Введение
Небольшое газовое пламя, используемое для поджига более мощной газовой горелки, а также вспомогательный свет при фотосъемке со вспышкой. Пилотная горелка – это небольшое газовое пламя, обычно природного газа или сжиженного нефтяного газа, которое служит источником воспламенения для более мощной газовой горелки. Изначально пилотная горелка поддерживалась в постоянном горении, но это приводило к расходу газа. В настоящее время чаще используется электрический поджиг горелок, однако газовые пилотные горелки по-прежнему применяются, когда требуется источник воспламенения с высокой энергией, например, при поджиге большой горелки. 13 мая 1922 года в США был подан патент на "систему контроля безопасности газа" двумя сотрудниками компании Public Service Gas Company из Ньюарка, штат Нью-Джерси, Конрадом Шуком-младшим и Джорджем Лейером. Термин "пилотный свет" также иногда используется для обозначения электрического индикатора, который загорается, показывая наличие электропитания или работу электрического устройства. Такие индикаторы изначально представляли собой лампы накаливания или неоновые лампы, но в настоящее время обычно используются светодиоды.
an assist light in flash photography
A pilot light is a small gas flame, usually natural gas or liquefied petroleum gas, which serves as an ignition source for a more powerful gas burner. Originally a pilot light was kept permanently alight, but this wastes gas. Now it is more common to light a burner electrically, but gas pilot lights are still used when a high energy ignition source is necessary, as in when lighting a large burner. A United States patent was filed May 13, 1922 for a "safety gas control system" by two employees of the Newark, NJ based Public Service Gas Company, Conrad Shuck, Jr. and George Layer. The term "pilot light" is also used occasionally for an electrical indicator light that illuminates to show that electrical power is available, or that an electrical device is operating. Such indicators were originally incandescent lamps or neon lamps, but now are usually LEDs.
Применение
Обычные области применения включают водонагреватели для бытовых нужд, системы центрального отопления, камины, огнеметы и воздушные шары. В то время как большинство коммерческих кухонь по-прежнему используют поджиг от пилотной горелки для плит, духовок и грилей, современные жилые системы используют электрический розжиг. Это чаще всего известно как режим ожидания в современных каминах с дистанционным управлением.
Защита безопасности
В печах, водонагревателях и системах отопления, работающих на природном газе, обычно предусмотрен выключатель защиты от отключения, который перекрывает подачу газа в пилотную горелку и систему отопления с помощью электрического клапана при затухании пилотного пламени. Этот выключатель обычно определяет наличие пламени одним из нескольких способов:
A flame rectification device. A sensor filled with mercury is used to detect the heat of the pilot light. Contraction of the mercury results in sufficient pressure to operate an electrical switch that interrupts the flow of electricity and shuts off the gas valve when the pilot light goes out. A photoresistor is used to detect the light from the pilot lamp. When the pilot light goes out, electrical circuitry connected to the photoresistor shuts off the gas valve. Use of a pilot generator or a thermocouple in the flame provides heating appliance safety as it generates enough electric current from the burning flame to hold the gas valve open. If the pilot light goes out, the pilot generator cools off and the current stops, closing the gas valve. Other units use a non electrical approach, where the pilot heats a bimetallic element or a gas filled tube to exert mechanical pressure to keep the gas valve open. If the pilot fails, the valve closes. To restart the system, the valve must be held open manually and the pilot lit, and then the valve must be held open until the element heats up enough to hold the valve open. Non electrical schemes are appropriate for systems that do not use electricity. The above methods are examples of the use of "fail safe" safety protection.
Устройство выпрямления пламени. Для обнаружения тепла пилотного пламени используется датчик, заполненный ртутью. Сжатие ртути создает достаточное давление для срабатывания электрического переключателя, который разрывает электрическую цепь и перекрывает газовый клапан при затухании пилотного пламени. Фоторезистор используется для обнаружения света от пилотной горелки. При затухании пилотного пламени электрическая схема, подключенная к фоторезистору, перекрывает газовый клапан. Использование пилотного генератора или термопары в пламени обеспечивает безопасность отопительного прибора, поскольку они генерируют достаточный электрический ток от горящего пламени для поддержания газового клапана в открытом состоянии. Если пилотное пламя затухает, генератор остывает и ток прекращается, что приводит к закрытию газового клапана. В других устройствах используется неэлектрический подход, при котором пилот нагревает биметаллическую пластину или газовую трубку, создавая механическое давление для удержания газового клапана в открытом положении. Если пилотное пламя затухает, клапан закрывается. Для перезапуска системы клапан необходимо удерживать открытым вручную, зажечь пилотную горелку, а затем удерживать клапан открытым до тех пор, пока элемент не нагреется достаточно для удержания клапана в открытом состоянии. Неэлектрические схемы подходят для систем, не использующих электричество. Описанные выше методы являются примерами использования принципа "безопасности при отказе".
A flame rectification device. A sensor filled with mercury is used to detect the heat of the pilot light. Contraction of the mercury results in sufficient pressure to operate an electrical switch that interrupts the flow of electricity and shuts off the gas valve when the pilot light goes out. A photoresistor is used to detect the light from the pilot lamp. When the pilot light goes out, electrical circuitry connected to the photoresistor shuts off the gas valve. Use of a pilot generator or a thermocouple in the flame provides heating appliance safety as it generates enough electric current from the burning flame to hold the gas valve open. If the pilot light goes out, the pilot generator cools off and the current stops, closing the gas valve. Other units use a non electrical approach, where the pilot heats a bimetallic element or a gas filled tube to exert mechanical pressure to keep the gas valve open. If the pilot fails, the valve closes. To restart the system, the valve must be held open manually and the pilot lit, and then the valve must be held open until the element heats up enough to hold the valve open. Non electrical schemes are appropriate for systems that do not use electricity. The above methods are examples of the use of "fail safe" safety protection.
Энергетические отходы
В бытовых системах отопления с пилотными горелками, по оценкам, половина общего расхода энергии приходится на пилотную горелку, при этом каждая горелка в среднем потребляет от 70 до 500 Вт газовой мощности (от 8 до 16 гигаджоулей в год). Тепло от пилотной горелки во многих приборах (котлы, обогреватели, водонагреватели) обычно выделяется в той же камере, что и основная горелка. Потери энергии от пилотных горелок в обогревателях значительно меньше, чем в других приборах, поскольку обогреватели нагревают меньшее замкнутое пространство и вносят больший вклад в обогрев помещения. Эффективность газового локального обогревателя с принудительной тягой в режиме пилотной горелки почти равна эффективности прибора, измеренной при пониженной мощности, которая составляет от 65 до 95% в зависимости от нижней теплотворной способности потребляемого газа, благодаря чему часть энергии, потребляемой пилотной горелкой, превращается в полезное тепло.
Современные альтернативы
Альтернативой запальнику является система создания высоковольтной электрической дуги или искры между двумя электродами для поджига газа, поступающего к горелке. Безопасная конструкция такой системы требует обнаружения пламени горелки путем пропускания электрического тока через пламя, который принимается схемой выпрямления пламени внутри контроллера зажигания, подключенного к газовому клапану. Выпрямление пламени происходит, когда электроны проходят через горящее пламя, что контроллер зажигания фиксирует и определяет наличие пламени, удерживая газовый клапан открытым. Если прибор теряет подачу газа или пламя гаснет, контроллер зажигания не обнаруживает пламя и закрывает газовый клапан. Для поджига также можно использовать раскаленную поверхность. Такие зажигатели часто изготавливаются из карбида кремния, нитрида кремния или другого материала, устойчивого к длительному воздействию высоких температур. Зажигатели с горячей поверхностью обычно используются в кухонных печах, котлах и современных газовых печах. Недостатком современных альтернатив, требующих высокого напряжения, является то, что при отключении электроэнергии приборы становятся неработоспособными. Запальники работают независимо от электрической сети. Однако некоторые приборы можно зажечь с помощью внешнего источника пламени при отключении электроэнергии. Это может включать кухонные плиты и духовки, но не отопительные котлы, которые являются герметичными или используют электричество для работы насосов.