Termocuplu pentru cazanul pe gaz: dispozitiv și principiu de funcționare

Un termocuplu este practic singurul instrument conceput pentru măsurarea temperaturilor extrem de ridicate. Dispozitivul este utilizat pe scară largă în diverse echipamente ale cazanului, monitorizând modul termic și protejând sistemul împotriva supraîncălzirii.

Conform GOST P 8.585-2001, un termocuplu este un dispozitiv de control al temperaturii compus din 2 conductoare din aliaje diferite. Fiecare aliaj se distinge prin rezistența și potențialul său electric. Contactul dintre conductori are loc atât la unul cât și la mai multe puncte, iar la unele modele este posibil datorită prezenței unui cablu de compensare.Metalele non-prețioase sunt utilizate pentru a produce termocupluri.

Termocuplul arată foarte simplu și constă dintr-o carcasă turnată a capului, echipată cu un capac și plăcuțe de fosfor, datorită căreia compensarea liniară a electrozilor este compensată. Vârful produsului este utilizat pentru izolarea fiabilă a joncțiunii de lucru, iar tubul de protecție este alcătuit din secțiuni de lucru și nefuncționale. Toate firele de conectare sunt direcționate printr-o duză cu garnitură de azbest. Dacă electrozii sunt fabricați din metale nobile, pot fi utilizate ca tuburi protectoare produse din fosfor sau cuarț.

Precizia citirii instrumentului este de un grad.care este considerat a fi un indicator destul de important în funcționarea echipamentelor de încălzire pe gaz și nu permite considerarea dispozitivelor ca instrumente de înaltă precizie. Inexactitatea măsurării temperaturii este explicată prin caracteristicile de proiectare ale termocuplului. Faptul este că conectarea plăcilor-conductoare unul cu celălalt are loc în moduri diferite. În unele modele, conexiunea are loc prin sudarea prin puncte, în altele - prin lipire sau prin lipire.

Dacă joncțiunea a două conductori este efectuată necorespunzător, atunci eroarea va fi una sau mai multe grade. Aceasta este o marjă de eroare critică, o creștere a căreia poate afecta negativ funcționarea și siguranța cazanului. Prin urmare, atunci când alegeți un termocuplu, este necesar să se concentreze pe produsele producătorilor bine-cunoscuți și dovediți, deoarece pentru AOGV o eroare de un grad este un lux inaccesibil.

Termocuplurile instalate în cazanele pe gaz funcționează sincron cu o supapă de admisie electromagnetică, care, la primul semnal al termocuplului, oprește imediat fluxul de combustibil. Funcționarea termocuplului se bazează în întregime pe așa-numitul efect Seebeck, când doi conductori din diferite materiale vin în contact unul cu celălalt prin unul sau mai multe puncte, numite piesă de lucru și care sunt plasate în zona flacării deschise a arzătorului. Mantalele de protecție sunt sudate sau lipite la capetele opuse ale acestor plăci metalice, celălalt capăt al căruia este ținut de piulița de prindere în soclul senzorului automat.În momentul în care se aprind aparatul de ardere și arzătorul cazanului, combustibilul este alimentat în modul manual prin apăsarea tijei.

Ca urmare, gazul este alimentat la aprindere și începe să ardă, încălzind termocuplul situat lângă el cu flacăra. După 15 secunde, butonul de combustibil este eliberat, iar alimentarea cu combustibil se datorează faptului că termocuplul a început să genereze o tensiune care ține tija supapei de combustibil. Tensiunea medie pe care termocuplul este capabilă să o producă, datorită diferenței de potențial la capete reci, este în intervalul de 40-50 mV. La unele modele de înaltă tehnologie, supapele sunt caracterizate de sensibilitate maximă și sunt ținute în poziție deschisă până când tensiunea de intrare scade sub 20 mV.

Ca orice dispozitiv, termocuplurile au avantaje și dezavantaje. Printre avantajele dispozitivelor se numără costul scăzut, datorită designului destul de simplu și duratei lungi de viață. Durabilitatea dispozitivelor se datorează absenței ansamblurilor complexe și a elementelor de frecare. Un avantaj important îl reprezintă o gamă largă de temperaturi măsurate, precum și o instalare și demontare ușoară a dispozitivului. Este imposibil să se ignore multifuncționalitatea termocuplurilor, care permite ca dispozitivul să fie utilizat atât ca senzor de control al flacării, cât și ca termometru.

Dezavantajele includ limita de tensiune, care este limitată la 50 mV. Acesta este unul dintre motivele erorilor în citirile care apar atunci când se măsoară temperaturile. Lipsa unei relații liniare între valorile temperaturii și diferența de potențial este de asemenea o minusime a dispozitivului. În plus, piesa nu poate fi reparată, iar atunci când aceasta nu reușește, este înlocuită cu una nouă. Cu toate acestea, uneori terminarea termocuplului din cauza contactului slab. Pentru a relua funcționarea cazanului, trebuie să scoateți termocuplul, să curățați conductorii și să instalați dispozitivul în poziție.

Piața modernă a sistemelor de încălzire oferă patru tipuri de termocupluri instalate în cazanele pe gaz.

• Modele tip E se distinge prin performanțe ridicate și o gamă largă de temperaturi măsurate, care variază de la -50 la +740 de grade. Plăcile conductoarelor sunt confectionate din crom și constante. Marcajul produsului din fabrică este reprezentat de litera TXKn.
• Tip J diferă în comparație cu primul tip de costuri și este prezentată prin marcarea SFA. Plăcile de contact sunt fabricate din fier și constant, iar intervalul de temperatură de funcționare este de la -40 până la +600 de grade.

• Tipuri de modele K sunt cele mai comune și capabile să lucreze la temperaturi de la -200 la +1350 grade. Plăcile sunt realizate din aluminiu și crom, ceea ce necesită anumite restricții în aplicarea lor. Faptul este că, în condiții de conținut ridicat de dioxid de carbon, cromul este predispus la formarea putregaiului verde, erodând rapid aliajul și dezactivând dispozitivul. Produsul este marcat TXA și este foarte sensibil la cele mai mici fluctuații de temperatură.
• Tip N sunt o modificare a modelului E și sunt capabile să funcționeze la temperaturi de până la +1200 de grade. Pentru fabricarea plăcilor utilizate nishrosil nisil.Modelele de acest tip sunt considerate dispozitivele cele mai exacte utilizate în echipamentele cazanelor.

În plus față de aceste tipuri de termocupluri, există modele pentru fabricarea cărora sunt utilizate tipuri scumpe de metale. Acest lucru crește semnificativ costul și face ca instalarea lor în cazanele pe gaz să fie neprofitabilă. De exemplu, plăcile cu dispozitive extrem de precise tip M sunt fabricate din nichel și molibden. Un astfel de dispozitiv este instalat în cazane scumpe sub vid și nu este utilizat în echipamentele cu gaz.

Pentru instrucțiuni privind verificarea unui termocuplu pentru un cazan pe gaz, consultați următorul videoclip.