книги из ГПНТБ / Шевченко, Р. Н. Как пользоваться газовыми водонагревателями

40

бака. Работа горелки контролируется системой «термопара — электромагнитный клапан». Клапан поддерживается в открытом состоянии только при наличии запального пламени. На этот клапан за­ мыкается и датчик тяги, установленный на крышке у газопровода и отводящий пламя запальника от термопары путем сброса порции газа из запальника при прекращении тяги в дымоходе.

В крышку аппарата встроен предохранительный клапан, представляющий собой цилиндр с колпач­ ком, под которым помещена мембрана из медной фольги толщиной 0,04—0,05 мм. В центре мембра­ ны имеется отверстие, залитое сплавом Вуда. При давлении в баке более 6 кгс/см2- разрывается мем­ брана, а при перегреве воды сверх предельной температуры расплавляется сплав Вуда. Герметич­ ность системы восстанавливают заменой мем­ браны. В крышке бака монтируют также термо­ метр.

При использовании водонагревателей АГВ-80 для обогрева жилой площади до 60 м2 в течение ото­

нического пропана).

Аппарат АГВ-120 (рис. 9) принципиально повто­ ряет конструкцию АГВ-80. Кожух аппарата уста­ новлен на цилиндрическом кольцевом основании с отверстиями для подвода воздуха. Газ к блоку ав­ томатики подводится с задней стороны через труб­ ку диаметром 3іі", проходящую через середину ба­ ка. Автоматика аппарата АГВ-120 несколько отлич­ на от автоматики аппарата АГВ-80. Состоит она из общего блока регулирования температуры и элек­ тромагнитного клапана. Блок автоматики помещен внутри кожуха, за откидной дверкой. Горелка аппа­ рата чугунная кольцевая, с вертикальным выводом

41

огневых отверстий и шиберным регулированием пер­ вичного воздуха на торце смесителя.

Отопительный аппарат АОГВ-6 (рис. 10) пред­ назначен для местного водяного отопления жилых помещений площадью до 60 лі2. По теплотехниче­ ским показателям этот аппарат превосходит водона­ греватель АГВ-80 и имеет меньшие объем и массу. Аппарат АОГВ-6 оснащен автоматикой безопаснос­ ти и регулирования, обеспечивающей контроль и ре­ гулирование температуры воды, прекращение пода­ чи газа к горелке при отсутствии или нарушении тя­ ги в дымоходе или погасании пламени запальной го­ релки. Основные узлы аппарата АОГВ-6 заимство­ ваны у водонагревателя АГВ-80; техническая харак­ теристика его аналогична характеристике АГВ-80, за исключением вместимости теплообменника, мас­ сы и габаритных размеров.

Итак, емкостные водонагреватели используются в основном для отопления помещений, а проточ­ ные — только для горячего водоснабжения.

Газовый комбинированный водонагревательный аппарат АКГ-18 (рис. 11) обеспечивает горячее во­ доснабжение и местное водяное отопление помеще­ ний площадью до 130 лг2 с принудительной циркуля­ цией воды в системе отопления.

Комбинированный водонагревательный аппарат АКГ-18 создан на базе проточного водонагревателя ВПГ-18. В нем используются камера сгорания с теп­ лообменником, газоотводящее устройство и облицо­ вочные детали водонагревателя ВПГ-18 (некоторые из них с незначительными изменениями).

Комбинированный прибор АКГ-18 оснащен эле­ ментами автоматики безопасности и регулирования, контролирующей наличие пламени на запальной го­ релке, тягу, наличие воды и ее давление в аппарате, а также контролирующей и регулирующей темпера­

43

туру воды на выходе из аппарата и температуру помещения.

Исполнительными органами датчиков автомати­ ки безопасности являются электромагнитный и га­ зовый клапаны. Электромагнитный клапан сраба-

Рис. И. Комбиниро­

троля пламени на запальной горелке, тяги и прекращает подачу газа к аппарату. Газовый кла­ пан срабатывает при поступлении сигналов от дат­ чиков контроля давления воды в аппарате, темпера­ туры воды на выходе из аппарата, температуры воздуха в помещении и прекращает подачу газа только к основной горелке.

Применение автоматики безопасности и регули­ рования позволяет снизить эксплуатационные за­ траты на обслуживание аппарата, повысить безо­ пасность его эксплуатации и удобство в пользо­ вании.

44

АВТОМАТИКА БЕЗОПАСНОСТИ И РЕГУЛИРОВАНИЯ ВОДОНАГРЕВАТЕЛЕЙ

Бытовые газовые водонагреватели требуют спе­ циальных устройств, позволяющих регулировать пе­ ременные в условиях эксплуатации параметры — тепловую нагрузку горелок, количество первичного воздуха в газовоздушной смеси, температуру тепло­ носителя, расход воды и др.

Все водонагревательные аппараты отечественно­ го производства в той или иной степени снабжены автоматическими устройствами, которые можно раз­ делить на три группы:

1) регулирующие устройства—для поддержа­ ния режимов работы приборов, т. е. температуры нагрева теплоносителя, расхода и давления газа, расхода воды и др.;

2) контролирующие устройства — для обеспече­ ния автоматического отключения и ограничения ра­ боты приборов в безопасных пределах (автоматика по горению, протоку воды, тяге и температуре теп­ лоносителя, предохранители от превышения пре­ дельных температур и давлений);

3) устройство комфортности, повышающее удоб­ ство эксплуатации приборов, например, автомати­ ческий розжиг горелок. Автоматический розжиг го­ релок, как и автоматика регулирования, способству­ ет повышению безопасных условий эксплуатации, уменьшая возможность небрежного пользования приборами и снижая излишнее количество сжигае­ мого в жилых домах и помещениях газа. Автомати­ ческое зажигание, связанное с открытием крана, является и прямым средством повышения безопас­ ности.

Регуляторы температуры. Регулирование темпе­ ратуры воды на протоке простейшим образом осу­

45

ществляется вручную путем изменения тепловой нагрузки горелки аппарата степенью открытия га­ зового крана или изменением расхода воды краном водоразбора. Для получения воды нужной темпера­ туры для душа, мытья посуды или других бытовых нужд широко применяют краны-смесители.

Оснащение бытовой газовой аппаратуры автома­ тическими устройствами, регулирующими тепловые параметры без постоянного наблюдения за показа­ ниями, представляет определенное удобство. Авто­ матический контроль за заданной температурой отапливаемого помещения в значительной степени повышает комфортность и эксплуатационные ка­ чества приборов. Для автоматического терморегу­ лирования используют различные типы устройств, в том числе с дилатометрическими, термометриче­ скими, манометрическими и термобиметаллически­ ми датчиками.

Для емкостных водонагревателей использованы дилатометрические и термометрические датчики, а также прямодействующие регулирующие уст­ ройства, не требующие дополнительного источника энергии для работы. К числу терморегуляторов пря­ мого действия с дилатометрическим или термомет­ рическим датчиком относятся устройства аппаратов АГВ. Для аппаратов АГВ-120 используют маномет­ рический регулятор температуры, сочетаемый в од­ ном узле с электромагнитным клапаном.

Контроль за горением. На всех бытовых газовых приборах осуществляется автоматический контроль за горением. В водонагревателях соответствующее автоматическое устройство должно исключать до­ ступ газа к основной горелке при отсутствии пламе­ ни запальной горелки, тем самым предотвращая вы­ ход несгоревшего газа в помещение. Устройство контроля по горению может быть термомеханиче­

46

ского, термоэлектрического или пневматического

типа.

На емкостных водонагревателях и проточных унифицированной модели ВПГ использована авто­ матика термоэлектрического типа. Принцип работы такой автоматики сводится к тому, что в зону горе­ ния запальной горелки вводится спай термопары. Возникающая при его нагреве электродвижущая си­ ла передается на обмотку электромагнита, связан­ ного с клапаном, размещенным на газопроводе ос­ новной горелки. Электромагнит удерживает клапан в открытом состоянии и обеспечивает свободный проход газа к основной горелке. При прекращении по любой причине горения пламени запальной го­ релки термопара охлаждается, электромагнит пере­ стает удерживать клапан, который под действием пружины перекрывает доступ газа к горелке. По­ вторное зажигание возможно только после нажатия кнопки клапана и зажигания запального пламени. Электромагнитный клапан действует как двухпози­ ционное запорное устройство.

Контроль за тягой. Для газовых водонагревате­ лей с отводом продуктов сгорания в дымоход необ­ ходима система контроля, обеспечивающая прекра­ щение подачи газа к основной и запальной горелкам при отсутствии тяги в дымоходе, т. е. при прекраще­ нии отвода продуктов сгорания. Большая часть несчастных случаев при пользовании водонагрева­ тельными и отопительными газовыми приборами происходит именно в условиях прекращения тяги в дымоотводящей системе (опрокидывание тяги, за­ вал дымохода), поэтому контроль за состоянием тя­ ги при работе аппарата чрезвычайно важен.

Принцип действия системы контроля сводится к тому, что при нарушении тяги дымовые газы на­ чинают поступать из-под газоотводной части аппа­

47

рата в помещение и нагревают установленный па их пути биметаллический датчик. Биметаллическая пластина, деформируясь, в зависимости от принятой системы автоматики обеспечивает отвод газа от за­ пальника, в результате чего термопара охлаждается либо размыкает электрическую цепь «термопара — электромагнит». При этом в обоих случаях электро­ магнитный клапан срабатывает на отсекание газа к основной горелке или к основной и запальной (ВПГ-18М). Во всех случаях применения автомати­ ки по тяге в качестве исполнительного органа ис­ пользуется электромагнитный клапан, совмещаю­ щий функции контроля за наличием пламени и за наличием тяги. Электромагнитный клапан встраива­ ют всегда на вводе газопровода в аппарат перед га­ зовым краном.

Зажигание газа. Применяемые для бытовых при­ боров способы автоматического розжига горелок различны. Наряду с зажиганием газа от спиралей накаливания существуют пьезоэлектрический и электроискровой способы. Система пьезорозжига ис­ пользуется в проточных водонагревателях ВПГ-18.

В общем корпусе пьезоэлектрического устрой­ ства размещены два пьезоэлемента с изолирующей обоймой и высоковольтным выводом. В этом же кор­ пусе установлен боек с пружиной, взводимой при по­ вороте ручки крана с помощью штока. При каждом повороте крана боек ударяет по торцу пьезоэлемен­ та, вызывая импульсы тока напряжением около 10— 15 кв. Этот импульс достаточен для получения ис­ кры в разряднике, установленном у зоны факела запальной горелки. Разрядник помещен в общей ко­ лодке вместе с термопарой и запальной горелкой. Коробка пьезоэлемента закрепляется на фланце тройника горелки. Зажигание производится нажа­ тием отдельной кнопки.

48

Пневмосистемы автоматического контроля. Наи­ более применима система УАБ-МГП-М, которая ис­ пользуется для дополнительной защиты по тяге про­ точных газовых водонагревателей, не оборудован­ ных такой защитой, а также емкостных водонагре­ вателей АГВ-80 и АГВ-120. Эта автоматика может также контролировать пламя на горелках.

При использовании в проточных водонагревате­ лях автоматика состоит из клапана-отсекателя, дат­ чика тяги, импульсной трубки и трубки эвакуации газа, а при использовании в водонагревателях КГ и АГВ дополнительно поставляется и датчик пламени.

Система УАБ-МГП-М обеспечивает отключение газа перед аппаратом при понижении тяги от уста­ новленного предела или при исчезновении (опроки­ дывании) ее, при погасании пламени и обрыве им­ пульсной линии. Этот тип автоматики редко приме­ няется для дополнительной защиты по тяге проточ­ ных водонагревателей из-за недостаточной пропуск­ ной способности и значительных потерь давления газа на клапане, что резко снижает тепловую на­ грузку аппарата.

Для дополнительной защиты по тяге проточных газовых водонагревателей широко применяется пневматическая система АЗТ-ВПГ, состоящая из клапана-отсекателя, датчика тяги и импульсной ли­ нии. Эту автоматику можно устанавливать на про­ точном водонагревателе любой модели (рис. 12).

При нарушении тяги продукты сгорания, выходя в помещение через щель между верхним и нижним колпаками, нагревают чувствительную биметалли­ ческую пластину датчика тяги, установленного на тягопрерывателе. Клапан датчика открывается, и давление газа в импульсной линии падает, что при­ водит к закрытию клапана-отсекателя и прекраще­ нию подачи газа к водонагревателю. При этом вре­

49