Termopara do kotła gazowego: urządzenie i zasada działania

Termopara jest praktycznie jedynym urządzeniem zaprojektowanym do pomiaru bardzo wysokich temperatur. Urządzenie jest szeroko stosowane w różnych urządzeniach kotłowych, monitoruje tryb termiczny i chroni system przed przegrzaniem.

Według GOST P 8.585-2001 termopara jest urządzeniem kontrolującym temperaturę składającym się z 2 przewodów wykonanych z różnych stopów. Każdy stop wyróżnia się odpornością i potencjałem elektrycznym. Kontakt między przewodami występuje zarówno w jednym, jak iw kilku punktach, aw niektórych modelach jest to możliwe dzięki obecności drutu kompensacyjnego. Metale nieszlachetne są używane do wytwarzania termopar.

Termopara wygląda bardzo prosto i składa się z uformowanego korpusu głowicy, wyposażonego w pokrywę i podkładki fosforowe, dzięki czemu kompensowana jest liniowa rozszerzalność elektrod. Końcówka produktu służy do niezawodnej izolacji złącza roboczego, a rura ochronna składa się z sekcji roboczych i niepracujących. Wszystkie przewody łączące są prowadzone przez dyszę z uszczelką azbestową. Jeśli elektrody są wykonane z metali szlachetnych, produkty z fosforu lub kwarcu mogą być używane jako rury ochronne.

Dokładność odczytów instrumentu wynosi jeden stopień.uważa się to za dość znaczący wskaźnik w działaniu urządzeń do ogrzewania gazowego i nie pozwala uznać urządzeń za instrumenty o wysokiej dokładności. Niedokładność pomiaru temperatury wyjaśniają cechy konstrukcyjne termopary. Faktem jest, że połączenie przewodników płytowych zachodzi na różne sposoby. W niektórych modelach połączenie wykonuje się za pomocą zgrzewania punktowego, w innych - za pomocą lutowania lub zaciskania.

Jeśli połączenie dwóch przewodników jest źle wykonane, błąd będzie wynosił jeden lub więcej stopni. Jest to krytyczny margines błędu, którego wzrost może niekorzystnie wpłynąć na działanie i bezpieczeństwo kotła. Dlatego, wybierając termoparę, należy skupić się na produktach znanych i sprawdzonych producentów, ponieważ dla AOGV błąd jednego stopnia jest niedoścignionym luksusem.

Termopary zainstalowane w kotłach gazowych działają synchronicznie z elektromagnetycznym zaworem wlotowym, który na pierwszym sygnale termopary natychmiast zatrzymuje przepływ paliwa. Działanie termopary jest całkowicie oparte na tak zwanym efekcie Seebecka, gdy dwa przewodniki wykonane z różnych materiałów stykają się ze sobą za pomocą jednego lub kilku punktów, które nazywane są częścią roboczą i są umieszczone w obszarze otwartego płomienia palnika. Osłony ochronne są przyspawane lub przylutowane do przeciwnych końców tych metalowych płyt, których drugi koniec jest utrzymywany przez nakrętkę zaciskową w gnieździe czujnika automatycznego. W momencie, gdy zapalnik i palnik kotła włączają się, paliwo jest dostarczane w trybie ręcznym przez naciśnięcie pręta.

W rezultacie gaz jest dostarczany do zapalnika i zaczyna się palić, ogrzewając termoparę znajdującą się obok niego płomieniem. Po 15 sekundach przycisk zasilania paliwem zostaje zwolniony, a zasilanie paliwem jest spowodowane faktem, że termopara zaczęła wytwarzać napięcie, które utrzymuje trzon zaworu paliwa. Średnie napięcie, które termopara jest w stanie wytworzyć z powodu różnicy potencjałów na zimnych końcach, mieści się w zakresie 40-50 mV.W niektórych zaawansowanych technologicznie modelach zawory charakteryzują się maksymalną czułością i pozostają w pozycji otwartej, dopóki napięcie wejściowe nie spadnie poniżej 20 mV.

Jak każde urządzenie, termopary mają zarówno zalety, jak i wady. Wśród zalet urządzeń można zauważyć ich niski koszt, ze względu na dość prostą konstrukcję i długą żywotność. Trwałość urządzeń wynika z braku złożonych zespołów i elementów ciernych. Ważną zaletą jest szeroki zakres mierzonych temperatur, a także łatwy montaż i demontaż urządzenia. Nie można zignorować wielofunkcyjności termopar, co pozwala na użycie urządzenia zarówno jako czujnika kontroli płomienia, jak i termometru.

Wady obejmują ograniczenie napięcia, które jest ograniczone do 50 mV. Jest to jeden z powodów błędów w odczytach, które występują podczas pomiaru temperatur. Brak liniowej zależności między wartościami temperatury a różnicą potencjałów jest również minusem urządzenia. Ponadto części nie można naprawić, a gdy się nie powiedzie, zastępuje się nową. Jednak czasami zakończenie termopary z powodu słabego kontaktu. Aby wznowić pracę kotła, należy wyjąć termoparę, oczyścić przewody i zainstalować urządzenie na miejscu.

Nowoczesny rynek systemów grzewczych oferuje cztery typy termopar zainstalowanych w kotłach gazowych.

• Modele typu E wyróżnia się wysoką wydajnością i szerokim zakresem mierzonych temperatur, które wahają się od -50 do +740 stopni. Płyty przewodowe są wykonane ze stali stałej i chromowanej. Fabryczne oznakowanie produktu jest reprezentowane przez literę TXKn.
• Modele typu J różni się niższym, w porównaniu z pierwszym typem, kosztem i jest prezentowany poprzez oznaczenie SFA. Płytki kontaktowe są wykonane z żelaza i stałe, a zakres temperatury pracy wynosi od -40 do +600 stopni.

• Modele typu K są najbardziej popularne i mogą pracować w temperaturach od -200 do +1350 stopni. Płyty są wykonane z aluminium i chromu, co wymaga pewnych ograniczeń w ich stosowaniu. Faktem jest, że w warunkach wysokiej zawartości dwutlenku węgla chromel jest podatny na powstawanie zielonej zgnilizny, szybko niszcząc stop i wyłączając urządzenie. Produkt posiada oznaczenie TXA i jest bardzo wrażliwy na najmniejsze wahania temperatury.
• Modele typu N. są modyfikacją modelu E i mogą pracować w temperaturach do +1200 stopni. Do produkcji płyt stosowanych w nisros i nisil. Modele tego typu są uważane za najdokładniejsze urządzenia stosowane w urządzeniach kotłowych.

Oprócz tych typów termoelementów istnieją modele do produkcji których stosuje się drogie rodzaje metali. To znacznie zwiększa koszty i sprawia, że ​​ich instalacja w kotłach gazowych jest nieopłacalna. Na przykład płyty niezwykle precyzyjnych urządzeń typu M są wykonane z niklu i molibdenu. Takie urządzenie jest instalowane w drogich kotłach próżniowych i nie jest stosowane w urządzeniach gazowych.

Instrukcje dotyczące sprawdzania termopary dla kotła gazowego można znaleźć w poniższym filmie.