

Oslona ochronna moze byc takze zbudowana jako oslona o podwójnych sciankach. Przez przestrzen miedzy sciankami, posiadajaca prze¬ krój pierscieniowy, przeplywa czynnik chlo¬ dzacy. Dzieki takiej postaci wykonania oslony ochronnej osiaga sie to, ze strefa wysokich tem¬ peratur, wywolanych promieniowaniem ciepl¬ nym komory spalania, jest wystarczajaco odleg¬ la od plaszcza wewnetrznego oslony, obejmuja¬ cego czesci chronione.

Jako czynnik chlodzacy moze byc uzywany nie tylko gaz, lecz równiez odpowiednia ciecz.

Korzystne jest umieszczenie w wolnej prze¬ strzeni oslony ochronnej o podwójnych scian¬ kach prowadnicy zwinietej w ksztalcie linii srubowej. Prowadnica ta nie pozwala czynni¬ kowi chlodzacemu przeplywac prostoliniowo, lecz zmusza go do zmiany jego drogi w oslonie z prostej na znacznie dluzsza — srubowa, przy¬ czyniajac sie "do zwiekszenia efektu chlodza¬ cego.

Na rysunku uwidoczniono schematycznie trzy odmiany wykonania przedmiotu wynalazku, przy czym fig. 1 przedstawia przekrój podluzny urzadzenia zaplonowego z oslona ochronna o podwójnych sciankach w zastosowaniu do pieca przemyslowego, fig. 2 — przekrój podluz¬ ny urzadzenia zaplonowego z oslona ochronna, posiadajaca pojedyncza scianke, fig. 3 zas — oslcne ochronna urzadzenia zaplonowego z na¬ sunieta na nia dodatkowa tuleja ochronna.

Zgodnie z fig. 1 oslona ochronna sklada sie z plaszcza wewnetrznego 1 oraz ze wspólsrod- kowego z nim plaszcza zewnetrznego 2. W wol¬ nej przestrzeni 3 pomiedzy plaszczami 112 znajduje sie drut 4, zwiniety w ksztalcie linii srubowej. Drut ten jest ulozony swobodnie i wypelnia calkowicie przekrój przestrzeni 3, zapewniajac jednoczesnie nalezyty odstep mie¬ dzy plaszczami 1 i 2. Jeden koniec obu plasz¬ czy 1 i 2 jest zamocowany w plycie 5, podczas gdy przeciwlegle ich konce sa zamkniete plyt¬ kami zaopatrzonymi w otwory 6 do plomienia • gazowego 7. Plaszcz w ksztalcie pierscienia sta¬ nowi oprawe otworów 6, tak ze miedzy prze¬ strzenia 3 a otworami 6 nie ma polaczenia.

Przestrzen 3 jest polaczona z przewodem 8, doprowadzajacym powietrze. Przewód 8 jest odgalezieniem przewodu powietrznego 9, wpa¬ dajacego do glównego przewodu gazowego 10, który z kolei prowadzi do palnika 11. Powietrze wprowadzone do przestrzeni 3 dzieki umieszczo¬ nemu tam drutowi prowadniczemu plynie dro¬ ga o ksztalcie linii srubowej. Nastepnie powie¬ trze wyplywa poprzez otwory 12 znajdujace sie miedzy plaszczami 1 i 2 do przestrzeni, ogrzanej przez palnik 11. Przestrzen 3 laczy sie z przestrzenia wewnetrzna 14 oslony ochronnej za posrednictwem otworów 13, polozonych w poblizu plyty 5. Pewna czesc powietrza prze¬ plywajacego przez przestrzen 3 dostaje sie po¬ przez otwory 13 do przestrzeni wewnetrznej 14, powodujac jej dodatkowe chlodzenie. Z prze¬ strzeni wewnetrznej 14 powietrze wyplywa przez otwór 6 do plomienia gazowego 7 do prze¬ strzeni spalania.

W przestrzeni 14 oslony ochronnej 1, 2 umieszczona jest dysza 15 dla plomienia zaplo¬ nowego, dysza 16 dla plomienia grzejnego, ter¬ mopara 17 oraz elektroda iskrowa 18. Czesci te sa zmontowane w jednym wspólnym kadlu¬ bie nosnym i umocowane za pomoca rur na ply¬ cie 5. Dysze plomienia zaplonowego i grzejnego sa podlaczone do wspólnego przewodu gazowe¬ go 19. Elektroda iskrowa 18 laczy sie z nie uwidocznionym na rysunku iskiernikiem za po¬ moca przewodu 20, podczas gdy oba elementy termopary 17 sa polaczone za pomoca przewo¬ dów 21 z cewka indukcyjna nie uwidocznione¬ go równiez przekaznika elektromagnetycznego.

Przekaznik ten steruje doplywem gazu dopro¬ wadzanego do palnika 11.

Plyta 5, zaopatrzona ponaclto w wyjmowany wziernik szklany 22, sluzy jednoczesnie do rumocnienia calego urzadzenia na zewnetrznej stronie sciany 23 pieca. Oslona ochronna 1, 2 znajduje sie w odpowiednim wydrazeniu scia¬ ny 23 pieca, dzieki czemu plomien gazowy 7 wychodzacy z otworów 6 moze zapalic palnik 11. Sciana pieca jest celowo w ten sposób uksztaltowana, gdyz zakrywa wówczas znaczna czesc plytki, zamykajacej oslone ochronna, po¬ zostawiajac tylko wolny otwór, przez który przechodzi plomien zaplonowy. W przypadku pieców pracujacych pod pewnym okreslonym nadcisnieniem plyta 5 jest przymocowana szczelnie do sciany pieca.

Aby uruchomic urzadzenie, nalezy przede wszystkim doprowadzic przewodem 19 gaz, przeznaczony do wywolania zaplonu. Jedno¬ czesnie zostaje wlaczony iskiernik, przylaczo¬ ny do przewodu 20, dzieki czemu miedzy elek¬ troda iskrowa 18 a odpowiednia czescia polozo¬ na w sasiedztwie, jako przeciwelektroda, na przyklad termopara, przeskoczy iskra zaplono¬ wa i zapali zarówno plomien zaplonowy 7, jak i plomien grzejny odpowiadajacy dyszy 16. Plo¬ mien grzejny nagrzewa termopare, powodujac przeplyw pradu w jej ukladzie, dzieki czemu zadziala przekaznik elektromagnetyczny, przy¬ laczony do przewodów 21. Gdy tylko przewód 10 zostanie otwarty, palnik 11 zostaje zasilony gazem i zapalony plomieniem zaplonowym 7.

^ Jednoczesnie z przewodu 9 poprzez przewód 8 plynie powietrze do przestrzeni 3 oslony ochron¬ nej 1, 2 oraz do jej przestrzeni wewnetrznej 14.

Dzieki temu eliminuje sie szkodliwy wplyw temperatury, panujacej w przestrzeni spalania, na czesci, znajdujace sie wewnatrz oslony ochronnej 1, 2, a przede wszystkim na termo¬ pare 17. Dzialanie termopary nie ulega zakló¬ ceniom. Jezeli w piecu panuje pewne okreslo¬ ne nadcisnienie, wówczas wprowadzane powie¬ trze chlodzace winno równiez wykazywac od¬ powiednie nadcisnienie, a to w celu uniemozli¬ wienia przenikania goracych gazów z komory spalania do przestrzeni wewnetrznej 14 oslony ochronnej.

Oslona ochronna 1, 2 moze byc równiez chlo¬ dzona innym czynnikiem gazowym lub cieklym.

W tym ostatnim przypadku przestrzen 3 oslo¬ ny ochronnej nie powinna byc polaczona ani z jej przestrzenia wewnetrzna 14 ani z komo¬ ra spalania pieca. Nalezy ponadto przewidziec wówczas odpowiednie odprowadzenie dla czyn¬ nika chlodzacego. Prócz tego zamiast zwinie¬ tego srubowo drutu mozna zastosowac równiez inne srodki prowadzenia czynnika chlodzacego, na przyklad korytko, wtloczone w plaszcz 1 lub 2.

Na fig. 2 przedstawiono odmiane urzadzenia wedlug wynalazku z jednoplaszczówa oslona ochronna 24, przy czym otwór 25 laczy prze¬ wód, doprowadzajacy powietrze chlodzace, bez¬ posrednio z przestrzenia wewnetrzna 14 oslony ochronnej. W poblizu wylotu otworu 25 znajdu¬ je sie scianka przegrodowa 29, która przepusz¬ cza powietrze chlodzace otworami 30, znajdu¬ jacymi sie w górnej jej czesci. Otwory 30 nie powinny lezec naprzeciw otworu 25, doprowa¬ dzajacego powietrze. Dzieki temu osiagnieto równomierny rozplyw powietrza na calym prze¬ kroju poprzecznym przestrzeni wewnetrznej 14, co z kolei przeciwdziala jednostronnemu wply¬ wowi przeplywajacego powietrza na termopa¬ re i plomienie gazowe w oslonie.

Odmiana urzadzenia, przedstawiona na fig. 2, moze byc zastosowana, podobnie jak rozwiaza¬ nie wedlug fig. 1, w piecach o wysokiej tempera¬ turze i nadcisnieniu panujacym w komorze spa¬ lania. Tym nie mniej urzadzenie to nadaje sie zwlaszcza do pieców o niewysokiej temperatu¬ rze i normalnym cisnieniu w komorze spalania, gdyz wówczas nie jest konieczne oddzielne do¬ prowadzanie powietrza chlodzacego.

W rozwiazaniu tym moze byc opuszczony np. wziernik szklany 22. Potrzebne do spalania po¬ wietrze, zassane plomieniem zaplonowym i grzejnym przez otwór, w którym ten wziernik znajdowal sie, bedzie powodowalo dzialanie chlodzace. Poza tym plyta zamykajaca oslone ochronna 24 i zaopatrzona w otwór 6 dla plo¬ mienia zaplonowego, a nawet cala oslona, moga byc wykonane z materialu stanowiacego izola¬ cje cieplna, dzieki czemu uzyskuje sie dodatko¬ wa ochrone przed przenikaniem ciepla.

Rozwiazanie, przedstawione na fig. 3, jest zblizone do rozwiazania wedlug fig. 2. Zgodnie z fig. 3 na oslone ochronna 24 nasunieta jest dodatkowa tuleja ochronna 26, która moze byc przymocowana do plyty 5. Plyta zamykajaca tuleje ochronna od strony wnetrza pieca i zao¬ patrzona w otwór 28 dla plomienia zaplonowe¬ go jest wykonana z materialu stanowiacego izolacje cieplna. Tuleja 26 moze byc równiez wykonana z podobnego materialu. W rozwia¬ zaniach, przedstawionych na fig. 1 i 2, moga byc takze dodatkowo uzyte tego rodzaju tuleje, jezeli wymagana jest skuteczniejsza izolacja cieplna.Z-a s tr zezeni a patentowe 1, Termoelektryczne urzadzenie zaplonowe zaopatrzone w termopare, znajdujaca sie pod dzialaniem plomienia grzejnego i zasi¬ lajaca przekaznik elektromagnetyczny, ste¬ rujacy doplywem gazu do palnika, znamien¬ ne tym, ze termopara (17) oraz odpowiada¬ jace jej dysze gazowe (15, 16) dla plomienia grzejnego i plomienia zaplonowego sa umieszczone, wewnatrz chlodzonej oslony ochronnej, w której znajduja sie otwory (6), sluzace do przepuszczenia plomienia zaplo¬ nowego. 2. Termoelektryczne urzadzenie zaplonowe we¬ dlug zastrz. 1, znamienne tym, ze oslona ochronna posiada postac pojedynczego plaszcza (24), przez którego wnetrze (14) przeplywa powietrze chlodzace, doprowadza¬ ne otworem (25) i rozprowadzane równomier¬ nie na calym jego przekroju dzieki przegro¬ dzie (29) z otworami (30). 3* Termoelektryczne urzadzenie zaplonowe we¬ dlug zastrz. 2, znamienne tym, ze plaszcz (24) jest wykonany calkowicie lub czesciowo z materialu stanowiacego izolacje cieplna. 4. Termoelektryczne urzadzenie zaplonowe we¬ dlug zastrz. 2 i 3, znamienne tym, ze posiada tuleje ochronna (26), osadzona przesuwnie na plaszczu (24) i wykonana calkowicie lub czesciowo z materialu stanowiacego izola¬ cje cieplna. 5. Termoelektryczne urzadzenie zaplonowe we¬ dlug zastrz. 1, znamienne tym, ze oslona ochronna posiada podwójne scianki w po¬ staci plaszczy (1, 2), miedzy którymi w wol¬ nej pierscieniowej przestrzeni (3) przeplywa czynnik chlodzacy. 6. Termoelektryczne urzadzenie zaplonowe we¬ dlug zastrz. 5, znamienne tym, ze wolna przestrzen pierscieniowa (3) oslony (1, 2) po¬ siada prowadnice z drutu zwinietego w ksztalcie linii srubowej. 7. Termoelektryczne urzadzenie zaplonowe we¬ dlug zastrz. 5 i 6, znamienne tym, ze prze¬ strzen pierscieniowa (3) oslony ochronnej posiada otwory (12) do wyplywu chlodzacego powietrza do komory spalania, znajdujace sie dookola otworów (6), sluzacych do prze¬ puszczenia plomienia zaplonowego. 8. Termoelektryczne urzadzenie zaplonowe we¬ dlug zastrz. 5 i 6, znamienne tym, ze prze¬ strzen pierscieniowa (3) oslony ochronnej jest polaczona z jej przestrzenia wewnetrz¬ na (14), dzieki czemu czesc powietrza chlo¬ dzacego przeplywa przez przestrzen (14).

Glówny Instytut MechanikiDo opisu patentowego Nr 35085 RSW ^Prasa", Warszawa, Tarczynska S. 2arrl, 602/1 V/5"4. JPap. druk* 3*B*25783