Термопар за гасни котао: уређај и принцип рада

Термоелемент је практично једини инструмент дизајниран за мерење екстремно високих температура. Уређај се широко користи у разним котловима, надзире термални режим и штити систем од прегревања.

Према ГОСТ П 8.585-2001, термопар је уређај за регулацију температуре који се састоји од 2 проводника од различитих легура. Свака легура се разликује по својој отпорности и електричном потенцијалу. Контакт између проводника долази и на једном и на више тачака, а на неким моделима је могуће због присуства компензационе жице. За израду термопара користе се неплеменити метали.

Термопар изгледа веома једноставно и састоји се од лијеваног кућишта главе, опремљеног поклопцем и фосфорним јастучићима, захваљујући којима се компензира линеарно ширење електрода. Врх производа се користи за поуздану изолацију радног споја, а заштитна цев се састоји од радних и нерадних делова. Све спојне жице се проводе кроз млазницу са азбестном бртвом. Ако су електроде направљене од племенитих метала, као заштитне цеви могу се користити производи фосфора или кварца.

Тачност очитавања инструмента је један степен.што се сматра значајним индикатором у раду гасне опреме за гријање и не дозвољава да се уређаји сматрају инструментима високе точности. Нетачност мерења температуре објашњава се конструкционим карактеристикама термоелемента. Чињеница је да се међусобно спајање плоча-проводника одвија на различите начине. Код неких модела повезивање се врши помоћу точкастог заваривања, у другима - лемљењем или пресовањем.

Ако је спајање два проводника слабо изведено, онда ће грешка бити један или више степени. Ово је критична маргина грешке, повећање које може негативно утицати на рад и безбедност котла. Стога, при одабиру термоелемента, потребно је фокусирати се на производе познатих и провјерених произвођача, јер је за АОГВ грешка од једног ступња неприступачан луксуз.

Термопарови инсталирани у гасним котловима раде синхроно са електромагнетним улазним вентилом, који на први сигнал термопара одмах зауставља проток горива. Рад термопара у потпуности се заснива на такозваном Сеебецк ефекту, када два проводника израђена од различитих материјала дођу у контакт један са другим једним или више тачака, које се називају радним деловима и налазе се у подручју отвореног пламена горионика. Заштитни омотачи су заварени или залемљени на супротне крајеве ових металних плоча, чији се други крај држи стезном матицом у утичници аутоматског сензора. У тренутку када се упали и горионик котла укључе, гориво се доводи у ручном режиму притиском на шипку.

Као резултат, гас се доводи до упаљача и почиње да гори, загревајући термопар поред њега својим пламеном. После 15 секунди, дугме за гориво се ослобађа и довод горива је последица чињенице да је термопар почео да генерише напон који држи стуб вентила за гориво. Просечни напон који термопар може да произведе, због разлике потенцијала на хладним крајевима, је у опсегу од 40-50 мВ.Код неких хигх-тецх модела, вентили се одликују максималном осетљивошћу и држе се у отвореном положају све док улазни напон не падне испод 20 мВ.

Као и сваки уређај, термопарови имају и предности и недостатке. Међу предностима уређаја може се уочити њихова ниска цијена, због прилично једноставног дизајна и дугог вијека трајања. Трајност уређаја је због одсуства сложених склопова и фрикционих елемената. Важна предност је широк распон измјерених температура, као и једноставна инсталација и демонтажа уређаја. Немогуће је игнорисати мултифункционалност термопарова, што омогућава да се уређај користи и као сензор за контролу пламена и као термометар.

Недостаци укључују ограничење напона, које је ограничено на 50 мВ. Ово је један од разлога за грешке у очитавањима која се јављају приликом мерења температуре. Одсуство линеарног односа између температурних вредности и разлике потенцијала је такође минус уређаја. Осим тога, дио се не може поправити, а када га не успије, замјењује се новим. Међутим, понекад прекид термопара услед лошег контакта. Да бисте наставили са радом котла, потребно је уклонити термоелемент, очистити проводнике и инсталирати уређај.

Модерно тржиште система грејања нуди четири типа термопара инсталираних у гасним котловима.

• Модели типа Е одликује се високим перформансама и широким опсегом измерених температура, које варирају од -50 до +740 степени. Проводне плоче су направљене од константног и хромелног. Ознака производа фабрике је представљена словом ТКСКн.
• Ј тип модели разликује се у нижем, у односу на први тип, трошак и представља се означавањем СФА. Контактне плоче су израђене од гвожђа и константне, а радна температура је од -40 до +600 степени.

• Модели типа К су најчешћи и способни за рад на температурама од -200 до 1350 степени. Плоче су израђене од алуминијума и хромела, што захтијева одређена ограничења у њиховој примјени. Чињеница је да је у условима високог угљен-диоксида хромел склон стварању зелене трулежи, брзо еродира легуру и онемогућава уређај. Производ је означен као ТХА и веома је осетљив на најмању температуру.
• Н тип модели су модификација модела Е и могу радити на температурама до +1200 степени. За производњу плоча кориштен је нитросил нисил. Модели овог типа сматрају се најтачнијим уређајима који се користе у котловској опреми.

Поред ових типова термопарова, постоје и модели за које се користе скупи метали. Ово значајно повећава трошкове и чини њихову инсталацију у гасним котловима неисплативим. На пример, плоче изузетно прецизних М-уређаја направљене су од никла и молибдена. Такав уређај је инсталиран у скупим вакуумским котловима и не користи се у гасној опреми.

Да бисте проверили термопар за гасни котао, погледајте следећи видео.