رله مشعل گازی

رله وظیفه کنترل الکتریکی عملکرد مشعل گازی را بر عهده دارد که بر اساس طراحی و برنامه ریزی انجام شده، مشعل را با ایمنی روشن کرده و در صورت بروز مشکل در ایجاد و یا باقی ماندن شعله، با خاموش کردن مشعل، از بروز هر گونه حادثه احتمالی جلوگیری کند.

شکل 1نمونه ای از یک رله مشعل گازی

رله مشعل گازی دمنده دار(فن دار):

رله مشعل های گازی مختلف توسط کارخانه های متفاوتی با برنامه ریزی های متنوعی طراحی، ساخته و در بازار عرضه می شود.

طرز کار رله مشعل گازی دمنده دار(فن دار)

در شکل زیر، مدار برقی و مراحل مختلف فعالیت یک رله مشعل گازی دمنده دار از آغاز تا انتها، در دو مرحله نشان داده شده است.

 همانطوری که در شکل زیر مشاهده می شود، سیم فاز بعد از عبور از یک فیوز و کلید راه اندازی مشعل، به دو شعبه تقسیم شده است.

یکی از شعبه ها به ترمینال شماره 1 و دیگری بعد از عبور از کنترل فشار گاز(GW) و ترموستات حد(ST) و آکوستات اصلی، به ترمینال شماره 9 وصل شده است. میله یونیزاسیون(IS) و همچنین قطب مثبت فوتوسل(U) به ترمینال شماره 2 و قطب منفی آن به ترمینال شماره 8 متصل گردیده است.

ترانس مولد جرقه(Z) به ترمنیال شماره 3، شیر برقی شماره 1(SV) و یک سیستم کنترل فشار هوا(LW) به ترمینال شماره 5، موتور مشعل(M) به شماره 4، شیر برقی شماره 2(V2) به ترمینال شماره 6، چراغ اخطاردهنده به ترمینال شماره(B) و در نهایت اتصال دیگر کنترل فشار هوا به ترمینال شماره 7 وصل شده است.

ترمینال شماره 8 ، محل اتصال نول به پایه کنترل مشعل است که به ترتیب فوتوسل، ترانس ایجاد کننده جرقه، شیر برقی شماره 1، شیر برقی شماره 2، و چراغ اخطاردهنده نیز به این ترمینال متصل گردیده اند.

شکل 2 مدار برقی یک مشعل گازی دمنده دار

در قسمت پایین شکل نشان داده شده، تقسیم بندی به دو حالت یک و دو قابل مشاهده است.

• حالت اول، حالتی را نشان می دهد که مشعل تا صدور فرمان قطع توسط آکوستات به کار عادی خود ادامه می دهد.
• حالت دوم، بخشی از فعالیت است که در آن مشعل شروع به کار می کند، اما بر اثر ایجاد اشکال در سیستم، فعالیت آن متوقف می شود.

حالت اول:

 در حالت اول که مشعل شروع به کار کرده و بدون مشکل به فعالیت خود ادامه می دهد، مستطیل هایی با دو رنگ سیاه و سفید کشیده شده است که این مستطیل ها نشانگر انجام عملی در مشعل خواهد بود.

مستطیل تماما سفید نشان دهنده حالتی است که هیچ گونه عملی انجام نمی شود.

شکل 3نمونه ای از یک کنترل گر الکتریکی

در ابتدا، محور شماره 1 مشاهده می شود که نقطه مبدا بوده و در این حالت، هنوز فعالیت مشعل شروع نشده است.

در فاصله زمانی 10 ثانیه، بین محور 1 و 2 که با t_w نشان داده شده است، از سمت چپ به راست نظاره گر اعمالی خواهیم بود که صورت می گیرد.

در این بازه زمانی، ابتدا مستطیل مربوط به فوتوسل و یا میله یونیزاسیون را مشاهده می کنیم که رنگ سفید آن، بیانگر قرار نگرفتن این واحد کنترل، در مدار است، زیرا هنوز شعله ای شکل نگرفته است.

پس از آن، مستطیل مربوط به ترانس مولد جرقه(Z) قرار دارد که آن نیز در این بازه زمانی در مدار قرار نداشته و عملی انجام نداده و سفید رنگ است.

سپس، مستطیل مربوط به موتور(M) است که به علت خاموش بودن موتور مشعل در این بازه، سفید است.

بعد از مستطیل مربوط به موتور، سه مستطیل مربوط به شیر برقی شماره های 1 و 2و چراغ اخطار دهنده هستند که به دلیل قرار نگرفتن در مدار، هر سه سفید هستند.

در فاصله زمانی بیت محور 2 و 3 (t_v1-t_w) که مدت آن بین 30 الی 60 ثانیه است، ابتدا مستطیل های مربوط به فوتوسل و یا میله یونیزاسیون و ترانس جرقه، مشابه قبل سفید خواهند بود.

مستطیل مربوط به موتور مشعل بعد از آن ها، سیاه خواه بود.

به عبارتی در این بازه، موتور شروع به کار کرده و مشغول تخلیه گازهای مزاحم فضای احتراق می باشد.

بعد از این، سه مستطیل بعدی مشابه حالت قبل سفید خواهند بود.

شکل 4 مشعل گازی و جایگاه رله در آن

در فاصله زمانی بین محور شماره 3 و 4 که مدت آن، حدود 3 تا 5 ثانیه است و با(t_s) نشان داده شده است، ابتدا مستطیل یونیزاسیون به رنگ سیاه دیده می شود، زیرا به دلیل پدید آمدن شعله، میله یونیزاسیون در مدار قرار گرفته است.

مستطیل بعدی که مربوط به ترانس جرقه است هم به دلیل وجود جرقه در محل احتراق وارد مدار شده و به رنگ سیاه در آمده است.

مستطیل مربوط به موتور به علت فعالیت موتور در این بازه زمانی به رنگ سیاه در آمده است.

شکل 5مدار برقی مشعل گازی

مستطیل مربوط به شیر برقی شماره 1، سیاه است، زیرا در این بازه، شیر باز شده و گاز از آن می گذرد. اما شیر برقی شماره 2 و چراغ اخطاردهنده همچنان به علت قرار نگرفتن در مدار به رنگ سفید هستند.

در فاصله زمانی بین محور شماره 4 و 5، که مدت زمان آن در حدود 20 ثانیه(T_v2-T_s) است، ابتدا مستطیل یونیزاسیون به دلیل وجود شعله، به رنگ سیاه در می آید.

مستطیل ترانس جرقه در این فاصله به دلیل از کار افتادن جرقه، به رنگ سفید درآمده است.

مستطیل موتور همچنان مانند قبل سیاه است. شیر برقی 1 در مدار بوده و سیاه است، اما دو مستطیل بعدی همچنان سفید هستند.

در فاصله زمانی بین محورهای شماره 5 و 6، تنها ترانس مولد جرقه و چراغ اخطاردهنده خاموش می باشند و مستطیل های دیگر فعال بوده و به رنگ سیاه خواهند بود.

مشعل دوره کاری خود را به ترتیبی که گفته شد، ادامه خواهد داد، تا پس از رسیدن فرمان قطع از سوی آکوستات و یا هر کنترل گر دیگری، فعالیت خود را متوقف کند.

 شکل 6نمونه یک رله تولیدی شرکت زیمنس

حالت دوم:

محور شماره 1، مبدا محور زمانی بوده و لحظه متناظر با آن، صفر است.

در فاصله زمانی بین محور 1 و 2 که 30 الی 60 ثانیه به طول می انجامد، مستطیل یونیزاسیون، به دلیل قرارنگرفتن میله در مدار، سفید می باشد.

مستطیل مربوط به مولد جرقه به دلیل خاموش بودن ترانس جرقه، سفید و مستطیل موتور هم به دلیل روشن بودن موتور، سیاه خواهد بود. سه مستطیل بعدی به دلایل مشابه قبلی، وارد مدار نشده و سفید هستند.

 شکل 7نقشه مدار برقی یک مدل مشعل گازی

در فاصله زمانی بین محور 2 و 3 با مدت زمان 3 الی 5 ثانیه، در حرکت از سمت چپ به راست، مستطیل یونیزاسیون را می بینیم که به شکل خطوط رنگی با فاصله از هم کشیده شده است که مفهوم آن عدم تشکیل کامل شعله است و در نتیجه میله یونیزاسیون در مدار قرار نگرفته است.

مستطیل بعدی به دلیل مشغول به کار بودن ترانس به رنگ سیاه درآمده است.

مستطیل مربوط به موتور در این بازه، به دلیل اینکه موتور، در حال دمیدن و فوت کردن است، به رنگ سیاه درآمده است.

مستطیل مربوط به شیر برقی1، به دلیل قرارگیری آن در مدار به رنگ سیاه و مستطیل های بعدی، به دلیل قرار نگرفتن شیر برقی شماره 2 و چراغ اخطاردهنده اطمینان در مدار به رنگ سفید هستند.

در فاصله زمانی بین محورهای 3 و 4، به جز مستطیل مربوط به چراغ اخطار دهنده، بقیه مستطیل ها به دلیل خاموش بودن شیرها و ترانس ها سفید هستند.

در نتیجه آن، چراغ اخطار دهنده روشن می شود تا وجود اشکال در سیستم کاری مشعل را اعلام کند.

بررسی رله کنترل G790:

یکی از رله های پر مصرف در کنترل مشعل های گازی استفاده شده در بازار ایران، رله کنترل G790 است.

این کنترلر کاملا الکترونیکی عمل می کند و یک LED راهنماگر، دکمه ریست و پیچ بستن به پایه بر روی قسمت بالایی آن نصب شده است.

نکات مهم:

• قبل از روشن نمودن و به کارگیری مشعل، بایستی سیم بندی به دقت مورد بررسی قرار گیرد. هرگونه ایراد جزئی یا کلی در سیستم سیم کشی احتمال خطرآفرینی را افزایش می دهد و ممکن است صدماتی را وارد سازد.
• در صورتی که رله کنترلر G790 جایگزین رله دیگری (غیر از G790) می شود ممکن است لازم باشد نسبت به تغییر سیم بندی اقدام نمود.
• در هنگام فعال نمودن کنترلر بایستی پیچ اتصال را محکم کرد تا اطمینان لازم از اتصال کامل کنترلر G790 به پایه رله حاصل شود.

 شکل 8 نمایی از یک رله G790

• وجود فیوز مناسب مطابق و متناسب با مشخصات فنی کنترلر ضروری است.

همچنین فیوز(های) اصلی باید به گونه ای انتخاب شوند که قبل از رسیدن جریان به مقادیر اسمی درج شده در مشخصات فنی رله، عمل کرده و برق را قطع نمایند. در غیر اینصورت، ممکن است در زمان رخداد اتصال کوتاه در هر بخش از تجهیزات مشعل، صدمات جبران ناپذیری به ساختارکنترلر، قطعات مشعل یا کاربر وارد شود.

• به دلایل ملاحظات ایمنی، هر کنترلر G790 بایستی حداقل یک بار در هر ۲۴ ساعت خاموش شود.
• برای نصب و یا برداشتن رله کنترلر G790 بایستی حتما از قطع بودن سوئیچ اصلی برق اطمینان حاصل کرد و مشعل را از سیستم تغذیه جدا کرد.

 شکل 9 مشخص بودن جایگاه رله به عنوان یکی از اجزای اصلی مشعل گازی

آزمایش عملکرد رله

در صورت نیاز به تعمیرات مشعل و یا باز و بسته کردن کنترلر، قبل از آنکه به شکل معمول، کنترل را به کار گرفت، بایستی اقدامات زیر توسط تکنسین ماهر مشعل انجام شود:

• بررسی دقیق کلیه اتصالات از نظر استحکام، عدم لرزش، نشتی و سیم بندی
• انجام آزمون های زیر فقط توسط افراد مجرب و توجه به کلیه ملاحظات ایمنی در انجام این آزمون ها
• برقراری اتصال تغذیه برق و سوخت مشعل قبل از انجام آزمایش های زیر و قطع آن ها بعد از آزمون ها

آزمون اول: در این آزمون که با بستن شیر اصلی (دستی) سوخت انجام می شود، کنترلر بعد از فاز تخلیه، ترانس جرقه و شیر برقی را راه اندازی کرده و پس از طی بازه زمانی اطمینان به فاز خطا می رود. (برای خروج از فاز خطا ، بایستی دکمه ریست را فشار داد.)

آزمون دوم: شیر اصلی سوخت را باز کرده و مشعل را راه اندازی می کنیم تا شعله برقرار شود. پس از گذشتن چند لحظه از کار مشعل، شیر سوخت را مجددا می بندیم و کنترلر به فاز خطا می رود. (برای خروج از فاز خطا، باید دکمه ریست را فشار داد.)

 شکل 10نقشه سیم کشی پایه رله مشعل گازسوز G790

آزمون سوم: در حالتی که مشعل در حال کار و شعله برقرار است، ورودی سیگنال پرشر هوا به رله را قطع می کنیم و کنترلر به فاز خطا می رود. (برای خروج از فاز خطا دکمه ریست را فشار می دهیم.)

آزمون چهارم: ابتدا پین شماره ۲ را به بدنه مشعل متصل کرده و سپس برق را وصل می کنیم و کنترلر با فاصله زمانی کوتاهی به فاز خطا می رود.

آزمون پنجم: برق مشعل را وصل کرده و پس از برقراری شعله و بعد از اتمام فاصله زمانی اطمینان، سیم پین شماره ۲ را قطع می کنیم و کنترلر سریعا به فاز خطا می رود.

آزمون ششم: کنترلر را به برق وصل کرده و بعد از برقراری شعله و بعد از اتمام فاصله زمانی اطمینان، سیم پین شماره ۲ را به بدنه مشعل اتصال می دهیم و کنترلر به فاز خطا می رود.

 شکل 11مشعل گازی در ابعاد بزرگ و جایگاه رله در آن

در این نوشته، سعی کردیم ضمن معرفی نقش رله در یک مشعل گازی، عملکرد آن را بررسی کرده و فعالیت نمونه ای از پرکاربردترین آنها را تحلیل کنیم.

امید که با خواندن این مقاله، باعث افزایش دانش شما عزیزان در زمینه رله مشعل گازی شده باشد.

اگرچه در این نوشته به برخی از ایرادات و موارد از کار افتادن رله مشعل گازی اشاره شد، اما برای تشخیص دقیق تر مشکل و حل آن در اسرع زمان، حضور نیروی مجرب اجتناب ناپذیر است.

به همین منظور، در صورت مشاهده هرگونه مشکل در رله و مدار برقی سیستم مشعل گازی خود، با ما تماس بگیرید تا همکاران واحد فنی ما، با حضور در محل، پاسخگوی نیاز شما عزیزان باشند.