تشریح کامل کار کنترل باکس مشعل مدل lfl 1.635

این مقاله کار مکانیکی در فرمان های ورودی و خروجی را بررسی و آنالیز می کند و نه کنترل دیگ بخار را. زیرا ممکن است اشتباهاتی به دلیل حساسیت بالای سیستم در نحوه درک صحیح توسط افراد غیر متخصص بوجود آید و باعث مشکلات بسیاری در راهبری دیگ بخار شود. در ترجمه این مقاله به طور قطع آنالیز کار کنترل باکس درنظر گرفته شده است بدون اینکه بهره برداری از مشعل در دیگ بخار مدنظر باشد. لذا ابتدا شناخت کلی صورت گرفته و سپس بدون الزامات ایمنی درنظر گرفته شده، دست به هر اقدامی بزنید. وظیفه کنترل باکس (پاراگرامر) یا به اصطلاح عرف معمول تایمر، کنترل کار مشعل است. بدین مضموم که فرمان ها اتوماتیک، نیمه اتوماتیک و دستی در راهبری دستگاه به این تایمر وارد شده و فرمان مناسب جهت ادامه کار مجموعه صادر می شود. به عبارتی با شناخت کامل از نوع فرمان های ورودی و خروجی و همچنین آشنایی با ایرادهای بوجود آمده در کنترل باکس ها می توان اغلب اشکالات در سیستم را حل کرد.

اغلب کنترل باکس هایی که در دیگ های بخار ماشین سازی اراک و دیگر شرکت های معتبر سازنده دیگ بخار و آبگرم و روغن داغ مورد استفاده قرار می گیرد مدل های lfl 1.635 یا lfl 1.335 یا satronic tmg 7403 و satronic tmg 740-2 می باشد. تنوع این کنترل باکس های آنقدر زیاد است که تقریبا جهت هر نوع کاربری خاصی گونه ای طراحی شده اند که مناسب ترین زمان ها در مشعل های مختلف گازی و گازوئیلی را برنامه ریزی کنند. تفاوت عمده انواع مدل های این تایمر ها در زمان بندی کاری و استفاده از نوع فتوسل تشخیص شعله در آنهاست. به عنوان مثال تایمر گازی لاندیس (زیمنس) مدل lfl 1.635 با فتوسل های qra2 یا uvz شعله مشعل را تشخیص می دهند. و کنترل باکس مدل lal با فتوسط qrb3 یا فتوسل های به اصطلاح خانگی کار می کند. تفاوت و خصوصیات انواع فتوسل ها را در قسمت مربوطه مطالعه فرمایید.


کنترل باکس روی پایه مربوط به خود نصب می گردد. تا بتوان به راحتی آنرا خارج کرده یا تعویض نمود.
» اجزای داخلی تایمر:
برد چاپی و اجزای الکترونیکی، بادامک ها، چرخ دنده، الکتروموتور، تیغه های مسی، سه عدد رله.
چرخش الکتروموتور 220v سبب تغییر وضعیت بادامک ها به وسطه چرخ دنده ها خواهد شد، تغییر وضعیت بادامک های باعث تغییر وضعیت تیغه های مسی شده و فرمان های لازم در زمان مناسب صادر می گردد.


کنترل باکس ها علاوه به نقشه الکتریکی کارکرد و برنامه ریزی مدار به نقشه دیگری بنام نقشه زمان بندی نیز نیاز دارند. زیرا کنترل باکس وظیفه کنترل کار مشعل را طی زمان های خاصی که در ذیل این مقاله خواهد آمد بر عهده دارد. و هریک از عملکردها و ورودی و خروجی ها مستلزم زمان مورد نیاز خود هستند.


» شرح کار:
نمایشگر روی تایمر و حرکت آن وضعیت کار مشعل را در هر لحظه به صورت آنلاین نشان می دهد.


ترمینال1 مسیر تغذیه تایمر است. طبیعیست که اینترلاک هایی باید با این ترمینال هماهنگ باشند که هرگونه خطری را در حالت های خاص جهت جلوگیری از ایجاد شعله در بیرون از محفظه احتراق، پایین بودن سطح آب جهت جلوگیری از بدون آب کارکردن دیگ، بسته بودن شیر ورودی گاز قبل از رگلاتور و جلوگیری از لاکوت های مکرر و غیره را از بین ببرند.
البته بسته به نیاز با توجه به اینکه کنترل باکس ها الزاما مشعل را کنترل می کنند نه دیگ بخار را می تواند با خواسته طراح مشعل، المان های دیگری نیز در این مسیر قرار گیرند. و حالت آماده بکار را در وضعیت خاموش قرار گیرد.
با برق دار شدن ترمینال1 تایمر به حالت روشن رفته و آماده دریافت فرمان های بعدیست.


حالت آماده به کار تایمر در وضعیت مثلث روبه سمت راست مشخص می شود. اما تا فراهم نشدن شرایط شروع به کار، تایمر در این حالت باقی خواهد ماند. در این حالت اگر ریست روی کنترل باکس تحریک شود خطا داده و لامپ زرد رنگ روی آن روشن خواهد شد. که جهت رفع خطا تحریک مجددی نیاز است.

» رلهbr : خطا و رفع خطای تایمر.

» رلهar : وضعیت نرمال و کار نرمال تا زمان حالت نرمال.

» رلهfr : ( فلامپراو ) تشخیص سیگنال خروجی چشم الکتریکی توسط تایمر.

»» رلهbr : برقدار شدن این رله به معنای وجود خطا در کار تایمر است. هنگام برقدار شدن این رله، تحریک ریست روی تایمر لازم است. البته در این وضعیت ترمینال21 کنترل باکس نیز برقدار شده است که با یک اتصال الکتریکی و وصل ترمینال3 به آن می توان این خطا را رفع نمود. در زمان خطا در لحظه ای رله br برقدار شده و وضعبت کاری کنتاکت های روی آن تغییر می کند، البته باید توجه داشت هرگز نباید تایمر بیش از 10 ثانیه در معرض لاکوت های مکرر قرار گیرد و در غیر این صورت کنترل باکس صدمه خواهد دید، زیرا سیم پیچ این رله مقاومت بالایی دارد و باید به سرعت برق آن قطع گردد. بعد از رفع خطا و قرارگیری وضعیت کنتاکت های این رله در حالت نرمال، تایمر نیاز دارد که به مرحله اول شروع به کار خود برگردد و سیکل صحیح کاری دیگری در رسیدن با وضعیت نرمال لازم است.
از دلایل برق دار شدن این رله ممکن است تحریک فتوسل در زمانی غیرعادی، قطع و وصل ناگهای برق ترمینال1 و غیره باشد. هنگام تحریک این رله، موتور تایمر استپ شده و رله ar از کار خواهد افتاد.

»» رله fr : این رله مربوط قسمت به تشخیص وجود یا عدم وجود شعله توسط چشم الکتریکی photocell است، هنگامی که فتوسل به واسطه شعله تحریک می شود بوبین این رله تحریک شده و فرمان اثبات وجود شعله مناسب را به تایمر صادر می شود. بدیهی است که زمان تحریک بوبین رله زمانیست که شعله تشکیل شده یاپدار باشد، که در غیر اینصورت فرمان آنلاین آن قطع شده و بواسطه کنتاکت های روی آن فرمان لازم صادر می شود.

»» رله br : از زمانی که تایمر به حالت استارت رفته تا زمان کاری، طبق سیکل تعریفی، همزمان با دریافت فرمان های مورد نظر طراح، بعنوان مثال در دیگ بخار: فرمان وجود هوای فن توسط پرشر سوئیچ هوای اولیه و ثانویه، فرمان مقدار فشار دورن مخزن دیگ و میزان سطح آب مخزن تحت فشار، میزان دمای مازوت و غیره برقدار شده و در حالت برقدار باقی می ماند که در صورت عدم وجود هر یک از فرمان ها، مسیر تغذیه الکتریکی آن قطع شده و تایمر به حالت انتظار دوباره می رود و شاخص کاری به مرحله شروع استارت باز خواهد گشت. باید توجه داشت که عدم وجود هر یک از فرمان های ذکر شده باعث خطایی نخواهد شد و تنها تایمر تا دریافت فرمان بعدی برای شروع به کار به حالت استندبای قرار خواهد گرفت.
با برقراری ارتباط دوباره میان ترمینال های 4 و 5 تایمر شروع به حرکت می کند، در واقع این دو ترمینال ارتباط الکتریکی تغذیه بوبین رله br را فراهم می نمایند.


همانطوری که در شکل مشاهده می شود فرمان های لازم برای شروع بکار یا آماده بکار، بین این دو ترمینال قرار می گیرند. همزمان با برقراری این ارتباط از طریق کنتاکت های رله br ترمینال های 6 و 7 برقدار می شوند.


در این حالت ترمینال 9 تایمر برقدار می شود. لازم است که ترمینال های 8 و 11 به هم وصل شده و به ترمینال 9 اتصال یابند، تا تایمر حرکت دوباره خود را شروع نماید و با گذشت مدت زمانی در حدود 3 دقیقه ترمینال 10 برقدار می شود که لازم است به گونه ای ترمینال 10 به ترمینال های 8 و 11 وصل شود تا تایمر شروع بکار مجددی را آغاز نماید. این زمان بندی می تواند خواسته هایی برای طراح ایجاد کرده تا زمانی را جهت تخلیه هوای محفظه احتراق به واسطه تغییر میزان هوای ورودی به آن درنظر بگیرد. جهت حذف این زمان می توان هرچهار ترمینال مذکور با اتصال الکتریکی از کار طبیعی تایمر خارج کرد. البته یادآوری این نکته ضروریست که عدم وجود اتصال الکتریکی بین ترمینال های 8 و 11 و 9 باعث می شود تایمر در روی شاخص مشخص شده زیر باقی مانده و حرکتی نداشته باشد و همزمان فرمان های جاری در حالت صادر باقی بمانند.


در دیگ، فرمان بالا رفتن دمپر با اعمال برق از ترمینال شماره 9 تایمر و فرمان برقدار شدن رله های تابلو برق و به تبع آن تغییر وضعیت در مدار رله بالانس شده و دمپر موتور شروع به باز شدن می کند. تایمر در این مرحله به حالت انتظار می رود.
جهت دریافت فرمان باز شدن دمپر، میکروسوئیچی روی مشعل قرار دارد (air high fire proving switch) که این حرکت مکانیکی را حس کرده و باعث یک ارتباط الکتریکی بین ترمینال های 9 و 11 و 8 خواهد شد.
بعد از دریافت این فرمان تایمر دوباره شروع مجددی به مرحله بعدی خواهد داشت.
با ورود به مرحله بعد باید ارتباط الکتریکی بین ترمینال های 4 و 12 و 13 برقرار باشد. در غیر این صورت مسیر برقدار شدن رله ar قطع شده و همانطور که در بالا ذکر شد تایمر به حالت خطا خواهد رفت. کاربرد این ترمینال ها در مشعل تشخیص وجود یا عدم وجود هوا توسط فن (دمنده مشعل) می باشد.


دریافت این فرمان از طریق ترمینال های شماره 4 و 13 صورت می گیرد. همچنین ترمینال های 12 و 13 تایمر نیز باید همیشه با هم ارتباط دائمی الکتریکی داشته باشند.
در اینجا می خواهیم ترفندی را بکار ببریم که شرح بالا را از حالت کار نرمال تایمر خارج کنیم. زیرا در صورت عادی بودن وضعیت نمی توان از این مرحله گذشت. اگر اتصال الکتریکی بین ترمینال های 12 و 13 را حذف کرده و ارتباط 4 و 13 به صورت دائمی برقرار کنیم می توانیم این مرحله را از زمان کاری تایمر حذف نماییم.
این فرمان در مشعل ها بدین جهت مهم است که اگر به هر دلیلی دمنده کار نکند یا از کار بیوفتد فرمان خطا صادر شده و از ادامه سیکل کاری یا کار عادی جلوگیری بعمل آید. این ارتباط باید دائما چه در حالت کار نرمال و چه در حالت سیکل صحیح کاری بعد از زمان معین شده برقرار باشد.
با گذر از این مرحله تا زمان فرمان صدور ارتباط الکتریکی بین ترمینال های 10 و 11 و 8 بقیه فرمان های جاری در زمانی حدود 3 دقیقه باقی خواهد ماند. در مشعل ها از این زمان جهت تخلیه اولیه محفظه احتراق استفاده می شود.


در واقع هدف از این تخلیه پاک سازی هوای داخل محفظه احتراق از گازهای داغ آماده احتراق در زمان جرقه و جلوگیری از ایجاد انفجار در محفظه احتراق است، به دلیل حساسیت این زمان بسته به نوع کاربری در تایمر های مختلف متفاوت است.
با گذر از این مرحله نوبت به برقدار شدن ارتباط الکتریکی میان ترمینال های 10 و 11 و 8 می رسد.


در مشعل ها هنگامی که تایمر به مثلث برعکس رسید با برقدار شدن رله مربوطه در تابلو برق توسط ترمینال20 تایمر، مدلیشن فرمان بسته شدن را به دمپرموتور صادر می کند. در این حالت تایمر به حالت سکون رفته و منتظر دریافت فرمان میکروسوئیچ هوای کم می ماند. همانند جریان باز شدن دمپر، مدلیشن موتور فرمان بسته شدن دمپر هوای اولیه را خواهد داد. در این مرحله حرکت مکانیکی دمپر و به واسطه آن اعمال نیرو به میکروسوئیچ هوای کم (air low fire proving switch) باعث برقدار شدن ترمینال های 10 و 8 شده و فرمان حرکت تایمر را داده و وارد مرحله بعد می شویم.
در این مرحله لازم است که ارتباط الکتریکی بین ترمینال های 14 و 4 برقرار شود. با برقراری این ارتباط الکتریکی ادامه کار در مرحله بعدی امکانپذیر است، که در غیر اینصورت تایمر در مرحله بعد به حالت خطا خواهد رفت. در مشعل ها از این مرحله جهت اثبات تشخیص حداقل مقدار سوخت اولیه استفاده می شود.


این مرحله نیز جهت ایمنی در دیگ بخار و جلوگیری از روشن شدن مشعل با سوخت زیاد درنظر گرفته شده است.
این فرمان توسط میکروسوئیچی که در زیر شیر پروانه ای گاز (تنظیم کننده مقدار سوخت عبوری از لاین گاز به نازل شیلد gas buttr fly low fire priving switch) یا والیووالو (تنظیم کننده مقدار سوخت عبوری از پمپ سوخت به نازل مشعل oil low fre proving switch) به تایمر اعمال می شود.


جهت کارکرد صحیح این میکروسوئیچ باید به گونه ای آن را تنظیم نمود که همیشه در مرحله روشن شدن در حداقل خود قرار گیرد. زیرا ممکن است بازویی های ارتیاطی از دمپرموتور تا این شیرها به هر دلیلی کار خود را به درستی انجام نداده و وضعیت آنها در حداکثر قرار گرفته و در زمان روشن شدن سوخت زیادی به مشعل رسیده و باعث انفجار شود. در صورتی که این مرحله به درستی انجام نگیرد و فرمان صحیح به تایمر نرسد جرقه زده نخواهد شد و طبیعتا شعله تشکیل نمی شود.
با گذر صحیح از این مرحله همانطوری که گفته شد ترمینال 16و سپس بعد از 3 ثانیه ترمینال 17 برقدار می شود.


از ترمینال 16 جهت ایجاد جرقه و از ترمینال 17جهت تشکیل شعله پیلوت توسط شیربرقی که برای مسیر گاز پیلوت درنظر گفته شده است می توان استفاده کرد.
مشخصات یک ترانس جرقه مناسب بدین شرح می باشد:
حدود دو ثانیه بعد از برقدار شدن ترمینال 17 تایمر، ترمینال 18 نیز برقدار می شود. از این ترمینال جهت برق بوبین شیر اصلی گاز یا گازوئیل استفاده می شود. البته لازم به ذکر است که در مشعل ها با برقدار شدن ترمینال 17 برق بوبین شیربرقی مسیر گاز پیلوت وصل شده و همزمان حدود سه ثانیه هم جرقه روشن می ماند و هم گاز پیلوت باز شده و شعله کوچکی جهت پیلوت تشکیل می شود. در مشعل های گاز سوز الکترود دیگری بنام یون، وجود شعله پیلوت را تشخیص می دهد. زیرا جهت اطمینان از اینکه اگر به هر دلیلی شعله پیلوت تشکیل نشد شیربرقی های اصلی لاین گاز باز نشده و گاز به داخل محفظه احتراق راه پیدا نکند و در دمای بالای کوره انفجاری صورت نگیرد.


این زمان در حدود 11 ثانیه به طول می انجامد. در این حین پایداری ارتباط الکتریکی یون توسط ترمینال 24 به معنی تشکیل شعله پیلوت است. البته در این حالت ارتباط الکتریکی شیرهای برقی از ترمینال 19 تایمر گرفته شده و ترمینال 22 نیز جهت برقراری ارتباط الکتریکی بین شعله پیلوت با تایمر، باید به بدنه مشعل وصل شود.
در مرحله بعد شیربرقی های سوخت گاز یا گازوئیل، توسط ترمینال های 18 یا 19 همانطوری که در بالا ذکر شد برقرار می شود.
مرحله بعد حدود دو ثانیه طول می کشد. از این مرحله می توان جهت تثبیت شعله و تشخیص وجود شعله توسط چشم الکتریکی استفاده کرد. ارتباط برقی دو شیربرقی مسیر سوخت مایع از ترمینال شماره 18 تایمر است. در این مرحله در صورتی که شعله کامل طی حداقل 3 ثانیه تشکیل شده و پایدار بماند، تایمر فرمان صحیح مورد نظر را از ترمینال های 22 و 23 گرفته و همزمان بعد از 3 ثانیه برق ترمینال 17 نیز قطع می شود.
سپس اگر شعله تشکیل شده بود که تایمر نرمال شده و حرکت خود را تا مرحله مشخص شده در شکل ادامه می دهد.


با رسیدن تایمر به انتهای شاخص و صحت کلیه مراحل فوق و پایداری شعله، ترمینال 20 برقدار شده در این حالت باقی خواهد ماند.