RU2210031C2 - Domestic gas burner for furnaces and bath-rooms with automatic control system - Google Patents

Abstract

FIELD: heat-power engineering. SUBSTANCE: proposed gas burner includes protective unit and flame and draft sensors connected with this unit, gas burner unit and ignition torch. Protective unit is made in form of cutoff valve; gas burner unit, ignition torch, flame and draft sensors are secured on panel which is mounted in boiler furnace by means of L-shaped studs. Lower part of said panel has holes and movable damper which also has holes over entire length. Inspection port of ignition torch is made in panel near flame sensor; inspection port is closed with damper. Collector with nozzles is secured on front side of panel and ignition torch and burner tubes are secured on inner side of panel. EFFECT: simplified construction; facilitated procedure of mounting. 4 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть применено для отопления печей и бань с использованием природного газообразного топлива. The invention relates to a power system and can be used for heating furnaces and baths using natural gaseous fuels.

Известно устройство для управления работой горелки (патент РФ 1249269 А1, опубл. 07.08.86, БИ 29), содержащее электромагнитный и терморегулирующий клапаны, размещенные в корпусе, имеющем замкнутую камеру, образованную нижней крышкой и уплотнительной прокладкой, соединенную с датчиком тяги и запальником через отверстия в крышке и через импульсную линию с дросселем - с межклапанной полостью. Кроме того, дроссель выполнен в виде сопла и установлен на конце импульсной линии под уплотнительной прокладкой. A device for controlling the operation of the burner (RF patent 1249269 A1, publ. 07.08.86, BI 29) containing electromagnetic and temperature control valves placed in a housing having a closed chamber formed by a lower cover and a gasket connected to the draft sensor and the igniter through holes in the cover and through an impulse line with a throttle - with an inter-valve cavity. In addition, the throttle is made in the form of a nozzle and is installed at the end of the impulse line under the gasket.

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного изобретения, относится то, что известное устройство, содержащее термопару и работающий от него электромагнитный клапан, показывает низкую надежность в работе и часто выходит из строя. The reasons that impede the achievement of the technical result indicated below when using the known invention include the fact that a known device containing a thermocouple and an electromagnetic valve operating from it shows low reliability and often fails.

Известна автоматика безопасности газоиспользующих устройств (патент РФ 2172447, опубл. 20.08.01, БИ 23), содержащая пневмогазовый блок защиты и регулирования с управляющим клапаном, имеющим мембранный привод, и связанные с ним датчики пламени, тяги и регулятор температуры. Known safety automation of gas-using devices (RF patent 2172447, publ. 08.20.01, BI 23), containing a pneumatic-gas protection and regulation unit with a control valve having a membrane actuator and associated flame sensors, traction and temperature regulator.

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного изобретения, относится то, что пневмогазовый блок защиты представляет из себя сложный по конструкции и малонадежный в работе элемент. The reasons that impede the achievement of the technical result indicated below when using the known invention include the fact that the pneumatic-gas protection unit is an element that is complex in design and unreliable in operation.

Сущность изобретения заключается в том, что блок защиты выполнен в виде клапана-отсекателя, а газогорелочное устройство, запальник, датчик пламени и тяги крепятся на панели, которая с помощью Г-образных шпилек монтируется в топке котла. Кроме того, нижняя часть панели выполнена с отверстиями и дополнительно снабжена перемещающейся заслонкой, которая имеет ряд отверстий по всей своей длине. На панели вблизи датчика пламени выполнено смотровое окно запальника, перекрывающееся заслонкой. Коллектор с соплами газогорелочного устройства крепится на лицевой стороне панели, а запальник и горелочные трубы - на внутренней стороне. The essence of the invention lies in the fact that the protection unit is made in the form of a shut-off valve, and the gas burner, igniter, flame and draft sensor are mounted on a panel that is mounted in the boiler furnace with the help of L-shaped studs. In addition, the lower part of the panel is made with holes and is additionally equipped with a moving shutter, which has a number of holes along its entire length. On the panel near the flame sensor, an ignition window is made, which is blocked by a shutter. The manifold with nozzles of the gas burner device is mounted on the front side of the panel, and the igniter and burner pipes are mounted on the inside.

Использование предлагаемого изобретения обеспечивает следующий технический результат:
- упрощение конструкции;
- облегчение монтажа, удобство эксплуатации и обслуживания.The use of the invention provides the following technical result:
- simplification of the design;
- ease of installation, ease of operation and maintenance.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что горелка газовая бытовая для печей и бань с системой автоматики состоит из блока защиты и связанных с ним датчиков пламени и тяги, газогорелочного устройства и запальника. The specified technical result in the implementation of the invention is achieved by the fact that a domestic gas burner for stoves and baths with an automation system consists of a protection unit and associated flame and draft sensors, a gas burner device and an igniter.

Особенность заключается в том, что блок защиты выполнен в виде клапана-отсекателя, а газогорелочное устройство, запальник, датчик пламени и тяги крепятся на панели, которая с помощью Г-образных шпилек монтируется в топке котла. The peculiarity lies in the fact that the protection unit is made in the form of a shut-off valve, and the gas burner, igniter, flame and draft sensor are mounted on the panel, which is mounted in the boiler furnace with the help of L-shaped studs.

Кроме того, нижняя часть панели выполнена с отверстиями и дополнительно снабжена перемещающейся заслонкой, которая имеет ряд отверстий по всей своей длине. На панели вблизи датчика пламени выполнено смотровое окно запальника, перекрывающееся заслонкой. In addition, the lower part of the panel is made with holes and is additionally equipped with a moving shutter, which has a number of holes along its entire length. On the panel near the flame sensor, an ignition window is made, which is blocked by a shutter.

Коллектор с соплами газогорелочного устройства крепится на лицевой стороне панели, а запальник и горелочные трубы - на внутренней. The manifold with nozzles of the gas burner device is mounted on the front side of the panel, and the igniter and burner pipes are mounted on the inside.

Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентам и научно-техническим источникам информации и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения, позволил установить, что заявитель не обнаружил аналог, характеризующийся признаками, тождественными всем существенным признакам заявленного изобретения. Определение из перечня выявленных аналогов прототипа как наиболее близкого по совокупности существенных признаков аналога позволило выявить совокупность существенных по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату отличительных признаков в заявленной конструкции, изложенных в формуле изобретения. The analysis of the prior art by the applicant, including a search by patents and scientific and technical sources of information and identification of sources containing information about analogues of the claimed invention, allowed to establish that the applicant did not find an analogue characterized by features identical to all the essential features of the claimed invention. The definition from the list of identified analogues of the prototype as the closest in the set of essential features of the analogue made it possible to identify the set of essential distinguishing features in relation to the applicant’s technical result in the claimed design set forth in the claims.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию "новизна". Therefore, the claimed invention meets the condition of "novelty."

Конструкция изобретения представлена на чертежах, где на фиг.1 показан вид на лицевую часть панели, на фиг.2 - вид А, на фиг.3 - разрез Б-Б, на фиг.4 разрез В-В клапана отсекателя. The design of the invention is presented in the drawings, in which Fig. 1 shows a view of the front part of the panel, in Fig. 2 is a view A, in Fig. 3 is a section B-B, in Fig. 4 is a section b-c of the shutoff valve.

Изобретение состоит из клапана-отсекателя 1, импульсных трубок 2 и 3, трубки запальника 4, крана 5, панели 6, коллектора 7, перемещающейся заслонки 8, датчика пламени 9, датчика тяги 10, заслонки смотрового окна запальника 11, горелочных труб 12, запальника 13, отражателя 14, сопел 15, заслонки сопла 16, рычага 17, шпилек 18. Сам клапан-отсекатель 1 состоит из входного отверстия 19, малой мембраны 20, тарелки клапана 21, канала-дросселя 22, большой мембраны 23, рычага 24. The invention consists of a shut-off valve 1, impulse tubes 2 and 3, an igniter tube 4, a valve 5, a panel 6, a manifold 7, a moving shutter 8, a flame sensor 9, a draft sensor 10, a shutter for the inspection window of the igniter 11, burner tubes 12, the igniter 13, reflector 14, nozzles 15, shutter nozzles 16, lever 17, studs 18. The shut-off valve 1 itself consists of an inlet 19, a small membrane 20, a valve disc 21, a throttle channel 22, a large membrane 23, a lever 24.

Работа горелки и системы автоматики осуществляется следующим образом. Горелка вставляется в топочное отверстие печи и закрепляется там с помощью Г-образных шпилек 18. The operation of the burner and the automation system is as follows. The burner is inserted into the furnace furnace hole and secured there with the help of L-shaped studs 18.

К отверстию 19 клапана-отсекателя 1 подсоединяется система газопровода. Кран 5 в этот момент поворотом вправо закрывается до отказа. Проверяется наличие тяги в топке через отверстия в нижней части панели 6, перекрытые перемещающейся заслонкой 8. Если тяга есть, то бумажная полоска, используемая для этой цели, будет притягиваться к панели 6. A gas pipeline system is connected to the opening 19 of the shut-off valve 1. The crane 5 at this moment by turning to the right closes to failure. Checking the presence of draft in the furnace through openings in the lower part of panel 6, blocked by a moving shutter 8. If there is draft, the paper strip used for this purpose will be attracted to panel 6.

При розжиге устройства отверстия в нижней части панели 6 должны быть полностью открыты. Розжиг осуществляется следующим образом. Открывают заслонку смотрового окна запальника 11 и через отверстие подносят горящий жгут к запальнику 13. В это время нажимают рычаг 17 клапана-отсекателя 1 вниз и удерживают его в этом положении не менее 30 секунд. После воспламенения газа на запальнике 13 горящий жгут вынимают из смотрового окна запальника, а заслонку смотрового окна запальника 11 закрывают. Пламя сгораемого газа на запальнике 13 омывает торец биметаллической пластины датчика пламени 9. Подачу газа к горелочным трубам 12 осуществляют поворотом крана 5 влево. Регулировку работы горелочных труб 12 осуществляют заслонками 16, которые расположены на соплах 15. When firing up the device, the holes in the lower part of the panel 6 should be fully open. Ignition is as follows. Open the shutter of the inspection window of the igniter 11 and bring the burning harness to the igniter 13 through the hole. At this time, press the lever 17 of the shut-off valve 1 down and hold it in this position for at least 30 seconds. After ignition of the gas on the igniter 13, the burning bundle is removed from the ignition viewing window, and the shutter of the ignition viewing window 11 is closed. The flame of combustible gas on the igniter 13 washes the end of the bimetallic plate of the flame sensor 9. Gas is supplied to the burner pipes 12 by turning the valve 5 to the left. Adjusting the operation of the burner pipes 12 is carried out by dampers 16, which are located on the nozzles 15.

Регулировку процесса горения природного газа производят с помощью перемещающейся заслонки 8, расположенной на панели 6, путем смещения ее вправо или влево, тем самым открывая или закрывая отверстия на панели 6. The adjustment of the combustion process of natural gas is carried out using a moving shutter 8 located on the panel 6, by shifting it to the right or left, thereby opening or closing the holes on the panel 6.

Система автоматики устройства работает следующим образом. Газ из сети поступает к клапану-отсекателю 1 через входное отверстие 19. Благодаря усилию, развиваемому давлением газа на малую мембрану 20, тарелка клапана 21 находится в нижнем закрытом положении. При нажатии в процессе розжига запальника на рычаг 24 происходит перемещение тарелки клапана 21 вверх и газ по трубке запальника 4 поступает к запальнику 13. Кроме того, по внутреннему клапану-дросселю 22 газ поступает под большую мембрану 23 и далее по импульсным трубкам 2 и 3 к датчику тяги 10 и датчику пламени 9. К коллектору 7 газ не поступает, так как кран 5 в этот момент закрыт. Датчики пламени 9 и тяги 10 содержат сопла с шариковым уплотнением. Положение шарика определяется чувствительным элементом - биметаллической пластиной. При розжиге запальника 13 сопло датчика тяги 10 закрыто, а сопло датчика пламени 9 открыто. The automation system of the device operates as follows. Gas from the network enters the shutoff valve 1 through the inlet 19. Due to the force developed by the gas pressure on the small membrane 20, the valve disc 21 is in the lower closed position. When you press the lever 24 during the ignition ignition process, the valve plate 21 moves upward and gas flows through the igniter 4 to the igniter 13. In addition, gas flows through the internal throttle valve 22 under the large membrane 23 and then through the pulse tubes 2 and 3 to draft sensor 10 and flame sensor 9. No gas is supplied to the manifold 7, since the valve 5 is closed at this moment. The flame sensors 9 and rods 10 contain nozzles with a ball seal. The position of the ball is determined by a sensitive element - a bimetallic plate. When firing up the igniter 13, the nozzle of the draft sensor 10 is closed, and the nozzle of the flame sensor 9 is open.

После прогрева пламенем запальника 13 биметаллической пластины датчика пламени 9 последняя, деформируясь, прижимает шарик датчика к соплу. Выход газа из полости клапана-отсекателя 1 по импульсной трубке 3 прекращается. Давление газа под большой мембраной 23 клапана-отсекателя 1 возрастает и она, преодолевая усилие малой мембраны 20, двигаясь вверх, полностью открывает тарелку клапана 21. В таком состоянии клапан-отсекатель 1 считается открытым. Если открыть кран 5, то газ через клапан-отсекатель 1 подается в коллектор 7, а затем в горелочные трубы 12, где воспламеняется or огня запальника 13. After warming up with the flame of the igniter 13 of the bimetallic plate of the flame sensor 9, the latter, deforming, presses the sensor ball to the nozzle. The gas outlet from the cavity of the shut-off valve 1 through the pulse tube 3 stops. The gas pressure under the large diaphragm 23 of the shut-off valve 1 increases and, overcoming the force of the small diaphragm 20, moving upward, completely opens the valve plate 21. In this state, the shut-off valve 1 is considered open. If you open the valve 5, then the gas through the shut-off valve 1 is supplied to the manifold 7, and then to the burner pipes 12, where the igniter or igniter 13 is ignited.

При аварийном режиме работы в момент прекращения подачи газа или падения его давления в системе газопровода происходит прекращение процесса горения газа как в горелочных трубах 12, так и в запальнике 13. В этом случае биметаллическая пластина датчика пламени 9 остывает и возвращается в первоначальное положение, давит на шарик клапана, открывает его и тем самым открывает импульсную трубку 3. В этом случае давление газа в импульсной трубке 3 падает, а это приводит к падению давления газа под большой мембраной 23 клапана-отсекателя 1. Большая мембрана 23, а затем и малая мембрана 20, опускаются вниз, а тарелка клапана 21 полностью перекрывает канал подачи газа как к запальнику 13, так и к коллектору 7. In emergency operation at the time of gas cutoff or pressure drop in the gas pipeline system, the gas combustion process stops both in the burner pipes 12 and in the igniter 13. In this case, the bimetal plate of the flame sensor 9 cools down and returns to its original position, presses the ball of the valve opens it and thereby opens the impulse tube 3. In this case, the gas pressure in the impulse tube 3 drops, and this leads to a drop in gas pressure under the large membrane 23 of the shut-off valve 1. Large membrane the wound 23, and then the small membrane 20, are lowered down, and the valve disc 21 completely blocks the gas supply channel to both the igniter 13 and the collector 7.

В случае нарушения тяги в печи происходит изменение направления движения горячих газов в топке, которые начинают омывать биметаллическую пластину датчика тяги 10. Биметаллическая пластина изменяет свою конфигурацию, давит на шарик клапана датчика тяги 10 и тем самым открывает импульсную трубку 2. В этом случае давление газа в импульсной трубке 2 падает, а это приводит к падению давления газа под большой мембраной 23 клапана-отсекателя 1. В конечном итоге, как и в предыдущем случае, осуществляется перекрытие канала подачи газа как к запальнику 13, так и к коллектору 7. Для повторного пуска горелочного устройства необходимо устранить неисправности и вновь повторить операцию розжига запальника 13 и горелочных труб 12. In case of draft failure in the furnace, the direction of movement of hot gases in the furnace changes, which begin to wash the bimetallic plate of the draft sensor 10. The bimetal plate changes its configuration, presses on the ball of the draft sensor 10 and thereby opens the impulse tube 2. In this case, the gas pressure in the impulse tube 2 drops, and this leads to a drop in gas pressure under the large membrane 23 of the shut-off valve 1. Ultimately, as in the previous case, the gas supply channel is closed as to the igniter 13, and to the collector 7. To restart the burner device, it is necessary to eliminate the malfunctions and repeat the operation of ignition of the igniter 13 and burner pipes 12.

Таким образом, наличие в предлагаемом устройстве блока защиты, выполненного в виде клапана-отсекателя, упрощает конструкцию горелки и облегчает ее обслуживание. Thus, the presence in the proposed device of the protection unit, made in the form of a shut-off valve, simplifies the design of the burner and facilitates its maintenance.

Компасное расположение всех элементов горелки и системы автоматики на одной панели облегчает ее монтаж. The compassed arrangement of all elements of the burner and the automation system on one panel facilitates its installation.

Таким образом, вышеизложенное описание свидетельствует о выполнении при использования заявленного изобретения следующей совокупности условий:
- средство, воплощающее заявленное изобретение, при его осуществлении предназначено для отопления печей и бань с использованием природного газообразного топлива;
- для заявленной конструкции в том виде, как она охарактеризована в изложенной формуле изобретения, подтверждена возможность ее осуществления с помощью описанных в заявке средств и методов;
- средство, воплощающее заявленное изобретение при осуществлении, способно обеспечить достижение усматриваемых заявителем поставленных технических задач.Thus, the foregoing description indicates the fulfillment of the following set of conditions when using the claimed invention:
- a tool embodying the claimed invention, in its implementation is intended for heating furnaces and baths using natural gaseous fuels;
- for the claimed design in the form described in the claims, the possibility of its implementation using the means and methods described in the application is confirmed;
- a tool embodying the claimed invention in the implementation, is able to ensure the achievement of the perceived by the applicant of the assigned technical tasks.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию "промышленная применимость". Therefore, the claimed invention meets the condition of "industrial applicability".

Claims (4)

1. Горелка газовая бытовая для печей и бань с системой автоматики, содержащая блок защиты и связанные с ним датчики пламени и тяги, газогорелочное устройство и запальник, отличающаяся тем, что блок защиты выполнен в виде клапана-отсекателя, а газогорелочное устройство, запальник, датчики пламени и тяги крепятся на панели, которая с помощью Г-образных шпилек монтируется в топке котла. 1. A household gas burner for furnaces and baths with an automation system, comprising a protection unit and associated flame and draft sensors, a gas burner device and an igniter, characterized in that the protection unit is made in the form of a shut-off valve, and a gas burner device, an ignitor, sensors Flames and rods are mounted on the panel, which is mounted in the boiler furnace with the help of L-shaped studs. 2. Горелка по п. 1, отличающаяся тем, что нижняя часть панели выполнена с отверстиями и дополнительно снабжена перемещающейся заслонкой, которая имеет ряд отверстий по всей своей длине. 2. The burner according to claim 1, characterized in that the lower part of the panel is made with holes and is additionally equipped with a moving shutter, which has a number of holes along its entire length. 3. Горелка по п. 1, отличающаяся тем, что на панели вблизи датчика пламени выполнено смотровое окно запальника, перекрывающееся заслонкой. 3. The burner according to claim 1, characterized in that on the panel near the flame sensor there is a viewing window for the igniter, which is overlapped by a shutter. 4. Горелка по п. 1, отличающаяся тем, что коллектор с соплами газогорелочного устройства крепится на лицевой стороне панели, а запальник и горелочные трубы - на внутренней стороне. 4. The burner according to claim 1, characterized in that the collector with nozzles of the gas burner device is mounted on the front side of the panel, and the igniter and burner pipes are mounted on the inside.

Images