Copyright оао цкб бибком & ооо Aгентство KнигаCервис удк 621. 64
 Скачать 2.47 Mb.
|
|
Газовые аппараты с водяным контуром изготовляют следующих типов 1 – работающие на природном газе 2 – работающие на пропане, бутане и их смесях 3 – работающие на природном газе и пропан-бутановых смесях. Аппараты должны изготовляться в следующих климатических исполнениях: У – для эксплуатации в районах с умеренным климатом УЛ – для эксплуатации в районах с холодным климатом. Аппараты серии АОГВ в отличие от емкостных водонагревателей применяются только для отопления и не могут использоваться для горячего водоснабжения. Номинальная тепловая мощность аппаратов от 6 до 20 Мкал/ч. В эксплуатации находятся различные типы аппаратов, внешне непохожие один на другой. В целях унификации эта группа приборов имеет следующие условные обозначения. Например, АОГВ-15-1-У расшифровывается так аппарат (А, отопительный (О, газовый бытовой (Гс водяным контуром (В, с тепловой мощностью 15 Мкал/ч, работающий на природном газе (1), предназначенный для эксплуатации в районах с умеренным климатом (У). В эксплуатации находятся также следующие типоразмеры аппаратов АОГВ-6-3-У, АОГВ-10-3-У, АОГВ-20-3-У, АОГВ-11,6, АОГВ-23-2-1 и др. Рассмотрим устройство и принцип работы аппаратов серии АОГВ на примере наиболее распространенного – АОГВ-15-1-У (рис. Аппарат выполнен в виде прямоугольной тумбы с белым эмалевым покрытием. Он состоит из следующих основных узлов котла- теплообменника дымоотводящего патрубка с регулировочной заслонкой в качестве стабилизатора тяги облицовочного кожуха с промежуточным слоем изоляции газогорелочного устройства автоматики регулирования и безопасности АПОК-Г. Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис» 210 Котел-теплообменник заключен внутри теплоизолированного кожуха и имеет в средней части выступ, повышающий долю использования теплоты излучения основной горелки. Теплообменник представляет собой четырехрядный пакет 15 мм труб, по которым движутся продукты сгорания, ас внешней стороны они омываются водой, заполняющей котел. Горячая вода на выходе из аппарата подается в отопительную систему из верхней части Рис. 84. Аппарат отопительный газовый АОГВ-15-1-У: а – компоновка узлов автоматики б – разрез по вертикали 1 – датчик погасания пламени 2 – коллектор 3 – ножка 4 – смотровой лючок 5 – штуцер обратного водопровода 6 – газопровод 7 – корпус котла (внутренняя обечайка 8 – теплообменник терморегулятор 10 – датчик тяги 11 – запорно-регулирующий кран 12 – клапан-отсекатель; 13 – штуцер запальника; 14 – фильтр 15 – термометр 16 – штуцер прямого (горячего) водопровода 17 – соединительная трубка (общая а Вход газа Выход газа ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис» б 36 38 37 14 33 34 20 22 10 6 26 27 28 18 – тройник 19 – соединительная трубка датчика тяги 20 – импульсный трубопровод запальной горелки 21 – предохранительный клапан 22 – соединительная трубка датчика погасания пламени 23 – крепежный болт 24, 28, 29 – асбестовые прокладки 25 – облицовка 26 – стабилизатор тяги 27 – трубка отходящих газов 30 – крышка облицовки 31 – котел 32 – патрубок датчика тяги 33 – шибер воздушной заслонки 34 – сопло основной горелки 35 – конфузор насадка основной горелки 36 – запальная горелка 37 – перемычка между насадками 38 – насадок основной горелки аппарата, а остывшая вода – в нижнюю часть. Регулировочная заслонка установлена в дымоотводящем патрубке и предназначена для уменьшения тяги на выходе продуктов сгорания. В качестве газогорелочного устройства применяют горелку АГУК-1. Газ из фильтра 14 попадает в клапан-отсекатель 12, из которого имеются три выхода основной – на запорно-регулирующий кран 11; к штуцеру 13 верхней крышки для подачи газа на запальную горелку к штуцеру нижней крышки для подачи газа к датчикам тяги 10 и погасания пламени 1. После запорно-регулировочно- го крана газ подается в терморегулятор 9 и по газопроводу 6 в коллектор. Далее через два сопла 34 газ поступает в конфузор 35 горелочных насадков, смешивается с первичным воздухом ивы- ходит в топочное пространство аппарата из выходных отверстий Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис» 212 насадков в виде готовой газовоздушной смеси. Основной узел автоматики безопасности – клапан-отсекатель 12 с подключенными к нему одинаковыми датчиками тяги 10 и погасания пламени Устройство датчика тяги показано на рис. 85. Внутри металлического кожуха 3 установлена биметаллическая пластина 5, которая слева закреплена с помощью винта 2 на нижней образующей кожуха, а справа касается стального шарика 6, являющегося клапаном датчика. В нерабочем (холодном) состоянии биметаллическая пластина удерживает шарик в прижатом к седлу положении. Шарик легко может перемещаться внутри бронзового насадка- стаканчика 8, который навинчивается и слегка затягивается на конце корпуса датчика. В случае отсутствия тяги в дымоходе продукты сгорания направятся из топочного пространства наружу через постоянно открытую амбразуру датчика тяги и нагреют биметаллическую пластину. Вследствие этого правое свободное крыло пластины отойдет от шарика и пружина 1 отожмет его от седла, а газ, заполняющий внутреннюю полость подводящей к датчику тяги импульсной трубки, выйдет наружу и сбросит избыточное давление как внутри трубки, таки в подключенной к ней полости Г клапана-отсекателя. Принцип действия датчика погасания пламени аналогичен принципу действия датчика тяги, однако его биметаллическая пластина крепится не внутри защитного кожуха, а на запальной горелке. До розжига запальной горелки пластина находится от шарика- клапана на расстоянии 3 мм и линия сброса датчика открыта. После розжига запальной горелки датчик погасания пламени сработает. Свободный конец поднимется навстречу шарику- клапану и начнет поднимать его до тех пор, пока он не прижмется к внутренней кромке сквозного центрального отверстия корпуса датчика и не загерметизирует линию сброса датчика погасания пламени. Следует отметить, что линия сброса до этого момента была открыта, что обеспечивало нормальную работу системы и проход газа через клапан-отсекатель на горелки. Если пламя на запальной горелке погаснет, прекратится нагрев сгиба биметаллической пластины, которая перестанет прижимать шарик-клапан датчика погасания пламени, ион отойдет от седла. В результате этих перемещений газ выйдет из импульсной линии и из связанной с нею полости Г клапана-отсекателя. Теперь рассмотрим устройство клапана-отсекателя (рис. 86). Он является основным узлом автоматики безопасности, обеспечивая прекращение подачи газа на основную и запальную горелки при погасании пламени на запальной горелке, отсутствии или Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис» Рис. 85. Датчик тяги – пружина 2 – винт 3 – кожух заглушка 5 – биметаллическая пластина 6 – шарик клапана 7 – сбросные отверстия насадок 9 – приваренная гайка 10 – гайка 11 – корпус клапана 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 1 0, 5 А В Б Г Рис. 86. Клапан-отсекатель: 1 – штуцер подачи газа на запальник; 2 – седло 3 – верхняя крышка 4 – кожаная прокладка 5 – клапан 6 – запорное кольцо 7, 16, 22 – гайки 8, 11, 12, 15, 18 – прокладки 9 – корпус 10 – штуцер 13 – малая мембрана нижняя крышка 17 – винт 19 – пружина 20 – пусковая кнопка 21 – диафрагма 23 – поперечная пластина 24 – большой диск 25 – штуцер датчиков 26 – малый диск 27 – дыхательное отверстие 28 – большая мембрана 29 – прижимное кольцо 30 – выходной патрубок 31 – боковое сверление 32 – дроссель 33 – резиновое уплотнение 34 – импульсная трубка. Полости А – верхняя надмембранная; Б – верхняя подмембранная; В – нижняя надмембранная; Г – нижняя подмембранная Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис» недостаточной тяге, аварийном падении давления газа и разгерметизации системы самой автоматики. Внутри клапана-отсекателя можно выделить четыре полости (А, Б, В и Г. Полость Аимеет верхнюю крышку, вкоторую вмонтирован штуцер 1 для трубки. Нижняя часть полости имеет горизонтально-ступенчатую перегородку с центральным отверстием диаметром 23 мм и бронзовым седлом 2 диаметром 14 мм. Клапан 5 при отключении автоматики безопасности находится взакрытом состоянии. Шток клапана свободно перемещается в отверстии прилива корпуса, на нижнем конце штока между двумя регулировочными гайками расположена малая мембрана. Полость Б сверху имеет ступенчатую перегородку, а снизу – подвижную малую мембрану 13. Вэту полость через штуцер 10 подается газ, который приоткрытом клапане 5 через полость Ана- правляется к основной и запальной горелкам. Полость В сверху ограничена малой мембраной 13 с диаметром рабочей поверхности 56 мм, а снизу – большой мембраной 28 с диаметром рабочей поверхности 80 мм. На большую мембрану сверху установлен дюралевый диска снизу закреплена прямоугольная пластина. Полость В через дыхательное отверстие 27 связана с атмосферой, вследствие чего в ней постоянно отсутствует избыточное давление. Полость Гснизу заканчивается нижней крышкой 14 клапана-отсекателя с приваренным штуцером 25 для подключения сбросной линии датчиков тяги и погасания пламени. В центре крышки в специальном устройстве на пружине имеется пусковая кнопка 20, закрытая резиновой диафрагмой 21 для обеспечения герметичности полости Г. Рассмотрим принцип работы клапана-отсекателя. В нерабочем положении клапана-отсекателя, когда закрыт кран на подводящем газопроводе, в полостях А, Б, В и Гпроходят следующие процессы. Полость Азаполнена остатками бывшего в ней газа, через верхний штуцер 1 полость связана с запальной горелкой. В тоже время полость Аотсоединена от полости Б, так как клапан плотно прилегает к своему седлу. Полость Бтакже заполнена остаточным газом, который не производит избыточного давления, так как кран на подводящем газопроводе закрыт. Малая мембрана 13 под действием диска 26 занимает крайнее нижнее положение. В полости Вдавление всегда атмосферное, так как через дыхательное отверстие 27 полость связана с атмосферой. В полости Г также не будет избыточного давления, так как газ в нее может поступать по импульсной линии из полости А. В тоже время полость Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис» в нерабочем положении клапана-отсекателя постоянно связана по линии сброса сдатчиком погасания пламени. Перед розжигом горелок аппарата необходимо убедиться, что система отопления заполнена водой, проверить тягу в дымоходе, работу вентиляции, проветрить помещение и топочное пространство. Только после этого можно открыть кран на опуске подводящего к аппарату газопровода. В это время полость Б заполняется газом, в остальных полостях клапана-отсекателя газанет, пока не будет нажата пусковая кнопка. Далее необходимо зажечь бумажный жгут, открыть смотровой лючок, поднести жгут к запальной горелке и нажать пусковую кнопку. После этого газ поступает на запальную горелку и воспламеняется от горящего жгута. Пусковую кнопку 20 необходимо в течение минуты удерживать в нажатом положении. Нажатие пусковой кнопки приводит к тому, что давление передается пластине 23 и мембране 28, затем через шток малой мембраны к клапану основного прохода. Вследствие перемещения клапана вверх полость Азаполняется газом, который далее из клапана-отсекателя направляется к закрытому запорно-регулирующему крану. После заполнения полости Аи создания в ней избыточного давления газ начинает также поступать через штуцер 1 на запальную горелку и воспламеняется от горящего жгута. Одновременно газ по импульсной трубке 34 через дроссель 32 направляется в полость Г, откуда через штуцер нижней крышки поступает к открытому клапану-шарику датчика погасания пламени и выходит (в очень незначительных количествах) через него в помещение, где установлен аппарат. В это время полость Б заполнена газом, малая мембрана находится в поднятом вверх положении, а полость В, как и прежде, не содержит избыточного давления газа. Объем полости остается почти без изменения, обе ее мембраны синхронно смещаются вверх под действием пусковой кнопки. При этом полость Г несколько увеличится в объеме за счет смещения большой мембраны вверх под действием пусковой кнопки. Хотя в полость Г поступит газ из полости Апо внешней боковой импульсной трубке, избыточного давления не будет, так как газ беспрепятственно уходит по линии сброса датчика погасания пламени. Но линия сброса датчика тяги герметична, шарик-клапан датчика плотно прилегает к седлу. Спустя минуту после розжига запальной горелки биметаллическая пластина датчика погасания пламени прогреется, ее свободный конец утопит шарик-клапан внутрь насадки-стаканчика и прекратится свободный сброс газа по линии этого датчика из полости Г. Герметизация линии сброса из полости Гкдатчику погасания пламени Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис» приведет к герметизации полости, вследствие чего в ней возрастет избыточное давление за счет постепенного проникновения газа через дроссель 32 и трубку 34 из полости А. В свою очередь, возрастание давления газа в полости Г приведет к следующим изменениям в состоянии элементов клапана- отсекателя: в полости А – будет избыточное давление и клапан будет находиться в приподнятом положении. В полости Б малая мембрана будет находиться в верхнем положении под воздействием штока большой мембраны, тоже находящейся в верхнем положении. В полости В обе мембраны занимают максимальное верхнее положение, а сама полость будет заполнена воздухом под атмосферным давлением. В полости Г будет избыточное давление газа, поступающего туда из полости Ачерез дроссель 32 импульсной трубки 34, а большая мембрана будет находиться в максимальном верхнем положении. После этого можно отпустить пусковую кнопку и перевести ручку запорно-регулирующего крана в открытое положение, что приведет к подаче газа на основную горелку и ее воспламенению от горящей запальной горелки. При срабатывании любого из датчиков погасания пламени или тяги шарик-клапан датчика отходит от седла и обеспечивает сброс газа из соединительной трубки и полости Г клапана-отсекателя в атмосферу. У датчика погасания пламени это происходит в том случае, когда пламя запальной горелки не нагревает сгиб биметаллической пластины. Это приводит к тому, что свободный конец пластины перестает прижимать к седлу шарик-клапан, который под действием отжимной пружины отходит от него и открывает проход для газа. У датчика тяги при отсутствии или опрокидывании тяги продукты сгорания выходят из топочного пространства и обтекают биметаллическую пластину, которая нагревается и срабатывает, так как ее свободный конец отходит от клапана-шарика и открывает проход для газа. Следует иметь ввиду, что полость Г быстро теряет избыточное давление газа. Это объясняется тем, что диаметр дросселя 32 наим- пульсной трубке 34 гораздо меньше диаметра отверстия, через которое сбрасывается газ в датчиках. Изменение давления в полости Гсразу сказывается на положении мембран. При падении давления газа в полости Г большая мембрана смещается вниз, шток клапана основного прохода вместе с малой мембраной также смещаются вниз. Это приводит к тому, что клапан основного прохода садится на седло и прекращается проход газа на основную и запальную горелки, те. срабатывает клапан-отсекатель. Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис» Рассмотрим принцип работы автоматики регулирования отопительного аппарата. Основной элемент автоматики регулирования регулятор температуры, который устанавливают после клапана-отсекателя и запорно-регулирующего крана. Он обеспечивает поддержание температуры воды внутри бака водонагревателя в заданных пределах, прекращая подачу газа на основную горелку при повышении температуры воды сверх заданного предела и возобновляя подачу газа при понижении температуры воды в баке. По своей конструкции и принципу действия регулятор температуры аналогичен терморегулятору, установленному на водонагревателях АГВ-80. Привод регулятора температуры – латунная гильза и ввинченный в ее конец инваровый стержень. Гильза регулятора температуры вводится внутрь штуцера бака и при нагреве воды в баке удлиняется в пределах 1 мм. Изменение длины гильзы вызывает соответствующие перемещения свободного конца инварового стержня, выходящего из гильзы внутрь корпуса регулятора и упирающегося в нижний конец большого перекидного рычага. При этом большой и малый рычаги, а также связывающая их пружина находятся в динамическом равновесии. Пока температура воды в бакене достигнет заданного предела, длина гильзы будет минимальной, а давление инварового стержня наконец большого рычага – максимальным. В данном положении клапан регулятора температуры будет находиться в открытом состоянии. При нагреве воды до заданной температуры длина гильзы увеличится, давление инварового стержня на нижнее плечо большого рычага прекратится, вследствие чего система рычагов перекинется в противоположное положение, а клапан регулятора, не испытывая давления выступа малого рычага, под воздействием пружины опустится на седло и перекроет проход газа на горелку. Аппарат отопительный газовый бытовой с водяным контуром АОГВ-23,2-1 (рис. 87) предназначен для водяного отопления жилых и служебных помещений с теплопотерями до 19 000 Вт (отапливаемая площадь дом, в зависимости от климатических условий местности). Аппарат АОГВ-23,2-1 выполнен в виде напольного шкафа цилиндрической формы, лицевая сторона которого закрыта дверкой, обеспечивающей доступ для пуска аппарата в работу и регулирования режимов отопления ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис» Техническая характеристика аппарата АОГВ-23,2-1 Вид газа ............................................................................ Природный Давление газа, Па (мм вод. ст.): номинальное ................................................................ минимальное ................................................................ максимальное ............................................................... Номинальная тепловая мощность, Вт, (ккал/ч ............ 23 260 ± 2326 (20 000 ± Номинальная тепловая мощность запальника горелки, Вт (ккал/ч), не более ................... 410 (Расход газа с плотностью 0,73 кг/м 3 при давлении 1274 Па (130 мм вод. ст, м 3 /ч, не более ............................................................................. Разрежение в дымоходе, Па (мм вод. ст.): минимальное ................................................................ максимальное ............................................................... Время розжига, сне более ............................................. Индекс оксида углерода, об. %, не более ....................... Диапазон поддержания температуры воды в теплообменнике, С ...................................................... Рис. 87. Аппарат отопительный АОГВ-23,2-1: 1 – тягопрерыватель; 2 – датчик тяги 3 – привод датчика тяги 4 – кнопка пусковая 5 – дверка 6 – блок автоматики гайка регулировочная 8 – кран 9 – резервуар 10 – горелка 11 – термопара 12 – запальник; 13 – регулятор воздуха 14 – основание 15 – труба подвода воды 16 – теплообменник труба подвода газа 18 – узел «сильфон–термобаллон»; 19 – труба отвода воды 20 – дверка тягопрерывателя 14 15 16 17 18 19 20 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 |