[实用新型]无源火焰检测保护装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种无火焰检测保护装置，用于石油天然气行业加热炉的火焰状态检测和熄火保护。

背景技术

石油天然气行业中需大量加热炉，用于加热采出的天然气。为使加热炉工作安全可靠，需要配备火焰检测器和熄火保护装置，以便检测加热炉的火焰状态并在意外熄火时自动切断燃料气源。目前火焰检测装置大多采用由热电偶、红外线或紫外线传感器及配套的电信号处理器组成的电子式火焰检测器或更为高级的智能火焰检测器；但电子式火焰检测器及智能火焰检测器必须使用电源，且对电源的环境洁净度有较高要求，不能适用于运行条件恶劣的油田、天然气站，特别是无电源设施的场合。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种无源火焰检测保护装置，无需使用外接电源，也不使用任何电子元器件，可在高低温、腐蚀、潮湿等恶劣环境下使用。

本无源火焰检测保护装置由火检传感器、控制器和燃料气快关阀组成，火检传感器内腔注有高温相变惰性液体，火检传感器上端通过传压管与控制器相连，控制器设有可伸缩的顶杆。

所述控制器装有调节螺母。

所述控制器与燃料气快关阀相连。

所述控制器与动二位三通换向阀相连。

所述控制器与防爆瞬动开关相连。

本装置中的火检传感器的下端置于加热炉或放空火炬的火焰中，在点火状态下火焰温度使火检传感器内的相变惰性液体产生相变，惰性液体蒸发为气体，气体膨胀，控制器顶杆因膨胀气体推动而伸出，当火焰熄灭时，火检传感器内的气体因温度下降而快速冷凝为液体，控制器的顶杆缩回，将燃料气阀关闭，自动切断燃料气，达到熄火保护的目的。控制器可选择安装快关阀模块、防爆瞬动开关模块或气动气动二位三通换向阀模块，以达到熄火直接切断燃料气源、控制燃料气气动切断阀切断燃料气或作为火焰检测开关发出熄火报警开关电信号。本装置无需电源，火检传感器内的高温惰性相变液体发生相变蒸发时，气体压力快速升高，远超过纯气体膨胀的压力，因此控制器的顶杆推力很大，可靠性极高，同时可大大缩小控制器及火检传感器尺寸，安装使用方便，低制造成本。

附图说明

图1是无源火焰检测保护装置与快关阀相连接的结构示意图。

图2表示无源火焰检测保护装置可选择地与快关阀、气动二位三通换向阀、防爆瞬动开关相连的示意图。

图中，1—火检传感器，2—传压管，3—控制器，3-1—顶杆，4—调节螺母，5—快关阀，6—气动二位三通换向阀，7——防爆瞬动开关模块。

具体实施方式

如图1，无源火焰检测保护装置由火检传感器1、控制器3和燃料气快关阀3组成，火检传感器1的腔内注有高温相变惰性液体，火检传感器1通过传压管2与控制器3相连，控制器3设有调节螺母4和可伸缩的顶杆3-1，伸缩顶杆3-1与燃料气快关阀5的控制模块相连。螺母4用于顶杆3-1伸缩的初始调节。

如图2，无源火焰检测保护装置可用于以下三种火焰检测保护功能：

 (1)熄火直接切断燃料气并报警

先将快关阀5开启，燃烧器点火，加热炉开始工作。火检传感器1内的相变惰性液体受热发生相变蒸发为气体推动控制器的3顶杆3-1伸出，快关阀5进入预警状态，同时快关阀5内的瞬动开关接通，用户控制系统即可显示“着火状态”；当燃烧装置火焰意外熄灭时，火检传感器1内的相变惰性气体降温冷凝为液体，压力降低，控制器3顶杆3-1缩回，触发快关阀5的瞬动关闭销，快关阀5立即关闭，加热炉燃料气被切断，有效防止因炉膛内燃料气聚集而在下次点火时发生闪爆事故，同时瞬动开关断开，用户控制系统即可显示“火焰熄灭”并报警。每次熄火后，快关阀5必须重新开启，这样可以有效避免误操作发生事故。

(2) 控制燃料气气动切断阀切断燃料气报警

控制器3连接气动二位三通换向阀6，加热炉工作状态下，火检传感器1内的相变惰性液体2受热蒸发为气体并推动控制器3顶杆3-1伸出，顶杆3-1推动气动二位三通换向阀6将仪表风接入燃料气气动切断阀，使该阀开启，燃料气通入燃烧炉；当燃烧装置火焰意外熄灭时，火检传感器1内的相变惰性气体降温并冷凝为液体，压力降低，顶杆3-1缩回，气动二位三通换向阀6将燃料气气动切断阀的仪表风通入大气而使之关闭，燃料气被切断，防止下次点火时发生闪爆事故, 同时瞬动开关断开，用户控制系统即可显示“火焰熄灭”并报警。

    (3) 作为火焰检测开关发出熄火报警开关电信号

控制器3连接安装防爆瞬动开关7，可用于加热炉的火焰或放空火炬的火焰检测，当燃烧装置点火后，火检传感器1内的相变惰性液体受热发生相变蒸发为气体推动控制器3顶杆3-1伸出，推动瞬动开关7闭合，用户控制系统即可收到“着火信号”；当火焰熄灭后，瞬动开关断开，用户控制系统即可收到“熄火信号”。