книги из ГПНТБ / Чепель В.М. Сжигание газов в топках котлов и печей и обслуживание газового хозяйства предприятий
.pdf272 |
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
