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

282 Глава X

позволяет всю аппаратуру сигнализации и управления электро­ моторами, циркуляционных насосов и вентиляторов располагать вне помещения котельной, что является ее достоинством.

Для обеспечения поддержания в системе постоянного давле­ ния газа порядка 100 мм вод. ст. на газопроводе котельной уста­ навливается регулятор давления 13 (рис. 137). Для поддержания в установке надлежащей силы тяги устанавливается в окне дымохода нлп дымовой трубы регулятор тяги 14, представляющий собой топкую металлическую заслонку, вращающуюся, на струн­ ной осп.

При повышении силы тяги выше нормальной (обычно 2 мм вод. ст.) заслонка, под действием на нее давления воздуха, пово­ рачивается внутрь дымохода и увеличивает впуск в него холод­ ного воздуха, который уменьшает сплу тяги до нормальной. Настройка заслонки производится прп помощи груза-регулятора, располагаемого на ее рычаге, являющемся одновременно и сиг­ нализатором, для чего на его конце устанавливается сигнальный флажок. Кроме того, рычаг заслонки может быть снабжен кон­ тактным устройством, дающим звуковой сигнал при недостатке тяги. Для переключения работы с автоматического па ручное регулирование п продувки системы служит четырехходовой кран 15 с обозначениями на его рукоятке «Автомат пуск», «Выклю­ чено», «Продувка» п «Работа». В последнее положение кран ста­ вится при работе котла с ручным регулированием.

Комплексная автоматизация паровых котлов системы института «Мосгазпроект»

Для паровых котлов промышленного типа, оборудованных инжекцнонными горелкам полного смешения, среднего давления, институтом «Мосгазпроект» применена дополненная им электрогидравлическая система автоматизации, выпускаемая заводом «Комега» (Москва) для котлов с механическими топками (рис. 139).

В этой системе в регулировочной колонке 1 помещается мано­ метрическая трубчатая пружина 2 (пружина Бурдона), соеди­ ненная при помощи трубки с паропроводом котла.

При изменении давления пара в паропроводе, в зависимости от паропронзводительности котла и расхода пара на производство, изменяется и сжатие трубчатой пружины, свободный конец кото­ рой передвигаясь через систему рычагов замыкает соответству­ ющие контакты электрогидрореле 3, а последнее воздействует на поступление воды в верхнюю или нпжшою полость цилиндра ■сервомотора 4. Под давлением воды поршень сервомотора переме­ щается вверх или вниз и этим изменяет положение связанной ■с ним рычагами дроссельной заслонки газопровода 10, изменяя

.этим количество газа, поступающего в горелки 5. Так как инжек-

Рис. 139. Принципиальная схема комплексной автоматизации института «Мосгазпроект» для паровых котлов:

ционные горелки обладают способностью поддерживать посто­ янным коэффициент инжекции, то соответственно изменению количества газа изменяется и подача, необходимого для горения газа, воздуха. Таким образом и осуществляется поддержание необходимой производительности котла. Постоянство давления газа в газопроводе котельной поддерживается регулятором дав­ ления.

Надмембранное пространство регулятора силы тяги 7, рас­ положенного на верху регулирующей колонки, связано с топкой котла. При изменении разрежения в топке изменяется давление и над мембраной, и она, перемещаясь через электрогидрореле, приводит в действие поршень сервомотора 8, а последний, действуя на регулирующее устройство дымососа котла, поддерживает заданную силу тяги постоянной. В случае применения горелок внутреннего смешения с принудительной подачей воздуха, для регулирования количества воздуха используется и другой регу­ лятор 9, на мембрану которого передается импульс динамического напора воздуха, измеряемый пневмометрпческой трубкой, уста­ новленной в воздухопроводе; действие регулятора через отдель­ ный сервомотор передается на дроссельную заслонку воздухо­ провода.

Прекращение подачи газа к горелкам производится отсекаю­ щим клапаном 6 (типа ПК), снабженным электромагнитом, в сле­ дующих аварийных случаях:

а) при падении разрежения в топке, импульс которого пере­ дается из топки на мембрану сигнализатора падения разреже­ ния 11, а от него электрически к электромагниту отсекающего клапана;

которого передается на мембрану клапана по трубке от участка газопровода перед горелками;

г) при повышении давления пара в котле выше допустимого и при падении давления воды, в питательных трубопроводах через посредство электрокоитактных манометров;

д) при остановке дымососа.

Уровень воды в котле поддерживается при помощи термо­ статного или поплавкового регулятора и в случае его повышения выше допустимого через поплавковый дифманометр воздействует на электромагнит отсекающего клапана (все последние приборы на схеме не показаны). Действие приборов системы при вклю­ чении их и отключении сопровождается сигнализацией на щите контрольно-измерительных приборов.

Комплексная автоматизация котлов, основанная на электропроводимости пламени

По типу автоматизации отопительных котлов «Мосподземпроекта» Ленинградским научно-исследовательским институтом Академии коммунального хозяйства РСФСР разработана система автоматизации, основанная на применении электрических при­ боров.

Рис. 140. Принципиальная схема автоматизации котла, основанная на электропроводимости пламени:

1 — котел; 2 — основная горелка; з — счетчпк; 4 — регулятор; 5 — переносный запаль­

Эта система рассчитана на оборудование отопительных водо­ грейных котлов, разработанных этим институтом, по она может быть применена и в других установках.

Автоматизация котла, принципиальная схема которой приве­ дена на рис. 140, основана на электропроводимости пламени горящего газа.

Питание системы автоматики котла осуществляется электри­ ческим током переменного напряжения из осветительной сети, который подается на корпус горелки 8 и факельного элек­ трода 9.

Во время работы автоматики котла при горении газа в запаль­ ной горелке 8 пламя его касается факельного электрода 9 и этим замыкает сигнальную электрическую цепь.

Вследствие большого электрического сопротивления пламени горящего газа по сигнальной электрической цепи проходит отно­ сительно слабый ток, который в электронном блоке 10 усили­ вается и приводит в действие реле 10 (размещено на схеме вместе с электронным блоком).

Реле 10 замыкает другую электрическую цепь М, питающую обмотки электромагнитов рабочего 12 п контрольного 13 электро­ магнитных клапанов, в результате чего они поддерживаются

воткрытом положении и пропускают газ в основную горелку 2

изапальную 8. В случае прекращения горения газа на запальной горелке сигнальная электрическая цепь размыкается и через реле выключает подачу тока в обмотки электромагнитных клапа­

нов, вследствие чего они под действием своего веса опускаются п прекращают поступление газа в обе горелки. Таким образом, в случае, если погаснет газ на горелках, предотвращается воз­ можность загазования топкп котла 1.

Прп необходимости включения в работу автоматики зажи­ гается газ в переносном запальнике 5 п его пламя подносится к головке запальной горелкп 8 таким образом, чтобы оно касалось н конца факельного электрода 9. В этом случае пламя горящего

щая обмотки электромагнитов клапанов, вследствие чего они поднимутся и газ поступит в горелки и воспламенится, после чего переносный запальник можно убрать и закрыть его кран. Таким образом, поступление газа в горелки установки не может прои­ зойти прежде, чем в топку .будет внесен запальный огонь, что и обеспечивает безопасность работы установки.

Автоматика регулирования работы котла осуществляется при помощи терморегулятора 11. При повышении температуры воды в котле выше заданной стержень регулятора, удлиняясь от нагре­ вания, при помощи электропроводки 15 через реле 10 выключает питание током обмотки электромагнитного клапана 12, и он закры­ вается и прекращает подачу газа в основную горелку 2. При понижении температуры воды в котле ниже заданной происхо­ дит обратное включение тока в цепь электромагнитного клапана, его открытие и поступление в горелку газа, который загорится от пламени запальной горелки 8.

Включение и выключение системы безопасности и регулиро­ вания автоматики сопровождается световыми сигналами — пога­ санием зеленых лампочек, загоранием красных пли наоборот, а также звуковым сигналом 20, дающимся при погашении горе­

кран 7, запорные краны и счетчик 3 или помимо него к кранам горелок 16, один из которых служит для работы горелки помимо электромагнитного клапана 12 при переходе с автоматического регулирования на ручное. Цифрой 6 обозначены разные запорные краны, а также продувочный кран на свече.

Регзмштор 4 обеспечивает поддержание постоянного давления газа перед горелками.

Указанная система автоматизации котла может быть распро­ странена на котлы, имеющиеся в котельной, и расширена за счет подключения к ней газосигнализатора, выключающего работу котлов при появлении в воздухе помещения котельной опасной концентрации газа; сигнализатора падения давления воды, отклю­ чающего подачу газа в горелки при образовании течи в системе отопления или горячего водоснабжения, приводящей к падению давления воды в котлах; сигнализатора падения давления газа, отключающего подачу газа при понижении его давления в газо­ проводе ниже допустимого предела; реле скорости выключающего работу котла в случае остановки центробежного насоса, обеспе­ чивающего циркуляцию воды в системе или при остановке вен­ тиляторов и дымососов, если таковые имеются.

Работа котельной может быть автоматически связана с термо-, регуляторами, установленным в помещениях отапливаемого дома, и поставлена в зависимость от нагрева помещений и от тем­ пературы нагрева воды в установках' горячего водоснабженияТаким образом, котельная способна работать автоматически без вмешательства человека за исключением момента пуска ее и периодического наблюдения за работой и состоянием ее обору­ дования, а также пуска ее после аварийных отключений, сигнал о которых может быть передан на любое расстояние. При авто­ матическом выключении котельной выключается и подача сете­

вого электрического тока, питающего систему автоматики.

Автоматизация газовых печей

Автоматические устройства безопасности печей не отлича­ ются от устройств, применяемых в системах автоматизации кот­ лов и включают в себя устройства, не позволяющие пуск газа в горелки без наличия в топке запального огня, отсекающие подачу газа в горелки при падении его давления ниже допу­ стимого, при прекращении подачн воздуха в горелки, падение тяги и т. д. В сушильных камерах и кирпичных печах должно быть обеспечено автоматическое отключение подачи газа к горел­ кам в случае остановки дымососов и вентиляторов и наличие

резервных вентиляторов, включающихся автоматически при оста­ новке основных. На установках скоростного или местного нагрева металла, работающих на заранее приготовленной газовоздушной смеси, должны устанавливаться огнепреградительные устройства.

Автоматические устройства регулирования печей обеспечи­ вают автоматическое регулирование температуры и давления в печи и постоянства соотношения между газом и воздухом, посту­ пающими в горелки, без чего качественная работа печей и осо­ бенно печей скоростного нагрева невозможна.

Рис. 141. Схема регулятора температуры печи:

На рис. 141 представлена типовая схема регулирования температуры печи, состоящая из прибора, измеряющего температуру 1, электронного потенциометра 2 (ЭМП-120), изодромногорегулятора 3 (ИР-130), исполнительного меха­ низма 5 (ИМГ 12/120, 6/120 ПР) и поворотной дроссельной заслонки 6 (или клапана), регулирующей подачу газа в горелки. В качестве приборов, изменяющих температуру в высокотемпе­ ратурных печах применяются платина-платинородиевые термо­ пары (описание которых дано в главе XI), для низкотемператур­ ных печей — хромель-алюмелевые. Первые термопары устанавли­ ваются в печах в двойных чехлах из газонепроницаемого фарфора внутри и корборунда снаружи, и вторые в чехлах из жароупор­ ных сталей Ж-27 и др. Применяются и радиационные пирометры, измеряющие температуру по величине теплового излучения раскаленного газа. Температурный импульс пирометров через потенциометр и изодромный регулятор и исполнительный меха-

чается и регистрируется на ленте регулятора) заставляет регуля­ тор включать в действие через магнитный пускатель 7 исполни­ тельный механизм 8 регулирующего шибера 9. Поддержание постоянства соотношения «газ — воздух» в горелках с принуди­ тельной подачей воздуха, устанавливаемых на металлургических печах, необходимо для обеспечения полного сгорания газа при малых избытках воздуха и для поддержания в печи безокислительной атмосферы.

Рис. 143. Схема гидравлического регулятора сботношеиия газ—воздух:

1 — д и а ф р а г м а г а з а ; 2 — д и а ф р а г м а в о з д у х а ; 3 — с т р у й н ы й р е г у л я т о р ; 4 — н а с о с ; 5 — с е р в о м о т о р ; 6 — д р о с с е л ь н а я з а с л о н к а в о з д у х а ; 7 — р у ч н о е у п р а в л е н и е р е г у л я т о р о м .

Регулирование соотношения «газ — воздух» осуществляется от одного исполнительного механизма, действующего по импульсу температуры, указанного на рис. 141, путем сблокированпя дросселя газа на газопроводе с дросселем воздуха на воздухо­ проводе или установкой отдельного регулятора соотношения «газ — воздух», одна из конструкций которого дана на рис. 143 (о двух других было сказано при рассмотрении автоматики кот­ лов).

На газопроводе установлена суживающая диафрагма 1, создающая перепад давлений, величина которого тем больше,