GAZ BRÜLÖRLERİ İÇİN KONTROL RÖLELERİ Atmosferik güç brülörleri için ( Kesintili çalışma ) 01 GC 01GC brülör kontrol rölesi; tek veya çift kademeli atmosferik güç brülörleri için 24 saat içersinde en az bir defa otomatik yapan, veya elle durdurulan sistemler de kullanılan gaz brülörlerinde iyonizasyon elektrodu ( alev algılayıcı ), rektifikasyon (doğrultucu ) UV. Alev dedektörü ile alev gözetimi ve yanma programı yapması için tasarlanmıştır. Yarı iletkenlerle üretilmiş olup, zamanlama ve mantık devresi mikropresesör kontrollüdür. Basit bir işlemle brülörlerin üzerine veya ayrı tablo içine montaj etmek mümkündür. Dış kutu üzerinde bulunan ışık penceresinden; aleve bağımlı yeşil renkte yanan veya alev hatasında kırmızı renkli yanan ikaz ışığı vardır. 01GC.1 de V1 ( 1. Kademe solenoidi) pilot valf, V2 ( 2. Kademe solenoidi ) ana valf olarak kullanılabilir.dış kutu üzerinde bulunan arıza giderme butonuna paralel olarak harici arıza giderme butonu da bağlanabilir. ( Bak Resim : 1 ) 1
01 GC Kontrol Rölesinin Yapısı : Darbelere ve ısıya dayanıklı ABS plastikten yapılmış dış kutu içersinde şunlar yer alır: Elektronik komponentlerin montaj edildiği PCB kart üzerinde; 1. Alev dedektör mantık devresi ve yükselticisi. 2. Alev dedektör rölesi. 3. Program ve ana mantık devresi. 4. Arıza rölesi ve brülör tahriki için standartlara uygun parçalar mevcuttur. Dış kutu üzerinde ; 1. Membran tuşlu dahili reset butonu. 2. Çalışma anında yeşil, arıza anında kırmızı ışık görünen şeffaf ışık penceresi. 3. Elektrik bağlantılarını gösteren şema tabanı. 4. Elektrik kablo bağlantılarının yapıldığı soket. ( Bak : Resim 2-3 ) Resim 2: Kablo bağlantılarının yapıldığı soket Resimde 12,13,14 numaralı klemensler 3 numaralı klemensle irtibatlandırılmış nötr bağlantıları içindir. 15 ve 16 no lu terminaller ise topraklama için ayrılmıştır. Resim 3 : Dış kutu önden görünüşü 2
Resim 4 : 01GC program rölesinin standart bağlantı şeması AL : Arıza lambası EK : Harici reset butonu TC : Isı veya basınç kontrolu Fs : Alev dedektörü ( Iyonizasyon) V1 : 1. Gaz valfi PG : Gaz presöstatı veya köprü V2 : 2. Gaz valfi Z : Ateşleme trafosu Çalışma Fonksiyonu : 1. Atmosferik kontrol röleleri ; 01GC kontrol rölesinin bağlantı terminalinin 1 numaralı ucuna 220 V~ ( Bak resim 4 ) enerji verildiğinde, terminalin 3 numaralı ucunda nötr varsa; 4 no lu uçtan faz çıkar ( 220 V~) 4 ve 5 numaralı terminaller ya kısa devre edilmeli veya gaz basınç presöstatı bağlanmalıdır. Bağlantı terminalinin 5 numaralı ucuna enerji gelmişse kontrol rölesi bekleme süresini başlatmış olur. Bekleme süresi Ön test tw = 1.valf ; kontrol rölesi tarafından enerjilenmediği halde herhangi bir nedenle alevin oluşması durumunda, alev dedektörünün alev hatasını algılayıp dedektör mantık devresine hata sinyalini bildireceği zaman dilimidir.bekleme süresi içersinde herhangi bir nedenle 11 numaralı terminale alev sinyali geliyorsa belirtilen t2 süresi kadar sonra program rölesi arıza konumuna geçer ve 10 no lu terminaldeki AL çıkışı haricindeki tüm çıkışlar kapanır. Hatasız bir bekleme süresi (tw) yapılmışsa, 6 No lu terminal enerjilenir ( Z : Ateşleme trafosu ) aynı anda 7 no lu çıkış ucuda enerjilenerek ilk yakıt valfine ( V1 ) yol verilir. Böylece emniyet süresi (t2) başlamış olur. Alev dedektöründen (İyonizasyon elektrodu ) 11 numaralı bağlantı ucuna gelen Alev var sinyali t2 süresi içersinde ve standartlar tarafından ön görülen akımlarla oluşabilmişse ateşleme komutu 3
devreden çıkarak V1 sabitlenir. ( İyonizasyon elektrodu kullanan brülörlerde ateşleme trafosunun yüksek gerilim sparkı iyonizasyon elektroduna alev üzerinden alternatif akım sıçratması ihtimali göz önünde bulundurularak ateşleme t2 süresinden 1 saniye daha önce devreden çıkartılır.) (Bak Resim 5) Programlarda belirtilen süre kadar sonra V2 ana yakıt valfi devreye girer. Eğer t2 süresi içersinde ateşleme başarılı olamamış ise hiçbir şekilde ana yakıt valfine yol verilmez ve program rölesi AL çıkışı haricindeki tüm dışa çıkış sinyallerini keserek arıza konumuna geçer. Ana yakıt valfine yol verildikten sonra alev sinyalinin belirtilen sınırın altına düşmesi durumunda program rölesi 1 saniye içersinde yakıt valflerini kapatarak arıza konumuna geçer. Program rölesinin çalışma anında 4 ve 5 no lu terminallerdeki köprünün kaldırılması veya tercih edilen bağlantıya göre, gaz presöstatı kontaklarının herhangi bir nedenle açık konuma gelmesi, alarm çıkışı dahil, tüm çıkışların kapatılmasına neden olur. Resim 5 : 01GC Atmosferik Brülör Kontrol Rölesinin Ardışıl Programı A B : Start pozisyonu tw: Ön test zamanı TC: Isı veya basınç kontrolu B B : Alevin tesbit edildiği zaman t2 : Emniyet zamanı R : Açma kapama anahtarı C D : TC gözetiminde brülörün çalışması t3 : Ateşleme zamanı Pg : Gaz presöstatı D E : Ana gaz valfi devrede iken alev sinya- t4 : V1 V2 aralığı Z : Ateşleme trafosu linin kesilmiş olması durumundaki periyot V1 : 1. Gaz valfi V2 : 2. Gaz valfi Fs : Alev dedektörü AL : Arıza lambası 4
İyonizasyon Elektrodu ile Alev Gözetimi : Gaz alevi topraklanmış brülör ile iyonizasyon elektrodu arasında bir rektifiye hattı oluşturur. Burada alevin akım doğrultucu etkisi ve elektrik iletkenliği ilkesi kullanılır. ( Bak Resim : 6 ) İyonizasyon akımı için kullanılan alev dedektörü; yüksek evsaflı, ısıya dayanıklı birkaç milimetre kalınlığında alüminyum oksitle kaplanmış çelik bir teldir. Dış kısmında izolasyon direnci 50 Mega Ohm dan fazla olan bir muhafaza olmalıdır. ( Bak Resim : 7 ) Resim 6 : Bir alevin eşdeğer devre şeması Resim 7 : İyonizasyon elektrodu 01GC brülör kontrol rölesinin alev amplifikatöründen ionizasyon elektrodu ile alevin içersine alternatif bir gerilim uygulanır. Böylece iyonizasyon akımı elektrot ile brülör namlusu arasında akmaya başlar. (Bak Resim 8) Alev içerisine uygulanan 180 300 Volt alternatif bir gerilim beslemesinden sonra yalnızca doğru akım geçtiğinde ( İyonizasyion akımı için teknik veri kısmına bakınız.) 01 GC nin alev amplifikatörü alevin doğrultucu etkisi ile çalıştığından, belirtilen teknik değerler içersinde (Bu değerler uluslar arası yanma normlarını kapsamaktadır.) Alev mantık devresine Alev var! veya Alev yok! sinyali verir. Bu durumda; brülör ile iyonizasyon elektrodu arasındaki her hangi bir kısa devre anında alev amplifikatörüne alternatif akım akacağından Alev yok! kabul edilir. 01GC alev akımını bir doğru akım mikro ampermetresi ile ölçebilirsiniz. ( Bak Resim : 9 ) Resim 8 : İyonizasyon elektrodunun Resim 9 : İyonizasyon akımının ölçülmesi Çalışma prensibi 5
A : Amplifier B : Alev B : Brülör Fs : İyonizasyon elektro du Fs : İyonizasyon elektrodu M : Mikro ampermetre Rs : Koruyucu direnç 11 : 01G... Dedektör girişi Q : Alternatif gerilim kaynağı, İyonizasyon Akımı ile İlgili Pratik Bilgiler : Dedektör bağlantı kablosu 20 metreden uzun yapılmamalıdır. Dedektör kablosu; yüksek gerilim ( Ateşleme) ve diğer kumanda kablolarından ayrı çekilmelidir. Dedektör kablosu için, iletkenlik kapasitesi ve izolasyon direnci yüksek kablolar tercih edilmelidir. Dedektör elektrotun izolasyon direnci 50 Mega ohm dan az olmamalıdır. İzolasyon porseleninin pis ve çatlak olması, kir yada buharın çatlaklarda toplanarak yalıtım direncinin azalmasına ve alev sinyal değerinin düşmesine neden olur. Fazla hava elektrot yüzeyindeki elektronları sürükler, az hava ise yeterli elektron oluşmasına mani olur. Alevin brülör namlusuna yeterli temas etmediği durumlarda ( bu durumda alev ile brülör kafası arasındaki geçirgenlik yetersiz olur.) iyonizasyon elektrodu kullanılmaz veya iki dedektör elektrotla kullanılabilir. Özel brülörlerde ( Örn: refrakter başlıklı brülörlerde) brülör kafası bir elektrot olarak kullanılamayacağı için alevi topraklamak için ayrı bir elektrot kullanılması gerekir. Topraklama için kullanılacak elektrot yüzeyi; alev algılanması için kullanılacak elektrot yüzeyinden daha büyük olması gerekmektedir. ( Bak resim : 10 ) Şekil 10 : Refrakter başlıklı brülörlerde İyonizasyon elektrodu ile Alev gözetimi Şekil 11 : Alev tesbit zamanı 6
Ateşleme kıvılcımının etkisi : Dedektör elektrot, ateşleme elektrotlarından mümkün olduğu kadar uzağa montaj edilmelidir. Tek elektrotlu ateşleme sisteminden kaynaklanan bir parazit oluşursa ateşleme trafosunun şebeke giriş uçlarının yer değiştirme işlemi genellikle işe yarar. Yakma havasının ateşleme kıvılcımını iyonizasyon elektroduna yönlendirmekten kaçınılması gerekmektedir. Bilhassa namlu çapı küçük olan brülörlerde ateşleme ve iyonizasyon elektrotları birbirlerine yakın mesafede oldukları için alev ve hava tarafından iyonizasyon elektroduna taşınan bir miktar yüksek gerilim, alternatif akım alevin algılanmasına mani olabilir. 01G serilerinde; çalışma programında görüldüğü gibi özel bir zaman dilimi bırakılmıştır. ( Bak resim 11 ) İyonizasyon Elektrodunun Uygulama Alanları : Dedektör elektrot gaz brülörleri için uygundur.sıvı yakıt yakan brülörler (Motorin,Fuel-oil) için uygun değildir. Mavi alevle yanan sıvı yakıt brülörleri içinde uygun değildir. Sıvı yakıt alevlerinde elektrot yüzeyi kısa süre içersinde istenmeyen bir yağ tabakasıyla kaplanır, buda iyonizasyon akımının geçmesini engeller. Bazen endüstriyel yakma süreçlerinde görüldüğü gibi yanma odasında yüksek sıcaklıklar söz konusu ise ( 1000 derece ve üstü) parazit yapan iyonizasyon akımları nedeni ile Yüksek sıcaklıkların sonucu olarak alevin sönmesi hemen algılanamaz. Bu nedenle bu ortamlarda UV. Gözetimi önerilir. 01G... serileri iyonizasyon elektrot girişli olduğu için, ancak rektifikasyon çalışan UV. dedektörlerle kullanılabilir. ERA üretim yelpazesi içersinde yer alan ER-3E modeli dedektörler bu iş için uygundur. ( Bak Resim 12 : ) 7
DIŞ KUTU ÖLÇÜLERİ ( mm. ) SOKET ÖLÇÜLERİ ( mm. ) Teknik bilgiler : İyonizasyon elektrot akımları Besleme voltajı : 220 V~ -15 + 10 % Dedektör voltajı : AC.Besleme voltajı Frekans : 50 / 60 Hz. (elektrot ve toprak arasında) Güç tüketimi : Yaklaşık 5VA Kontrol çıkışlarından Çekilebilecek maksimum akım Dedektör elektrot ve toprak : < 5mA arasında kısa devre akımı Terminal 4 : 2 Amp. Gerekli olan minimum : 2 ua Terminal 6-7- 8 : 1 Amp. iyonizasyon akımı Terminal 10 : 1 Amp. Toplam Güç : Sürekli 5 Amp. Dedektör elektrot ve toprak : 50 MΏ arasında olması gereken Koruma sınıfı : IP 40 izolasyon direnci Çalışabileceği ortam ısısı : 0 60 derece Montaj pozisyonu : Opsiyonel Kablo mesafeleri Ağırlık Kontrol rölesi ile dedektör : 20 m. Arasındaki kablo mesafesi Kontrol rölesi ( Soketsiz ) : 220 gr. Terminal 1 3 4 : < 30 m. 1,5 mm2 Soket : 90 gr. Terminal 5 6 7 8 9 10 : < 20 m. 0,75 mm2 8
Bağlantı AL : Harici arıza lambası AL1 : Dahili arıza lambası EK : Harici reset butonu Fs : Dedektör elektrot K1 : Ateşleme rölesi K2 : 1. Valf rölesi K3 : 2. Valf rölesi K4 : Arıza rölesi LS : Dahili reset butonu PG : Gaz presöstatı Z : Ateşleme trafosu 9