Интернет магазин оборудования насосной, отопительной и водонагревательной техники №1


ГлавнаяМатчСхема автоматики газового котла

Принцип работы двухконтурного газового котла. Схема автоматики газового котла


Устройство и принцип работы двухконтурного газового котла

В наше время двухконтурные газовые котлы  довольно часто используются для отопления жилых помещений. Представим следующую ситуацию: вы покупаете отопительный агрегат, изучаете инструкцию по его эксплуатации, после чего начинаете им пользоваться. При этом вы не знаете, из чего состоит котел и как он действует. Думается, не стоит объяснять, что в работе любого устройства всегда могут быть непредвиденные сбои, и чтобы хотя бы самостоятельно определить их причины  не помешает изучить принцип работы двухконтурного газового котла, предназначенного для отопления и подачи в дом горячего водоснабжения.

Как работает двухконтурный газовый котел

Основанием любого котла является корпус, он может быть круглой или прямоугольной формы. Внутри расположена камера сгорания, снаружи ее стенки покрыты теплоизоляционным материалом. В нижней части находится газогорелочное устройство с запальником.

В верхней части установлен главный теплообменник из чугуна или жаропрочной стали, через который протекает теплоноситель. Вторичный теплообменник для обеспечения ГВС находится вне камеры сгорания. Перед горелкой ставится автоматический элемент, включающий в себя газовый клапан и термостатический регулятор с датчиком нагрева (термопарой).

Для распределения потоков теплоносителя и подмешивания в схеме применяется трехходовой клапан. Общее устройство двухконтурного газового котла можно рассмотреть на примере настенного газового агрегата с открытой камерой бренда VAILLANT немецкого производства.

Кроме основного оборудования, высокотехнологичные газовые котлы снабжаются циркуляционным насосом, вентилятором для принудительной подачи воздуха и расширительным баком. В самых дорогих комплектациях имеется второй расширительный бак для ГВС или встроенный бойлер.

Пламя газовой горелки нагревает основной теплообменник, в нем с помощью насоса циркулирует теплоноситель, это и есть принцип работы газового котла. Температура теплоносителя измеряется датчиком и поддерживается на определенном уровне электронным блоком управления. Это происходит так:

  • Теплоноситель циркулирует по малому кругу через главный теплообменник, трехходовой клапан и насос.
  • Датчик температуры фиксирует нагрев воды до определенного значения и передает импульс блоку управления, который подает команду электроприводу трехходового клапана.
  • Трехходовой клапан начинает открывать поток теплоносителя извне, из системы, подмешивая к нагретой воде. Чем больше она нагревается, тем сильнее клапан открывает внешний поток. Таким образом, температура на выходе всегда постоянна.
  • Когда температура всей воды в системе достигает заданного значения, электронный блок управления воздействует на газовый клапан и тот перекрывает подачу топлива, горелка отключается. Пламя остается только на запальнике.
  • Как только теплоноситель остывает, контроллер подает команду и открывает газовый клапан, после чего горелка автоматически поджигается от запальника.

Автоматика газового котла

В бюджетных комплектациях котлов функции управления горелкой выполняет автоматический газовый клапан, совмещенный в один блок с термостатом. Используется более простой принцип действия терморегулятора газового котла, при котором привод газового клапана связан со штоком термостата. Шток перемещается под воздействием термопары, соединенной с ним капиллярной трубкой. Движение штока ограничивается рукояткой, которой на котле устанавливают желаемую температуру.

Термопары бывают двух видов. Первая использует принцип расширяющейся жидкости, помещенной в замкнутое пространство корпуса. При нагреве термопары жидкость начинает расширяться и через капиллярную трубку воздействовать на шток терморегулятора. Другой принцип действия термопары газовых котлов основан на следующем явлении: если нагревать стык двух разных металлов, то на проводах, припаянных к этим металлам, возникает небольшое напряжение, до 50 мВ. В этом случае привод газового клапана оборудован электромагнитом, который отключается при остывании термопары и перекрывает газ. Схема автоматического клапана показана на рисунке.

Схема автоматического клапана

При розжиге с помощью пьезоэлектрического элемента принцип работы автоматики газового котла таков:

  • Регулировочное колесо нажимается рукой, при этом на запальник подается газ.
  • Другой рукой нажимается кнопка пьезорозжига, на запальнике проскакивает искра и он воспламеняется.
  • Колесо удерживается в течение 10—30 сек. Это нужно чтоб термопара нагрелась и зафиксировала газовый клапан в открытом положении.
  • Колесо отпускают и поворачивают в необходимое положение. На главную горелку подается газ и она поджигается от запальника.
  • При внезапном отключении газа газогорелочное устройство и запальник затухают. Требуется несколько секунд, чтобы остыла термопара и отпустила привод газового клапана, который тут же перекроет газ.

Это самая простая автоматика безопасности, не требующая подключения к электросети. Однако она инерционна, то есть, для ее срабатывания нужно время для нагрева или остывания термопары. Тем не менее, в соответствии с нормативными документами, эта автоматика должна стоять на каждом котле, поскольку она надежна и не требует электричества. Лишены инерции электронные элементы и датчики, управляемые контроллером, но все равно они могут использоваться только совместно с базовой автоматикой.

Описание работы контура для ГВС

В отопительных установках с контуром для ГВС имеется вторичный водо-водяной теплообменник. Холодная водопроводная вода проходит через его трубки и нагревается от теплоносителя, который снаружи омывает эти трубки, при этом потоки движутся навстречу друг другу. Для переключения потоков применяется следующая схема работы двухконтурного газового котла:

  • В режиме отопления теплоноситель движется от входа к выходу по маршруту: циркуляционный насос — главный теплообменник – переключающий клапан – выход.
  • При открывании крана горячей воды в доме датчик расхода фиксирует проток воды через вторичный теплообменник и подает сигнал контроллеру.
  • Электронный блок управления переключает клапан и поток горячего теплоносителя направляется во вторичный теплообменник, нагревая собой холодную водопроводную воду.
  • После выхода из вторичного водонагревателя теплоноситель попадает в подающую магистраль отопления. После закрытия крана клапан переключает потоки обратно и прямое движение теплоносителя восстанавливается.

Другая схема работы котла с приготовлением ГВС представлена на рисунке.

Здесь отсутствует вторичный водонагреватель, вместо него функцию нагрева водопроводной воды выполняет главный теплообменник сложной конструкции. Для эффективной теплопередачи в нем сделаны трубки сложной формы, помещенные в протекающий теплоноситель. Внутри трубок проходит вода из магистрали, которая нагревается от теплоносителя, а его температура повышается за счет работы горелки.

Заключение

Изучив принцип работы двухконтурного котла, можно сделать вывод, что его приобретение имеет смысл для обслуживания не более чем 2 потребителей. Степень автоматизации установок зависит от конкретного производителя и стоимости изделия, но минимальный комплект автоматики безопасности должен присутствовать обязательно.

cotlix.com

Автоматика управления газовым котлом. Электрическая схема котла

В последнее время стоимость централизованного отопления растет месяц от месяца, а качество предоставляемых услуг не всегда соответствует установленным нормам. В качестве выхода из положения многие жители сделали для себя выбор в пользу индивидуального отопления, в основе которого лежит котел и независимая разводка труб по жилищу. Хозяева ставят перед собой цель получить как можно более дешевое отопление с максимальной эффективностью и теплоотдачей. На данный момент в этой связи все большую популярность набирают одно- и двухконтурные газовые котлы отечественного и импортного производства. Отдельного внимания заслуживает схема электрического отопления, но целью этой статьи является объяснить, как работает электрическая схема котла, работающего на газу.

Какой температурный контроль вы предпочитаете? Вы контролируете комнату или погоду? Три современных беспроводных, сетевых и беспроводных контроллера. Существуют различные типы контроллеров для котлов и каминов. Обычно в них устанавливаются специальные датчики температуры воды. Использование элементов управления в отопительной системе становится незаменимым в каждой установке. Они обеспечивают правильную и безопасную работу, улучшая комфорт. Это значительно повышает эффективность использования энергии, генерируемой во время работы каждой системы отопления.

Современный газовый котел – это сложное электротехническое устройство, способное с помощью подводимого газа нагревать проходящую через него воду, которая, проходя через радиаторы, будет не только согревать комнаты, но и поступать к кранам горячего водоснабжения. Газовые котлы, как известно, могут быть настенными и напольными, атмосферными и турбированными. В независимости, имеет ли оборудование один контур или два, любой из современных экземпляров снабжен довольно сложной электрической схемой, отвечающей за многие его функции. В этой статье мы рассмотрим основные его узлы, принцип их работы, предназначение и управление функциональными модулями и блоками. В окончании статьи мы приведем пример схемы электрического котла, который используется в качестве замены газовому оборудованию в регионах, где цена газа довольно высока.

Наиболее часто используемые драйверы - это беспроводные, интернет-и не-сенсорные драйверы. Беспроводные контроллеры Беспроводной контроллер представляет собой современное устройство, предназначенное для управления котлом без необходимости подключения кабелей. Для общения чаще всего используются радиоволны. Чаще всего они оснащены большим жидкокристаллическим дисплеем, что делает ввод и чтение информации чрезвычайно легким. Расширенные модели позволяют вам программировать различные температуры в течение дня в соответствии с вашими требованиями и даже устанавливать отдельные параметры для каждого дня недели.

Основные функциональные блоки котла

Перед тем, как приступить к описанию электрической схемы котла нам необходимо описать его основные функциональные блоки, а так же объяснить их предназначение и принцип работы. В качестве примера будем использовать известный и популярный газовый настенный котел Ariston модели City (для Италии) / Uno (для других стран) модификации 24MFFI. В данном случае 24 – это максимальная мощность подогрева горячей воды в кВт, M – комбинированная система отопления и приготовления горячей воды, FF – определяет наличие в котле закрытой камеры сгорания и применение дополнительного вытяжного вентилятора (котел турбированный), I – электронный контроль пламени горелки. Открыв переднюю защитную крышку котла, мы увидим:

Использование беспроводной связи устраняет громоздкую установку скрытой установки, а расположение термостата в квартире почти бесплатное. В котле необходим дополнительный радиоприемник. Беспроводные контроллеры часто являются самыми универсальными цветами, которые хорошо вписываются в интерьер и не являются катастрофическим дизайном.

Тем не менее, они незаменимы во время эксплуатации и универсальны в использовании. Их основная задача - включать и выключать устройство, когда он заменяет механический переключатель. Некоторые устройства, такие как датчики температуры или расхода, также основаны на работе бесконтактных контроллеров, поэтому они менее нагружены ошибками измерения.

1. Реле с датчиком, определяющее давление воздуха, которое отслеживает состояние вытяжной системы и, в случае изменения давления за пределы

sibay-rb.ru

Система автоматического регулирования котла малой мощности АМК-У

ПАРОВЫЕ И ВОДОГРЕЙНЫЕ КОТЛЫ

Комплексная автоматизация работы паровых котлов паропроизво­дительностью до 1,6 т/ч и водогрейных котлов, работающих на жидком и газообразном топливе, осуществляется системой АМК-У, рассчитанной на работу в закрытых отапливаемых помещениях в диапазоне темпера­тур от +5 до +50 °С при относительной влажности до 80%. В зависимости от области применения, типа и вида сжигаемого топлива предусматри­вается восемь модификаций системы.

Модификации системы АМК обеспечивают двухпозиционное автома­тическое в заданных пределах регулирование давления пара и уровня воды в барабане котла, пропорциональную подачу воздуха и поддержа­ние разрежения в топке в соответствии с расходом топлива, а также защиту котла при упуске воды, превышении давления пара сверх допус­тимого, при прекращении подачи воздуха и электроэнергии, погаса­нии пламени горелки или форсунки, прекращении тяги. При срабатыва­нии защиты по любому параметру происходит отключение топлива и включается звуковая сигнализация. В случае упуска воды кроме зву­ковой сигнализации включается световое табло "Воды нет". Автомати­ческие защиты построены таким образом, что после их срабатывания по любому аварийному параметру (кроме погасания пламени) и его восстановлении до нормы самозапуск котла исключается: необходимо вмешательство оператора.

Источником питания системы автоматики служит сеть переменного тока напряжением 220/380 В.

Подача газа в котел осуществляется через газовые клапаны "боль­шого" (К-70) и "малого" (К-40) горения. Жидкое топливо в котел подается аналогично, через два соленоидных клапана. Управление кла­панами осуществляется блоком соленоидов (соленоид "большого" горения и соленоид "малого" горения).

Регулирование давления пара производится двухпозиционным регу­лятором. Импульс по давлению пара поступает от датчика — реле дав­ления. При нормальной работе котла, когда давление пара находится в заданных пределах, контакт датчика В4 (рис. 39) замкнут, обмотка реле Р10 находится под током и своим контактом Р10/1 замыкает цепь питания соленоида клапана "большого" горения Эм4 (Эм8). Превы­шение давления в котле сверх уставки срабатывания защиты вызывает размыкание контакта В4, обесточивание реле Р10 и отключение контак­том Р10/1 питания соленоида клапана "большого" горения Эм4 (Эм8). Работа котла продолжается при открытых клапанах запальника Эм5 (Эм7) и "малого" горения Эмб. Отключение клапана "большого" горения влечет уменьшение расхода газа до 40% (на жидком топливе до 50%) и, как следствие, снижение давления пара в котле. При паде­нии давления пара в котле до величины, определяемой настройкой датчика, контакт В4 замыкается, и вновь включается клапан "боль­шого" горения Эм4 (Эм8). Этим обеспечивается работа котла в диа­пазоне нагрузок 40—100% (на жидком топливе 50—100%). Частота открытия и закрытия клапана "большого" горения определяется харак­тером изменения нагрузки котла и зоной возврата контактного устрой­ства датчика давления.

Регулирование питания котла водой осуществляется двухпозицион - ным регулятором уровня, датчиками уровня которого являются два электрода (Э1 и Э2) в уровнемернсй колонке. Один датчик устанав­ливается на нижнем регулируемом уровне (НРУ), другой — на верхнем регулируемом уровне (ВРУ).

В случае питания кот/та от индивидуального питательного насоса с элек­троприводом М2 функцию исполнительного органа регулятора питания выполняет магнитный пускатель РЗ, управляющий работой электро­двигателя М2 питательного насоса. При пониженном уровне воды в котле реле уровня Р11 обесточено, включен контактами Pllj2 магнитный пус­катель РЗ, и питательный насос работает с номинальной производитель­ностью. Как только уровень воды достигнет верхнего регулируемого уровня ВРУ, включается реле уровня Р11 и контактом Р11/2 разрывает цепь питания магнитного пускателя РЗ, отключая привод питательного насоса. Питание котла водой прекращается. Реле Р11 контактом Р11/1 блокируется. Уровень воды в барабане котла при его работе постепенно понижается, и при снижении его ниже НРУ происходит обесточивание реле Р11 и включение питательного насоса. Регулирование подачи на­соса автоматической системой АМК не предусматривается, уровень воды в барабане регулируется от нижнего до верхнего регулируемых уровней включением насоса на номинальную производительность и от­ключением его.

Система автоматики АМК предусматривает пропорциональное изме­нение подачи воздуха при изменении расхода топлива. Это достигается электрической блокировкой управления клапанами "большого" горе­ния Эм4 (Эм8) и электромагнитного исполнительного механизма Эм1, осуществляющего открытие воздушной заслонки вентилятора. Макси­мальному расходу топлива соответствует максимальная подача воздуха. Исполнительный механизм Эм1 привода воздушной заслонки и соле­ноиды клапана "большого" горения Эм4 (Эм8) управляются контак­тами реле Р10.

Г 1 П1

Схема

В котлах, работающих на жидком топливе, для обеспечения тонкого распыла и стабильного горения применяется подогрев топлива до тем­пературы 80-105 °С. Подогрев осуществляется электрическим нагрева­телем. Регулирование температуры топлива обеспечивается автомати­ческим включением и отключением нагревателя. В качестве датчика температуры используется комбинированное реле КРД-1 (КРД-2), управляющее своим контактом ВЗ цепью питания реле температуры жидкого топлива Р8. Если температура жидкого топлива недостаточна, контакт ВЗ датчика температуры замыкается, срабатывает реле Р8 и включается электронагреватель. Как только температура топлива достигнет верхней регулируемой величины, контакт ВЗ размыкается, релеР8 обесточивается и электронагреватель отключается.

Пуск котла в работу осуществляется дистанционно, нажатием кнопки "Пуск", сопровождающимся срабатыванием магнитного пускателя Р1, подачей напряжения на цепи автоматики, включением блокировочного реле Р7. Магнитные пускатели РЗ и Р4 включают в работу электродви­гатели вентилятора М4, дымососа Ml (при его наличии), питательного насоса М2. Загораются сигнальные лампы "Напряжение" и "Воды нет" (если уровень ее в барабане котла ниже нижнего аварийного уров­ня), вентилируется топка, и подготавливается схема к подаче топлива и его зажиганию. После заполнения котла водой гаснет табло "Воды нет", и срабатывает реле Р12. После замыкания контактов датчика предельного давления пара В5, датчика давления воздуха В8, датчика разрежения в топке В9, датчика аварийного понижения давления газа В10, датчика превышения давления газа B1J и через 10-15 с после пер­вого нажатия кнопки "Пуск" срабатывает реле Р5, котел готов к розжи­гу. При повторном нажатии кнопки "Пуск" после тщательной венти­ляции топки и газоходов происходит автоматический розжиг котла. Срабатывает реле Р9, а у котлов, работающих на жидком топливе, сра­батывает при этом магнитный пускатель Р2 электродвигателя топлив­ного насоса, и замыкается контакт датчика давления жидкого топлива В7. Когда кнопка "Пуск" будет выключена (при всех нормальных параметрах), реле Р9, блокируясь своими контактами, включает схему блокировочных реле и защиты Р14, Р15.

Зажигание топлива происходит при устойчивом пробое зазора 6—10 мм на электродах напряжением 10 кВ, создаваемым на вторичной обмотке трансформатора Тр2. В схеме автоматики котлов, работающих на газе, предусматривается один трансформатор зажигания, а у котлов, рабо­тающих на жидком топливе, — два параллельно включаемых трансфор­матора. Управление схемой зажигания осуществляет реле контроля пламени Р5. Если пламя в топке погаснет, срабатывает реле Р5 и вклю­чает схему зажигания. Вместе с этим включается в работу тепловое реле времени РТ1, и в течение 25-40 с производится попытка автома­тического розжига.

В котлах, работающих на газообразном топливе, искра от трансфор­матора зажигания подается на зажигание газа, выходящего из запаль­ника при открытом клапане Эм5, а на жидком топливе — непосредственно на зажигание топлива при открытом клапане малого горения Эм7. Появ­ление факела сопровождается включением исполнительной механизма Эм8, полностью открывающего воздушную заслонку. На газовом топ­ливе открываются клапаны большого и малого горения, а на жидком топливе — клапан большого горения. При успешном запуске загора­ется сигнальная лампа "Нормальная работа". Останавливают котел нажатием кнопки "Стоп".

Защита котла при превышении давления пара выше заданного настрой­кой датчика (реле ДЦ-10-20К) происходит при размыкании контакта В5 и срабатывании схемы защиты, реле Р14 и Р9 обесточиваются, и пода­ча топлива прекращается.

Для защиты котла от упуска воды в уровнемерной колонке устанав­ливается датчик нижнего аварийного уровня Э4, который включается в цепь питания реле Р12. Аварийное понижение уровня воды сопровож­дается разрывом цепи питания реле Р12, катушка реле обесточивается, срабатывает схема защиты, реле Р9, РІ4 обесточиваются, прекращается подача топлива, и отключается питательный насос.

Защита котла от перепитки водой не предусматривается. Для исклю­чения аварий, связанных с перепиткой котла, в схеме автоматики преду­смотрена сигнализация верхнего аварийного уровня, датчиком которой служит электрод ЭЗ в уровнемерной колонке.

В защите котла от аварийного понижения разрежения применяется датчик (реле напора и тяги ДНТ-100), настраиваемый на определенную тягу. При уменьшении тяги срабатывает датчик, его контакт В9 разры­вается, срабатывает схема защиты, и реле Р9, Р14 обесточиваются.

Схема защиты котла при аварийном понижении давления жидкого топлива построена с использованием в качестве датчика реле давления РД-12 с пределами настройки от 0,5 до 2,0 МПа (от 5 до 20 кгс/см2). Снижение давления топлива ниже уставки срабатывания защиты связано с размыканием контакта реле В7, что вызывает срабатывание схемы защиты и обесточивание реле Р9, Р14.

Устройство контроля пламени в автоматической системе АМК пред­ставляет двухкаскадный усилитель постоянного напряжения на двой­ном триоде 6Н6П. На вход схемы к зажимам 1, 2 подключается чувстви­тельный элемент. Выходом схемы служит нагрузка реле контроля пла­мени Р5, контакты которого управляют включением и отключением газовых и мазутных клапанов и системы зажигания. В котлах, работаю­щих на газе, чувствительным элементом является контрольный элек­трод Э5, устанавливаемый в топке изолированно от корпуса горелки и котла таким образом, чтобы конец его омывался пламенем горелки (запальника), см. рис. 10.

При работе котлов на жидком топливе в качестве чувствительного элемента применяется фотоэлемент Эб и фотоэлектрический датчик (ФД). Устройство контроля пламени обеспечивает защиту котла при аварийном погасании пламени.

На каждом этапе установки твердотопливного котла в систему отопления частного дома для эффективной и безопасной эксплуатации системы отопления необходимо обеспечить выполнение технических требований для каждого вида установленного оборудования.

Повышение эффективности систем отопления входит в список первоочередных задач в стране, где больше полугода длится зима. С этой целью часто используется различное теплообменное оборудование.

Парогенератор Genel – это устройство, которое предназначено для производства влажного и сухого пара в сфере обслуживания и для использования в производственных процессах. Прежде чем приобрести данное оборудование необходимо обратить внимание на …

msd.com.ua