Лабораторна робота № 4 Газове обладнання і прилади житлових будинків

Мета роботи: ознайомлення з газовими приладами, які застосовуються в житловому будівництві для приготування їжі, гарячої води та опалення, а також із газовими лічильниками, що встановлюються для обліку спожитого газу. Ознайомлення з газовим обладнанням, котре використовується під час газопостачання житлових будинків зрідженими вуглеводневими газами.

Короткі теоретичні відомості:

В житлових будинках газ використовують для приготування їжі, гарячої води, опалення. Основними приладами, які використовують у системах газопостачання будинків, є плити, водонагрівачі, котли або інше обладнання для опалення та газові лічильники.

Робота газових приладів характеризується такими показниками:

1. Тепловим навантаженням, або тепловою потужністю – це кількість теплоти у газі, яка витрачається приладом, кВт;

2. Теплопродуктивністю – це кількість корисно використаної теплоти, яка передається тілу, котре нагрівається, кВт;

3. Коефіцієнтом корисної дії (ККД) – це відношення теплопродуктивності до теплового навантаження приладу.

Побутові газові плити

Побутові газові плити виготовляють з двома, трьома, чотирма і п'ятьма конфорками з духовими шафами та без них.

Газопроводи й арматура газових плит повинні бути герметичними. Втрати тиску в приладах автоматики й контролю не повинні перевищувати 100 Па.

Побутові газові плити обладнують атмосферними пальниками з відводом продуктів згоряння безпосередньо в кухню. Частина повітря, необхідного для горіння (первинне повітря) ежектується газом, інша частина (вторинне повітря) поступає до полум'я безпосередньо з оточуючого повітря. Повітря до пальників духовки надходить крізь щілини й отвори в плиті.

Рис. 9 Принципова схема газової побутової плити Газова плита складається з таких основних частин: корпуса 1, робочого стола 2, духової шафи 3, газових пальників 4 та газорозподільного пристрою з кранами.

Конфоркові пальники можуть бути різної теплової потужності (рисунок 11): підвищеної (2,6-3 кВт), середньої (1,7-2 кВт) та мінімальної (близько 1 кВт). Основні елементи конфорки показані на рисунку 11.

Управління роботою газових конфорок здійснюється за допомогою ручок кранів, які розташовані на панелі плити. Ручки мають пристрої, які запобігають випадковому повороту з положення „закрито”.

Робочий стіл плит оснащують конфорковими ґратами. На задній частині столу кріпиться відкидна кришка.

Рис.10 Схема конфорки газової плити

А – кришка конфорки; В – розсікач; С – елемент електропідпалювання; D – термопара

.

Духові шафи мають оглядове вікно з біметалевим термопокажчиком. Шафа комплектується пристроями для випікання та смаження. В багатьох духовках є електричне освітлення, що дозволяє без відкривання дверцят духовки спостерігати за процесом приготування їжі. Сучасні духовки оснащують також електрогрилем, цифровим таймером із звуковим сигналом.

Крім газових плит застосовують також газові панелі (рисунок 11), які врізають у стільницю кухонних меблів, і, здебільшого, використовуються в приміщеннях із підвищеними вимогами до інтер'єру

Рис. 11 Моделі газових панелей фірми ZANUSSI:

А – конфорки мінімальної потужності; SR – конфорки середньої потужності; R - конфорки підвищеної потужності.

Побутові газові водонагрівачі

У водонагрівачах використовують такі два способи нагрівання:

1.Нагрівання проточної води, яка надходить із водопроводу;

2.Нагрівання води в спеціальних ємностях із періодичним відбором води.

За цим принципом газові водонагрівачі поділяють на проточні та ємнісні.

Принципова схема роботи проточних водонагрівачів полягає у тому, що газ подається в ежекційний пальник, продукти згоряння газу проходять крізь теплообмінник і відводяться у димохід. Теплота продуктів згоряння за допомогою теплообмінника передається воді.

Апарати водонагрівальні проточні (ВПГ-18-1-3-П, ВПГ-20-1-3-П, ВПГ-23-1-3-П, ВПГ-25-1-3-В) призначені для подачі води, нагрітої до 50^оС, в одну або одночасно декілька точок розбору. Номінальне теплове навантаження цих водонагрівачів становить 21-23 кВт. ККД апарату не менше 82%. Водонагрівач розрахований для роботи на природному або зрідженому газі низького тиску. Витрата природного газу складає 2,1 – 2,6 м³/год.

Рисунок 12. Принципова схема проточного водонагрівача:

1 – теплообмінник; 2 – газовий пальник; 3 – блок контролю тяги; 4 – електромагнітний клапан; 5 – трубопровід подачі газу; 6 – трубопровід гарячої води; 7 – трубопровід холодної води.

Ємнісні водонагрівачі – це апарати, в яких вода нагрівається без примусової циркуляції.

Такі водонагрівачі складаються із зовнішнього циліндра (кожуха), внутрішнього циліндричного бака, жарової труби з подовжувачем тяги, газопальникового пристрою, блоку автоматики. Простір між кожухом і баком заповнено теплоізоляційним матеріалом.

В жаровій трубі встановлено подовжувач потоку, який перемішує гарячий потік продуктів згоряння газу і сприяє максимальному відбиранню теплоти від продуктів згоряння. Над жаровою трубою встановлено пристрій для відводу продуктів згоряння з перебивачем тяги. Вода до бака підводиться знизу, а відбирається зверху. Якщо такий водонагрівач використовують і для опалення приміщень, то до штуцера подачі води приєднують трубопровід зворотної лінії.

Вода в баку водонагрівача постійно знаходиться під тиском рівним тиску води в міському водопроводі. Після нагрівання води до потрібної температури (до 80-90^оС) терморегулятор автоматично припиняє подачу газу на пальник і він гасне. Полум'я запалу продовжує горіти і в разі охолодження води підпалює газоповітряну суміш на основному пальнику, подачу газу до якого відкриває терморегулятор. Крім того, водонагрівач оснащений автоматичним припиненням подачі газу до пальника в разі загасання полум'я на запальнику.

Найбільш поширеними водонагрівачами є апарати з ємністю бака 50, 80, 100, 120 л.

Рис. 13 Принципова схема газового ємнісного водонагрівача: 1 – пальник з нержавіючої сталі; 2 – бак із водою; 3 – пускорегулювальна автоматика; 4 – газове сопло; 5 – запальник; 6 – термопара; 7 – камера згорання; 8 – труба для відводу продуктів згорання; 9 – подовжувач тяги; 10 – перебивач тяги; 11 – патрубок гарячої води; 12 – патрубок холодної води; 13 – термоізоляція.

Газове опалення

За видом теплоносія газове опалення може бути водяним, повітряним або променевим.

Для традиційних систем водяного опалення використовують газові котли.

Найбільш поширеними апаратами вітчизняного виробництва є газові котли серії АГОВ (апарат (А) опалювальний (О) газовий (Г) із водяним контуром (В)). Апарати серії АГОВ на відміну від ємнісних водонагрівачів використовують лише для опалення.Номінальна теплова потужність від 10 до 20 кВт, ККД – 92%.

Для опалення окремих приміщень використовують газові каміни. Ці апарати забезпечують променево-конвективне опалення приміщень.

Камін „Амра” призначений для обігрівання приміщень із тепловтратами до 2 кВт. Апарат АОГ-5 призначений для місцевого опалення приміщень площею до 30 м². Працює за принципом конвективної теплопередачі.

В нижній частині газових опалювальних печей встановлюють пальники, а в верхній частині влаштовують решітку з вогнетривкої цегли, яка під час роботи пальника нагрівається й випромінює теплоту. На шляху продуктів згорання встановлено цеглини, які розсікають димові гази. ККД таких печей 85-90%.

Газові калорифери (повітронагрівачі) нагрівають повітря до 50-75^оС, ККД їх становить 81-89%.

В газових контактних повітронагрівачах безпосередній теплообмін проходить під час контакту повітря з продуктами горіння. Основною задачею цих апаратів є дотримання такого процесу горіння, за якого в димових газах були відсутні шкідливі речовини.

Газові лічильники

Газові лічильники встановлюють на вводі в будинок (квартиру). Газовий лічильник може бути установлений у спеціальній вентильованій шафі на зовнішній стіні житлового будинку.

Газові лічильники поділяють на:

• мембранні,

• барабанні ,

• ротаційні.

Для тиску газу до 3 кПа (0,3 м вод. Ст.) використовують мембранні газові лічильники (рисунок 14). Принцип роботи мембранного лічильника (рисунок 17) ґрунтується на зворотно-поступальному русі мембрани 2 під час почергового заповнення порожнин по обидві її сторони через клапанний пристрій 1. Мембрана з'єднана з лічильним механізмом, який показує кількість рухів мембрани, а отже і витрату газу.

Рис. 14. Схема мембранного газового лічильника

Барабанні лічильники (рисунок 15) застосовують для тисків газу до 6 кПа (0,6 м вод. ст.).

Рис. 15. Принципова схема барабанного лічильника: 1 – вхідний штуцер; 2 – газорозподільна камера; 3 – ротор; 4 – корпус; 5 – вихідний штуцер; А, Б, В, Г – вимірювальні камери.

Ротаційні лічильники (рисунок 16) розраховані на тиск до 0,1 МПа і пропускну здатність 25-1000 м³/год

Ротаційний лічильник має корпус, в якому розташовано два ротори, що мають форму вісімки. Під впливом тиску газу на вході і на виході ротори обертаються в протилежні сторони. Під час повного оберту роторів об'єм газу, який знаходиться між ротором і стінкою корпусу, переміщається від вхідного до вихідного патрубка. Нормальний напрямок руху газу зверху вниз. Кінець вала одного з роторів з'єднано за допомогою редуктора з лічильним механізмом. Необхідний перепад тиску для обертання роторів становить 300 Па, що дозволяє використовувати ці лічильники і для витрат газу низького тиску.

Рис. 16. Схема роботи ротаційного лічильника

Міністерство освіти та науки, молоді та спорту України

Національний університет водного господарства та природокористування

Кафедра водовідведення, газопостачання та вентиляції

Звіт з лабораторних робіт

з дисципліни

«Газопостачання»

Виконала:

студентка ТГВ-31

Озарчук Олександр

Перевірив:

Басюк М.М.

Рівне - 2012