Thermoelement für Gaskessel: Gerät und Funktionsprinzip

Ein Thermoelement ist praktisch das einzige Instrument zur Messung extrem hoher Temperaturen. Das Gerät wird häufig in verschiedenen Kesselanlagen eingesetzt, überwacht den thermischen Modus und schützt das System vor Überhitzung.

Gemäß GOST P 8.585-2001 ist ein Thermoelement eine temperatursteuernde Vorrichtung, die aus zwei Leitern aus verschiedenen Legierungen besteht. Jede Legierung zeichnet sich durch ihren Widerstand und ihr elektrisches Potential aus. Kontakt zwischen Leitern tritt sowohl an einem als auch an mehreren Punkten auf, und in einigen Modellen ist dies aufgrund des Vorhandenseins eines Kompensationsdrahts möglich.Für die Herstellung von Thermoelementen werden Nicht-Edelmetalle verwendet.

Das Thermoelement sieht sehr einfach aus und besteht aus einem geformten Gehäuse des Kopfes, das mit einem Deckel und Phosphorkissen ausgestattet ist, dank dem die lineare Ausdehnung der Elektroden kompensiert wird. Die Spitze des Produkts dient zur zuverlässigen Isolierung der Arbeitsstelle und das Schutzrohr besteht aus Arbeits- und Nichtarbeitsbereichen. Alle Anschlussdrähte werden durch eine Düse mit einer Asbestdichtung geführt. Wenn die Elektroden aus Edelmetallen bestehen, können Produkte aus Phosphor oder Quarz als Schutzrohre verwendet werden.

Die Genauigkeit der Instrumentenablesungen beträgt ein Grad.Dies wird als ziemlich bedeutender Indikator für den Betrieb von Gasheizgeräten angesehen und erlaubt es nicht, Geräte als Instrumente mit hoher Genauigkeit zu betrachten. Die Ungenauigkeit der Temperaturmessung wird durch die Konstruktionsmerkmale des Thermoelements erklärt. Tatsache ist, dass die Verbindung der Platten-Leiter miteinander auf verschiedene Arten erfolgt. Bei einigen Modellen erfolgt die Verbindung durch Punktschweißen, in anderen durch Löten oder Crimpen.

Wenn die Verbindung von zwei Leitern schlecht ausgeführt wird, wird der Fehler ein oder mehrere Grad betragen. Dies ist eine kritische Fehlerspanne, deren Zunahme den Betrieb und die Sicherheit des Kessels beeinträchtigen kann. Bei der Auswahl eines Thermoelements muss man sich daher auf Produkte namhafter und bewährter Hersteller konzentrieren, denn für AOGV ist ein Fehler von einem Grad ein unbezahlbarer Luxus.

Thermoelemente, die in Gasboilern installiert sind, arbeiten synchron mit einem elektromagnetischen Einlassventil, das bei dem ersten Signal des Thermoelements sofort den Kraftstofffluss stoppt. Der Betrieb des Thermoelements beruht vollständig auf dem sogenannten Seebeck-Effekt, wenn zwei Leiter aus verschiedenen Materialien durch einen oder mehrere Punkte, die als Arbeitsteil bezeichnet werden, in Kontakt kommen und im Bereich der offenen Flamme des Brenners angeordnet sind. Die Schutzhüllen sind mit den gegenüberliegenden Enden dieser Metallplatten verschweißt oder verlötet, wobei das andere Ende durch die Klemmmutter in der Buchse des automatischen Sensors gehalten ist.In dem Moment, in dem der Zünder und der Brenner des Kessels eingeschaltet werden, wird der Brennstoff im manuellen Modus durch Drücken der Stange zugeführt.

Als Ergebnis wird das Gas dem Zünder zugeführt, und es beginnt zu brennen, wobei das Thermoelement mit seiner Flamme erhitzt wird. Nach 15 Sekunden wird der Kraftstoffknopf losgelassen und die Kraftstoffzufuhr erfolgt aufgrund der Tatsache, dass das Thermoelement begann, eine Spannung zu erzeugen, die den Kraftstoffventilschaft festhält. Die durchschnittliche Spannung, die das Thermoelement aufgrund der Potentialdifferenz an den kalten Enden erzeugen kann, liegt im Bereich von 40-50 mV. In einigen High-Tech-Modellen zeichnen sich die Ventile durch maximale Empfindlichkeit aus und werden in der offenen Position gehalten, bis die Eingangsspannung unter 20 mV fällt.

Wie jedes Gerät haben auch Thermoelemente Vor- und Nachteile. Zu den Vorteilen von Geräten zählen ihre geringen Kosten aufgrund des recht einfachen Designs und der langen Lebensdauer. Die Haltbarkeit der Vorrichtungen beruht auf dem Fehlen komplexer Baugruppen und Reibungselemente. Ein wichtiger Vorteil ist ein großer Bereich von gemessenen Temperaturen, sowie eine einfache Installation und Demontage des Gerätes. Es ist unmöglich, die Multifunktionalität von Thermoelementen zu ignorieren, wodurch das Gerät sowohl als Flammenüberwachungssensor als auch als Thermometer verwendet werden kann.

Zu den Nachteilen gehört die Spannungsgrenze, die auf 50 mV begrenzt ist. Dies ist einer der Gründe für die Fehler in den Ablesungen, die bei der Temperaturmessung auftreten. Das Fehlen einer linearen Beziehung zwischen Temperaturwerten und Potentialdifferenz ist ebenfalls ein Minus der Vorrichtung. Darüber hinaus kann das Teil nicht repariert werden, und wenn es fehlschlägt, wird es durch ein neues ersetzt. Manchmal jedoch die Beendigung des Thermoelements wegen schlechten Kontaktes. Um den Kessel wieder in Betrieb zu nehmen, müssen Sie das Thermoelement entfernen, die Leiter reinigen und das Gerät installieren.

Der moderne Markt der Heizsysteme bietet vier Arten von Thermoelementen, die in Gaskesseln installiert sind.

• Typ E Modelle Es zeichnet sich durch hohe Leistung und einen großen Bereich gemessener Temperaturen aus, die von -50 bis +740 Grad variieren. Leiterplatten sind aus Konstant und Chromel hergestellt. Die Fabrik-Produktkennzeichnung wird durch den Buchstaben TXKn dargestellt.
• J Typenmodelle unterscheidet sich in niedrigeren, im Vergleich zum ersten Typ, Kosten und wird durch Markierung von SFA präsentiert. Kontaktplatten sind aus Eisen und konstant, und der Betriebstemperaturbereich liegt zwischen -40 und +600 Grad.

• Typ K-Modelle sind am gebräuchlichsten und können bei Temperaturen von -200 bis +1350 Grad arbeiten. Die Platten bestehen aus Aluminium und Chrom, was einige Einschränkungen in ihrer Anwendung erfordert. Tatsache ist, dass unter Bedingungen mit hohem Kohlendioxidgehalt Chromel zur Bildung von Grünfäule neigt, die Legierung schnell erodiert und die Vorrichtung deaktiviert. Das Produkt ist mit TXA gekennzeichnet und reagiert sehr empfindlich auf geringste Temperaturschwankungen.
• N-Typ-Modelle sind eine Modifikation des Modells E und können bei Temperaturen bis zu + 1200 Grad betrieben werden. Für die Herstellung von Platten verwendet Nishosil Nisil.Modelle dieser Art gelten als die genauesten Geräte in Kesselanlagen.

Zusätzlich zu diesen Arten von Thermoelementen gibt es Modelle für deren Herstellung teure Metallarten verwendet werden. Dies erhöht die Kosten erheblich und macht ihre Installation in Gaskesseln unrentabel. Zum Beispiel werden Platten aus extrem präzisen M-Typ-Vorrichtungen aus Nickel und Molybdän hergestellt. Eine solche Vorrichtung ist in teuren Vakuumkesseln installiert und wird nicht in Gasgeräten verwendet.

Anweisungen zur Überprüfung eines Thermoelements für einen Gaskessel finden Sie im folgenden Video.