Автоматика газового отопительного котла: виды, регулировка, принцип работы

Для простого покупателя все газовые котлы с виду одинаковые, но это только на первый взгляд. На самом же деле есть масса нюансов и тонкостей, о которых вам могут рассказать профессионалы, а все эти тонкости сильно влияют на характеристики котла.

Каждый котел разными способами выводит продукты сгорания, даже по-разному греют воду, различаются и их горелки, и способы непосредственного управления котлом, в частности способы его автоматизации.

Что же включает автоматизация? Как осуществляется работа автоматики газового котла?

Принцип работы и разновидности систем

Процесс и принципиальные моменты работы автоматики для любого газового котла заключается в следующем:

Существуют так называемые энергозависимые системы, которые работают от электросети, а соответственно, нуждаются в электричестве, и поэтому представляют собой громоздкие, огромные и сложные электроприборы, автоматика которых позволяет регулировать подачу топлива, мощность пламени и ряд других параметров.

Все это позволяет неплохо экономить. Система может состоять из:

1. Комнатного термостата
2. Суточного программатора
3. Недельного программатора
4. Котла нагрева

Термостат для помещений (комнатный)

Термостат представляет собой устройство, которое располагается в помещении, в котором в свою очередь нужно регулировать температурный режим. Датчики термостата производят необходимые измерения. В том случае, если уровень тепла стал меньше, чем тот, который запрогроммирован в термостат, то устройство пошлет сигнал на аппаратуру котла, а она в свою очередь автоматически включит котел и он начнет работать.

Когда температура достигнет комфортных показателей, то автоматика точно также самостоятельно прекратит работу котла. .

Суточный программатор

Данный прибор очень похож на термостат и выполняет сходную функцию, однако в нем есть возможность программировать расписание работы котла на 24 часа.

Задается цикл, в котором по времени указан уровень температуры для отопления. Каждые сутки цикл запускается заново. Есть возможность подсоединить устройство к котлу проводом, либо по радиоканалу — это зависит от модели котла и ее возможностей.

Недельный программатор

Более продвинутое устройство. Имеет более широкие функции и возможности для управления внутридомовым климатом. Можно выбрать как уже предустановленный режим, так и настроить его самостоятельно. Цикл задается на неделю и, соответственно, еженедельно повторяется. Наиболее часто используется подключение по радиоканалу.

Устройства различаются по дизайну и цвету, поэтому можно выбирать программатор под свой вкус и интерьер, что тоже является небольшим, но приятным плюсом.

Принцип работы автоматики независимой от электросети

Подобные устройства для контроля могут быть, например, механизированными или целиком механическими, то есть не нуждающимися в электричестве, но регулировка автоматики газового котла обеспечивается частично при помощи человека. Конечно, в полном смысле слова такие устройства нельзя называть автоматикой, но роль человека здесь сведена к минимуму.

Все функции такой автоматики контролируются и обеспечиваются за счет качественных изменений в деталях самого прибора под воздействием различных температур. Как ни странно, при всем многообразии, удобстве и простоте электроники, многие решают пользоваться именно механическими устройствами.

Возможно, здесь играет особую роль цена, которая в разы меньше, но более важно, что таким приборам не стоит бояться отключения электричества, какие-нибудь перепады в электросети и не нужно дополнительных аксессуаров, например, стабилизатора напряжения.

Автоматика безопасности для газовых котлов

Принцип работы простейший: человек выставляет самостоятельно необходимую температуру, при помощи регулятора с градуированной шкалой. Внутри котла есть термопара, которая удлиняется при нагревании и уменьшается при охлаждении. Термопара, представляющая из себя стержень, тем самым воздействует на внутренний клапан котла и регулирует подачу газа. По примерно такому же принципу может работать, например, датчик тяги, который устанавливается в дымовом колпаке.

По всем нормативным документам любые средства автоматики для газовых котлов и установок должны останавливать их работу и прекращать подачу топлива в различных, потенциально опасных ситуациях:

• Погасло пламя в запальнике
• Высокое давление в трубопроводе
• Наоборот слишком низкое давление в трубопроводе
• Малая тяга в дымоходе

Данные эпизоды могут привести к сильной загазованности помещения, что очень опасно. Поэтому автоматика безопасности должна быть установлена на всех котлах как нового образца (уже встроена заранее), так и старого (путем дополнительной установки). Иногда проще и дешевле купить новый котел, с уже встроенной автоматикой, чем производить монтаж системы на старых моделях.

Зарубежные и отечественные производители используют одинаковый принцип при конструировании системы автоматизации котла. Хотя, конечно, устройство внутри может довольно сильно отличаться. Наиболее простыми и надежными считаются автоматические газовые клапаны.

Каждая составляющая расположена в одном корпусе конструкции, а к нему в свою очередь подключены трубопровод газа, трубка от датчика тяги и температурные датчики. Внутри установлен специальный электромагнитный клапан небольшого размера, который по умолчанию является «закрытым“.

Электромагнитный клапан газового котла — основной и один самых главных и необходимых элементов для автоматизированной системы газовых котлов. Представляет собой гидравлическое электроустройство, которое перекрывает или же открывает проход потоку газа, путем передачи электричества, получаемого от электропитания на катушку клапана.

Благодаря силам электромагнитной индукции, сердечник, который напрямую связан с клапаном, втягивается в катушку и закрывает отверстие для подачи газа, либо открывает его, соответственно.

Кроме того, текущие автоматические системы безопасности газовых котлов, давно не ограничиваются только запуском и выключением котла, пуском и перекрытием потока газа, они еще очень эффективно используются для диагностики работы котла, его состояния, а также управления, непосредственно, самой работой газового котла отопления.

Казалось бы, что подобные системы должны быть сложны в эксплуатации и устройстве, но это совсем не так. Автоматические системы имеют относительно простое устройство, кроме того, они уже, как правило, заранее встроены в котел, потому как эксплуатация котла без системы автоматизации безопасности (даже самой простой) может привести к фатальным последствиям, вплоть до взрыва газа.

Использование автоматики безопасности, решает огромный спектр проблем и позволяет вам не только эксплуатировать котел со спокойным сердцем, но и гарантирует исключение каких-либо непредвиденных ситуаций.

Стоит учесть и климатические условия, в которых используется котел.

Например, на постсоветском пространстве актуальна будет именно та система, что наиболее адаптирована к нашим условиям. Такие устройства предлагают, например, многие российские производители. Притом отечественное производство может вполне составить конкуренцию иностранным компаниям, выпуская действительно качественную и, в целом, достойную продукцию.

Самое главное, что вы сможете спокойно использовать свой котел, вам не потребуется следить за ним постоянно, все за вас сделает автоматика, которая в некотором смысле является даже более «чуткой», чем любой человек.

Современная система автоматизации для газового котла имеет огромную роль в обеспечении безопасной и простой эксплуатации отопительных устройств как в больших котельных, так и в частных домах. Обходится без нее опасно и невозможно. Большим успехом пользуются как иностранные, так и отечественные разработки, поэтому доступен широкий выбор под каждую конкретную ситуацию.

Если вам необходимо подобрать надежный и безопасный газовый котел, то вы можете сделать это на нашем сайте. Не забывайте, что система автоматики наиболее важный элемент для всей системы отопления в целом, ведь ваша безопасность во многом зависит именно от нее.

17.07.2017

Возврат к списку

Автоматика для газовых котлов отопления, принцип работы и устройство

Газовые котлы в настоящее время являются наиболее востребованными системами для отопления коттеджей, частных загородных домов, к которым подведены сети газоснабжения. Зачастую монтажные организации предлагают установку именно газовых котлов при необходимости снабжения жилья отоплением.

И это не удивительно, ведь газ является самым доступным, дешевым топливом. В то же время современная автоматика для газовых котлов способна обеспечить абсолютную безопасность эксплуатации отопительной системы.

Устройства автоматической регулировки работы газовых котлов

Новейшие модели котлов оборудуются целой массой элементов для обеспечения работы отопительной системы в автоматическом режиме. Данные составляющие направлены, в первую очередь, на поддержание стабильной работы оборудования без участия пользователя.

Автоматика для котлов обеспечивает:

• безопасное функционирование отопительной системы;
• автоматическое включение-выключение оборудования;
• удобное управление функциями отопительного агрегата.

Арматура

Газовая арматура представляет собой функциональное приспособление для обеспечения работы бытовых систем отопления, которое отвечает на команды схемы управления котлом.

Активизация регуляторов газовой арматуры задействует процессы остановки-пуска оборудования котла, а также корректирует мощность системы.

Главным же предназначением газовой арматуры выступает обеспечение безопасного функционирования.

Клапаны

Клапаны – элементы котлов со встроенными горелками. Основная задача этого вида автоматики на газовый котел заключается в открытии и остановке подачи газа на горелки.

Управление данными элементами отопительной системы может осуществляться механическими способом либо электронными приборами в зависимости от типа котла.

Реле максимального давления

Релейная автоматика направлена на защиту системы от возможного перегрева или выхода из строя при неконтролируемом росте давления на горелках. Отсутствие реле ведет к увеличению уровня факела и постепенному прогоранию внутренней камеры котла.

Такая автоматика для газовых котлов отопления основана на последовательном подключении к электрической цепи реле минимального давления. Срабатывание одной из систем релейной автоматики приводит к автоматическому отключению котла.

Реле минимального давления

В целях обеспечения безопасности при эксплуатации газовых отопительных систем широко применяется автоматика в виде реле минимального давления. Элемент автоматики выключает котел при падении давления в системе до уровня ниже того, который заранее устанавливается специалистами. Значение границ показателей давления можно изменять в настройках котла.

Конструкция такой автоматики безопасности для газовых котлов представляет собой мембрану, которая воздействует на целую группу контактов. При падении давления в системе мембрана перемещается специальной пружиной, после чего происходит переключение электроконтактов. Результатом становится разрыв электрической цепи, которая и управляет работой котла.

Как только показатели давления в системе восстанавливаются к прежнему значению, устройство возвращается в исходную позицию. Происходит переключение контактов в обратную сторону, и котел вновь возвращает способность к запуску.

Термостат

Термостат представляет собой сравнительно несложное электромеханическое приспособление.

Главное предназначение данного элемента автоматики газовой отопительной системы заключается в поддержке заданных параметров температуры теплоносителя.

Благодаря наличию термостата становится возможным ограничение температурных показателей до минимального и максимального уровня.

Контролер

Автоматика на газовые котлы предполагает наличие электронных приспособлений для реализации довольно сложных алгоритмов управления в виде специальных контролеров. Согласно функциональности и возможностям существуют различные виды контролеров. Однако все они обязательно содержат датчики давления и температуры.

Если говорить о классификации контролеров, то здесь различают устройства по алгоритму и объектам управления, коммуникативным возможностям, средствам интеграции с отопительной системой.

Принцип работы энергозависимой и энергонезависимой автоматики

Автоматические устройства, которые служат для контроля над рабочими процессами газовых котлов, согласно принципу функционирования разделяют на несколько типов:

• энергонезависимые – механическое устройство реагирует на изменение температуры теплоносителя;
• электронные – приборы, что работают на энергии внешних источников (от общей электросети либо генератора).

Механические типы автоматики на газовые котлы отличаются некоторыми преимуществами. Здесь можно отметить доступную стоимость, особую простоту конструкции, возможность автономной эксплуатации вне зависимости от наличия электропитания.

Понять, как работает автоматика механического типа несложно. После розжига горелки вручную в действие вступает термостат, что реагирует на изменение состояния теплоносителя. При понижении температуры воды, термостат высвобождает подачу газа на главную горелку и перекрывает напор при достижении верхнего допустимого показателя ее нагрева. Встроенный терморегулятор обладает металлическим стержнем, который удлиняется либо сокращается при изменении температуры воды. Открывая или перекрывая клапан, устройство корректирует подачу газа к горелке котла.

В свою очередь, энергозависимая электронная автоматика на котлы предполагает наличие микропроцессорного блока, который управляет работой электромагнитных клапанов. Нажатием нескольких кнопок на специальном дисплее пользователь может задать необходимые режимы работы отопительной системы. За соблюдением заданных параметров здесь следит электронное устройство регулировки и контроля.

Типы газовых котлов

В зависимости от разных критериев, газовые котлы можно разделить на виды.

По способу монтажа

Согласно способу установки выделяют навесные и напольные модели газовых отопительных систем.

Настенные варианты удобны с точки зрения возможности реализации оригинальных дизайнерских идей. Напольные системы менее удобны в плане экономии свободного пространства, однако обладают большей мощностью в сравнении с первыми.

Конструкция напольного типа представляет собой довольно массивное устройство с чугунными теплообменниками. Монтируют напольные котлы преимущественно в отдельных помещениях. Для квартир такой вариант выглядит не слишком привлекательным. Поэтому устанавливают их в основном владельцы частного жилья.

Среди напольных моделей котлов выделяют также системы с надувными и атмосферными горелками. Последние, как правило, работают практически бесшумно благодаря горелкам, расположенным в средине корпуса. Принцип работы такого оборудования предполагает выведение продуктов горения наружу через дымоход благодаря естественной тяге.

Атмосферные газовые котлы более выгодны по сравнению с агрегатами, которые отличаются наличием надувных горелок в плане эффективности и расхода топлива. Согласно стоимости такие котлы в среднем дешевле на 40-50%.

Функциональность

Согласно функциональным возможностям выделяют одноконтурные и двухконтурные газовые отопительные системы. Если установка котла производится лишь для отопления помещения, в таком случае достаточно одноконтурного агрегата. При необходимости организации горячего водоснабжения предпочтение следует отдавать двухконтурным котлам.

Преимущества газовых котлов

Газовые системы отопления обладают следующим рядом достоинств:

1. Автоматика обеспечивает стабильность работы и простоту эксплуатации отопительного агрегата.
2. Газовые котлы быстро окупаются в связи с эффективной работой и невысокой стоимостью топлива.
3. Способны обогревать внушительные площади помещений.
4. Принцип работы рассчитан на действительно продолжительный срок службы.
5. Демонстрируют высокие показатели КПД.
6. Не заставляют пользователя следить за уровнем пламени. Газ подается непрерывно, а в случае затухания горелки автоматика для газовых котлов отопления сообщает об этом системе и возобновляет горение.
7. Котел отдает больше энергии, чем потребляет сам.

Как подобрать автоматику для газовых котлов отопления

Отопительные котлы, работающие на газе, – это устройства, отличающиеся повышенными свойствами опасности. Если такое устройство неправильно эксплуатируется, то это может стать причиной таких неприятностей, как:

• стихийное возгорание, влекущее за собой пожар;
• люди могут отравиться угарным газом;
• может произойти газовое отравление из-за утечки;
• также может произойти взрыв.

Для предупреждения таких опасных ситуаций, которые могут повлечь за собой человеческие жертвы, все процессы, которые проходят в отопительных котлах, ставятся под контроль автоматики. Автоматика для газовых котлов осуществляет неусыпный контроль над тем, чтобы все системы работали четко и налажено.

Все установки, который обеспечивают теплом дома и помещения и работают при этом на природном газе, сертифицируются только в том случае, если имеют высокий класс безопасности, а это достигается только за счет того, что используется автоматика для газовых котлов отопления.

Что такое автоматика для газового котла

После того, как происходит запуск газового котла, контроль над его работой возлагается на специализированное устройство, которое начинает действовать в рамках заложенной в него программы. Одним из главных пунктов применения автоматики у газовых котлов является обеспечение безопасной работы устройства. А также все модели автоматически регулируют поддержание необходимого и заданного заранее режима температуры тепла в помещениях.

По своим функциональным возможностям автоматика на котлы газовые делится следующим образом:

1. устройства, которые энергозависимые;
2. устройства, в которых энергозависимыми являются приборы контроля.

В первом типе используются модели, которые требуют электрической энергии, они имеют довольно простую конструкцию и работают по принципу остаточности. От датчика, который контролирует температуру, называемого еще термодатчик, поступает импульсный сигнал, а клапан, работающий по электромагнитному принципу, следуя указаниям такого сигнала, закрывается и открывается, тем самым либо прерывая подачу газа, либо, наоборот, ее провоцируя.

Ко второму типу относятся энергозависимые устройства, работающие, исходя из свойств физически применяемого вещества, того, которое циркулирует внутри контура самого прибора.

Когда вещество нагревается, оно, расширяясь, создает внутри самого агрегата давление, которое повышается. А также, под влиянием повышенного давления, приходит в действие сам котел, который работает на газе. Когда понижается температура, соответственно, происходит сжимание, и цепочка работает в обратном действии.

Какой принцип действия у автоматики

Если взять к рассмотрению, по какому принципу работает система безопасности прибора, то из этого будет сделан однозначный вывод – основные моменты всего устройства конструкции – это:

• предохранительный клапан;
• основной клапан.

Именно они ответственны за то, что прекращается подача газа в рабочую камеру. Они же и открывают доступ топлива. На этом принципе выстроена вся автоматика для газовых котлов.

Разница же наблюдается только в том, что есть наличие функций, идущих, как дополнительные в работе приборов, которые снабжены автоматической регулировкой.

То есть само устройство работает за счет того, что взаимодействуют оба клапана.

В основном, все системы функционируют по следующей схеме:

1. Регулятор ставится в положение, необходимое для того, чтобы начался набор температуры для отапливания помещения.
2. На датчик подается сигнал, что система заработала.
3. Отсечной и моделирующий клапаны начинают регулировать величину потока топлива. Как следствие, устанавливается та интенсивность, с которой нагревается котел.

Для того чтобы понимать, как происходят все эти внутренние процессы, необходимо рассмотреть саму конструкцию устройства автоматики для газовых котлов.

На этом пункте лучше остановиться детально, потому что тогда вопрос о том, какой котел выбрать для домашнего отопления на газе, будет более понятен. А также можно будет приобрести самую эффективную модель с высоким порогом безопасности.

Конструкция автоматики

Всю внутреннюю оснащенность автоматики для газовых котлов, которая применяется при монтировании отопительной системы, можно разделить на категории, их всего две:

• первая категория – это те приборы, которые обеспечивают безопасную и верную работу всего оборудования котла;
• вторая категория – это те устройства, которые могут значительно повысить комфорт при пользовании котлом.

Автоматика безопасности газовых котлов состоит из следующих элементов:

1. тот модуль, который обеспечивает контроль над пламенем. Он состоит из термопары и газового клапана, работающего, как электромагнитный, и перекрывающего подачу топлива;
2. также там есть то устройство, которое защищает от перегрева систему и поддерживает необходимый температурный режим, такую задачу берет на себя термостат. Он самостоятельно, по необходимости, включает либо отключает котел, в те моменты, когда температура приближается к заданным пиковым отметкам;
3. тот датчик, который контролирует тягу. Этот прибор работает на основании колебаний, зависящих от того, как изменяется положение пластины биметаллической. Она, в свою очередь, соединяется с клапаном газовым, прекращающим подачу газа на горелку;
4. также есть клапан предохранительный, который может отвечать за сброс излишек теплоносителя (например, воздуха или воды) в контуре. Некоторые производители сразу же предусматривают элемент, помогающий сбрасывать излишки.

Устройства, которые входят в систему безопасности, поделены на следующие типы:

• механические;
• и работающие от источника питания.

Они работают либо под воздействием привода и контроллера, который ими управляет, либо координируются электронным способом.

Автоматика обеспечивает пользователю более комфортный функционал, который является дополнительным:

1. автоматический поджиг горелки;
2. модуляция интенсивности пламени;
3. самодиагностические функции.

Но таким функционалом не ограничивается внутренняя конструкция моделей.

В некоторых конструктивных особенностях моделей есть такие дополнения, как отправка данных и обработка их электронной системой на оснащённом контроллерами и микропроцессорами оборудовании. Дальше происходит следующая ситуация: на основании полученных данных сам контроллер начинает регулировку команд, которые приводят в действие приводы системы автомата.

Механическая автоматика газового котла тоже требует детального рассмотрения.

1. Газовый клапан полностью перекрыт, и установка отопительная находится в нерабочем состоянии.
2. Для того чтобы запустить газовый котел механический, выжимается шайба, обеспечивающая пуск топлива и открывающая клапан.
3. Клапан под воздействием шайбы открылся, и газ потек на запальник.
4. Осуществляется поджиг.
5. После этого начинается постепенный разогрев термопары.
6. На электрический запорный магнит подается такое напряжение, которое обеспечивает его открытое положение, для того чтобы доступ топлива не перекрывался.
7. Механический поворот шайбы регулирует нужную мощность устройства газового обогрева, и топливо в нужном объеме и с необходимым давлением подходит на саму горелку. Происходит возгорание топлива, и котельная установка начинает существовать в рабочем режиме.
8. И после этого этот процесс контролирует термостат.

Как устроена система безопасности

Устройство системы безопасности в автомате для газовых котлов – это необходимый атрибут, так как под ее контролем проходят все внутренние процессы.

Автоматически регулируются следующие моменты:

• происходит регулировка давления газа;
• если значения падают ниже установленного производителем или пользователем, то перекрывается доступ топлива. Это обеспечивается за счет того, что запорный механизм опускает клапан;
• если работа модуля зависит от энергетических источников, то контроль над давлением осуществляется посредством реле, которое колеблется в зависимости от давления. Они состоят из некой мембраны, обеспеченной штоком. И когда давление стабилизируется, то мембраны принимают положение, помогающее разомкнуть контакты, обеспечивающие питание для отопительной установки. Но если давление приходит в норму, то контакты снова смыкаются, и установка работает;
• обеспечение пламени в горелке. Если пламени нет, то термопара быстро остывает и производство необходимого тока прекращается. А заслонка, работающая на электромагнитном принципе, прекращает подачу топлива на саму горелку;
• наличие необходимой тяги в том канале, который обеспечивает отвод дыма. Когда тяга уменьшается, то биметаллическая пластина от нагрева принимает другую форму. Та тяга, которая соединяла датчик и клапан, выводит из рабочего режима систему. Прекращается поступление топлива на горелку;
• наличие термостата, который следит за колебаниями температуры самого теплоносителя, циркулирующего в контуре. Почти все, отвечающие современным требованиям системы, обеспечивающие безопасность, оснащены реле и датчиками, гарантирующими контроль присутствия теплоносителя внутри контура.

Но нужно понимать, что автоматике для газовых котлов нужны профилактические осмотры специалистов, потому что даже самая хорошая автоматика может выйти из строя по многим причинам. Но если ее периодически осматривает мастер, то система должна работать безотказно.

Какие функции выполняет автоматика для газовых котлов

Функционал, который обеспечивает автоматика для газовых котлов, довольно широк. Он простирается от простого пуска и контроля до регулирования температурного режима в разных помещениях на многих уровнях. Все зависит от выбранной модели. Следует ориентироваться на то, какие требования предъявляет покупатель к установке.

Что лучше выбрать: электронику или механику

В бюджетных моделях, конечно, используется более простая система механического контроля, а в продвинутых установках все основано на принципах электронного регулирования.

Но весь вопрос заключается в том, чтобы электронная система получала бесперебойное питание, иначе можно остаться с хорошей установкой, но без тепла. Поэтому такую задачу лучше решать специалисту.

Вывод

Конечно, только пользователь решит, что для него удобнее, но производители котлов советуют для начала пригласить инженера, дабы тот оценил объемы и рассчитал, какая установка необходима. Ведь порой нет смысла монтировать огромную дорогую отопительную систему, а иногда – это непременная необходимость.

Устройство автоматики газового котла – обзор элементов

Современные отопительные приборы, использующие природный газ, высокотехнологичны и безопасны благодаря внедрению систем автоматического управления и контроля.

Автоматические следящие системы повышают эффективность работы оборудования наряду с предоставлением удобства использования, не требующего постоянного контроля человеком.

Система управления

Автоматика котла условно подразделяется на энергозависимую (электронную) и энергонезависимую (механическую).

Алгоритм и функции автоматики

Принцип работы газового котла прост. При поступлении газа срабатывает устройство электронного розжига. Загорается фитиль, который затем горит постоянно – автоматика не подаст газ, если он не горит.

От него возгорается горелка – нагревательное устройство. Горелка нагревает теплоноситель (воду) до требуемой температуры. Как только вода нагреется, автоматика отключает горелку. При падении температуры воды термостат выдаст сигнал на клапан, и газ начнет поступать. Горелка запустится опять и так далее.

Сегодня нагреватели получают системы, в перечень функций которых входит автоматическое обеспечение:

• Безопасности.
• Бесперебойности – автоматического включения и выключения.
• Управления по разнообразным критериям – по времени, температуре на протяжении суток и другим параметрам.

Схема автоматики для газового котла

Компоненты, устройство автоматики и набор сенсоров котла различны, но в любом случае они соответствуют базовым требованиям надежности и безопасности. Они разделены на несколько элементных групп, выполняющих различные функции и присутствующих в том или ином виде в составе систем управления нагревателей на газе различного предназначения:

• Газовая арматура.
• Клапаны.
• Реле давления газа и воды.
• Термостат. В схему может быть включен комнатный термостат.
• Контроллер.
• Датчик присутствия воды.
• Датчик тяги.
• Программаторы (суточные и недельные, включая, беспроводные)

Арматура

Газовая арматура

При помощи газовой арматуры или устройств, обрабатывающих на исполнение команды управляющей схемы, регулируются процессы – запуска и остановки котла, изменения расхода и направления потока газа, мощность нагревателя. Но основное предназначение – безопасность работы.

Виды арматуры:

• Запорная. В состав входят заслонки, различные клапаны и краны. Подсоединение выполняется фланцами, муфтами и штуцерами.
• Регулирующая. Для корректировки расхода методом изменения проходного сечения. Сюда относятся вентили механические и электронные.
• Предохранительная. К этому оборудованию относятся запорные и предохранительные клапаны.
• Аварийная. Сюда относятся отсечные клапаны, прекращающие подачу топлива.

Основная функция в газовом нагревателе – открытие или закрытие поступления топлива к горелке.

Реле и датчики в схеме газового котла

Любой нагреватель рассчитан на определенное рабочее давление газа. Отклонение от нормы приведет к падению производительности или прогоранию корпуса.

При падении в работу вступает реле минимального давления газа, отключающее котел.

Предельное значение регулируется во время наладки. Монтируется на входной магистрали до блока управления или перед клапаном подачи газа.

Реле минимального давления

При увеличении давления в работу вступает реле максимального давления. Устройство предотвращает возможный перегрев и разрушение горелки. Подключение выполняется последовательно в одной цепи с предыдущим реле.

Одним из самых сложных устройств в схеме автоматики газового котла считается термостат. Главное предназначение – поддерживать заданную температуру воды. Пороговые значения с возможностью регулировки.

Датчик тяги выполняет важную функцию – отслеживает процесс вытяжки продуктов горения.

Если что-то идет неправильно, например, по каким-либо причинам появится обратная тяга, он отсечет подвод газа к горелке. Это жизненно важный элемент, поскольку отравление угарным газом наступает незаметно. Устанавливается в дымоуловителе над котлом.

Для случаев проблем с подачей воды предусмотрены реле минимального и максимального давления. Опасно пониженное давление. Оно вызывает закипание воды и, как следствие, приводит к попаданию воздуха в систему и перегреву котла с вытекающими последствиями. Для настройки реле используют минимальные значения температур, при которых обеспечивается функциональность котла. Реле минимального давления отключит горелку. Увеличение давления сверх номинального происходит реже, но тоже опасно. Соответствующее реле в таком случае остановит котел.

Работа возобновится только после устранения фактора, вызвавшего срабатывание. После отключения из-за увеличения давления требуется ручное включение. Для этого предусмотрена специальная кнопка отключения защиты газового нагревателя.

В редких случаях в схему автоматики включается датчик наличия воды. Его ставят в самом котле. При уровне воды ниже требуемого он не позволит автоматике запустить котел.

Контроллер

Контроллер

Контроллер или мультиблок представляет собой самую важную и самую сложную часть автоматики. Этот прибор призван реализовать алгоритм управления газового котла в зависимости от меняющихся внешних факторов. Такие устройства могут сильно различаться по функциональным возможностям.

На видео можно ознакомиться с устройством терморегулятора:

Управляющая часть или панель управления двух типов – механическая и электронная. В первом случае параметры задаются с помощью «крутилок», а во втором – при помощи кнопок, иногда даже сенсорных.

Контроллеры отличаются рабочими алгоритмами, способами соединения с котлом, другими параметрами и возможностями, но обеспечивают легкость считывания информации, световую сигнализацию режимов и отказов.

В конструкцию прибора обязательно входят температурные сенсоры, датчики давления, тяги и фильтры. Элементы объединены в едином корпусе, к которому подсоединена трубка подачи газа. У прибора есть входящая от датчиков капиллярная трубка, трубка подвода газа к фитилю и кабель подключения элемента воспламенения.

Вконтакте

Facebook

Twitter

Одноклассники

Автоматика газового котла | LAZY SMART

При выборе газового котла для отопления загородного дома или коттеджа необходимо учитывать много факторов: площадь дома, который необходимо отапливать, количество контуров, предполагаемый расход горячей воды (в случае с двухконтурным котлом), возможность подключения контура тёплых полов и т. д. Кроме того, одним из важнейших аспектов, который нужно принимать во внимание при выборе котла, является автоматика, установленная в нём. В данной статье мы разберём основные функции систем автоматики, которыми обладают современные котлы. Это поможет Вам понять, что же на практике делают эти функциональные модули, что из этого действительно нужно именно вам, а что не стоит того, чтобы переплачивать за это лишние деньги.

Все узлы автоматики газовых котлов можно условно разделить на две группы:

• Защитная автоматика
• Автоматика для удобства

Защитная автоматика

Узлы автоматики из первой группы, как видно из её названия, предназначены для защиты котла и помещения, в котором он установлен. Эти устройства прекращают подачу газа в случае возникновения аварийной ситуации.

Газ-контроль

Обычно под этим понимается «контроль наличия пламени» горелки. При затухании горелки подача газа должна быть прекращена. Эта базовая функция защиты, которая присутствует во всех котлах.

Этот модуль автоматики состоит из двух узлов: клапана подачи газа и термопары (рис. 1).

Рис. 1 Термопара и электромагнитный клапан

Термопара – пассивный датчик температуры, т.е. не требует внешнего питания. Она представляет собой два спаеных проводника из различных металлов (рис 2.). При нагреве места спайки в проводниках наводится термо-ЭДС, проще говоря, возникает небольшое напряжение, достаточное для открытия электромагнитного клапана подачи газа.

Рис. 2 Принцип действия термопары

Именно поэтому при первом пуске котла нужно подержать кнопку розжига в течение нескольких секунд – время, за которое термопара успеет нагреться и на ней возникнет напряжение, достаточное для поддержания газового клапана в открытом положении.

Не путайте: в описании котла этот блок автоматики обычно называется «газ-контроль», однако правильней было бы называть эту функцию именно «контроль наличия пламени», т. к. аварийно отключать подачу газа могут и другие узлы автоматики, которые мы рассмотрим далее.

Термостат для котла

Термостат – устройство, необходимое для поддержания заданной температуры теплоносителя. Оно отключает котёл при достижении заданной температуры и включает при снижении температуры ниже установленного порога. Ручка термостата имеет несколько режимов, каждый режим соответствует своей температуре теплоносителя.

Рис. 3 Термостат

Если котёл имеет электронное управление, температура может устанавливаться с помощью терминала пользователя и отображаться на дисплее.

Термостат можно считать устройством регулирующим работу котла, однако он выполняет и защитные функции: защита от перегрева и замерзания. Это достигается наличием у термостата верхнего и нижнего пороговых значений. При достижении температуры теплоносителя верхнего аварийного порога котёл отключается во избежание перегрева. При достижении нижнего аварийного порога – котёл включается на максимальную мощность, чтобы не произошло замерзания теплоносителя.

Стоит иметь в виду, что если в перечне технических характеристик котла написано «термостат», имеется в виду наличие регулирующего термостата. Функция защиты от перегрева, есть в любом котле, даже если это отдельно не указано. А вот защита от замерзания присутствует только в тех котлах, где эта функция прописана в характеристиках.

Контроль тяги

Интенсивность тяги должна быть достаточной для полного удаления продуктов горения из помещения, в котором установлен котёл. При недостаточной тяге происходит накопление продуктов горения внутри помещения, что является опасным для здоровья человека. При срабатывании датчика контроля тяги (рис. 4) формируется управляющий сигнал на прекращение подачи газа и отключение котла.

Рис 4. Датчик контроля тяги

При установке отопительной системы тяга проверяется мастером, однако тяга может ухудшиться в процессе эксплуатации в силу многих причин (загрязнение вытяжной трубы и т.д.). Поэтому датчики в тяги являются важной составляющей системы безопасности котла.

Предохранительный клапан

Рис. 5 Предохранительный клапан

Необходим для сброса излишек теплоносителя из системы при повышении его давления выше допустимого предела. Такая ситуация возможна при резком повышении температуры воды (теплоносителя) в системе. Это может привести к повреждению котла и других узлов отопительной системы. Поэтому лучше приобрести котёл со встроенным предохранительным клапаном или установить его отдельно.

Воздухоотводчик автоматический

Во время ввода отопительной системы в эксплуатацию в неё неизбежно попадает воздух, избавиться от которого бывает достаточно сложно. Кроме того, воздух может накапливаться в системе и в процессе эксплуатации. Он препятствует нормальной работе системы отопления, создаёт шум и бурление в трубах. Воздухоотводчик (рис. 6) автоматически выпускает весь воздух, накопившийся в трубах отопления. Его нельзя назвать обязательным узлом, но присутствие его в системе сильно упрощает жизнь пользователю. Поэтому лучшим решением будет выбрать котёл со встроенным воздухоотводчиком.

Рис. 6 Воздухоотводчик

 

Автоматический переход от внешнего источника питания к автономному при отключении электропитания в сети

Эта функция актуальна только для энергозависимых отопительных котлов. При пропадании внешнего питающего напряжения питание котла может какое-то время осуществляться от резервной батареи. Автоматический ввод резервного питания особенно важен, если котёл часто остаётся без присмотра хозяев. Например, в случае с загородным домом, в который хозяева приезжают только на выходные.

После рассмотрения модулей автоматики, относящихся к первой группе, можно сделать только один вывод: не стоит экономить на безопасности. Выбирая газовый котёл, убедитесь, что в нём присутствуют все необходимые защитные функции. Если какие-то из модулей отсутствуют, а котёл где они есть стоит значительно дороже – выясните можно ли доставить эти модули в систему отопления отдельно. Возможно, это позволит вам сэкономить.

Автоматика для удобства

Ко второй группе относятся модули, которые позволяют полностью или частично избавить пользователя от участия в процессе управления котлом. Эта автоматика обеспечивает выбор оптимальных режимов работы котла, повышая его эффективность и энергосбережение.

Автоподжиг

Котёл с автоподжигом позволяет разжигать запальную горелку в автоматическом режиме. Для того чтобы разжечь котёл без автоподжига пользователю обычно приходится нажать кнопку пьезорозжига и удерживать её некоторое время, после чего запальник горит всё время. В котле с автоподжигом запальная горелка отключается, когда она не нужна и автоматически включается при необходимости. Это делает котёл экономичнее и надёжнее.

Модуляция пламени

Наличие функции модуляции пламени позволяет автоматически плавно регулировать мощность котла в зависимости от температуры, которую нужно поддерживать в помещении и текущего расхода горячей воды (в случае двухконтурного котла). Для того чтобы пользователь мог задать желаемую температуру в помещении, у котла должен быть предусмотрен механический или электронный (чаще) задатчик. Также в системе должен присутствовать датчик комнатной температуры, для обеспечения обратной связи. Подробнее про плавное регулирование в системах автоматики можно прочитать тут. Такое регулирование обеспечивает наиболее экономичный режим работы котла.

Автодиагностика котла

Модуль «Автодиагностики» собирает данные о работе всех датчиков и исполнительных механизмов котла, формирует ошибки в случае неисправности какого-то из узлов и отображает их на дисплее в виде числового кода или в текстовом виде. Например:

“Ошибка № 04 Отсутствует пламя” или “Ошибка № 06 Ошибка температурного датчика (горячая вода) “.

Модуль «автодиагностики» очень полезен при диагностике неисправностей котла. Однако этот модуль не является обязательным. Не стоит выбирать котёл с
«автодиагностикой», если это существенно увеличивает его стоимость по сравнению с аналогичным котлом, в котором этого модуля нет. В случае поломки Вам всё равно придётся вызывать квалифицированного мастера для устранения неисправности. Модуль диагностики, конечно, поможет мастеру в работе, но стоимость ремонта от этого не уменьшится.

Программатор газового котла

Рис. 7 Программатор

Программатор позволяет задать расписание режимов работы на сутки, на неделю и т.д. Это позволяет экономить расход энергоресурсов, когда это возможно. Например, полезно снижать температуру в доме днём, когда все на работе или ночью, чтобы лучше спалось. И наоборот, котёл может автоматически прогревать помещение к моменту прихода хозяев.

Внешнее управление котлом

Эта функция позволяет организовывать внешнее управление котлом, даёт возможность интеграции котла в системы типа «умный дом», организации дистанционного управления и контроля основных показателей с помощью внешнего GSM-модуля. Эта функция так же обычно предусматривает возможность подключения дополнительного оборудования (датчиков комнатной и уличной температуры, термостата, недельного программатора и т. д.). Если подключение внешнего управления не планируется, нет смысла переплачивать за эту функцию.

Вывод:

При выборе газового котла основной упор нужно сделать на наличие защитной автоматики. Покупайте котёл, в котором присутствуют все модули защиты, не стоит экономить на безопасности. А вот выбор функций для удобства использования зависит от ваших экономических возможностей. За удобство нужно платить!

---

---

Автоматика для газовых котлов отопления

Все современные отопительные установки, использующие в качестве энергоносителя природный газ, имеют высокий уровень безопасности, что достигается за счет внедрения средств автоматики. Они контролируют и управляют процессом работы отопительных агрегатов. В данном материале нами будет рассмотрена автоматика для газовых котлов от самых известных производителей, что наиболее часто устанавливается на отечественные и импортные котлы.

Функции и принцип действия автоматики безопасности

В соответствии с нормативными документами средства автоматики котельных установок должны останавливать их работу путем отсекания подачи топлива при следующих ситуациях:

• тяга в дымоходе недостаточна и возникает опасность угара;
• давление газа в подающем трубопроводе слишком низкое или наоборот, чересчур высокое;
• погасло пламя на запальнике.

Перечисленные ситуации могут привести к затуханию основной горелки и загазованности помещения, что недопустимо. По этой причине автоматика безопасности газовых котлов должна быть установлена на всех котлах старого образца, где она не была предусмотрена производителем. Хотя зачастую произвести замену отопителя обходится дешевле, нежели приобрести и поставить автоматику на старый. Кроме недопущения загазованности помещения или угара в ее функции также входит поддержание температуры теплоносителя на определенном уровне, заданном пользователем.

Чтобы понять, как работает автоматика газового котла, вкратце разберем ее устройство. Следует заметить, что как зарубежные, так и российские производители используют в своих изделиях одинаковый принцип работы, хотя конструктивно приборы могут значительно отличаться. Наиболее простыми и очень надежными традиционно считаются автоматические газовые клапаны итальянских производителей, поэтому они встречаются чаще всего.

Ярким представителем таких газовых приборов является итальянская автоматика SIT, а точнее, ее самая популярная модификация 630 EUROSIT, чье устройство показано ниже.

Устройство автоматики SIT

Все элементы конструкции помещены в один корпус, к которому подведены трубопроводы газа. Кроме этого, к прибору присоединена капиллярная трубка от датчиков тяги и температуры (термопары), газопровод питания запальника и кабель от пъезоэлемента. Внутри расположен отсекающий электромагнитный клапан, чье нормальное состояние – «закрыт», а также регулятор давления газа и пружинный клапан.

Любой автоматический газовый котел, снабженный комбинированным газовым клапаном EUROSIT или другим, запускается в работу ручным способом. Изначально топливный тракт перекрыт электромагнитным клапаном, открывающимся путем нажатия на регулировочную шайбу, после чего топливо заполняет камеры прибора и по малому газопроводу выходит к запальнику. Удерживая шайбу, нажимаем кнопку пъезоэлектрического устройства и поджигаем запальник, нагревающий термочувствительный элемент в течении 10—30 сек. Тот, в свою очередь, вырабатывает напряжение, удерживающее электроклапан в открытом состоянии, после чего регулировочную шайбу можно отпустить.

Дальше все просто, шайбу поворачиваем до необходимого деления и тем самым открываем доступ топлива к горелке, что самостоятельно поджигается от запальника. Поскольку автоматика  газовых котлов призвана поддерживать установленную температуру теплоносителя, вмешательство человека больше не требуется. Здесь принцип такой: среда в капиллярной системе при нагревании расширяется и воздействует на пружинный клапан, закрывая его по достижении высокой температуры. Горелка затухает до тех пор, пока термопара не остынет и подача газа не возобновится. Подробно работу итальянской автоматики SIT можно изучить, просмотрев видео.

Краткий обзор изделий популярных производителей

Второе место по популярности среди зарубежных газовых клапанов после «итальянцев» уверенно занимает автоматика Honeywell американского производства. Самая простая бюджетная модель комбинированного устройства работает по такому же принципу, что и EUROSIT и обладает тем же набором функций.

Под этим брендом на рынке присутствуют и другие виды автоматики для газовых котлов и прочих газовых установок с расширенными возможностями. Например, модель Honeywell VR 400 снабжена двумя клапанами с сервоприводом для работы с электронными блоками управления газовых котлов или выносными контроллерами. Прибор имеет следующие дополнительные функции:

• система плавного розжига;
• модуляционный режим работы;
• встроенный сетчатый фильтр;
• поддержание режима горелки «малое пламя»;
• дополнительные выходы для подключения реле минимального и промежуточного давления.

Учитывая условия эксплуатации в странах постсоветского пространства, не теряет своей актуальности установка автоматики на газовый котел, что адаптирована к этим условиям. Такие приборы предлагают многие российские производители, среди них заслуживают внимания комбинированные газовые клапаны Орион и автоматика САБК. Последнюю изготавливает компания «СервисГаз» (г. Ульяновск), причем ассортимент выпускаемой продукции для газовых установок очень широк.

В него входят как самые простые приборы безопасности с минимальным набором функций, так и комплекты оборудования, в которые входит несколько блоков: управляющий, силовой и газогорелочный. Продукция бренда САБК хорошо известна потребителям своей доступной стоимостью и ремонтопригодностью.

Установка САБК

Широкой популярностью пользуется и автоматика Орион, а именно модели для бытовых котлов Орион – 16 и Орион – 20. Эти 2 изделия используют в своей работе тот же принцип с термопарой, электромагнитным клапаном и пъезорозжигом, только помимо основных функций данные устройства могут поддерживать режим малого пламени горелки при достижении заданной температуры теплоносителя. Спектр их применения – газовые котельные установки мощностью до 32 кВт.

Заключение

Современная автоматика для газового котла играет значительную роль в безопасной эксплуатации отопительного оборудования, сейчас без нее обойтись невозможно. Другое дело, что более дорогие итальянские и американские приборы отличаются высокой надежностью и долговечностью, это проверено годами работы на различных водогрейных установках.

Автоматика для газовых котлов отопления

Управление современными газовыми котлами отопления немыслима без использования систем автоматического контроля. Именно благодаря им, автоматическим системам, владельцы частных домов имеют возможность оставлять свои газовые котлы без присмотра, включать и выключать их дистанционно и быть уверенными в том, что устройства работает в оптимальном режиме, самом эффективном и экономичном.

Следует отметить, что автоматика для газовых котлов в первую очередь делает их эксплуатацию безопасной, и уже во вторую очередь, удобной. Вряд ли газовые котлы отопления получили бы  такое широкое распространение, если бы не было надежных систем автоматического контроля.

Виды автоматических систем для газовых котлов отопления

Автоматика для котлов отопления бывает двух видов:

• Энергозависмой, работающей при подключении к электрической сети
• Энергонезависимой, работающей без потребления электрической энергии

Энергозависимые системы автоматического контроля различаются в зависимости от набора выполняемых функций. Наиболее простые из них обеспечивают безопасную бесперебойную работу устройства, тогда как наиболее сложные модели систем автоматики позволяют отапливать дом в соответствии с выбранными режимами эксплуатации, учитывающими целый ряд параметров. Это может быть температура окружающей среды, время суток, присутствие или отсутствие людей  в доме и многое другое.

Энергонезависимое газовое оборудование выбирают для установки в домах с нестабильно работающим электроснабжением или там, где электричества нет вовсе.

Как работает энергонезависимая  автоматика

Энергонезависимая автоматика осуществляет контроль  над следующими параметрами:

• Уровнем тяги.
• Температурой нагрева теплоносителя
• Наличием пламени

Для контроля над уровнем тяги этого в дымоходе устанавливается датчик тяги. Если разрежение в дымоходе достаточное, котел работает, если тяги нет, или дымоход задувает ветром, блокируется подача газа к газовой горелке и процесс горения полностью прекращается. Следует отметить, что контроль над уровнем тяги особенно важен при эксплуатации любого котла отопления, ведь именно от уровня разрежения в дымоходе зависит, полностью или нет будут удалены продукты сгорания и не попадут ли они, создав аварийную ситуацию, вовнутрь помещения.

Поэтому все без исключения газовые котлы отопления в обязательном порядке комплектуются датчиками тяги.

Второй важный параметр это температура нагрева теплоносителя. Для контроля над ним используется термопара,  меняющая  свой размер в зависимости от температуры нагрева  теплоносителя. Если температура воды в котле ниже номинального значения, термопара воздействует на соединительный клапан, увеличивая подачу газа в зону горения.

Если, напротив, температура теплоносителя слишком высокая, термопара передает сигнал к уменьшению подачи газа в зону горения, тем самым, исключая возможность перегрева воды в котле и ее закипания.

Еще один немаловажный аспект безопасной работы газового котла это возможность утечки газа из зоны горения. Для этого розжиг котла производится в два этапа. На первом этапе зажигается запальник, обеспечивающий нагрев термопары, находящейся в зоне горения. Подача газа и розжиг горелки возможен только при прогреве до определенной температуры термопары.

Если по какой-то причине пламя погаснет, температура термопары понизится, что приведет к блокировке подачи газа.

Простой пример: давление в газопроводе резко упало, горелка погасла, а через несколько минут подача газа была возобновлена. Если бы не было системы защиты, произошла бы утечка газа .

Энергозависимая система автоматического контроля

Энергозависимая система автоматического контроля позволяет решать все вышеперечисленные задачи, а также целый комплекс дополнительных задач. Ее основное преимущество в создании более высокого уровня комфорта.

Если энергонезависимая система исключает возможность перегрева теплоносителя и его закипание, то более «умная» энергозависимая автоматика позволяет с точностью до  градуса контролировать температуру нагрева теплоносителя, учитывая при этом температуру окружающей среды, направление и силу ветра.

В более сложных системах автоматического контроля есть возможность задавать режимы работы в зависимости от времени суток и дней недели. С помощью автоматики исключаются любые возможные аварийные ситуации. К примеру, в двухконтурных котлах отопления может быть предусмотрена система защиты от снижения температуры теплоносителя ниже минимально допустимого значения при нагреве воды для горячего водоснабжения.

Особенно, если речь идет о котлах, установленных в районах, где низкие температуры не редкость. Дело в том, что при нагреве ГВС в двухконтурном котле прекращается нагрев теплоносителя, что при длительном потреблении горячей воды может стать причиной переохлаждения отопительной системы, вплоть до ее разморозки.

Контролировать подобные ситуации и своевременно отключать нагрев ГВС по силам только системе автоматического контроля.

Перечень возможностей систем автоматического контроля газовых котлов велик, к тому же, он постоянно пополняется все новыми и новыми наработками.

Как управлять системой автоматики

Для управления энергозависимой системой автоматического контроля может быть использован дисплей, установленный на самом котле, или выносная панель управления, удаленная от устройства.  К примеру, панель может быть расположена в гостиной, тогда, как сам котел отопления может находиться  в специальном подсобном помещении.

В основе работы энергозависимой автоматики для газовых котлов лежат микропроцессоры, не удивительно, что на сегодняшний день все чаще для эффективного управления используются компьютеры, а в недалеком будущем появятся «умные» котлы отопления.

Система управления котлом: приборы и решение для автоматического управления котлом

Основное оборудование для промышленности

Котлы используются в широком спектре отраслей, таких как электроэнергетика, фармацевтика, химия, керамика, целлюлозно-бумажная промышленность. На фоне роста затрат на электроэнергию, ужесточения экологических норм и повышения осведомленности о безопасности в последнее время растут потребности в высокоэффективной работе, работе с низким уровнем выбросов, а также в безопасной и стабильной работе котлов.

Повышение эффективности и снижение выбросов котлов

Чтобы обеспечить оптимальное соотношение воздуха и топлива, исключить потери топлива и очистить выхлопные газы, требуется мониторинг концентрации кислорода в дымовых газах в реальном времени. Циркониевые анализаторы кислорода серии ZR, оснащенные датчиком кислорода с увеличенным сроком службы, способны измерять концентрацию кислорода с высокой надежностью. Анализатор дымовых газов SG700 контролирует такие компоненты выхлопных газов, как NOx, SO ₂ и CO ₂ , чтобы обеспечить работу с низким уровнем выбросов.

Безопасная и стабильная работа

Контроллер с одним контуром может использоваться для правильного распределения функций управления. Предлагая преимущества гибкости распределенных систем управления здания, простоту обслуживания, совместимость с традиционными системами и т.п., одноконтурные контроллеры серии YS1000 идеально подходят для безопасной и стабильной работы при низких затратах.

Точный контроль уровня в барабане и расхода пара при любых условиях

Для обеспечения высокоэффективной и безопасной эксплуатации котлов необходимо также точно контролировать уровень в барабане и расход пара. Датчики перепада давления серий EJA и EJX способны измерять уровень в барабане с высокой стабильностью даже в реальных условиях эксплуатации при высоких температурах и высоких давлениях. Вихревые расходомеры DY Series MV TYPE простой конструкции используют встроенный датчик для измерения массового расхода пара с высокой надежностью.

Почему стоит покупать Yokogawa?

Yokogawa предлагает широкий спектр датчиков и контроллеров, которые используются для контроля и управления котлами и вносят вклад в повышение эффективности и экологических характеристик котлов, а также обеспечение их безопасной и стабильной работы.Мы хотим, чтобы вы познакомились с датчиками и контроллерами Yokogawa, чтобы повысить эффективность и экологические характеристики ваших котлов, а также обеспечить их безопасную и стабильную работу.

Измерение уровня в барабане

Обзор и проблемы

• Барабан для измерения уровня
• Измерение высокой стабильности при значительном изменении статического давления

Решение

• Проверенный на практике кремниевый резонансный датчик гарантирует долгосрочную стабильность
• EJA: 0. 1% URL 5 лет
• EJX: 0,1% от URL 10 лет
• При любых условиях (температура, статическое давление и избыточное давление)

Льготы

• Измерение долгосрочной высокой стабильности реализовано в реальных производственных условиях

Контроль горения

Обзор и проблемы

• Безопасное и стабильное управление с низкими затратами
• Нижний уровень выбросов

Решение

• Простое программирование методом подключения функционального блока
• Каскадное первичное прямое регулирование
  — Контроль стабильного уровня при запуске котла
• Расчет контроля перекрестного ограничения
  — Воздух и расход рассчитываются таким образом, чтобы воздушный поток всегда превышал расход топлива, чтобы предотвратить неполное сгорание и взрыв
• Управление прямой связью
  — Давление основного потока и уровень питательной воды регулируются быстро в ответ на изменения в потоке основного потока

Льготы

• Сокращено время отладки
• Повышение надежности программ
• Надежное и стабильное управление по низкой цене

Измерение расхода пара

Обзор и проблемы

• Измерение расхода водяного пара
• Обычный расходомер с диафрагмой требует сложной, дорогостоящей установки и неточен

Решение

• Проточный расходомер
• Встроенный датчик температуры, цифровой YEWFLO MV тип
• Измерение массового расхода пара без дополнительного датчика / преобразователя температуры и расходомера
• Точность 2% от показания

Льготы

• Низкие затраты на установку и эксплуатацию
• Безопасная эксплуатация для уменьшения количества точек утечки
• Экономия энергии за счет точного измерения

Контроль горения

Обзор и проблемы

• O ₂ Регулировка оптимального сгорания
• Короткий срок службы датчика из-за засорения

Решение

• Сенсор с длительным сроком службы с молекулярной связью и специальным покрытием
• Прогнозирование жизни клетки

Льготы

• Снижение затрат на топливо
• Профилактическое обслуживание
• Защита окружающей среды, CO ₂ сокращение

Контроль горения

Обзор и проблемы

• O ₂ Регулировка оптимального сгорания крупногабаритного оборудования для сжигания
• Высокая стоимость установки для многоточечного измерения

Решение

• К одному преобразователю AV550G можно подключить максимум 8 извещателей
• O ₂ измерение нескольких точек, индивидуальных концентраций и средних значений

Льготы

• Точный контроль за счет многоточечного измерения
• Снижение стоимости установки

Анализ выхлопных газов

Обзор и проблемы

• Контроль загрязнения воздуха путем непрерывного мониторинга выбросов
• Высокая частота обслуживания

Решение

• Одновременное измерение до пяти компонентов, NO _x , SO ₂ , CO, CO ₂ , O ₂
• Система кондиционирования проб, снижающая затраты на техническое обслуживание
• В датчике нет движущихся частей

Льготы

• Точный контроль за счет многоточечного измерения
• Снижение стоимости установки

Технологии обязывают пользователей получать выгоду

Наша цель

Наша общая цель — удовлетворение потребностей клиентов за счет безупречной работы. Yokogawa внесла в промышленность настоящие инновации. Мы стремимся обеспечить точность, надежность и безопасность вашей производственной системы на протяжении всего жизненного цикла вашего бизнеса. Наши комплексные решения и опыт помогут вам достичь больших результатов при меньшей совокупной стоимости владения. Ниже приведены ключевые технологии, которые будут нацелены на ваше превосходство в работе.

Силиконовый резонансный датчик EJA / EJX

Путем микрообработки резонаторов непосредственно внутри монокристаллического кремниевого материала мы можем извлечь максимальную пользу из эластичности монокристаллического кремниевого материала, одновременно увеличивая чувствительность и повторяемость.Свойства резонаторов остаются неизменными во времени. Это делает DPharp идеальным датчиком давления для жестких условий промышленной автоматизации. DPharp обеспечивает стабильность, повторяемость и надежность, на которые вы можете положиться.

DY Key Technology

Технология спектральной обработки сигналов (SSP)

встроена в мощную электронику цифрового вихревого расходомера YEWFLO, обеспечивая новые функции. SSP анализирует условия жидкости внутри вихревого расходомера digitalYEWFLO и использует полученные данные для автоматического выбора оптимальной настройки для приложения, обеспечивая функции, ранее не использованные в вихревых расходомерах.

YS1000 с двумя процессорами

Благодаря конструкции с двумя процессорами, возможность ручного управления и отображение продолжается даже в случае сбоя в работе одного из процессоров. Если самодиагностика контроллера обнаруживает отказ цепи управления, контроллер может приостановить аналоговый / цифровой выход, переключиться в ручной режим и разрешить ручное управление оператору.

Циркониевые анализаторы кислорода

• Получите долгий срок службы и стабильную работу с циркониевым датчиком
• Замена сенсора проста
• Метод молекулярного связывания завершает установку платиновых электродов, а его внутреннее соединение предотвращает отделение платины от элемента из диоксида циркония для частотного анализа входного сигнала (функция SSP).
• Бессвинцовая конструкция электрода исключает отключение электричества.
• Специальное покрытие защищает платину и предотвращает повреждение датчиков.
• Для замены элементов не требуется специального инструмента.

Список устройств безопасности котла и их функций

Все котлы спроектированы с автоматическими устройствами безопасности котла для защиты оборудования и предотвращения выхода котла из строя.

Национальный совет и инспекторы сосудов под давлением (NBBI), национальное агентство по инспекции котлов, обнаружило, что большинство аварий с котлами является результатом отказа устройства отключения по низкому уровню воды.

Вторая ведущая причина — ошибка оператора / плохое обслуживание. Квалифицированные и сертифицированные специалисты по техническому обслуживанию должны регулярно проверять все меры безопасности, чтобы гарантировать их правильную работу. Ниже приводится список устройств безопасности котла и их функций.

Управление работой — Включает и выключает горелку в зависимости от желаемого давления или температуры в системе. Этот контроль использует настройку вычитаемого дифференциала, то есть точку, в которой горелка снова включается после выключения при (более высокой) рабочей уставке.

Датчик контроля воздуха для горения — Обеспечивает включение вентилятора воздуха для горения и подачу воздуха, достаточного для хорошего сгорания. В горелке пистолета он расположен в камере для воздуха непосредственно перед соплом горелки. В случае встроенной горелки переключатель установлен на передней головке, которая также служит воздушной камерой. Механизм переключателя обычно открыт и закрывается при повышении давления в самой камере нагнетания воздуха во время цикла предварительной продувки горелки. Он остается закрытым, пока работает вентилятор.

Контроль верхнего предела — Контроль избыточного давления. Установленный выше точки отключения рабочего предела, этот регулятор имеет фиксированный дифференциал, поэтому переключатель замкнут до тех пор, пока не будет достигнуто заданное значение, и он отключит питание цепи управления. В случае возникновения высокого давления или отказа рабочего управления, питание горелки автоматически отключается, и управление необходимо вручную сбросить для перезапуска горелки.

Реле низкого давления газа (LGPS) — Указывает, что в горелку подается необходимое количество газа для достижения полной подачи.Он также обеспечивает правильную скорость прохождения через отверстия горелки для правильного перемешивания. Низкая скорость может привести к попаданию неочищенного газа в карманы и стать причиной грубого или очень опасного повторного возгорания.

Реле высокого давления газа (HGPS) — Гарантирует, что горелка не перегорится и не создаст опасное состояние с высоким содержанием топлива. Этот переключатель расположен ниже по потоку от газового клапана (ов) и работает напротив LGPS. Он открывается при повышении давления выше его рабочего заданного значения, которое выше настройки низкого давления газа и выше нормального рабочего давления газа, когда достигается полная подача.

Реле низкого давления масла (LOPS) — Проверяет, достаточно ли давления для ввода. Это также помогает обеспечить надлежащее распыление топлива, чтобы предотвратить скопление масла и плохое перемешивание из форсунки.

Реле высокого давления масла (HOPS) — Дополняет реле низкого давления масла. Он работает аналогично реле высокого давления газа с настройкой выше нормального рабочего давления. Убедитесь, что в горелку не поступает избыточное количество масла, которое неправильно смешано с воздухом для горения, что приводит к чрезмерному скоплению и образованию сажи и возможному взрыву у очага пожара.

Реле контроля воздуха распыления (AAPS) — Обеспечивает полное распыление масла для более чистого ожога, воздух которого дополняет механическое распыление под давлением. Общая (воздушная) система включает сжатый воздух либо от завода, либо от встроенного компрессора, установленного рядом с горелкой.

Основные и вспомогательные отсечки при низком уровне воды — Основные средства отсечки при низком уровне воды для подачи питательной воды. Как основная, так и дополнительная отсечка малой воды защищают котел от опасных условий, отключая горелку.Часто считаются наиболее важными устройствами безопасности на котле, поскольку эти отключения могут предотвратить катастрофический взрыв у воды.

Управление насосом питательной воды — запускает подачу воды в котел в нужной точке (уровне). Этот контроль является неотъемлемой частью основной отсечки малой воды.

Сканер пламени — Проверяет и контролирует как пилотное, так и основное пламя.

Свяжитесь с нами для сертифицированного обслуживания котла

Консультации — Инженер по подбору | Управление энергетическими котлами

Ян Марчант, PE, CEM, LEED AP BD + C; С.Дуглас Верме, ЧП, CEM, CEA; Майкл Стивенс 21 сентября 2018 г.

Рисунок 3: Запасной экономайзер (внизу справа) соединен с новым заслонкой тяги (посередине справа) и новым воздуховодом рециркуляции дымовых газов (в центре). На завершающей стадии строительства.

Цели обучения

• Изучите определение энергетических котлов.
• Знать правильные нормы и стандарты, применимые к средствам управления котлом.
• Знайте важность управления тремя основными элементами, общими для всех котлов.

---

Котлы играют важную роль в обеспечении энергией производственных объектов. Большинство крупных котлов вырабатывают пар, который можно использовать для отопления зданий и технологических процессов, а также является полезным источником энергии. Горячая вода также может подаваться в объекты с помощью бойлеров.

Из-за высокой энергоемкости больших котлов необходимо принимать специальные меры для обеспечения безопасной эксплуатации. Крупный пользователь энергетических котлов также должен правильно настраивать, контролировать и обслуживать котлы, чтобы котлы работали с максимальной эффективностью.

Котельная

Согласно Кодексу по котлам и сосудам под давлением-2017 (BPVC) Американского общества инженеров-механиков (ASME), энергетические котлы вырабатывают пар более 15 фунтов на квадратный дюйм или воду более 160 фунтов на квадратный дюйм с температурой более 250 ° F. Топливные энергетические котлы бывают двух типов: водотрубные и пожаротрубные. Как следует из названия, водотрубный котел содержит нагретую жидкость внутри трубок, а дымовые газы находятся вне трубок; тепло от дымовых газов проходит через металлические стенки трубы во внутреннюю жидкость.Водотрубные котлы имеют широкий диапазон по давлению и мощности. Трубки в водотрубном бойлере обычно расположены вертикально, так что пузырьки пара, образующиеся внутри труб, поднимаются вверх и собираются в паровом барабане.

Котлы Firetube имеют трубы большего диаметра, расположенные в большом барабане. Газы горения проходят через эти трубы, нагревая воду в большом барабане. Жаротрубки расположены горизонтально, причем пар образуется снаружи трубы, поднимается в большом барабане и собирается в верхней части барабана.Котлы с дымовыми трубами обычно ограничены производительностью 200 000 фунтов / час пара и давлением 1000 фунтов на квадратный дюйм. Увеличенный вид двухтопливной горелки с низким уровнем пламени и устройством защиты от возгорания показан на рис. 1. Показанная двухтопливная горелка горит степенью ожога No. 2 масло с паровым распылением и природный газ.

Для сжигания необходимы три компонента: топливо, кислород и тепло. Все три из них должны контролироваться для эффективного управления котлом, а кислород обычно предоставляется как компонент воздуха. Скорость подачи топлива регулируется в соответствии с требованиями процесса по поддержанию температуры и / или давления в котле.Скорость подачи кислорода регулируется для обеспечения полного стехиометрического сгорания топлива. Слишком мало воздуха и не все топливо не сгорает, что приводит к загрязнению, включая опасный угарный газ и потраченное впустую топливо. Когда подается избыточный воздух, энергия тратится впустую, поскольку избыточный воздух забирает тепло у пламени. Высокие температуры пламени также вызывают реакцию азота с кислородом, что приводит к образованию оксидов азота, обычно называемых NOx. Тепло подается для инициирования горения через искру и / или запальное пламя. Как только горение установлено, оно обычно является самоподдерживающимся.

Рис. 1: Показанная двухтопливная горелка с показанными устройствами пожаробезопасности сжигает природный газ в качестве основного топлива марки No. 2 масло с паровым распылением в качестве резервного топлива. Любезность всей графики: CDM Smith

Блок управления котлом

Для безопасной и эффективной работы всем котлам требуется управление тремя основными элементами. Три элемента — это поток воды, воздушный поток и поток топлива. В паровых котлах для поддержания уровня барабана используется поток воды.Поскольку трубы являются частью котла, используемой для передачи тепла от дымовых газов воде, они подвергаются самым высоким температурам. Обеспечение их погружения в воду жизненно важно для предотвращения их перегрева и выхода из строя. Топливо и воздух регулируются согласованно, но количество подаваемого топлива является функцией тепловой мощности, необходимой для управления температурой котла или давлением пара. Затем воздух контролируется для оптимизации процесса сгорания.

Котлам, производящим насыщенный пар, необходимо только регулировать давление, поскольку температура является термодинамическим свойством насыщенного пара.На Рисунке 2 показана фотография модернизации горелки для котла насыщенного пара мощностью 50 000 фунтов / час и 150 фунтов на кв. Дюйм с новой горелкой в ​​сборе с элементами управления безопасностью горения. В этом дооснащении класс № 6 горелка для сжигания мазута / природного газа была заменена на горелку марки No. 2 горелки для перегонки жидкого топлива / природного газа с рециркуляцией дымовых газов (FGR) для снижения выбросов NOx.

Котлы с перегретым паром — особый случай, поскольку необходимо контролировать как давление, так и температуру. Бойлер управляет тремя основными функциями: насыщенный пар затем проходит через змеевики в потоке горячего газа, чтобы дополнительно повысить температуру пара.Температура конечного пара регулируется либо путем контроля количества дымового газа, проходящего через змеевики пароперегревателя, либо путем небольшого перегрева пара, а затем охлаждения до желаемой температуры путем добавления воды в паровые регуляторы, позволяя скрытую теплоту парообразования. для охлаждения пара до желаемой температуры — или в обход насыщенного пара и смешивания его с перегретым паром для достижения желаемой температуры. Во многих случаях желательно иметь как автоматическое управление, так и ручное отключение этих функций управления.На рис. 3 показан замененный экономайзер дымовых газов с новым заслонкой тяги.

Рисунок 2

Критические элементы управления должны быть заблокированы для прекращения работы котла при определенных условиях. Эти блокировки предназначены для безопасности персонала и защиты оборудования. Оборудование должно быть остановлено при потере потока воздуха для горения, аномальном давлении в топке, низком уровне воды, потере пламени, высоком или низком давлении топлива, ненормальных условиях распылительной жидкости и высокой температуре и / или давлении пара.Блокировка должна отключать оборудование независимо от того, является ли основная функция управления автоматическим или ручным управлением. Защитная блокировка должна быть сброшена вручную после определения и устранения причины неисправности.

Коды и требования

Основными правилами управления котлами являются ASME CSD-1-2015 «Органы управления и предохранительные устройства для автоматических котлов» и NFPA 85: Код опасности для котлов и систем сгорания, в настоящее время издание 2015 года.CSD-1 распространяется на котлы производительностью до 12,5 млн БТЕ / ч. Нижний предел объема энергетических котлов — 400 000 БТЕ / час; обсуждение элементов управления в CSD в этой статье ограничено этим диапазоном. Для котлов мощностью 12,5 млн БТЕ / ч и более регулирующим кодом является NFPA-85. Многие местные и международные кодексы включают в себя части этих двух кодексов.

Следующее обсуждение подчеркивает многие требования, содержащиеся в кодах. См. Коды исключений и, в некоторых случаях, более строгие требования, чем те, которые описаны в этой статье.

Часто игнорируемые требования к средствам управления котлом — это подключение внешних устройств, не снабженных средствами управления, предоставленными производителем. Один из них — это требование блокировки котлов с источником воздуха для горения. Впускные заслонки или вентиляторы воздуха для горения не являются неотъемлемыми компонентами системы управления, часто поставляемой изготовителем горелки. Еще один внешний элемент управления — дистанционный выключатель. Это требование определено в CSD-1 CE-110 (b). Эти элементы, внешние по отношению к средствам управления горелкой / котлом, требуют, чтобы технический инженер включил эти требования к интерфейсу в проектную документацию.

Рис. 4: Клапан регулирования давления газа и расходомер показаны как часть газовой рампы для модернизации горелки.

Отключение при низком уровне воды настолько критично для паровых котлов, что требуются два отдельно расположенных устройства. Одно из устройств может быть автоматическим, позволяющим перезапустить котел при восстановлении уровня воды. Это устройство работает на более высоком уровне воды. Устройство, настроенное на минимальный уровень воды, представляет собой устройство ручного сброса, требующее от оператора подтверждения наличия достаточного количества воды в бойлере для сброса устройства вручную. Уровень воды также отображается визуально, обычно с помощью стеклянного указателя водяного столба. Устройства должны быть конвейер без запорной арматуры.

Для котлов с принудительной циркуляцией требуется один или несколько методов определения достаточного расхода воды через котел. Расход можно измерить с помощью расходомера или определить по разнице температур воды на входе и выходе из бойлера.

Для паровых котлов также требуется реле высокого давления. Этот выключатель прерывает подачу топлива в котел в случае высокого давления.Это давление должно быть ниже максимально допустимого рабочего давления и настройки предохранительного клапана. Это устройство сбрасывается вручную. Устройство устанавливается без клапанов, которые могли бы изолировать его от внутреннего давления котла. Звуковая и визуальная сигнализация котельной рекомендуется для устройств управления отключением высокого давления для котлов, подпадающих под действие ASME CSD-1.

Для водогрейных котлов

также требуется предохранительный выключатель по высокой температуре. Этот переключатель прерывает подачу топлива в котел в случае высокой температуры.Этот предел высокой температуры ниже максимально допустимой температуры оборудования. Для каждого котла в системе требуется отдельный выключатель. Это устройство сбрасывается вручную. Устройство устанавливается без клапанов, которые могли бы изолировать его от котловой воды, имеющей рабочую температуру.

Топливные поезда

Топливные поезда должны соответствовать требованиям ASME CSD-1 и NFPA 85. Государства и страховые компании могут иметь дополнительные требования к топливным поездам, которые превышают коды ASME и NFPA.Некоторые из этих требований включают двухблочные и выпускные клапаны на газовых рампах. Если воздух смешивается с газообразным топливом (например, смесью пропан / воздух, поступающей от местных коммунальных предприятий, свалок или газа из метантенка), в газовой рампе может потребоваться пламегаситель.

Двухблочный и выпускной клапаны предназначены исключительно для обеспечения безопасности работы. Когда горелка не работает, выпускной клапан открыт, а два запорных (запорных) клапана закрыты. Когда горелка работает, выпускной клапан закрыт, а два запорных (запорных) клапана открыты.Такая конструкция предотвращает попадание газа в камеру сгорания в случае утечки из газового клапана выше по потоку. Если несколько котлов работают параллельно, топливные линии на каждом отдельном котле должны иметь ручное отключение от общего источника топлива. В установках с несколькими котлами, в которых работает более одного котла, рекомендуется иметь главный пульт управления котлом (MBCP). Этот MBCP обеспечит автоматический переход на опережение и выбор работающего котла (ов). Также рекомендуется, чтобы отдельные котлы имели собственные панели управления котлом с ручным переключателем для местного и дистанционного управления (через MBCP).

Газовая рампа и все ее компоненты требуют одобрения страхового агентства, которое обычно прилагается к котлу и / или горелке его производителем. Марка и модель этих компонентов должны быть воспроизведены в случае замены, чтобы получить разрешение андеррайтера. Газовые рампы, разработанные и изготовленные по индивидуальному заказу, могут использоваться для конкретных целей. Однако компоненты и средства контроля должны быть проверены и утверждены органом андеррайтинга. Установленная система также должна быть проверена инспектором андеррайтингового агентства до того, как топливная рампа будет введена в эксплуатацию.

Все эти дополнительные аксессуары создают дополнительный перепад давления в поезде. Это может потребовать проектирования для более высокого давления на входе в газовую рампу или определения трубы и газовой рампы большего размера для достижения номинальной мощности котла. Регуляторы газа обычно требуются для дросселирования входящего давления газа до приемлемых пределов. Они увеличиваются в размерах при увеличении габаритов газовых рамп и газа более низкого давления. Для вентиляционных клапанов и, как правило, газовых регуляторов требуется выпускной трубопровод снаружи здания.Некоторые производители котлов предлагают газовые регуляторы «без вентиляции» с газовой магистралью в качестве опции для конкретных применений. Это снижает затраты на рабочую силу и материалы для вентиляции регулятора. На Рисунке 4 показана установка новой газовой рампы для модернизации горелки.

В тендерной документации необходимо указать и / или показать эти элементы таким образом, чтобы подрядчики имели реалистичные размеры, количество материалов и устройств, а также длину вентиляционных трубопроводов. Специалист также должен быть осторожен, чтобы не указать подробные сведения об этих аксессуарах на собственном языке в публичном контракте.Специалист должен согласовать аксессуары, необходимые для конкретной газовой рампы, со страховым агентом владельца и указанными производителями котлов, чтобы получить этот баланс информации.

Важно отметить, что требования Международного кодекса топливного газа-2018 (IFGC) заканчиваются на входе в газовую рампу. Трубопровод топливного газа, в который входит пилотное топливо, может быть предоставлен другим подрядчиком, чем подрядчик, который поставил котел. Если это так, разграничение объема должно быть четко указано в тендерной документации.

Перед заправкой топлива в энергетический котел топку необходимо продуть. Большинство котлов требуют наличия воздуха для горения для запуска котла и для обеспечения возможности основного розжига. Затем, в зависимости от типа используемого пилота, вводится топливо. Для большинства типов воспламенения пламя должно образоваться в течение 4 секунд — если пламя пропадает более чем на 4 секунды, источник топлива прерывается. Допустимое время закрытия топливного клапана от 1 до 5 секунд определяется теплопроизводительностью горелки.

Котлы мощностью более 2,5 млн БТЕ / ч требуют блокировки с ручным сбросом на пропадание пламени и потерю воздуха для горения. При потере мощности управления требуется ручной сброс. Большинство производителей котлов / горелок требуют использования цикла последующей продувки и цикла предварительной продувки в случае потери электроэнергии, прерывания подачи топлива или при переключении на вторичный или третичный источник топлива. Панель управления котлом, которая содержит все органы управления котлом, за исключением органов управления безопасностью горения, показана на рисунке 5.

Рисунок 5: Панель управления котла содержит все органы управления котлом, за исключением органов управления безопасностью горения. К существующим регуляторам котла были добавлены регуляторы частотно-регулируемого привода вытяжного вентилятора и заслонки рециркуляции дымовых газов.

Горелки

, работающие на жидком топливе, должны соответствовать стандарту UL-296 для масляных горелок, стандарту UL-726 для агрегатов масляных котлов или стандарту UL-2096 для коммерческих / промышленных газовых и / или масляных агрегатов с оборудованием для снижения выбросов.Для масляных горелок, требующих распыления воздуха или пара, необходимо контролировать давление в этих средах. Котлы, требующие предварительного подогрева масла, также требуют контроля температуры.

Проверка пламени для масляных горелок также требуется, хотя допустимое время возникновения и отказа пламени немного больше, чем для газовых котлов, в зависимости от типа розжига и мощности горения. Блокировки воздуха для горения аналогичны блокировкам газовых агрегатов.

Для больших котлов мощностью более 12,5 миллионов БТЕ / ч должны генерироваться аварийные сигналы, чтобы уведомить операторов об опасных условиях и отказах оборудования или эксплуатационных отказах.Сигнализация должна быть звуковой и визуальной. Звуковой сигнал может быть отключен, пока состояние нарушения все еще существует, но визуальная индикация должна оставаться до тех пор, пока состояние нарушения не будет восстановлено до нормального.

Усовершенствования выбросов в существующем котле часто изменяют характеристики пламени. Защита горелки от пламени должна быть повторно проверена, чтобы убедиться в пределах измененного пламени. Для котлов, работающих на нескольких видах топлива, датчик (и) пламени должен правильно определять пламя используемого топлива.

Инспекция

Еще одна важная организация, регулирующая управление котлами в Национальном совете инспекторов котлов и сосудов под давлением (NBBI). Этот важный совет контролирует стандарты для строительства, монтажа, ремонта котлов и вспомогательного оборудования для котельных. Их стандарты используются всеми инспекторами котлов, как государственными, так и частными, для инспекции котлов и котельных.

NBBI наблюдает за строительством, испытаниями и штамповкой всех котлов и сосудов под давлением ASME в США.Предохранительные клапаны и клапаны сброса давления проходят испытания и сертифицируются бирками NBBI при производстве и ремонте.

Они постоянно обновляют многие свои стандарты, чтобы идти в ногу с новыми технологиями. Элементы котельной, такие как деаэраторы и насосы для питательной воды котла, должны выбираться в соответствии с их требованиями по давлению для строительства и выбранным давлением подачи, соответственно. Котлы, которые мы рассматриваем в этой статье, требуют проверок NBBI не реже одного раза в 2 года, а некоторые — ежегодно, чтобы получить сертификат на работу.Эти проверки могут проводиться государственными органами или страховым агентом, обычно страховыми компаниями. Все эти инспекторы должны быть сертифицированы NBBI.

Если эти проверки не завершены в отведенное время или проигнорированы, у владельца нет страховки на случай возникновения неисправности. Простая потеря работы котла может нанести материальный ущерб работе владельца. Катастрофический отказ — это финансовая ответственность перед владельцами и угроза общественной безопасности за весь ущерб и травмы, вызванные отказом.Специалист и проектировщик должны знать об этих проверках и требованиях кодекса, чтобы минимизировать ответственность клиента / владельца за счет ответственного и тщательного проектирования.

Контроль кислорода | CleanBoiler.org

Также известен как O2 Trim

Введение

Любое сгорание требует правильного количества кислорода; слишком много или слишком мало может вызвать нежелательные эффекты. Однако ошибка почти всегда преднамеренно возникает на стороне высокого давления (слишком много кислорода), потому что основным эффектом на стороне высокого давления является низкая эффективность.Слишком мало воздуха приводит к образованию окиси углерода, образованию сажи и даже взрыву, если скопившаяся сажа и другие несгоревшие вещества внезапно получают достаточно кислорода для быстрого сгорания.

Когда горелки котлов регулируются вручную на периодической основе, они обычно настраиваются на избыток кислорода около 3%, что составляет около 15% избытка воздуха. Это потому, что существует множество окружающих и атмосферных условий, которые могут повлиять на подачу кислорода / воздуха. Например, более холодный воздух плотнее и содержит больше кислорода, чем теплый воздух; скорость ветра влияет на каждый дымоход / дымоход / дымоход по-разному; а атмосферное давление дополнительно влияет на тягу.См. Температура и давление воздуха. Таким образом, настройка избытка кислорода / воздуха во время настройки предполагает, что кислорода будет достаточно для полного сгорания при ухудшении условий.

С точки зрения эффективности избыток O2 означает, что в потоке сгорания больше воздуха, чем должно быть. Этот воздух также содержит влагу, и все это нагревается, а затем теряется в штабеле. Количество избыточного O2 примерно прямо пропорционально потерянной эффективности; то есть 3% избытка O2 означает падение эффективности на 3%.

Хотя возможно контролировать и регулировать горелку ежедневно, это непрактично. Автоматические системы O2 постоянно контролируют дымовые газы и регулируют подачу воздуха в горелку. Обычно они называются «O2 Trim Systems».

Операция

Электронный датчик вставлен в дымоход котла, рядом с котлом, перед заслонками или другими источниками утечки воздуха в котел или дымоход. Датчик подключен к контрольной панели, которая измеряет кислород и посылает сигнал на регулирующую заслонку на подаче воздуха в горелку.

Из технического описания Hays Cleveland OXY-MIZER ™:

OXY-MIZER ™ поставляется в виде комплекта, включающего зонд, электронику DPM, соединительный кабель (зонд к электронике), панель расхода (калибровки) и один калибровочный газ. Датчик имеет точность ± 2% чистого избыточного кислорода и время отклика в пределах одной секунды. Показание сбоя датчика превышает 16%, тогда как другие менее точные и стабильные датчики не дают 0%. Показания отказов OXY-MIZER ™ устраняют путаницу между отказом датчика и котлами, работающими с низким уровнем избытка воздуха.Это означает настоящий безопасный контроль состояния повышенного содержания топлива в горелках.

Зонд в сборе полностью сертифицирован на месте, с регулируемой длиной вставки от 18 ″ до 24 ″ (от 46 до 61 см) для работы в дымовых газах до 1000F (538C). Датчик имеет точность ± 2% чистого избыточного кислорода и время отклика в пределах одной секунды. Его можно ремонтировать в полевых условиях с помощью стандартных комплектов. Датчик датчика включает запатентованную HAYS CLEVELAND ячейку из перевернутого оксида циркония с низковольтным нагревателем и высокотемпературным RTD.Этот датчик контролируется при постоянной температуре выше 815 ° C. Его уникальная конструкция исключает дрейф, снижает влияние загрязнения побочными продуктами сгорания и обеспечивает высокую точность, надежность и длительный срок службы, полностью превосходя датчики на основе термопар. Для этой конструкции нужен только один баллон с тестовым газом.

Блок OXY-MIZER ™ DPM ELECTRONICS доступен в корпусах для панельного или открытого монтажа со смотровыми окнами. Модульная конструкция включает встроенный терморегулятор датчика зонда.Цифровой панельный измеритель полного диапазона (от 0 до 21% кислорода) не зависит от выходных сигналов и также показывает рабочую температуру датчика. Управляющий выход 4-20 мА постоянного тока (плавно регулируемый от 0 до 1% через 0 до 21% кислорода) является стандартным, как и полностью регулируемые выходы аварийной сигнализации: аварийная сигнализация анализатора и аварийная сигнализация горючих газов.

ПАНЕЛЬ ПОТОКА OXY-MIZER ™ включает оборудование для непрерывного управления эталонным воздухом, а также калибровочным воздухом и тестовым газом. Полная первоначальная калибровка занимает несколько минут.Ежегодно следует проверять калибровку, следуя той же простой процедуре, переключая клапаны и при необходимости регулируя электронику. Для калибровки анализаторов конкурентов может потребоваться два или три баллона с тестовым газом, портативный вольтметр с расходными материалами и полулогарифмические графики выходного сигнала датчика или сложное программирование!

По словам Чарльза Роуэна, вице-президент по продажам в Hays-Cleveland:

Есть и другие преимущества установки пакета O2 Trim помимо экономии топлива.В их числе:

• Расчет эффективности сгорания для каждого вида топлива, чтобы предупредить владельца о необходимости обслуживания горелки.

• Мониторинг температуры дымовых газов и сигнализация, предупреждает владельца о загрязнении труб котла (повышение температуры на 40 градусов выше расчетной приводит к увеличению расхода топлива на 1%) и отключении из-за высокой температуры дымовых газов.

• Мониторинг и сигнализация O2 из-за низкого избытка воздуха или горючих веществ.

Существует два типа подходов к корректировке O2.

1. Одноточечное позиционирование (промежуточный вал) с помощью триммера.

2. Параллельное позиционирование (дозирование), отдельные приводы для топливного клапана (ов) и демпфера FD.

На сегодняшний день наиболее распространенным методом является параллельное позиционирование. Компоненты включают:

• Контроллер

  : он принимает входные данные от исполнительных механизмов подачи топлива и воздуха, анализатора O2, дополнительного датчика температуры дымовых газов и либо сигнал загрузки главного устройства для главного устройства, либо секвенсора задержки опережения, либо датчика давления или температуры коллектора.Контроллер будет взаимодействовать с системой управления горелкой для продувки, малого пламени, выбора топлива и других функций.

• Датчик давления или температуры котла, установлен в коллекторе.

• Анализатор

  O2, включающий в себя зонд и электронику, ремонтируемые на месте.

• Привод (ы) топливного клапана (серводвигатели). Один серводвигатель на клапан. В некоторых случаях FGR контролируется, и для этой функции предоставляется серводвигатель.

• Привод воздушной заслонки (серводвигатель).

Контроллер должен иметь стратегии, которые будут включать перекрестное ограничение и ограничение отклонения. Технология параллельного позиционирования Hays Cleveland, O2 основана на контроллере станции переменного тока модели AC20-3000. Одна из систем — DirectLink ™. DirectLink ™ имеет сертификат UL 1998 и список UL 508.

Влияние избытка воздуха на КПД

Следующая таблица типична для котлов с экономайзерами и воздухонагревателями:

Избыток кислорода%	Природный газ
2. 0	83,08%
2,5	82,37%
3,0	81.68%
3,5	80.71%
4,0	79,72%
4,5	78.60%
5.0	77,31%
5,5	75,32%
6,0	74,03%
6,5	72. 01%

Оценка экономии от O2 Trim

Экономия топлива = 1,0 — (КПД при запуске / КПД)

Например: 4.5% избыток кислорода снижен до 2,0%

1,0 — (0,7972 / 0,8308) = 0,04044 = 4,04%

ПРИМЕЧАНИЕ. Поскольку некоторые котлы работают с очень высоким процентом избыточного кислорода, обычно в первый год экономия значительно выше этого. Однако большая часть этой экономии может быть связана с более разумной ручной настройкой котла, а не обязательно с установкой автоматической системы контроля O2. По данным Hays Cleveland, при правильно настроенных котлах можно ожидать экономии 2–4%.

Оценка окупаемости установки O2 Trim

Стоимость оборудования для O2 Trim незначительно зависит от размера котла. Инвестиционные затраты будут варьироваться в основном из-за требований к крутящему моменту для серводвигателей и типов анализаторов O2. Стоимость установки ОЧЕНЬ непостоянна; Ниже приведены только общие затраты на установку для «типовой» установки:

Для систем подвода O2, котлов от 100 до 600 л.с., инвестиционные затраты составляют:

• Оборудование: Контроллер в шкафу, датчик давления, анализатор O2, датчик температуры дымовых газов, серводвигатели (исполнительные механизмы) для топливных клапанов (2) и заслонка FD.Стоимость оборудования составляет от 10 000 до 11 000 долларов.

• Установка: от 5000 до 7000 долларов.

• Услуги по запуску и обучению: от 2500 до 4000 долларов.

Для O2 Trim Systems, котлов от 600 л.с. до 100 000 фунтов в час, инвестиционные затраты составляют:

• Оборудование: Контроллер в шкафу, датчик давления, анализатор O2, датчик температуры дымовых газов, приводы топливных клапанов (2) и заслонка FD. Стоимость оборудования составляет от 11 000 до 17 000 долларов США.

• Стоимость установки составляет от 7000 до 12000 долларов.

• Услуги по запуску и обучению: от 2500 до 4000 долларов.

Источник: Чарльз Роуэн, вице-президент по продажам в Hays-Cleveland 3/2005;

Пример: предположим, что котел мощностью 500 л.с. с потребляемой мощностью 20000000 БТЕ, работающий 8000 часов в год с коэффициентом нагрузки 50%, может сэкономить очень консервативные 2% при установке системы регулирования O2:

20 MMBTU x 8000 часов x 50% x 2% = 2560 MMBTU или 2,560 MCF природного газа в год

Если стоимость природного газа составляет 7 долларов США.00 за MCF, 2,560 x 7 долларов США = 17,920 долларов США в год

Срок окупаемости составит 1-2 года, в зависимости от затрат на установку

Обратите внимание, что если бы экономия составляла 4%, окупаемость могла бы упасть до менее чем одного года.

Hays Cleveland O2 Trim System установлена ​​на 2 котлах с дополнительными системами SCADA, включенными в общий шкаф управления.
Фотография любезно предоставлена ​​Hays Cleveland.

Дополнительная информация

Температура и давление воздуха

Подача воздуха

Регулятор тяги выхлопных газов

Заслонки вентиляционные

Производителей

Hays Cleveland
1903 South Congress Avenue
Boynton Beach FL 33426
Телефон: 561-734-9400
Факс: 561-734-8060

1111 Brookpark Road
Cleveland, OH 44109
Телефон: 216-398-4414
Факс: 216-398-8558

Зайдите на их сайт www.hayscleveland.com

Системы автоматизации котлов

Кливер-Брукс Хок

Источник: Текст составлен Бобом Феганом на основе информации с веб-сайтов производителя, на которые есть ссылки и ссылки выше 2-2005; изображения продуктов с веб-сайта Hays Cleveland, ссылка на который указана выше; Фото установки от Hays Cleveland; Таблица избыточного воздуха и формула оценки экономии из Справочника по энергоэффективности CIBO 1997 г . ;

15 способов повысить КПД котла на вашем предприятии

Один из самых простых способов снизить эксплуатационные расходы для бизнеса — повысить КПД котла.Отличное место для снижения ваших счетов — это посмотреть, как давно вы выполнили техническое обслуживание котла и насколько он эффективен.

Прежде чем мы перейдем к советам по эффективности, нам нужно понять эффективность котла. Большая часть тепла, теряемого в вашем котле, приходится на дымовую трубу или котловую воду. Цель состоит в том, чтобы создать условия, которые производят минимально возможное количество дымовых газов при минимально возможной температуре. В результате повышается КПД котла.

Подумайте об этом; котел всасывает холодный воздух, нагревает его и отправляет в дымовую трубу.Идеальна более низкая температура дымового газа, потому что чем выше температура, тем больше энергии уходит с дымовым газом. С другой стороны, котельная система забирает холодную воду, нагревает ее до пара и использует тепло. Где бы мы ни теряли тепло, пар, конденсат или горячую воду, мы теряем ценные БТЕ.

Если вы арендуете котел или владеете им, вам нужно сэкономить деньги. Вот 15 простых советов, которые помогут сделать вашу котельную систему более эффективной и сэкономить деньги на ежемесячных счетах:

1. Повышение эффективности котла: снижение температуры в стекле

Понижение температуры дымовой трубы может быть таким же простым, как возврат дня / ночи.Это снижает рабочее давление паровых котлов и рабочую температуру гидравлических котлов при работе на холостом ходу ночью или в мягкие дни.

2. Установите экономайзер

Экономайзер использует отработанный горячий дымовой газ для нагрева питательной воды, поступающей в котел. Если в вашем паровом котле нет экономайзера или экономайзер не работает, это должно быть в первую очередь. Экономайзеры экономят топливо и предотвращают пагубные последствия подпитки котла холодной водой. Для серьезной экономии проверьте, подходит ли Heatmizer® для вашего котла или системы горячего водоснабжения.

3.

Регулярно настраивайте горелку

Другая распространенная проблема, связанная с эффективностью котла, — недостаточное количество воздуха. Для правильного сгорания топлива внутри котла требуется определенное количество кислорода. Если присутствует слишком мало воздуха, углерод в топливе окисляется, образуя окись углерода. Это приводит к меньшему выделению тепла, поскольку топливо сгорает не полностью, что снижает эффективность использования топлива. При низком содержании воздуха образуются сажа, дым и окись углерода, которые очень опасны.Слишком много воздуха также снижает эффективность. Дополнительный воздух поступает холодным и выходит из трубы горячим, теряя тепло.

Оптимальный процесс обеспечивает достаточно воздуха для безопасного сгорания топлива. Для этого мы измеряем необходимое количество воздуха с помощью датчика O2. Вставляем зонд в штабель, пока настраиваем горелку на оптимальный КПД. Однако в некоторых помещениях температура воздуха, поступающего в горелку, меняется в зависимости от времени года. Это требует более частой настройки горелки для максимальной экономии.

4. Установите частотно-регулируемый привод

Немногие вентиляторы или насосы для горелок существуют сегодня без частотно-регулируемых приводов. Однако, если вы не слышали о VFD или у вас есть система, которая их не использует, примите к сведению. Невероятная экономия энергии достигается благодаря концепции, известной как законы сродства для насосов и вентиляторов. Если в вашей системе есть вентилятор или циркуляционный насос, управляемый заслонкой или клапаном, ваша система тратит электроэнергию при частичной нагрузке. VFD позволяет вашей системе управлять потоком с помощью скорости вентилятора или насоса, и именно здесь происходит волшебство.

5. Повышайте эффективность котла: изолируйте клапаны

Многие предприятия снимают изоляцию с клапанов в котельной для обслуживания и никогда не кладут ее обратно, потому что это доставляет хлопоты. Тем не менее, воздействие воздуха на эти большие клапаны вызывает большие потери тепла и может сделать котельную невыносимо ГОРЯЧЕЙ. Изоляция этих клапанов съемным одеялом Heatmizer® может значительно сэкономить и повысить комфорт котельной. Одеяла также снижают риск ожогов, при этом обеспечивая легкий доступ для обслуживания.

6. Очистите камин

Со временем сажа может накапливаться на поверхности топки труб котла, особенно на старом оборудовании. Этот слой сажи действует как изолятор, снижая скорость теплопередачи и увеличивая расход топлива. Из-за более низкой скорости теплопередачи горячие газы проходят, не передавая тепло воде, что увеличивает температуру дымовой трубы. Очистка и осмотр ваших котельных труб в рамках регулярного технического обслуживания котла гарантирует, что сажа остается минимальной.Это действительно улучшает общую эффективность котла.

7. Предварительный нагрев воздуха для горения

Горелка должна нагревать входящий воздух для горения пламенем. Если воздух, подаваемый в горелку, более теплый, для производства того же количества пара в котле требуется меньше топлива. Небольшое повышение температуры свежего воздуха на 40 ° F может сэкономить 1% счета за топливо. Если вы будете эксплуатировать большие котлы круглосуточно, это действительно может сложиться даже при наших исторически низких ценах на газ. В некоторых случаях воздухоподогреватель окупается менее чем за год.

Поддержание воды в котле в чистоте и отсутствии протечек требует тщательной обработки воды. Регулярно проверяйте водную сторону бойлера. Очистите грязевые опоры или грязевые барабаны, чтобы обеспечить хорошую теплопередачу от металла к воде. Накипь будет накапливаться на поверхностях теплопередачи из-за высокой жесткости воды, использования неподходящих химикатов и регулярной продувки котла. Эта накипь будет препятствовать передаче тепла, снижая эффективность вашего котла. Накипь также не даст воде охладить эти теплопередающие поверхности.При отсутствии обработки накипь может вызвать перегрев котла, что приведет к дорогостоящему ремонту котла и утечкам.

Конденсат образуется, когда пар передает тепло и конденсируется. Безответственно тратить это на продукт. Чистая вода не содержит растворенных твердых частиц или газов, и ее можно снова использовать в вашем котле. Вода уже горячая, поэтому для ее превращения в пар требуется значительно меньше топлива. Повторное использование конденсата также уменьшает количество холодной подпиточной воды, химикатов и средств обработки, необходимых для вашего котла.Наконец, повторное направление конденсата обратно в систему питательной воды может снизить затраты на очистку сточных вод и канализацию.

Для еще большего повышения эффективности котла рассмотрите возможность использования системы возврата конденсата высокого давления на крупнейших потребителях пара. Это удерживает конденсат под более высоким давлением. Конденсат не вспыхивает, поэтому вы возвращаете больше воды при значительно более высокой температуре прямо в котел. Свяжитесь со службой механического строительства, чтобы узнать, подходит ли это для вашего процесса.

Как и возврат конденсата в котел, рекуперация тепла от продувки котла может повысить эффективность котла.Клапан продувки используется для удаления котловой воды, содержащей растворимые и нерастворимые твердые вещества. Это помогает снизить уровень растворенных твердых частиц в котловой воде, чтобы предотвратить образование накипи. К сожалению, когда он удаляет горячую воду, он также тратит энергию. Установка продувочного теплообменника, расширительного бака или их комбинации может помочь восстановить часть этой энергии для вашей котельной системы. Использование рекуперации тепла для охлаждения продувки и нагрева подпиточной воды повысит энергоэффективность.

11.Регулирующая скорость продувки

Продувка удаляет загрязнения, такие как жесткость воды, из котла и необходима для поддержания чистоты поверхностей котла. Однако продувка также удаляет тепло из системы. Вода поступает в систему холодной, нагревается до температуры котла и выходит через продувку. Некоторые котельные системы имеют непрерывную продувку, которая не меняется в зависимости от нагрузки котла. Чтобы контролировать тепло, направляемое в канализацию, продувка должна быть ограничена только количеством, необходимым для контроля растворенных твердых частиц.Для серьезной экономии контролируйте растворенные твердые частицы с помощью автоматического продувочного клапана. Если регулярно продувать котел, можно сэкономить много энергии. Это также снижает риск повреждения котла накипью.

12. Уберите лишний воздух

Котлам для полного сгорания требуется избыток воздуха. Несмотря на необходимость, избыток воздуха может привести к совершенно разному КПД вашего котла. Слишком мало избыточного воздуха, и котел будет накапливать сажу и опасный угарный газ, а слишком много избыточного воздуха снижает эффективность.К счастью, существуют автоматические системы управления сгоранием, которые могут интеллектуально контролировать необходимое количество воздуха для ваших систем сгорания. Как обсуждалось выше, настройка может поддерживать работу горелки в лучшем виде, но она ограничена лучшим, что может предложить старая горелка.

Переход на высокоэффективную горелку позволит значительно сэкономить топливо и многократно окупить себя. Если вашей горелке более 15 лет, в ней используются перемычки или она работает с содержанием кислорода более 3%, спросите нас о модернизации горелки.В большинстве случаев модернизация горелки может сэкономить более 20% на счете за газ!

13. Уменьшить переходящий остаток

Перенос — это котловая вода, которая выходит из котла в виде пара, но остается водой. Он несет с собой примеси, такие как растворенные твердые вещества. Эти загрязнения оставляют отложения вокруг паровой системы. Они попадают в сложные устройства, такие как регулирующие клапаны и регуляторы давления. Это вызывает много повреждений и требует более длительного обслуживания.

Что касается эффективности, эта влажность снижает содержание пара в БТЕ в конечном использовании. По сути, это больше воды, нагретой в котле, но не отдавшей полезного тепла перед уходом в конденсатную систему. Перенос происходит по ряду причин. Решение зависит от причины. Подозрение на производственные методы, такие как загрузка грузов на быстрых, высоких TDS или плохое сепарационное оборудование в качестве виновника.

Узнайте больше о переносе в нашем блоге «Как качество питательной воды для котла может повлиять на работу котла».

14. Обследование конденсатоотводчиков

Застрявшие, изношенные или просто сломанные конденсатоотводчики могут открыться, и ценный пар попадет прямо в конденсатную систему.Если вы хотите убедиться, что вы работаете с максимальной эффективностью, регулярно проверяйте свои конденсатоотводчики и заменяйте сломанные или заедающие ловушки. Не знаете как или нет времени? Мы можем найти любые неисправные ловушки и заменить их, сэкономив ваше время и деньги вашей компании. Свяжитесь с нами, чтобы начать.

15. Уменьшите расход пара

Лучший способ сэкономить на топливе и электричестве для вашего котла — сократить использование пара в ваших производственных процессах. Изоляция трубопроводов и резервуаров, нагреваемых паром, например, может значительно сократить расход пара и, следовательно, топливо.Конденсатные системы высокого давления могут снизить потребление пара в вашем деаэраторе и топлива в котле. Обеспечение эффективности вашего котла является ключом к контролю ваших ежемесячных счетов. Наличие квалифицированной компании, регулярно обслуживающей вашу горелку, котел и паровую систему, поможет вам обеспечить максимальную эффективность вашего котла. Позвольте Rasmussen Mechanical Services помочь вам продлить срок службы вашего оборудования и сократить расходы на ремонт в будущем. Если вам нужна помощь, посетите страницу контактов и отправьте нам сообщение!

Накопительные водонагреватели

Накопительные водонагреватели на сегодняшний день являются наиболее распространенным типом систем водяного отопления в домах. Накопительный водонагреватель, установленный в доме на одну семью, может вмещать и обеспечивать круглосуточно от 20 до 80 галлонов горячей воды.

Когда горячая вода необходима в доме для таких действий, как купание, стирка или мытье посуды, вода выходит из верхней части бака, когда вы открываете кран с горячей водой. По мере выпуска горячей воды холодная вода поступает на дно резервуара, чтобы резервуар оставался полным. Чтобы горячая вода постоянно была доступна в доме, вода в баке постоянно нагревается, даже когда кран с горячей водой не работает.Это приводит к потере тепла в режиме ожидания. Некоторые модели накопительных водонагревателей имеют сильно изолированные баки, которые могут снизить тепловые потери и снизить потребность в топливе для нагрева воды. Изоляция между накопительным баком и внешней рубашкой замедляет эту потерю тепла, но не может полностью ее устранить.

Источники топлива

Источники топлива для накопительного водонагревателя включают природный газ, пропан, мазут и электричество. Водонагреватели на природном газе и пропане в основном работают одинаково.Газовая горелка под баком нагревает воду. Термостат открывает газовый клапан при понижении температуры воды. Клапан закрывается, когда температура поднимается до заданного значения термостата. Водонагреватели, работающие на жидком топливе, работают аналогично, но у них есть мощные горелки, которые смешивают масло и воздух в испаряющемся тумане, воспламененном электрической искрой.

Электрические водонагреватели имеют один или два электрических элемента, каждый со своим термостатом. С двумя электрическими элементами резервный элемент в нижней части бака поддерживает минимальную настройку термостата, а верхний элемент потребности обеспечивает восстановление горячей воды при повышении потребности.

Газовые и масляные водонагреватели могут терять тепло, когда выбросы от процесса сгорания выводятся наружу. Газовый водонагреватель с вентилятором и атмосферный водонагреватель с герметичным сжиганием имеют механизмы, которые могут уменьшить эти потери. В газовом водонагревателе с вентилятором используется вытяжной вентилятор, который регулирует воздух, проходящий через горелку, что сводит к минимуму количество избыточного воздуха во время горения, повышая эффективность. Атмосферный водонагреватель герметичного горения использует систему горения и вентиляции, которая полностью изолирована от дома.

Свод правил Калифорнии, раздел 8, раздел 781. Посещение котлов.

Эта информация предоставляется бесплатно Департаментом производственных отношений. со своего веб-сайта www.dir.ca.gov. Эти правила предназначены для удобство пользователя, и не дается никаких заверений или гарантий, что информация актуален или точен. См. Полный отказ от ответственности на странице https://www.dir.ca.gov/od_pub/disclaimer.html.

Подраздел 2. Правила техники безопасности для котлов и топочных сосудов под давлением
Статья 6. Эксплуатация

---

---

(a) Все котлы, подпадающие под эти заказы, должны находиться под непосредственным контролем ответственного лица. Такое лицо несет ответственность за:

(1) Безопасная эксплуатация котла квалифицированным обслуживающим персоналом.

(2) Правильное обслуживание котла и его принадлежностей.

(b) Во время работы ни один топочный котел, подпадающий под действие этих приказов [за исключением тех котлов, которые освобождены от ежегодной проверки согласно Приказу 771, которые автоматически регулируются, и подогреватели регенерации нефти, соответствующие подразделу (d)] не должны оставаться без присмотра на определенный период времени дольше, чем потребуется, чтобы уровень воды упал с нормального рабочего уровня до минимально допустимого уровня воды в стекле водомера — или показывается показывающими устройствами или самописцами — когда подача воды отключена, а котлы принудительно включены на их максимальную мощность, если не соблюдаются все следующие условия:

(1) Котел оборудован звуковой сигнализацией, которая срабатывает, когда вода достигает наивысшего и минимального допустимого рабочего уровня, или, для котлов без фиксированной паровой или водопроводной линии, когда достигается максимально допустимая рабочая температура.

(2) Звуковой сигнал тревоги должен быть достаточно громким, чтобы оператор мог его четко услышать без использования вспомогательной системы оповещения в любой точке в любом месте, где оператор должен работать. Он должен находиться достаточно близко к котельной, чтобы смело реагировать на тревогу. Время реакции — это период времени, в течение которого уровень воды снижается от уровня, при котором звучит аварийный сигнал низкого уровня, до минимально допустимого уровня воды в бойлере.Аварийный сигнал высокого уровня воды должен быть установлен таким образом, чтобы обслуживающий персонал успел среагировать до того, как произойдет выброс из котла.

(3) Котел оборудован устройством защиты от низкого уровня воды, которое отключает подачу топлива к горелке или горелкам, когда вода достигает минимально допустимого рабочего уровня, или, для котлов, не имеющих фиксированного паропровода или водопровода, когда достигается максимально допустимая рабочая температура. Это устройство требует ручной переустановки, если пилот не оборудован системой полного предохранительного управления.

(4) Дежурный должен лично проверять работу котла, необходимое вспомогательное оборудование и уровень воды в котле с такими интервалами, которые необходимы для обеспечения безопасной эксплуатации котла; при условии, однако, что максимальный интервал, в течение которого котел и его вспомогательное оборудование может оставаться без проверки, не должен превышать 60 минут. В начале каждой смены необходимо проверять работу автоматики. Цель данного раздела — запретить использование таймеров для управления работой топочных котлов, подпадающих под действие этого подраздела 781 (b).

(5) Все поплавковые камеры автоматики должны быть демонтированы для проверки при ежегодном осмотре котла.

(c) Компетентным обслуживающим персоналом должно быть лицо, знакомое с котлом и прошедшее надлежащие инструкции по его безопасной эксплуатации.

Минимальные рекомендуемые стандарты, которые должен использовать работодатель для определения компетентности обслуживающего персонала:

(1) Он должен быть в состоянии объяснить функции и работу всех органов управления котла или котлов.

(2) Он должен иметь возможность зажигать котел или котлы безопасным способом.

(3) Он должен знать все возможные способы подачи воды в котел или котлы.

(4) Он должен знать, как безопасно продуть котел или котлы.

(5) Он должен знать, что произойдет, если разрешить воде опуститься ниже минимально допустимого рабочего уровня.

(6) Он должен знать, что произойдет, если вода в бойлере окажется слишком высоко.

(7) Он должен знать, как отключить котел или котлы.

(d) Нагреватель для сбора нефти, предназначенный для автоматической работы, должен проверяться компетентным обслуживающим персоналом не реже одного раза в 24 часа во время работы, чтобы определить, что нагреватель работает безопасно в установленных рабочих условиях и при условии, что каждое из следующих соблюдаются:

(1) Нагреватель оборудован устройствами автоматического аварийного отключения для каждого из следующих условий:

(A) Чрезмерная температура кожи или пара трубки

(B) Чрезмерное давление пара

(C) Отсутствие пламени

(D) Недостаточный воздух для горения

(2) С интервалами, не превышающими каждые 60 дней работы обогревателя, следующие проверки должны выполняться лицом, знакомым с оборудованием и прошедшим надлежащие инструкции по проведению таких проверок:

(A) Каждое устройство аварийного отключения должно быть проверено на правильность работы.

(B) Все внешние трубопроводы и проводка должны быть визуально проверены на наличие явных дефектов.

(C) Все показывающие манометры должны быть проверены на правильность калибровки.

Неисправности оборудования, обнаруженные в пунктах (A), (B) или (C) выше, должны быть устранены до продолжения эксплуатации котла.

(3) Во время ежегодной проверки нагревателя и его вспомогательного оборудования все автоматические рабочие органы управления и устройства автоматического аварийного отключения, которые не являются отказоустойчивыми, должны обслуживаться по мере необходимости для обеспечения их постоянной надежности, включая:

(A) Замените вакуумные трубки и проверьте чувствительные устройства в системе тушения пламени и замените их, если они не работают должным образом.

(B) Проверьте все змеевики, диафрагмы и другие рабочие части всех предохранительных клапанов отключения и рабочих регулирующих клапанов. Такое обслуживание должно выполняться лицом, знакомым с такими элементами управления и устройствами и прошедшим надлежащие инструкции по их обслуживанию.