Termoparell per a caldera de gas: dispositiu i principi de funcionament

Un termopar és pràcticament l'únic instrument dissenyat per mesurar temperatures extremadament altes. El dispositiu s’utilitza àmpliament en diversos equips de caldera, controlant el mode tèrmic i protegint el sistema de sobreescalfament.

Segons GOST P 8.585-2001, un termoparell és un dispositiu de control de temperatura que consta de 2 conductors formats per diferents aliatges. Cada aliatge es distingeix per la seva resistència i potencial elèctric. El contacte entre conductors es produeix tant en un punt com en diversos punts, i en alguns models és possible a causa de la presència d’un cable de compensació. Els metalls no preciosos s'utilitzen per fer termoparells.

El termoparell és molt senzill i consisteix en un cos modelat del capçal, equipat amb tapa i coixinets de fòsfor, gràcies als quals es compensa l'expansió lineal dels elèctrodes. La punta del producte s’utilitza per a un aïllament fiable de la unió de treball, i el tub de protecció consisteix en seccions de treball i de no treball. Tots els cables de connexió es dirigeixen a través d’un broquet amb una junta d’amiant. Si els elèctrodes estan fets de metalls nobles, els productes de fòsfor o quars es poden utilitzar com a tubs de protecció.

La precisió de les lectures de l’instrument és un grau.que es considera un indicador significatiu en el funcionament dels equips de calefacció de gasos, i no permet considerar els dispositius com a instruments de gran precisió. La inexactitud de la mesura de la temperatura s'explica per les característiques de disseny del termoparell. El fet és que la connexió dels conductors de plaques es produeix de diferents maneres. En alguns models, la connexió es fa mitjançant la soldadura per punts, en altres, mitjançant la soldadura o el trencat.

Si la unió de dos conductors no es realitza correctament, l’error serà un o més graus. Es tracta d’un marge d’error crític, que pot afectar negativament el funcionament i la seguretat de la caldera. Per tant, a l'hora de triar un termoparell, cal centrar-se en productes de fabricants coneguts i provats, ja que per a AOGV un error d'un grau és un luxe inaccessible.

Els termoparells instal·lats a les calderes de gas funcionen de forma sincronitzada amb una vàlvula d'entrada electromagnètica que, en el primer senyal del termopar, deté immediatament el flux de combustible. El funcionament del termopar està basat completament en l’anomenat efecte Seebeck, quan dos conductors de diferents materials es troben en contacte entre si per un o diversos punts, que s’anomenen la peça de treball i que s’ubiquen a la regió de la flama oberta del cremador. Les fundes protectores són soldades o soldades als extrems oposats d’aquestes plaques metàl·liques, l’altre extrem de la qual està subjectat per la femella de subjecció al connector del sensor automàtic. En el moment en què s'encén l'accionador i el cremador de la caldera, el combustible es subministra en mode manual prement la vareta.

Com a resultat, el gas es subministra a l’encenedor i comença a cremar-se, escalfant el termopar al seu costat amb la seva flama. Després de 15 segons, el botó de subministrament de combustible s'allibera i el subministrament de combustible es deu al fet que el termopar ha començat a generar una tensió que manté la tija de la vàlvula de combustible. La tensió mitjana que el termopar és capaç de produir, a causa de la diferència de potencial en els extrems freds, es troba en el rang de 40-50 mV.En alguns models d'alta tecnologia, les vàlvules es caracteritzen per una sensibilitat màxima i es mantenen en posició oberta fins que la tensió d’entrada cau per sota dels 20 mV.

Igual que qualsevol altre dispositiu, els termoparells tenen avantatges i desavantatges. Entre els avantatges dels dispositius es pot destacar el seu baix cost, a causa del disseny bastant senzill i una llarga vida útil. La durabilitat dels dispositius es deu a l'absència de conjunts complexos i elements de fricció. Un avantatge important és una àmplia gamma de temperatures mesurades, així com una fàcil instal·lació i desmuntatge del dispositiu. És impossible ignorar la multifuncionalitat dels termoparells, que permet utilitzar el dispositiu com a sensor de control de flama i com a termòmetre.

Els desavantatges inclouen el límit de tensió, que està limitat a 50 mV. Aquesta és una de les raons dels errors en les lectures que es produeixen quan es mesuren les temperatures. La manca d’una relació lineal entre els valors de temperatura i la diferència de potencial també és una desviació del dispositiu. A més, la peça no es pot reparar i, quan falla, es substitueix per una nova. No obstant això, de vegades la terminació del termopar a causa del mal contacte. Per reprendre el funcionament de la caldera, cal treure el termopar, netejar els conductors i instal·lar el dispositiu.

El modern mercat de sistemes de calefacció ofereix quatre tipus de termoparells instal·lats a les calderes de gas.

• Tipus de models E es distingeix per un alt rendiment i una àmplia gamma de temperatures mesurades, que varia entre -50 i +740 graus. Les plaques de conductor estan fetes de constant i de cromel. El marcatge del producte de fàbrica està representat per la lletra TXKn.
• Models de tipus J difereix en menor, en comparació amb el primer tipus, el cost i es presenta mitjançant el marcatge de SFA. Les plaques de contacte estan fetes de ferro i constant, i el rang de temperatures de funcionament és de -40 a +600 graus.

• Models de tipus K són els més habituals i capaços de treballar a temperatures de -200 a +1350 graus. Les plaques estan fetes d’alumini i cromel, la qual cosa requereix algunes restriccions en la seva aplicació. El fet és que en condicions de contingut alt de diòxid de carboni, el cromel és propens a la formació de podridura verda, erosionant ràpidament l'aliatge i desactivant el dispositiu. El producte està marcat amb TXA i és molt sensible a les mínimes fluctuacions de temperatura.
• Models de tipus N són una modificació del model E i són capaços de funcionar a temperatures de fins a +1200 graus. Per a la fabricació de plaques s’utilitzen nisros i nisil. Els models d’aquest tipus es consideren els dispositius més precisos utilitzats en equips de caldera.

A més d’aquests tipus de termoparells, hi ha models per a la fabricació dels quals s’utilitzen tipus cars de metalls. Això augmenta significativament el cost i fa que la seva instal·lació en calderes de gasos no sigui rendible. Per exemple, les plaques de dispositius de tipus M de gran precisió estan fetes de níquel i molibdè. Aquest dispositiu està instal·lat a les calderes de buit cares i no s'utilitza en equips de gas.

Per obtenir instruccions sobre com comprovar un termopar per a una caldera de gas, consulteu el vídeo següent.