应对异常情况的附加保护。
建议制作。
这里介绍的保护装置独立工作,在严重异常情况下切断设备电源。
主要危险是酒精蒸汽穿透。如果由于某种原因发生以下任何一种情况:
- 可控硅损坏(击穿短路)。
- 调压器死机或工作异常。
- 自动控制失灵。
- 12 V 电源损坏。
- 没有冷却。
这时必须关闭加热,阻止蒸汽外泄。监测点是 TCA(通大气管)。
适用于 Samovar 配合接触器使用的情况。
需要一个双金属温控开关 KSD9700 NC(常闭 型),动作温度 55-70°C。最好选外壳绝缘的:陶瓷或塑料外壳。
制作方法:
12 V 电源的负极不直接接到 Samovar 主板,而是经过固定在 TCA 上的 KSD9700。最方便的做法是在 Samovar 外壳上装一个两针插头,再配一根所需长度的导线。
工作原理。
如果发生 Samovar 无法应对的紧急情况(与调压器失去通信、可控硅击穿等),蒸汽开始从 TCA 穿出。温控开关受热后断开电路。Samovar 断电,控制继电器释放接触器,接触器随即切断加热。蒸汽外泄停止。如果使用了水阀,水阀会关闭。
过一段时间 TCA 冷却,温控开关触点闭合,Samovar 重新上电。但其他所有设备没有您的命令不会接通。
当然,首先要查明断电的原因。
当然,把 Samovar 接到塔上时如果忘了插上插头,Samovar 也不会开机,因为没有电压,这相当于电源损坏。
接触器可能安装位置示意图
位置 5。接触器接通后给调压器供电,同时也给可控硅供电,可控硅按调压器的命令向负载输出电压。
接触器由 Samovar 的“开启加热”(«Включить нагрев»)命令接通。
因此,调压器需要一些时间启动,之后才会收到 Samovar 的“升温”(«Разгон»)命令并向负载施加电压。这段延时由参数 SAMOVAR_USE_POWER_START_TIME 设置(默认 2000 ms;在配置器中为“调压器”(«Регулятор»)选项卡上的“调压器启动延时,ms”(«Задержка запуска регулятора, мс»)),对于 SEM_AVR 还要再加 3 s。如果调压器在这段时间内没有响应,Samovar 会关闭加热,并显示消息“调压器命令超时”(«Таймаут команды регулятора»)。
在此位置安装接触器之前,请权衡利弊。
位置 6. 强烈不建议。接触器装在这里实际上只是断开调压器,仅此而已。调压器本身几乎不耗电,如果只需要断开调压器,装一个小功率开关就够了。
这样连接时,如果调压器死机、可控硅损坏等,加热管仍会继续加热。
位置 7 和 8。接通主电源时,调压器就会开机,按自己所需的时间启动。可以对它进行调节、设置电压等。但负载上没有任何输出,因为接触器断开了通往可控硅的电源电路。只有当 Samovar 发出“开启加热”(«Включить нагрев»)命令时,接触器才会闭合,电压经可控硅送到负载。
位置 9 - 推荐安装位置。接触器装在这里且可控硅关断时,加热管完全断电。
方案 2
可以用漏电保护器(剩余电流动作保护器)代替接触器,它还能增加防止设备外壳漏电的安全性。
传感器 S1(常闭型 KSD9700)安装在 TCA 上。
工作原理。
要接通包括 Samovar 在内的所有设备,请按住常闭按钮 S2。接通由漏电保护器本身完成。通电后 12 V 电源启动,给继电器 Rel1 的线圈供电。继电器触点(NO)闭合,LED HL1 点亮。此时可以松开按钮 S1。保护已就绪。如果 LED 没亮就松开按钮,漏电保护器会跳闸。
来看看可能出现的情况:
- 操作者忘了连接传感器 S1 – 继电器不吸合 – 漏电保护器跳闸
- 可控硅损坏 – 蒸汽从 TCA 穿出 – 传感器 S1 断开电路 – 继电器失电 – 漏电保护器跳闸
- 冷却不足 – 蒸汽从 TCA 穿出 – 传感器 S1 断开电路 – 继电器失电 – 漏电保护器跳闸
- 12 V 电源损坏 – 继电器失电 – 漏电保护器跳闸
- 自动控制和/或调压器死机 – 蒸汽从 TCA 穿出 – 传感器 S1 断开电路 – 继电器失电 – 漏电保护器跳闸。
- 短时停电 – 来电时漏电保护器跳闸。
监测单元制作示例
材料:直径 6 mm 的不锈钢管,直径 6.1 mm 的铜管(假定 18B20 传感器不带套管;如果带套管,就不需要铜管),KSD9700 传感器,热缩管,硅胶管。
把不锈钢管和铜管(或温度传感器套管)并排放好。管子长度选得让不锈钢管长出几厘米。把 KSD9700 传感器放在上面,用热缩管把整个组件包起来。把在 Samovar 中指定为 TCA 传感器的 18B20 传感器插入铜管。以防万一,用任意密封胶封住铜管的一端,防止液体进入
精馏时,把不锈钢管串接在分凝器 TCA 到蒸汽冷凝液排放容器的管路中。经验表明,最好离 TCA 约 30 cm。
蒸馏发酵醪和运行醪塔时,把不锈钢管直接接到成品出口嘴上。也就是说,成品流经这根管子再流入接收容器。此外,您还能以 TCA 温度的形式看到出口处的成品温度。
由于可以实时调节冷凝器出水温度,就可以把水泵调到最佳出力。
也可以完全不用铜管,把不带套管的传感器直接压在不锈钢管上,但这样就得自己解决传感器的密封问题,而且 KSD9700 的导热接触面积也会更小。
为了正确工作,Samovar 根据 TCA 传感器关闭加热的温度(配置器“温度”(«Температуры»)选项卡上的“TCA 报警温度,°C”(«Аварийная температура ТСА, °C»);在 Samovar_ini.h 中为这一行)
//关闭电源时的 TCA 最高温度
#define MAX_ACP_TEMP 75
必须设得比 KSD9700 的动作温度低 5-10°。默认值 75° 高于温控开关 55-70° 的阈值,因此必须调低。
这样蒸汽穿透时,Samovar 会先动作并发出关断命令;如果命令没有执行,接触器或漏电保护器就会动作。