某后勤單位使用一臺(tái)蒸汽鍋爐，為生產(chǎn)和生活供熱。鍋爐原設(shè)計(jì)為燃煤，后經(jīng)技術(shù)改造為燃燒原油。如此以來(lái)火力倒是強(qiáng)勁了，但因?yàn)椴痪邆渥詣?dòng)上水控制裝置，完全依靠工人給鍋爐及時(shí)加水。當(dāng)班工人曾在夜里因困乏發(fā)生過(guò)幾次燒干事故，存在嚴(yán)重的事故隱患。為此，領(lǐng)導(dǎo)要求為鍋爐增加自動(dòng)上水控制功能。

    筆者會(huì)同設(shè)備管理人員，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)勘察發(fā)現(xiàn)，該鍋爐是通過(guò)安裝在鍋爐左右兩側(cè)的2個(gè)玻璃板液位計(jì)，由操作工人通過(guò)目測(cè)來(lái)判斷水位高低。其原理是安裝在水位觀(guān)察窗一側(cè)的小日光燈，光照映射在玻璃窗內(nèi)，玻璃內(nèi)壁的一個(gè)空心浮球，會(huì)隨著鍋爐內(nèi)的水位高低而上下浮動(dòng)。鍋爐操作工根據(jù)這個(gè)浮球位置來(lái)判斷水位高低，操作水泵控制按鈕，適時(shí)為鍋爐加水。

    單位領(lǐng)導(dǎo)要求因地制宜，就地取材，在不耽誤生產(chǎn)的前提下，盡快完成鍋爐自動(dòng)上水改造工作。如此一來(lái)，單片機(jī)、PLC等其它水位控制方案就排除在改造這臺(tái)老舊設(shè)備之外了。

    接下來(lái)首要考慮的問(wèn)題是，如何取得水位號(hào)。由于該鍋爐是蒸汽鍋爐，內(nèi)部充滿(mǎn)了高溫高壓的氣體，浮球法控制水位無(wú)疑是行不通的;如果采用普通電極來(lái)探測(cè)水位，既不便于裝配電極，還會(huì)因?yàn)閮?nèi)部潮濕的蒸汽使探測(cè)電極失靈。經(jīng)過(guò)反復(fù)研究，決定采用光電探測(cè)水位方式。其水位探測(cè)裝置。

    在水位觀(guān)察窗的右側(cè)，安裝兩只光電二極管，分別由上下兩只光電管檢測(cè)水位高低。光源仍然利用原先的燈管。當(dāng)浮球擋住上面的光電管時(shí)，輸出高水位信號(hào)；當(dāng)浮球擋住下面的光電管時(shí)，輸出低水位信號(hào)。這樣的改制方法，不對(duì)鍋爐內(nèi)部做任何改動(dòng)，不影響鍋爐原來(lái)的安全性能，所以改造完成后，仍然保留原有的水位觀(guān)察功能，以便操作工人監(jiān)測(cè)水位。

    為了確保水位檢測(cè)準(zhǔn)確有效，還需要在另一個(gè)水位觀(guān)察窗上，安裝一套類(lèi)似的水位探測(cè)裝置，不同的是，只需要裝一只光電管，用來(lái)檢測(cè)極限低水位，把輸出信號(hào)送到報(bào)警電路中，以電鈴聲報(bào)警、斷油熄火的雙重措施，有效控制電路失靈現(xiàn)象的發(fā)生。

    控制電路(見(jiàn)圖3)工作原理:當(dāng)水位處于合理區(qū)間狀態(tài)時(shí)，光電二極管D1、D2由于光照而有電流通過(guò)，使三極管Q1、Q2反偏截止，Q5亦因無(wú)基極電流而截止，繼電器J1處于釋放狀態(tài)，常開(kāi)觸點(diǎn)J1-1斷開(kāi)，由KM1控制的三相抽水電機(jī)不工作。當(dāng)水位下降到預(yù)設(shè)低水位時(shí)，水位觀(guān)察器中的浮球也會(huì)隨著水位下降而下降，當(dāng)浮球遮擋住光照，使光電二極管D2無(wú)電流通過(guò)，Q2通過(guò)R2獲得基極電流而導(dǎo)通，Q5隨之由截止變?yōu)閷?dǎo)通，繼電器J1動(dòng)作，KM1閉合，接通水泵電機(jī)電源，鍋爐開(kāi)始加水。隨著水位不斷上升，浮球也跟著上升，當(dāng)浮球不再擋住D2時(shí)，D2有電流通過(guò)，使Q2再次變?yōu)榻刂範(fàn)顟B(tài)，但是，由Q3、Q5組成的模擬可控硅仍然保持導(dǎo)通狀態(tài)，所以鍋爐繼續(xù)加水。當(dāng)水位上升到預(yù)定高位時(shí)，浮球?qū)⒄趽跽丈湓贒1的光線(xiàn)，此刻D1無(wú)電流通過(guò)，Q1通過(guò)R1正偏導(dǎo)通，Q4隨之導(dǎo)通，從而導(dǎo)致由Q3、Q5組成的模擬可控硅關(guān)斷，J1釋放，KM1也隨之釋放復(fù)位，控制三相抽水電機(jī)停止工作。之后，水位又將開(kāi)始下降。當(dāng)水位下降到預(yù)定低位時(shí)，電路又將重復(fù)上述過(guò)程。如此以來(lái)，實(shí)現(xiàn)了鍋爐的自動(dòng)上水控制。

    為確保上水裝置安全可靠，另設(shè)報(bào)警與熄火控制環(huán)節(jié)。相關(guān)電路工作原理見(jiàn)圖4。假如自動(dòng)上水電路失靈，或者別的原因，使得鍋爐水位下降到了極限位置，這時(shí)，浮球?qū)⒄谧≌赵诠怆姽蹹8的光線(xiàn)，通過(guò)D8的電流驟降，Q6通過(guò)R6正偏導(dǎo)通，Q7、Q8組成的模擬可控硅觸發(fā)導(dǎo)通，繼電器J2得電動(dòng)作，其常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)，切斷交流接觸器KM2控制回路，油泵電機(jī)停止供油，鍋爐隨即熄火。同時(shí)J2-2常開(kāi)觸點(diǎn)接通電鈴，提示操作工人及明處理故障。

    由于改造方案經(jīng)濟(jì)合理，控制電路精簡(jiǎn)實(shí)用，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的實(shí)際應(yīng)用，證明該電路維護(hù)方便，工作可靠，深得領(lǐng)導(dǎo)及操作工人好評(píng)，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益

 

 

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