Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Чепель В.М. Сжигание газов в топках котлов и печей и обслуживание газового хозяйства предприятий

.pdf
Скачиваний:
80
Добавлен:
30.10.2023
Размер:
19.1 Mб
Скачать

272

Глава

X

су

которых он автоматически отключает подачу газа к котлу

в

случаях падения силы тяги,

повышения температуры воды

в котле выше допустимой и остановки циркуляционных насосов. Система оборудована световой и звуковой сигнализацией, опове­

щающей об аварийной остановке

котла сигналами

на

щитах

 

 

в котельной и у ответствен­

 

 

ного

дежурного

 

на

пункте

 

 

наблюдения за работой ко­

 

 

тельных.

 

новые

прибо­

 

 

Указанные

 

 

ры могут быть

установлены

 

 

в уже действующих системах

 

 

автоматизации котлов.

 

 

Для водогрейных котлов,

 

 

не оснащенных автоматикой,

 

 

оборудованных

 

инжекцпон-

 

 

ными горелками низкого да­

 

 

вления, институтом «Мосгаз-

 

 

проект»

разработана

более

 

 

совершенная

электрическая

 

 

система автоматизации.

 

 

Известно, что поддержа­

 

 

ние

нормального

теплового

 

 

режима в отапливаемых по­

 

 

мещениях

зданий

связано

 

 

с поддержанием

 

на

котлах

Рис. 133. Соленоидный электромагнит­

определенной

температуры,

ный клапан:

 

меняющейся

в

зависимости

1 — тарелки клапана; г — сердечник; 3

от изменений наружной тем­

электромагнитные катушки; 4 — клеммы при­

пературы

воздуха. Поэтому

соединения электропроводки;

s — аварийный

винт; 6 — уплотняющий

колпачок.

в новой системе автоматиза­

 

 

ции

водогрейных

котлов

установлен регулятор соотношения температур наружного воз­ духа и горячей воды в котле, измеряемых при помощи двух

термометров

сопротивления

(см. их описание в главе XI),

один

из которых

устанавливается

снаружи здания,, а второй

— на

выходном патрубке горячей воды котла. Термометры сопроти­ вления электрически связаны между собой (мостиком Уитстона) и в результате воздействия их слагаемого импульса на солено­ идные клапаны, установленные перед каждой горелкой, осуще­ ствляется поддержание в котле нужной температуры.

В случае повышения температуры воды в котле выше необходи­ мой, происходит отключение горелок, но не всех сразу, а по одной. Включение их происходит в обратном порядке. Такое ступенчатое регулирование работы котла способствует более плавной работе всей системы и экономии топлива против системы

 

Автоматические и предохранительные устройства

273

с периодическим отключением всех горелок.

В автоматике

без­

опасности

термопредохранптельный клапан

заменен прибором

контроля

погасания пламени с фотоэлементом, реагирующим

на наличие пламени, и в случае погасания запальной горелки, отключающим газ при помощи соленоидных клапанов, устано­ вленных перед горелками, включая и запальную.

Соленоидный (электромагнитный) клапан (рис. 133) предста­ вляет собой корпус с отверстием во внутренней перегородке — седлом, прикрываемым тарелкой клапана 1, соединенной с сердеч­ ником 2, верхний конец которого окружен электромагнитной катушкой 3; к выводным концам катушки через клеммы 4 подклю­ чается источник переменного тока. В момент замыкания электри­ ческой цепи происходит образование магнитного поля вокруг сердечника, которое втягивает сердечник вверх, внутрь катушки; при этом клапан 1 поднимается и дает проход газу. При размы­ кании электрической цепи магнитное поле, удерживающее сер­ дечник пропадает, и он вместе с клапаном падает на седло, отсекая подачу газа. В случае порчи электромагнитной катушки или перебоя в подаче электроэнергии клапан приподнимается при помощи аварийного винта, прикрываемого для плотности кол­ пачком 6.

Автоматизация паровых секционных котлов системы института «Мосиодземпроект»

Паровые секционные котлы Стреля, Стребеля, «Луч» й другие могут быть оборудованы автоматическими устройствами без­ опасности и регулирования института «Мосподземпроект». Схема автоматических устройств представлена на рис. 134. Автомати­ ческие устройства безопасности паровых котлов не отличаются от устройств котлов водогрейных, но автоматические устройства регулирования совсем иные. Вместо терморегулятора здесь уста­ навливается пневматический клапан 11, поддерживающий посто­ янство давления пара в котле.

Пневматический клапан (рис. 135) состоит из металлического корпуса, в нижней части которого имеется мембрана 1, связанная штоком 2 с находящимся выше ее клапаном 3, через который газ по импульсным газопроводам может перетекать из подмембран­ ного пространства клапана-отсекателя в иадмембранное. Клапан прижимается к седлу 4 пружиной 5, натяжение которой должно соответствовать заданному давлению пара в котле и может быть установлено путем подвертывания шайбы, находящейся под крышкой в верхней части корпуса.

Давление пара из сухопаршша котла через воду в соедини­ тельной трубке передается на мембрану снизу и стремится под­ нять ее вместе с клапаном.

18 Чепель В. М.

Рис.

134.

Схема автоматических устройств паровых секционных котлов:

 

1 — гааоировод; 2 — свеча;

з — отсекательный клапан; 4 — основная

горелка; 5 — горелка для нагрева спая

термопары и

важигания вапальной горелки;

в — спай термопары; 7 — электромагнитный клапан; S — запальная

горелка;

9 — дроссели;

10 — васлонки для подачи

вторичного воздуха; и — пневматический

клапан; 12 —'терморегулятор;

1 3 — манометр; 14

сухопарник; 1 5 — трубопровод для подачи холодной воды.

Автоматические и предохранительные устройства

275

При достижении давления пара в котле до заданного оно преодолеет нагрузку пружины, мембрана и клапан переместятся вверх и откроют проход для газа из подмембранного пространства клапана-отсекателя в его надмембранное пространство, в резуль­ тате пего давление в них сравняется, и клапан-отсекатель закроет подачу газа в горелки.

При понижении давления пара в котле ниже заданного пру­ жина 5 переместит мембрану и клапан вниз, в результате чего клапан закроет перепуск газа.

Рис. 135. Пневматический клапан:

1 — мембрана; г — шток; з — клапан; i — седло

клапана; 5 — пружина

клапана; в — стальная пластпна; 7 — пружпна

двухпозшшонной регу­

лировки.

 

Вследствие работы горелого запальника и термопары и пони­ женного давления газа за дроссельными шайбами в импульсных газопроводах электромагнитного клапана давление газа в надмембранном пространстве клапана-отсекателя тоже понизится,

врезультате чего он откроется и газ вновь поступит в горелки

изагорится от пламени запальника.

Для того чтобы пневматический клапан работал четко на две позиции, т. е. полностью открылся или полностью закрылся, шток мембраны снабжен еще стальными пластинами 6, поджи­ маемыми пружиной 7. Чем сильнее будет нажата эта пружина, тем больше будет выдержка между давлением пара в йотле, при' котором клапан будет срабатывать на выключение горелок, и давлением, при котором он будет их включать вновь, Так,, например, если отключение горелок происходит при давлении пара, равном 0,5 ати, то зажигание их вновь должно происхо-

18*

276

Глава X

дить, когда давление снизится до 0,3—0,2 ати (в зависимости от нажатия пружины 7). Если не делать такой выдержки, клапан

•будет срабатывать очень часто и быстро потеряет необходимую длотность.

Рис. 136. Терморегулятор РПД:

1 — регулирующий клапан;

2 — термобаллон; 3 — капилляр;

4 — сильфон;

В — пружина

клапана; в — масленка; 7 — гайка;

 

S — сальниковая набивка.

Если паровой

котел подает пар непосредственно в бойлер

^теплообменник) для нагревания воды, то на паропроводе из котла в бойлер может быть установлен регулятор температуры 12 '■(см. рис. 134), называемый также регулятором прямого действия РПД завода «Тизприбор».

Регулятор (рис. 136) состоит из стального корпуса, внутри которого имеется регулирующий двухседельный клапан 1, шток которого закреплен в верхней части регулятора в устройстве,

Автоматические и предохранительные устройства

277

называемом сильфоном 4, представляющим собой металлическую круглую гофрированную коробку.

При помощи пружины 5 клапан регулятора держится обычно в открытом положении. Сильфон помещается в закрытой коробке, соединенной тонким проводом — капилляром 3 с термопатроном 2, заполненным легкокипящей жидкостью. Этот патрон устана­ вливается в стенке бойлера так, что сам он находится в воде.

При нагревании воды в бойлере до установленной темпера­ туры жидкость в термопатроне закипает, и давление паров ее передается по капилляру в коробку сильфона, заставляя его и пружину сжиматься, а следовательно, и уменьшать подачу пара в бойлер прикрытием двухседельного клапана.

При охлаждении воды в бойлере ниже заданной температуры уменьшится и давление паров жидкости в термопатроне и коробке сильфона, и благодаря действию пружины клапан снова станет открываться и увеличивать подачу пара в бойлер. Установка регулятора на определенную температуру производится измене­ нием натяжения пружины 5 путем подтягивания или ослабления гайки 7.

При обслуживании котлов, оборудованных автоматикой, нужно иметь в виду, что приборы автоматики требуют не только пра­ вильной их настройки, но и повседневного наблюдения за их состоянием и исправной работой. Так, например, чтобы клапанотсекатель хорошо работал и плотно закрывал подачу газа в го­ релки, следует периодически его разбирать, осматривать, очищать от засорений, притирать, если необходимо, прожировывать кожу мембраны, чтобы она сохранила свою эластичность; последнее особенно важно при работе на сухом газе. Необходимо также следить за исправной работой запальной горелки, правильным подводом к ней воздуха во избежание неполного сгорания и отло­ жения в смесительной трубке сажи, что может быть причиной погашения горелки.

Возможны случаи отказа в работе системы из-за засорения отверстий на пути газа к горелкам электромагнитного клапана, а также и дроссельных шайб. В таком случае горелки работать не смогут, и если прочистка каналов в электромагнитном клапане не даст результатов, то следует проверить состояние дроссельных шайб.

Регулярно следует проверять на срабатывание клапан-отсе- катель, электромагнитный клапан, терморегулятор и т. д. и, при неудовлетворительной их работе, немедленно ставить в из­ вестность лицо, ответственное за газовое хозяйство предприятия.

На случай неисправности системы автоматики, в частности клапана-отсекателя, работа горелок может происходить помимо него через обводной кран, а краны в отсекатель и из него должны быть закрыты.

27S

Глава

X

Комплексная

автоматизация

водогрейных отопительных

 

котлов системы ИИГ

Комплексная автоматизация водогрейных отопительных кот­ лов системы Института использования газа АН УССР предусма­ тривает возможность работы котлов без постоянного наблюдения за ними со стороны обслуживающего персонала.

Система автоматпзацпи (рис. 137) выпускается серийно Киев­ ским заводом «Газприбор» в двух моделях: Модели АГК-1 — для котлов, оборудованных горелками внутреннего смешения с принудительной подачей воздуха, и модели АГК-2 — для кот­ лов, оборудованных инжекциопным горелками неполного сме­ шения (типа ОН).

Система состоит из устройств безопасности, автоматически не допускающих поступление газа в горелки, прежде чем будет зажжен запальник п в случае его погашения во время работы котла. Система также автоматически останавливает работу котла в случаях понижения давления газа перед горедкамп ниже допу­ стимого, при недостаточной тяге в топке, при перегреве воды в котле выше допустимой, при неисправности приборов авто­ матического регулирования и при падепип давления воздуха перед горелками в котлах, оборудованных горелками с принуди­ тельной подачей воздуха (модель АКГ-1).

Устройства регулирования системы автоматически обеспе­ чивают поддержание постоянства температуры в помещениях отапливаемого здания, в зависимости от наружной температуры воздуха; автоматически регулируют силу тяги за котлом и под­ держание заданного давления газа в газопроводе котлов.

Рассматриваемая система автоматизации является пневма­ тической: действие всех ее приборов автоматики безопасности и регулирования осуществляется давлением газа в сети импульсных трубок системы; при этом регулирование и отсечка газа, посту­ пающего в основные горелки котла, производится одним отсе­ кающим или главным клапаном, в зависимости от импульсов даваемых контролирующим приборам. Работа устройств узла безопасности системы так же, как и в вышерассмотренных систе­ мах института «Мосгазпроект», п осуществляется при помощи термоэлектромагнитного клапана 1 (несколько другой конструк­ ции) тоже с пусковой кнопкой и термопарой 2; газ поступает в основную горелку 3 через отсекательный клапан 4 лишь после того как будет зажжена запальная горелка 5, нагревающая термопару, и от нее горелка «бегущего» огня 6, для чего не­ обходимо поднести огонь к запальной горелке и нажать кнопку термоэлектромагиитного клапана.

В случае погашения запальной горелки, термопара остывает, термоэлектромагпитный клапан закрывается и при этом откры-

Рис.

137.

Схема комплексной

автоматизации

Института

использования газа:

 

1 — термоэлектромагнитный клапан; 2 — термопара; з

— горелка; 4 — отсекающий клапан;

5 — запальная горелка; о — горелка

бегущего (постоянного)

огня;

7 — регулятор падения тяги; s — еигналнэатор

отключения; 9

— регулятор соотношения температур;

20 _ наружный паровой термометр; л — паровой термометр горячей

воды;

12 — пропорционируювщй клапан воздуха; 13 — ре­

гулятор давления гава;

14 — регулятор тяги в трубе;

15 — кран регулирования работы;

16 — манометр; 17 — продувочный

газо­

провод; 18 — тягомер;

19 — шибер котла; 20 — ручная воздушная заслонка; 2 1 — дроссельные регуляторы; 22 — рабочий

кран

 

 

горелки; 23 — гавовые краны.

 

 

 

280 Глава X

вает выход газу из сети импульсных трубок на «сброс» в горелку бегущего огня, отчего давление газа в сети, а значит и под мем­ браной отсекательного клапана упадет и он под действием пру­ жины над мембраной опустится и отсечет подачу газа в горелки котла. Особенностью узла горения этой системы является то, что запальная горелка помещается в кожухе, имеющем окно для зажигания горелки, прикрываемое передвижной задвижкой,

а пламя горелки направляется в топку через круглое отверстие

встенке фронтовой плиты. Воздух же, необходимый для горения газа в запальной горелке, поступает в кожух снизу, обтекая термопару. Такое устройство обеспечивает быстрый разогрев термопары при зажигании и особенно ее быстрое остывание в случае погашения пламени, в результате чего срабатывание

происходит быстрее (в течение 10—15 сек.).

В случае падения силы тяги за котлом, которая должна быть не менее 2 вод. ст., остановка работы его производится регу­ лятором тяги 7, мембрана которого под действием противовеса (он же регулятор настройки регулятора тяги), отклонится в сто­ рону полости, связанной с атмосферным давлением и этим откроет клапан на сброс газа из импульсной сети, что приведет снова к снижению в ней давления газа и отсечению подачи газа к горел­ кам главным отсекающим клапаном 4.

То же произойдет и при снижении давления в импульсной сети системы по причине ее неплотности при разрыве мембран, регулирующих приборов, при падении газа в подающем газопро­ воде пли временном прекращении подачи газа. При этом, в слу­ чаях аварийного отключения котла, сигнализатор 8, под мем­ браной которого, понизится давление газа, произведет вклю­ чение светового сигнала на светотаблицах на контрольном пункте, сопровождаемого звуковым сигналом. Такое сигнальное устрой­ ство может быть расположено в помещении дежурного дворника дома, который при получении сигнала об отключении котла сообщает об этом на контрольный пункт по телефону. Работа устройств регулирования системы осуществляется через регу­ лятор соотношения температур 9, имеющий два датчика, — паро­ вые термометры, один из которых 10 установлен снаружи здания, а другой 11 — на выходном патрубке горячей воды котла. Термо­ метры представляют собой термобаллоны, соединенные капил­ лярными трубками с гармониковыми мембранами (сильфонами), и заполнены первый хлорэтиленом и второй (устанавливаемый

на котле) — водой; воздух из устройств выкачен,

так что в случае

нарушения их плотности произойдет

падение

давления газа

в импульсной сети и отключение котла.

В зависимости от темпе­

ратуры наружного воздуха и воды в котле изменяется и давление паров жидкостей в термобаллоиах и это заставляет их сильфоны растягиваться или сжиматься и этим через рычажную передачу

Автоматические и предохранительные устройства

281

изменять положение клапана, регулирующего сброс газа из импульсной сети, в результате чего давление в ней меняется и через отсекающий клапан плавно изменяет расход газа в горел­ ке. Таким образом достигается изменение теплопроизводительности котла и поддержание в нем необходимой температуры воды в зависимости от наружной температуры.

Настройка регулятора соотношения температур производится натягом пружин сильфонов так, чтобы включение основных горе­

лок происходило при темпера­

 

туре наружного воздуха +10° С

 

и соответствующей ей темпера­

 

туре

воды

в

котле,

равной

 

+ 45° G. При повышении тем­

 

пературы воды в котле выше

 

95° С регулятор, через отсекаю­

 

щий клапан, прекращает пода­

 

чу газа в основные горелки.

 

Для того чтобы изменение

 

силы тяги не оказывали влия­

 

ния на инжекционную способ­

 

ность

горелок

и коэффициент

 

инжекции

первичного

воздуха

 

оставался постоянным, инжек­

 

торы

горелок

заключены в ко­

Рис. 138. Схема регулятора соотно­

жух, соединенный с поддува­

шения «газ — воздух» и реле давле­

лом топки,

и воздушные шайбы

ния воздуха:

с горелок сняты. Необходимое

1 — мембрана; 2 — шток мембраны;

для

горения

газа количество

з —, регулирующие заслонки;

i — кран

паотройкп; S — дроссель импульса воз­

воздуха

регулируется пропор-

духа; fi — противопес;

7 — задвижка на­

ционируюпщм

клапаном воз­

стройки; 8 — задвижка

отсечки;

9 — ре­

шетка защитная; ю — манометры; 1 1 — от­

духа

12,

поступление воздуха

вод к реле воздуха.

 

вкоторый происходит (как

указывают стрелки) через профилированные окна, величина открытия которых изменяется диском, связанным штоком с мем­ браной, расположенной внизу клапана, в зависимости от вели­ чины давления газа под мембрану.

В систему автоматизации котлов, оборудованных горелками с принудительной подачей воздуха (модель АГК-1), вместо пропорционирующего клапана воздуха устанавливается регулятор соотношения расходов газ — воздух (рис. 138) и реле давления воздуха. Назначение первого поддерживать правильное соотно­ шение между количеством газа и воздуха, поступающих в го­ релку, а второго — отключать подачу газа в горелки в случае понижения давления воздуха в воздухопроводе ниже допустимого. Оба прибора действуют при помощи мембран, которые находятся под давлением газа и воздуха. Указанная система автоматизации

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ