Система займання

Изобретение относится к устройствам для воспламенения жидкого и газообразного топлива и может быть использовано при запуске различных энергетических установок. Наиболее близкой к заявляемой системе воспламенения - прототипом является система, содержащая источник питания, устройство контроля факела с контрольным электродом, воспламенитель, включающий корпус с электрическим изолированным от него запальным электродом и образующим с ним запальный промежуток, содержащая также отдельные токовод и линию связи воспламенителя с устройством контроля факела. Воспламенение газовоздушной смеси осуществляется электрической искрой, а факел контролируют по ионизационному току. Недостаток известной системы воспламенения состоит в низкой надежности контроля факела и работы системы в целом из-за помех и разного рода отказов в тоководах запального и контрольного электродов, в их изоляторах. Кроме того, по причине малой величины ионизационного тока (десятки миллиампер) устройство контроля факела известной системы воспламенения чувствительно ко всевозможным наводкам и помехам и не обеспечивает вследствие этого досто верный контроль факела при его пульсациях, а также при пульсациях газовоздушного потока, что снижает надежность работы устройства. Электрически независимые электроды запальный и контрольный, независимые тоководы и источники питания усложняют конструкцию системы воспламенения и ее эксплуатацию, что снижает надежность работы системы в целом. Изобретение решает задачу создания системы воспламенения, в которой новое выполнение электрической связи между злектродами зажигания и контроля факела, связи их с источником питания и устройством контроля факела через единые токовод и соединительный кабель позволяет обеспечить достоверный контроль факела и за счет этого повысить надежность работы системы в целом, а также позволяет осуществить контроль факела несколькими вариантами его исполнения с высокой достоверностью. Предложенная система воспламенения содержит источник питания, устройство контроля факела с контрольным электродом и воспламенитель с запальным электродом, образующим с корпусом воспламенителя запальный промежуток. Контрольный электрод размещен в корпусе воспламенителя, электрически связан с запальным электродом через единые токовод и соединительный кабель, с источником питания и устройством контроля факела. С корпусом воспламенителя запальный и контрольный электроды образуют запальный и контрольный промежутки. Предложенная конструкция системы воспламенения отличается от прототипа электрическим соединением электродов запального и контрольного, подключением их к источнику питания через общие токовод и соединительный кабель и соединением с устройством контроля факела, тем самым исключены раздельные тоководы и линии связи, устранены причины неполадок в отдельных узлах, что позволяет повысить надежность получения достоверного контроля факела и улучшить усло вия эксплуатации системы воспламенения. На фиг. 1 приведена блок-схема заявляемой системы воспламенения; на фиг. 2 - продольный разрез воспламенителя с электрически соединенными запальным и контрольным электродами. Система воспламенения (фиг. 1) содержит источник питания 1, устройство контроля факела 2, воспламенитель 3. Воспламенитель (фиг. 2) содержит корпус 4, изолированный от корпуса 4 изолятором 5 запальный электрод 6. Контрольный электрод 7 электрически связан с запальным электродом 6 общим тоководом 8 и помещен в корпус воспламенителя 4. Контрольный электрод 7 образует с корпусом 4 контрольный промежуток 9, запальный электрод 6 образует с корпусом 4 запальный промежуток 10. Воспламенитель 3 имеет каналы 11 подвода топлива и каналы 12 подвода воздуха. Система воспламенения с воспламенителем (фиг. 2) работает следующим образом. По каналам 11 и 12 подают соответственно топливо и воздух, образующие в воспламенителе 3 топливовоздушную смесь. Одновременно от источника питания на электроды 6 и 7 подают запальный высоковольтный импульс напряжения, который пробивает запальный промежуток 10 и инициирует дуговой разряд накопительного устройства (на фиг. 2 не показан) через него. Этот импульс напряжения не пробивает контрольный промежуток 9, так как его ширина больше ширины запального промежутка 10. В запальном промежутке 10 электрическая дуга воздействует на поток топливовоздушной смеси, формируя плазменную струю, которая воспламеняет топливовоздушную смесь, образующийся факел охватывает контрольный промежуток 9. Температура в контрольном промежутке 9 возрастает до температуры продуктов горения, напряжение пробоя этого промежутка снижается в несколько раз и разряд накопительного устройства происходит через контрольный промежуток 9, ток разряда в нем составляет десятки ампер. Устройство контроля факела 2 через токовод 8 получает сигнал и фиксирует величину амплитуды пробоя контрольного промежутка 9 при наличии факела или тока разряда в нем. В отсутствие факела устройство контроля факела 2 фиксирует амплитуду пробоя запального промежутка 10 или отсутствие тока разряда в контрольном промежутке 9. Использование заявляемого изобретения позволяет получить технический результат, отличающийся от результата прототипа: электрическая связь запального и контрольного электродов с размещением их в корпусе воспламенителя позволяет запитать через общие токовод и соединительный кабель, устранив причины неполадок в отдельных узлах, обуслови ть во время работы системы протекание тока большой величины через контрольный промежуток, на измерение (контроль) которого даже существенные электромагнитные помехи не оказывают влияния также, как и на измерение амплитуды импульса напряжения пробоя контрольного промежутка при наличии факела и сравнение ее с амплитудой напряжения пробоя этого промежутка в отсутствие факела. Этот технический результат позволяет надежно контролировать воспламенение топливовоздушной смеси с образованием факела, чем обеспечивает потребительские характеристики заявляемого устройства - надежность, длительный ресурс, удобство эксплуатации. Изготовлены системы воспламенения (фиг. 1) с воспламенителем согласно фиг. 2. В воспламенителе фиг. 2 ширина запального промежутка равна 1, 7... 2 мм, ширина контрольного промежутка 3...4 мм. В качестве топлива использован природный газ, в качестве окислителя - воздух. Напряжение пробоя запального промежутка 10...12 кВ, напряжение пробоя контрольного промежутка 5...6 кВ в присутствии факела. В воспламенителе (фиг. 2) газ и воздух подают по каналам 11 и 12, одновременно от источника питания 1 на электроды 6 и 7 подают запальный высоковольтный импульс напряжения 10...12 кВ. Этот импульс пробивает запальный промежуток 10, но не пробивает контрольный промежуток 9. В запальном промежутке 10 электрическая дуга воздействует на газовоздушн ую смесь и формирует плазменную стр ую, которая надежно воспламеняет топливную смесь с образованием факела. Факел омывает контрольный промежуток 9, снижая напряжения пробоя до 5...6 кВ в зависимости от скорости потока. Устройство контроля факела 2 надежно контролирует напряжение пробоя контрольного промежутка вне зависимости от колебаний скорости потока и пульсации факела. Величина тока разряда через контрольный промежуток составила 17±0,9 А, а величина тока ионизации контрольного промежутка в присутствии факела не превышала 45 мА, что говорит о высокой надежности контроля по току разряда. Экспериментальные исследования показали, что по сравнению с известными системами воспламенения заявляемая система воспламенения обеспечивает достоверный контроль факела при надежном воспламенении топливовоздушной смеси плазменной струей.