رله مشعل زیمنس LFL1.622

نقد و بررسی تخصصی رله کنترل مشعل زیمنس SIEMENS مدل LFL1.622

رله زیمنس LFL1.622 یکی از واحدهای کنترل و ایمنی مشعل از سری LFL1 شرکت Siemens است که برای مدیریت مراحل روشن شدن، کارکرد و خاموش شدن مشعل مورد استفاده قرار می‌گیرد. این رله ترتیب فعالیت اجزایی مانند فن، دمپر هوا، جرقه‌زن، شیرهای سوخت و سیستم تشخیص شعله را کنترل می‌کند تا روشن شدن مشعل با ترتیب زمانی صحیح و در شرایط ایمن انجام شود.

در یک مشعل فن‌دار، ورود سوخت و تشکیل شعله نباید بلافاصله پس از دریافت فرمان روشن شدن اتفاق بیفتد. ابتدا باید فن روشن شود، محفظه احتراق تهویه شود و شرایط لازم برای احتراق بررسی گردد. LFL1.622 این مراحل را طبق برنامه زمانی مشخص خود انجام می‌دهد و در صورتی که یکی از شرایط ایمنی برقرار نباشد، اجازه ادامه کار به مشعل را نمی‌دهد.

این کنترلر برای مشعل‌های فن‌دار گازی، گازوئیلی و دوگانه‌سوز با ظرفیت متوسط تا بالا طراحی شده و کاربرد اصلی آن در مشعل‌های چندمرحله‌ای و مدولار است. کنترل دمپر هوا و بررسی فشار هوای احتراق نیز در ساختار کنترلی این سری در نظر گرفته شده است. زیمنس سری LFL1 را برای کارکرد متناوب یا Intermittent معرفی می‌کند.

کنترل مراحل راه‌اندازی مشعل

پس از دریافت فرمان روشن شدن، LFL1.622 ابتدا شرایط لازم برای شروع سیکل را بررسی می‌کند. فن مشعل وارد مدار شده و دمپر هوا برای انجام تهویه اولیه به موقعیت مورد نظر حرکت می‌کند. هدف این مرحله تخلیه گازها یا سوخت‌های احتمالی باقی‌مانده در محفظه احتراق و فراهم کردن شرایط مناسب پیش از جرقه‌زنی است.

یکی از مهم‌ترین مشخصات LFL1.622، زمان پیش‌تهویه 65 ثانیه‌ای آن است. این زمان که در مشخصات زیمنس با علامت t1 مشخص می‌شود، برای برق با فرکانس 50 هرتز تعریف شده است. پس از پایان این مرحله، رله وارد بخش‌های بعدی برنامه شامل جرقه‌زنی و آزاد کردن سوخت می‌شود.

زمان پیش‌جرقه یا t3 در این مدل 4 ثانیه است و زمان ایمنی اصلی یا TSA برابر 2 ثانیه در نظر گرفته شده است. در این بازه زمانی رله باید سیگنال معتبر شعله را از سیستم تشخیص شعله دریافت کند. اگر شعله در زمان مقرر تشکیل نشود، کنترلر فرآیند راه‌اندازی را متوقف کرده و مشعل وارد وضعیت ایمنی یا Lockout می‌شود.

کنترل و تشخیص شعله

یکی از وظایف اصلی رله LFL1.622 نظارت بر تشکیل و باقی ماندن شعله است. این کنترلر قابلیت کار با دتکتورهای UV زیمنس QRA2، QRA4 و QRA10 را دارد و همچنین امکان تشخیص شعله به وسیله میله یونیزاسیون برای آن پیش‌بینی شده است. سنسور تشخیص شعله بخشی جدا از رله محسوب می‌شود و متناسب با نوع مشعل و طراحی سیستم انتخاب می‌شود.

در صورت عدم تشکیل شعله در زمان ایمنی، از بین رفتن شعله در حین کار یا دریافت سیگنال نامعتبر در بخشی از توالی راه‌اندازی، رله می‌تواند سیستم را متوقف کند. به این ترتیب از ادامه ورود سوخت در شرایطی که احتراق صحیح برقرار نیست جلوگیری می‌شود.

در سیستم یونیزاسیون، حداقل جریان مورد نیاز برای تشخیص شعله در زمان کار 6 میکروآمپر است. برای دتکتورهای UV سری QRA نیز زیمنس حداقل جریان آشکارسازی 70 میکروآمپر را اعلام کرده است. همچنین برای جلوگیری از اختلال در سیگنال تشخیص شعله، کابل سنسور باید طبق دستورالعمل سازنده و جدا از کابل‌های ایجادکننده نویز، به‌خصوص کابل ولتاژ بالای جرقه، اجرا شود.

رله LFL1.622 سری 02

مدل LFL1.622 از Series 02 خانواده LFL1 است. این موضوع در زمان جایگزینی رله اهمیت دارد و نباید تنها به یکسان بودن شکل ظاهری یا پایه رله توجه کرد.

یکی از تفاوت‌های اصلی سری 01 و 02 در خانواده LFL1، برنامه زمانی مرتبط با مشعل‌هایی است که از شعله پیلوت استفاده می‌کنند. در LFL1.622 زمان TSA' برابر 2 ثانیه و زمان ایمنی دوم t9 نیز برابر 2 ثانیه است. بنابراین شماره کامل مدل و سری رله باید با طراحی و برنامه کاری مشعل مطابقت داشته باشد.

این موضوع به‌خصوص هنگام مقایسه LFL1.622 با مدل‌هایی مانند LFL1.635 اهمیت دارد؛ دو رله از یک خانواده هستند و ظاهر بسیار مشابهی دارند، اما برنامه زمانی یکسانی ندارند. بنابراین استفاده از یکی به جای دیگری باید بر اساس مشخصات سازنده مشعل و نقشه کنترلی دستگاه انجام شود، نه صرفاً شباهت ظاهری.

کنترل دمپر و هوای احتراق

LFL1.622 علاوه بر کنترل جرقه و شیرهای سوخت، برای کنترل توالی مربوط به دمپر هوای مشعل نیز طراحی شده است. در مرحله راه‌اندازی، دمپر می‌تواند برای انجام پیش‌تهویه به سمت وضعیت باز حرکت کند و پس از پایان تهویه، برای روشن شدن مشعل به موقعیت مورد نیاز بازگردد.

این کنترلر همچنین امکان استفاده از پرشر سوئیچ هوا را در مدار ایمنی فراهم می‌کند. به همین دلیل در صورتی که فشار هوای مورد نیاز در مرحله تعیین‌شده برقرار نشود، ادامه سیکل راه‌اندازی متوقف خواهد شد. در سیستم‌هایی که دمپر دارای سوئیچ انتهایی است نیز وضعیت دمپر می‌تواند در توالی راه‌اندازی مورد کنترل قرار گیرد.

برنامه زمانی LFL1.622

برنامه زمانی این رله یکی از مهم‌ترین مواردی است که هنگام انتخاب یا جایگزینی آن باید بررسی شود. در شبکه برق 50 هرتز، زمان پیش‌تهویه t1 برابر 65 ثانیه و زمان ایمنی TSA برابر 2 ثانیه است. زمان کلی برنامه راه‌اندازی t8 برابر 95 ثانیه بوده و زمان پس‌تهویه t6 برابر 12 ثانیه تعریف شده است.

زیمنس تأکید می‌کند که این زمان‌ها برای فرکانس 50 هرتز هستند و در شبکه 60 هرتز، زمان‌های سوئیچینگ تقریباً 17 درصد کوتاه‌تر خواهند بود.

از دیگر زمان‌های این مدل می‌توان به t4 برابر 10 ثانیه، t5 برابر 10 ثانیه، t7 برابر 2 ثانیه، t10 برابر 8 ثانیه، t13 برابر 12 ثانیه و t16 برابر 4 ثانیه اشاره کرد. زمان‌های t11 و t12 ثابت نیستند و به مدت زمان حرکت اکچویتور یا سرووموتور دمپر بستگی دارند.

عملکرد متناوب و سیستم ایمنی

LFL1.622 برای Intermittent Operation یا عملکرد متناوب طراحی شده است. طبق دستورالعمل زیمنس، برای انجام تست‌های داخلی سیستم نظارت بر شعله و مدارهای ایمنی، حداقل یک خاموشی کنترل‌شده در هر 24 ساعت باید انجام شود. بنابراین این مدل در گروه کنترلرهای مخصوص کارکرد پیوسته بدون توقف نامحدود قرار نمی‌گیرد.

روی بدنه رله نیز نشانگر مکانیکی برنامه و وضعیت خطا وجود دارد. در صورت بروز مشکل در مراحل مختلف راه‌اندازی، موقعیت توقف برنامه می‌تواند اطلاعاتی درباره مرحله‌ای که خطا در آن رخ داده است در اختیار سرویس‌کار قرار دهد.

بدنه سری LFL1 از پلاستیک مقاوم در برابر حرارت و ضربه ساخته شده و دارای فیوز داخلی قابل تعویض است. درجه حفاظت کنترلر در حالت نصب‌شده IP40 و کلاس ایمنی آن Class II است. وزن خود رله حدود یک کیلوگرم و توان مصرفی آن تقریباً 3.5VA اعلام شده است.

پایه و سنسور شعله LFL1.622

محصول حاضر خود رله زیمنس LFL1.622 است و پایه اتصال و سنسور تشخیص شعله همراه آن نیستند.

زیمنس مشخصات LFL1.622 را بدون پایه AGM و بدون Flame Detector اعلام می‌کند. از پایه‌های قابل استفاده در این خانواده می‌توان به AGM410490550 و AGM14.1 اشاره کرد و سنسورهای UV سری QRA نیز به‌صورت جداگانه انتخاب می‌شوند.

بنابراین هنگام تعویض رله بهتر است علاوه بر مدل دقیق کنترلر، نوع پایه، سیم‌بندی ترمینال‌ها، نوع سنسور شعله، برنامه زمانی و مشخصات سازنده مشعل نیز بررسی شوند.

ویژگی های رله مشعل زیمنس LFL1.622

• مناسب برای مشعل‌های گازی، گازوئیلی و دوگانه‌سوز
• طراحی‌شده برای مشعل‌های فن‌دار متوسط تا پرظرفیت
• مناسب برای مشعل‌های چندمرحله‌ای و مدولار
• کنترل توالی راه‌اندازی و خاموش شدن مشعل
• کنترل فن، دمپر، جرقه و شیرهای سوخت
• قابلیت نظارت بر فشار هوای احتراق
• تشخیص شعله با UV یا میله یونیزاسیون
• سازگار با دتکتورهای QRA2، QRA4 و QRA10
• دارای سیستم Lockout در شرایط خطا
• دارای برنامه پیش‌تهویه طولانی
• از نوع Series 02
• مناسب برای 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.