一、安全装置的作用及组成

　　(一)作用
　　燃气应用设备中的安全装置是指燃气燃烧装置和用具由于故障、使用条件变化或错误操作时，能防止发生事故的装置。它只能防止事故的发生，并不能保证正常使用。正常使用要按燃气设备的使用说明来正常安装、操作及维护。
　　(二)组成
　　安全装置与其控制系统一般由传感器(检测器)部分、控制器部分及执行器部分所组成。有时也可简化为传感器与执行器两大部分，简述如下：
　　1．传感器部分 使用各种传感材料和传感元件来检测产生事故前的各种物理和化学现象的变化，并变送检测值给控制器。
　　2．控制器部分 从传感界接受信号并对其加以必要的处理，然后控制执行器部分作出相应的动作。目前在安全控制系统中，多采用IC和微电脑作为控制电路。
　　3．执行器部分 根据控制器部分送来的信号，通过电磁阀、电动执行器或比例控制器等来控制燃气和空气量，以达到控制燃烧设备的安全运行。

　　二、安全装置

　　(一)预防燃气不足的安全装置
　　如果流向燃烧装置的燃气压力不足，容易发生火焰熄灭，使未燃气体积聚而形成爆炸混合物。因此，需要安装预防燃气不足的安全器，其构造如图3—10—16所示。当燃气量不足而压力下降时，靠重块力量使阀芯1下降，关闭燃气通路。关闭安全器后面的旋塞，通过小孔3燃气流入阀后，薄膜下压力升高而将安全器重新打开。当燃气流量足够时，再打开阀后旋塞。通过小孔3流出的燃气量极少，不致引起危险。如果旋塞6不关闭，阀芯I就不会开启。
 

图3-10-16 防止燃气不足的安全装置
1-阀芯；2-薄膜；3-小孔；4-呼吸孔；5-重块；6-施塞

　　(二)预防空气不足的安全装置
　　在使用鼓风式燃烧器的工业炉上装设预防空气不足的安全装置，目的是当鼓风机发生故障空气中断或空气不足时，可关断燃气。
　　1．薄膜式预防空气不足安全装置(图3—10—17)这种安全装置的主要作用原理是采用空气燃气联锁阀。当空气量不足时，则薄膜上的弹簧力大于薄膜下空间的空气压力，这时由薄膜带动的阀杆3向下将燃气阀芯2关小或关闭。
　　2．电磁阀控制的预防空气中断的安全装置(图3—10—18)它能预防电流中断引起的事故。当电流中断时，电磁阀切断燃气；若电流恢复，电磁阀重新开启，让燃气通过。它的作用与鼓风机的风量及风压无关。
　　(三)水封、止回阀及安全切断阀
　　当燃烧装置前燃气压力太高或太低时，安全切断阀动作，停止燃气的通入。
 

图3-10-17 预防空气不足的安全装置
1-弹簧；2-阀芯；3-阀杆；4-薄膜；5-呼吸孔；6-施塞

图3-10-18 空气中断安全装置
1-鼓风机；2-电磁阀

　　水封的作用是防止燃气压力过高。当燃气压力超过水封液柱时，燃气即通过液体而排入大气中，使管道压力降低为允许值。这时应经常检查水封的液位是否正常。
　　在采用鼓风式燃烧器的炉子上，供应的空气压力大于燃气压力时，为防止空气逆流入燃气管道中形成爆炸混合物，在燃气管道上可装设止回阀。
　　(四)水—气联锁安全装置
　　在燃气热水器、沸水器等燃气烧水用具中，为防止一旦水量不足时烧坏燃具，必须装有水量不足安全装置。
　　(五)过热保护装置
　　过热保护装置实际上是一种易熔金属合金。为防上燃具在使用中，因意外原因造成自身温度过高引起周围环境温度升高而发生事故，常在燃具机壳附近装设过热保护装置(亦称热保险丝)。它在家用快速热水器上，多数是串接在热电式熄火保护装置的回路中，当其监视点温度过高而熔化，熄火保护装置回路断开，电磁阀闭阀，切断燃气通路。
　　利用易熔合金，具有成本低廉，安装使用方便等优点，但它为一次性元件。
　　(六)熄火保护装置
　　熄火保护装置是燃气燃烧控制系统中重要的组成部分之一。当燃烧设备内的火焰熄灭时，它能自动切断燃气，防止未燃气体继续进入燃烧设备，以避免发生爆炸事故，从而保证燃气燃烧设备的安全工作。
　　1．热电式熄火保护装置
　　该种保护装置是以热电偶为火焰传感元件、电磁阀为执行元件所组成的装置。当热电偶感知火焰意外熄灭现象时，电磁阀就自动切断燃气通路。热电式熄火保护装置主要有直接关闭式和隔膜阀式两种。
　　(1)直接关闭式熄火保护装置(图3—10—19)
　　按下气阀钮，同时点火装置产生的电火花点燃火种，热电偶的感热部分被加热，由于热电偶的“热惰性”，需保持此状态一段时间，直到热电偶产生的电流能激励电磁阀的铁芯和衔铁保持吸合状态，再松开气阀钮。
 

 

图3-10-19 直接关闭式热电式熄火保护装置
1-气阀钮；2-气阀体；3-密封垫；4-弹簧；5-衔铁；
6-铁芯；7-感应线圈；8-高压放电针；9-常明火种；10-热电偶

　　如在使用中常明火种熄灭或其他原因造成热电偶热端温度下降，导致热电偶产生的电流降低到一定值时，电磁阀的铁芯和衔铁脱离，在弹簧力的作用下，电磁阀的密到垫切断气路，有效防止人身事故和节省能源。
　　(2)隔膜阀式熄火保护装置(图3—10—20) 其工作原理基本同直接关闭式，唯
　　一不同之处则是利用塑料隔膜来切断气路。电磁阀吸合时，控制薄膜上方压力的燃气入口被关闭，出口同时开启，作用于薄膜上方的压力逐渐下降，燃气通路打开。如遇燃具火焰熄灭。热电偶提供的电流逐渐减小到一定值时，电磁阀断开，此时控制薄膜上方压力的燃气入口被开启，出口关闭，这样，作用于薄膜上方的压力不断升高，最后切断燃气通路。
 

图3-10-20 隔膜阀式热电式熄火保护装置
1-衔铁；2-铁芯；3-弹簧；4-压力出口孔；5-燃气排出口；6-薄膜；7-密封胶垫

　　2．光电式熄火保护装置
　　该保护装置是以光电管为火焰的感知元件，以电磁阀为执行元件。光电管在感知燃具火焰熄灭时，发出一个信号，这个信号经放大后，控制电磁阀切断燃气通路。
　　光电式熄火保护装置是一种较新的火焰检测装置，除光电管外，还可用光电池，光敏电阻等一系列元件作传感元件。其主要优点是可靠性好，动作迅速，而且司与自动点火、各种自动保护及报警等功能兼容。但由于其制作复杂、成本较高，并且要引入交流电，因此只限于用在工业燃具以及高档民用燃具中。