رله مشعل زیمنس LFL1.635

نقد و بررسی تخصصی رله کنترل مشعل زیمنس SIEMENS مدل LFL1.635

رله زیمنس مدل LFL1.635 یکی از رله‌های کنترل و ایمنی مشعل است که وظیفه مدیریت مراحل روشن شدن، کارکرد و خاموش شدن مشعل را بر عهده دارد. در واقع بسیاری از فرمان‌های اصلی مشعل مانند روشن شدن فن، انجام تهویه اولیه، فعال شدن جرقه، باز شدن شیر سوخت و کنترل تشکیل شعله توسط این واحد کنترل مدیریت می‌شوند.

در یک مشعل، تنها روشن شدن شعله کافی نیست و اجزای مختلف باید با ترتیب زمانی مشخصی وارد مدار شوند. رله LFL1.635 این توالی را کنترل می‌کند و اجازه نمی‌دهد شیر سوخت یا سایر تجهیزات در زمان نامناسب فعال شوند. به همین دلیل این قطعه علاوه بر کنترل عملکرد مشعل، بخش مهمی از سیستم ایمنی مشعل نیز محسوب می‌شود.

برای مثال هنگام دریافت فرمان روشن شدن، رله ابتدا شرایط لازم برای راه‌اندازی را بررسی کرده و فن مشعل را فعال می‌کند تا هوای تازه وارد محفظه احتراق شده و گازهای احتمالی باقی‌مانده تخلیه شوند. پس از انجام مرحله تهویه اولیه، دمپر هوا به موقعیت مناسب برای روشن شدن مشعل منتقل شده و سپس مراحل جرقه‌زنی و ورود سوخت طبق برنامه زمانی رله انجام می‌شوند. اگر شعله در مدت تعیین‌شده تشکیل نشود، رله ادامه کار مشعل را متوقف کرده و سیستم را وارد وضعیت خطا یا Lockout می‌کند.

رله زیمنس LFL1.635 برای استفاده در مشعل‌های فن‌دار گازی، گازوئیلی و دوگانه‌سوز با ظرفیت متوسط تا بالا طراحی شده و در مشعل‌های چندمرحله‌ای و همچنین مشعل‌های مدولار قابل استفاده است. این کنترلر قابلیت نظارت بر وضعیت دمپر هوای مشعل را نیز دارد و در زمان راه‌اندازی، باز و بسته شدن صحیح دمپر و رسیدن آن به موقعیت‌های مورد نیاز را در توالی عملکرد مشعل در نظر می‌گیرد.

کنترل شعله و عملکرد ایمنی LFL1.635

یکی از مهم‌ترین وظایف رله LFL1.635 اطمینان از وجود شعله واقعی در زمان کار مشعل است. تشخیص شعله در این کنترلر می‌تواند به وسیله دتکتورهای UV زیمنس سری QRA2، QRA4 و QRA10 یا از طریق میله یونیزاسیون انجام شود. سنسور تشخیص شعله بخشی جداگانه از رله بوده و متناسب با نوع مشعل و سیستم کنترل شعله انتخاب می‌شود.

در هنگام روشن شدن مشعل، اگر پس از باز شدن مسیر سوخت در زمان ایمنی تعیین‌شده سیگنال شعله دریافت نشود، رله ورود سوخت را متوقف کرده و مشعل را به حالت Lockout می‌برد. همچنین اگر شعله در زمان کار مشعل از بین برود، قطع سیگنال شعله توسط رله تشخیص داده شده و فرمان قطع سوخت صادر می‌شود. این موضوع از تجمع سوخت نسوخته در محفظه احتراق جلوگیری می‌کند.

LFL1.635 علاوه بر نظارت مستقیم بر شعله، مدار کنترل شعله را در مراحل راه‌اندازی مورد آزمایش قرار می‌دهد. همچنین وجود سیگنال شعله غیرعادی پیش از زمان مجاز روشن شدن مشعل می‌تواند به‌عنوان خطا تشخیص داده شود. در شرایط خطا، تغذیه سوخت بلافاصله قطع شده و موقعیت توقف برنامه توسط نشانگر خطای رله قابل تشخیص است.

توالی عملکرد رله LFL1.635

مدل LFL1.635 دارای یک برنامه زمانی مشخص برای راه‌اندازی مشعل است. یکی از مهم‌ترین زمان‌های این برنامه t1 یا زمان پیش‌تهویه است که در این مدل در شبکه برق 50 هرتز برابر با 66 ثانیه است. در این مدت فن مشعل کار کرده و دمپر در وضعیت باز قرار می‌گیرد تا محفظه احتراق پیش از ورود سوخت به‌طور مناسب تهویه شود.

پس از طی مراحل مربوط به تهویه و قرار گرفتن دمپر در موقعیت لازم، فرآیند جرقه‌زنی و آزاد شدن سوخت انجام می‌شود. زمان ایمنی اصلی TSA در این مدل 2.5 ثانیه است؛ به این معنا که در مرحله مربوط به تشکیل شعله، رله باید در بازه تعیین‌شده سیگنال معتبر شعله را دریافت کند. در غیر این صورت فرآیند راه‌اندازی متوقف می‌شود.

LFL1.635 از سری 01 خانواده LFL1 است و علاوه بر TSA اصلی، زمان ایمنی مربوط به سیستم‌های دارای پیلوت را نیز در اختیار دارد. مقدار TSA' برابر 5 ثانیه و زمان t9 نیز برابر 5 ثانیه است. زمان پیش‌جرقه t3 در این مدل 5 ثانیه و t3' برابر 2.5 ثانیه است. مجموع برنامه راه‌اندازی تعریف‌شده با پارامتر t8 نیز در شبکه 50 هرتز 103 ثانیه است. زمان‌های اعلام‌شده توسط زیمنس برای فرکانس 50 هرتز هستند و در شبکه 60 هرتز زمان‌های سوئیچینگ تقریباً 17 درصد کوتاه‌تر خواهند بود.

این جزئیات زمانی در زمان تعویض رله اهمیت زیادی دارند. صرفاً یکسان بودن ظاهر، پایه یا حتی سری رله برای جایگزینی دو کنترلر کافی نیست و هنگام انتخاب رله جایگزین باید شماره کامل مدل و برنامه زمانی آن با مشخصات مورد نیاز سازنده مشعل تطبیق داده شود.

کنترل دمپر و هوای احتراق

LFL1.635 برای کار با سیستم کنترل دمپر هوا نیز طراحی شده است. در مرحله راه‌اندازی، رله ابتدا فرمان حرکت دمپر به سمت وضعیت باز را صادر می‌کند و ادامه برنامه تنها زمانی انجام می‌شود که وضعیت مورد انتظار دمپر تأیید شده باشد.

پس از پایان پیش‌تهویه، دمپر برای ورود به مرحله روشن شدن مشعل به موقعیت شعله کم یا Low Fire هدایت می‌شود. به این ترتیب ورود سوخت و شروع احتراق در شرایط کنترل‌شده انجام می‌شود. رله همچنین ورودی مربوط به پرشر سوئیچ هوا را در توالی راه‌اندازی بررسی می‌کند و در صورت برقرار نشدن فشار هوای مورد نیاز، ادامه راه‌اندازی متوقف خواهد شد.

این قابلیت‌ها باعث شده سری LFL1 برای مشعل‌هایی که دارای فن، سرووموتور یا عملگر دمپر، پرشر سوئیچ هوا و مراحل مختلف کنترل ظرفیت هستند، گزینه‌ای متداول در سیستم‌های احتراقی صنعتی و موتورخانه‌ای باشد.

عملکرد متناوب رله زیمنس LFL1.635

نکته مهم دیگر درباره این کنترلر، نوع عملکرد Intermittent یا متناوب آن است. طبق دستورالعمل زیمنس، در کاربرد LFL1 حداقل یک خاموشی کنترل‌شده در هر 24 ساعت باید انجام شود تا مدارهای نظارت بر شعله و عملکرد ایمنی کنترلر در سیکل بعدی مورد آزمایش قرار گیرند. بنابراین LFL1.635 برای سیستم‌هایی که نیازمند کارکرد پیوسته بدون توقف برای مدت نامحدود هستند، به‌عنوان کنترلر Continuous Operation تعریف نشده است.

رله، پایه و سنسور شعله به صورت جداگانه

محصول حاضر خود رله SIEMENS LFL1.635 است. پایه اتصال رله و تجهیزات تشخیص شعله جزو این محصول نیستند و به‌صورت جداگانه انتخاب و تهیه می‌شوند.

بنابراین هنگام خرید یا تعویض این رله باید علاوه بر مدل LFL1.635، وضعیت پایه، نحوه سیم‌بندی مشعل و نوع سنسور تشخیص شعله موجود روی دستگاه نیز بررسی شود. زیمنس نیز شماره مدل LFL1.635 را در اطلاعات فنی خود به‌صورت کنترلر بدون پایه و بدون Flame Detector تعریف کرده است.

ویژگی های رله مشعل زیمنس LFL1.635

• کنترل کامل توالی راه‌اندازی و عملکرد مشعل
• مناسب برای مشعل‌های فن‌دار با ظرفیت متوسط تا بالا
• قابل استفاده در مشعل‌های گازی، گازوئیلی و دوگانه‌سوز
• مناسب برای مشعل‌های چندمرحله‌ای و مدولار
• کنترل و نظارت بر دمپر هوای مشعل
• نظارت بر فشار هوای مورد نیاز برای راه‌اندازی
• کنترل جرقه و مراحل آزاد شدن سوخت
• نظارت پیوسته بر تشکیل و پایداری شعله
• امکان تشخیص شعله توسط دتکتور UV یا میله یونیزاسیون
• قطع ایمن سوخت در صورت عدم تشکیل یا از بین رفتن شعله
• قابلیت تشخیص برخی خطاهای توالی راه‌اندازی مشعل
• دارای سیستم Lockout و نمایش موقعیت خطا
• مناسب برای سیستم‌های احتراقی با عملکرد متناوب

جدول مقایسه مشخصات زمانی رله‌های مشعل زیمنس سری LFL1

پارامتر t8 بدون احتساب زمان‌های t11 و t12 محاسبه می‌شود و t11 و t12 به زمان حرکت اکچویتور دمپر بستگی دارند.

توضیح پارامترهای زمانی

• TSA: زمان ایمنی جرقه و تشکیل شعله
• TSA′: زمان ایمنی اول در مشعل‌های دارای پیلوت
• t1: زمان پیش‌تهویه با دمپر هوای باز
• t3: زمان پیش‌جرقه
• t3′: زمان پیش‌جرقه طولانی
• t4: فاصله زمانی بین برقدار شدن ترمینال‌های 18 و 19
• t4′: فاصله زمانی بین شروع TSA′ و آزاد شدن شیر سوخت
• t5: فاصله فعال شدن ترمینال 19 تا ترمینال 20
• t6: زمان پس‌تهویه، با موتور M2
• t7: تأخیر راه‌اندازی موتور فن M2
• t8: مدت کل توالی راه‌اندازی، بدون t11 و t12
• t9: زمان ایمنی دوم برای مشعل‌های پیلوت‌دار
• t10: زمان تا آغاز کنترل فشار هوا
• t11: زمان حرکت دمپر تا وضعیت کاملاً باز
• t12: زمان حرکت دمپر تا وضعیت شعله کم یا MIN
• t13: زمان مجاز ادامه شعله پس از فرمان خاموشی
• t16: زمان تا صدور فرمان باز شدن دمپر
• t20: زمان تا خاموشی خودکار سوئیچ برنامه پس از راه‌اندازی

نکته: زمان‌های جدول برای برق 50 هرتز هستند. در فرکانس 60 هرتز زمان‌های سوئیچینگ تقریباً 17٪ کوتاه‌تر می‌شوند. این مدل‌ها در نسخه استاندارد جدول با تغذیه 230 ولت AC، فرکانس 50 تا 60 هرتز معرفی شده‌اند.