Навигация:
Главная → Все категории → Основы газового хозяйства

Аппараты отопительные газовые бытовые с водяным контуром


Аппараты отопительные газовые бытовые с водяным контуром

В связи с массовой газификацией жилого фонда, принадлежащего гражданам на правах личной собственности, в нашей стране в дополнение к автоматическим газовым водонагревателям типа АГВ освоен выпуск бытовых газовых аппаратов с водяным контуром серии АОГВ. Аппараты изготовляются следующих типов: 1 — работающие на природном газе; 2 — работающие на пропане, бутане и их смесях; 3 — работающие на природном газе и пропан-бутановых смесях. Аппараты должны изготовляться в следующих климатических исполнениях: У — для эксплуатации в районах с умеренным климатом; УЛ — для эксплуатации в районах с холодным климатом.

Аппараты серии АОГВ в отличие от емкостных водонагревателей применяются только для отопления и не могут использоваться Для горячего водоснабжения. Номинальная тепловая мощность аппаратов от б до 20 Мкал/ч. В настоящее время в эксплуатации находятся различные типы аппаратов, внешне не похожие друг на друга.

В целях унификации эта группа приборов имеет условные обозначения. Например, АОГВ-15-1-У расшифровывается следующим образом: аппарат (А) отопительный (О) газовый бытовой (Г) с водяным (В) контуром с тепловой мощностью 15 Мкал/ч, работающий на природном газе (1), предназначенный для эксплуатации в районах с умеренным климатом (У).

В эксплуатации находятся также следующие типоразмеры аппаратов: АОГВ-6-3-У, АОГВ- 10-3-У, АОГВ-20-3-У и др. Рассмотрим устройство и принцип работы аппаратов серии АОГВ на примере наиболее распространенного — АОГВ-15-1-У.

Аппарат выполнен в виде прямоугольной тумбы с белым эмалевым покрытием. Он состоит из следующих условных узлов: котла-теплообменника; дымоотводящего патрубка с регулировочной заслонкой в качестве стабилизатора тяги; облицовочного кожуха с промежуточным слоем изоляции; газогорелочного устройства; автоматики регулирования и безопасности АПОК-1.

Котел-теплообменник заключен внутри теплоизолированного кожуха и имеет в средней части выступ, повышающий процент использования теплоты излучения основной горелки.

Теплообменник представляет собой четырехрядный пакет 15-мм труб, по которым движутся продукты сгорания, а с внешней стороны омываются водой, заполняющей котел.

Горячая вода на выходе из аппарата подается в отопительную систему из верхней части аппарата, а остывшая вода — в нижнюю часть.

Регулировочная заслонка установлена в дымоотводящем патрубке и предназначена для уменьшения тяги на выходе продуктов сгорания.

В качестве газогорелочного устройства применяется горелка АГУК-1. Газ из фильтра попадает в клапан-отсекатель, из которого имеется три выхода: основной — на запорно-регулирующий кран к штуцеру верхней крышки для подачи газа на запальную горелку; к штуцеру нижней крышки для подачи газа к датчикам тяги погасания пламени. После запорно-регулировочного крана газ подается в терморегулятор и по газопроводу в коллектор. Далее через два сопла газ поступает в конфузор горелочных насадков, смешивается с первичным воздухом и выходит в топочное пространство аппарата из выходных отверстий насадков в виде готовой газовоздушной смеси.

Основным узлом автоматики безопасности является клапан-отсекатель с подключенными к нему одинаковыми датчиками: тяги и погасания пламени. Устройство датчика тяги показано на рис. 1. Внутри металлического кожуха установлена биметаллическая пластина, которая слева закреплена с помощью винта на нижней образующей кожуха, а справа касается стального шарика, являющегося клапаном датчика.

В нерабочем (холодном) состоянии биметаллическая пластина удерживает шарик в прижатом к седлу положении. Шарик легко может перемещаться внутри бронзового насадка-стаканчика, который навинчивается и слегка затягивается на конце корпуса датчика.

В случае отсутствия тяги в дымоходе продукты сгорания направятся из топочного пространства наружу через постоянно открытую амбразуру датчика тяги и нагреют биметаллическую пластину.

Вследствие этого правое свободное крыло пластины отойдет от шарика и пружина 1 отожмет его от седла, а газ, заполняющий внутреннюю полость подводящей к датчику тяги импульсной трубки, выйдет наружу и сбросит избыточное давление как внутри трубки, так и в подключенной к ней полости Г клапана-отсекателя.

Принцип действия датчика погасания пламени аналогичен датчику тяги, только действует наоборот. Его биметаллическая пластина крепится не внутри защитного кожуха, а на запальной горелке.

До розжига запальной горелки пластина находится от шарика-клапана на расстоянии 3 мм и линия сброса датчика открыта. После розжига запальной горелки датчик погасания пламени сработает. Свободный конец поднимется навстречу шарику-клапану и начнет поднимать его до тех пор, пока он не прижмется к внутренней кромке сквозного центрального отверстия корпуса датчика и загерметизирует линию сброса датчика погасания пламени. Следует отметить, что линия сброса до этого момента была открыта, что обеспечивало нормальную работу системы и проход газа через кла-пан-отсекатель на горелки.

Рис. 1. Датчик тяги:
1 — пружина; 2 — винт и гайка; 3 — кожух датчика; 4 — заглушка, 5 — биметаллическая пластина; 6 — шарик клапана, 7 — сбросные отверстия, 8 — насадок; 9 — приваренная гайка; 10 — гайка; 11 — корпус клапана

Если пламя на запальной горелке погаснет, прекратится нагрев сгиба биметаллической пластины, которая перестанет прижимать шарик-клапан датчика погасания пламени, и он отойдет от седла.

В результате этих перемещений газ выйдет из импульсной линии и из связанной с нею полости Г клапана-отсекателя А. Теперь рассмотрим устройство и принцип работы клапана-отсекателя.

Он является основным узлом автоматики безопасности, обеспечивая прекращение подачи газа на основную и запальную горелки при погашении пламени на запальной горелке, отсутствии или недостаточной тяге, аварийном падении давления газа и разгерметизации системы самой автоматики. Внутри клапана-отсекател: можно выделить четыре полости (А, Б, В к Г). Полость А имеет верхнюю крышку, в которую вмонтирован штуцер для трубки.

Нижняя часть полости имеет горизонтально-ступенчатую перегородку с центральным отверстием диаметром 23 мм и бронзовым седлом диаметром 14 мм.

Клапан седла,при отключении автоматики безопасности находится в закрытом состоянии. Шток клапана свободно перемещается в отверстии прилива корпуса, на нижнем конце штока между двумя регулировочными гайками расположена малая мембрана.

Рис. 2. Клапан отсекатель:
1 — штуцер подачи газа на запальник, 2 — седло, 3 — верхняя крышка, 4 — кожаная прокладка; 5 — клапан; 6 — запорное кольцо, 7, 16, 22 — гайки, 8, 11, 12, 15, 18— прокладки, 9 — корпус, 10 — штуцер; 13 — малая мембрана, 14 — нижняя крышка, 17 — винт, 19 — пружина, 20 — пусковая кнопка, 21 — диафрагма, 23 — поперечная пластина; 24 — большой диск, 25 — штуцер датчиков, 26 — малый диск, 27 — дыхательное отверстие, 28 – большая мембрана, 29 — прижимное кольцо, 30 — выходной патрубок, 31 — боковое сверление, 32 — дроссель; 33— резиновое уплотнение, 34 — импульсная трубка. Полости: А — верхняя надмембранная, Б — верхняя подмембранная, В — нижняя надмембранная, Г — нижняя подмембранная

Полость Б сверху имеет ступенчатую перегородку, а снизу — подвижную малую мембрану. В эту полость через штуцер подается газ, который при открытом клапане через полость А направляется к основной и запальной горелкам.

Полость В сверху ограничена малой мембраной с диаметром рабочей поверхности 56 мм, а снизу — большой мембраной с диаметром рабочей поверхности 80 мм. На большую мембрану сверху установлен дюралевый диск, а снизу закреплена прямоугольная пластина. Полость В через дыхательное отверстие связана с атмосферой, вследствие чего в ней постоянно отсутствует избыточное давление. Полость Г снизу заканчивается нижней крышкой клапана-отсекателя с приваренным штуцером для подключения сбросной линии датчиков тяги и погасания пламени. В центре крышки в специальном устройстве на пружине имеется пусковая кнопка, закрытая резиновой диафрагмой для обеспечения герметичности полости Г. А теперь рассмотрим принцип работы клапана-отсекателя.

В нерабочем положении клапана-отсекателя, когда закрыт кран на подводящем газопроводе, в полостях А, Б, В и Г проходят следующие процессы.

Полость А заполнена остатками бывшего в ней газа, через верхний штуцер полость связана с запальной горелкой. В то же время полость А отсоединена от полости Б, так как клапан плотно прилегает к своему седлу. Полость Б также заполнена остаточным газом, который не производит избыточного давления, так как кран на подводящем газопроводе закрыт. Малая мембрана под действием диска занимает крайнее нижнее положение.

В полости В давление всегда атмосферное, так как через дыхательное отверстие полость связана с атмосферой. В полости Г также не будет избыточного давления, так как газ в нее может поступать по импульсной линии из полости А. В то же время полость в нерабочем положении клапана-отсекателя постоянно связана по линии сброса с датчиком погасания пламени. Перед розжигом горелок аппарата необходимо убедиться, что система отопления заполнена водой, проверить тягу в дымоходе, работу вентиляции, проветрить помещение и топочное пространство. Только после этого можно открыть кран на опуске подводящего к аппарату газопровода. В это время полость Б заполняется газом, а в остальных полостях клапана-отсекателя газ не появится, пока не будет нажата пусковая кнопка. Далее необходимо зажечь бумажный жгут, открыть смотровой лючок, поднести жгут к запальной горелке, и нажать пусковую кнопку. После чего газ поступает на запальную горелку и воспламеняется от горящего жгута.

Пусковую кнопку необходимо в течение минуты удерживать во вдвинутом положении, чтобы клапан-отсекатель оказался в рабочем положении. Нажатие пусковой кнопки приводит к тому, что Давление передается пластине и мебране, затем через шток малой мембраны клапану основного прохода.

Вследствие перемещения клапана вверх полость А заполняется газом, который далее из клапана-отсекателя направляется к закрытому запорно-регулирующему крану и останавливается. После заполнения полости А и создания в ней избыточного давления, газ начинает также поступать через штуцер на запальную горелку и воспламеняется от горящего жгута. Одновременно газ по импульсной трубке через дроссель направляется в полость Г, откуда через штуцер нижней крышки поступает к открытому клапану-шарику датчика погасания пламени и выходит через него в помещение, где установлен аппарат (в очень незначительных количествах). В это время полость Б заполнена газом, малая мембрана находится в поднятом вверх положении, а полость В, как и прежде, не содержит избыточного давления газа. Объем полости остается почти без изменения, обе ее мембраны синхронно смещаются вверх под действием пусковой кнопки. При этом полость Г несколько увеличится в объеме за счет смещения большой мембраны вверх под действием пусковой кнопки. Хотя в полость Г поступит газ из полости А по внешней боковой импульсной трубке, избыточного давления не будет, так как газ беспрепятственно уходит по линии сброса датчика погасания пламени. Но линия сброса датчика тяги герметична, шарик-клапан датчика плотно прилегает к седлу. Спустя минуту после розжига запальной горелки биметаллическая пластина датчика погасания пламени прогреется, ее свободный конец утопит шарик-клапан внутрь насадка-стаканчика и прекратится свободный сброс газа по линии этого датчика из полости Г. Герметизация линии сброса из полости Г к датчику погасания пламени приведет к герметизации полости, вследствие чего в ней возрастет избыточное давление за счет постепенного проникновения газа через дроссель и трубку из полости А.

В свою очередь, возрастание давления газа в полости Г приведет к следующим изменениям в состоянии элементов клапана-отсекателя: в полости А будет избыточное давление и клапан будет находиться в приподнятом положении. В полости Б малая мембрана будет находиться в верхнем положении под воздействием штока большой мембраны, тоже находящейся в верхнем положении. В полости В обе мембраны занимают максимальное верхнее положение, а сама полость будет заполнена воздухом под атмосферным давлением.

Полость Г будет заполнена избыточным давлением газа, поступающим туда из полости А через дроссель импульсной трубки, а большая мембрана будет находиться в максимальном верхнем положении.

После этого можно отпустить пусковую кнопку и перевести ручку запорно-регулирующего крана в открытое положение, что приведет к подаче газа на основную горелку и ее воспламенению от горящей запальной горелки. При срабатывании любого из датчиков погасания пламени или тяги шарик-клапан датчика отходит от седла и обеспечивает сброс газа из соединительной трубки и полости Г клапана-отсекателя в атмосферу. У датчика погасания пламени это происходит в том случае, когда пламя запальной горелки не нагревает сгиб биметаллической пластинки. Это приводит к тому, что свободный конец пластины перестает прижимать к седлу шарик-клапан, который под действием отжимной пружины отходит от него и открывает проход для газа.

У датчика тяги при отсутствии или опрокидывании тяги продукты сгорания выходят из топочного пространства и обтекают биметаллическую пластину, которая нагревается и срабатывает, так как ее свободный конец отходит от клапана-шарика и открывает проход для газа.

Следует иметь в виду, что полость Г быстро теряет избыточное давление газа. Это объясняется тем, что диаметр дросселя 32 на импульсной трубке 34 гораздо меньше диаметра отверстия, через которое сбрасывается газ в датчиках. Изменение давления в полости Г сразу сказывается на положении мембран. При падении давления газа в полости Г большая мембрана смещается вниз, шток клапана основного прохода вместе с малой мембраной также смещается вниз.

Это приводит к тому, что клапан основного прохода садится на седло и прекращается проход газа на основную и запальную горелки, т. е. срабатывает клапан-отсекатель.

Рассмотрим принцип работы автоматики регулирования отопительного аппарата. Основным элементом автоматики регулирования является регулятор температуры, который устанавливают после клапана-отсекателя и запорно-регулирующего крана. Он обеспечивает поддержание температуры воды внутри бака АОГВ в заданных пределах, прекращая подачу газа на основную горелку при повышении температуры воды сверх заданного предела и возобновляя подачу газа при понижении температуры воды в баке.

По своей конструкции и принципу действия регулятор температуры аналогичен терморегулятору, установленному на водонагревателях типа АГВ-80.

Приводом регулятора температуры является латунная гильза и ввинченный в ее конец инваровый стержень.

Гильза регулятора температуры вводится внутрь штуцера бака и при нагреве воды в баке удлиняется в пределах 1 мм. Изменение длины гильзы вызывает соответствующие перемещения свободного конца инварового стержня, выходящего из гильзы внутрь корпуса регулятора и упирающегося в нижний конец большого перекидного рычага. При этом большой и малый рычаги, а также связывающая их пружина находятся в динамическом равновесии.

Пока температура воды в баке не достигнет заданного предела, Длина гильзы будет минимальной, а давление инварового стержня на конец большого рычага — максимальным.

В данном положении клапан регулятора температуры будет находиться в открытом состоянии. При нагреве воды до заданной температуры длина гильзы увеличится, давление инварового стержня на нижнее плечо большого рычага прекратится, вследствие чего система рычагов перекинется в противоположное положение, а клапан регулятора, не испытывая давления выступа малого рычага, под воздействием пружины опустится на седло и перекроет проход газа на горелку.



Похожие статьи:
Оказание помощи пострадавшим

Навигация:
Главная → Все категории → Основы газового хозяйства

Статьи по теме:





Главная → Справочник → Статьи → Блог → Форум