Как поменять биметаллическую пластину в газовом котле: устройство, принцип действия, практическое применение – Как поменять биметаллическую пластину в газовом котле – устройство, принцип действия, практическое применение — Водонагреватели, радиаторы, котлы отопления и другие товары для отопления и водоснабжения в Москве
устройство, принцип действия, практическое применение
Сложные системы автоматики, выполняющие роль переключения режимов работы тех или иных устройств, построены на простейших элементах. Они имеют свойство изменять какой-либо из своих параметров (форму, объем, электропроводность и др.) под воздействием одного или нескольких факторов.
Так, все современные нагревательные элементы снабжены терморегуляторами, контролирующими степень нагрева поверхности. Основой любого термостата является биметаллическая пластина.
Что такое пластина биметаллическая
Элемент, обладающий свойством деформироваться (изгибаться) в одном направлении под воздействием повышенной температуры, получил название биметаллическая пластина. По названию можно догадаться, что в составе пластины имеются два металла. Каждый из них имеет свою величину коэффициента температурного расширения. В результате при нагреве такой пластины один компонент ее расширяется на определенную величину, а второй на другую.
Это приводит к изгибу, форма которого зависит от разности температурных коэффициентов. Скорость деформации прямо пропорциональна изменению температуры. При охлаждении пластины она приобретает исходное положение. Пластина является монолитным соединением и может работать сколь угодно долго.
Какие компоненты применяют в биметаллах
Для того чтобы соединить металлы между собой в единый биметалл, применяют способы пайки, сварки и заклепки.
Примером распространенной биметаллической пластины служит соединение латуни и стали. Такой композит имеет высокую термочувствительность.
Существуют аналоги биметалла из неметаллических материалов (стекло, керамика). Они призваны работать в агрессивных химических средах, где не может быть использован металл.
Как работает биметаллическая пластина
Пластина из биметалла работает в составе различных систем терморегулирования и термоконтроля, а точнее в термореле многих модификаций. В простейшее термореле входит:
- Термостойкий корпус. В нем размещены все элементы реле.
- Клеммы – служат для подключения электрической цепи.
- Механические переключатели контактов или контактных групп. Замыкают и размыкают электрические контакты, включая или отключая цепь.
- Диэлектрический шток либо прокладка. Передает механическое воздействие от пластины к переключателю.
- Биметаллическая пластина. Является элементом реагирования на изменение температуры и создает давление на шток.
- Датчик температуры. Обыкновенная металлическая пластина, непосредственно соединенная с элементом контроля. Она обладает хорошей теплопроводностью и передает тепло на биметалл.
Когда поверхность нагревателя имеет допустимую температуру, биметаллическая пластина находится в определенном изогнутом (ровном) состоянии, электрические контакты при этом замкнуты, в цепи нагревателя течет ток.
При повышении температуры поверхности биметалл начинает греться и постепенно деформируется, оказывая давление на шток. При этом наступает момент, когда шток размыкает контакт механического переключателя, и прерывается ток в цепи нагревателя. Далее он остывает, охлаждается пластина, цепь замыкается, и все повторяется снова.
Часто реле выпускают с возможностью регулирования срабатывания по величине температуры.
Биметаллическая пластина котла
Системы отопления на природном газе являются устройствами повышенной опасности, поэтому включают в себя различные датчики контроля состояния. Так, основной элемент безопасности – это датчик тяги. Он определяет правильное направление выхода продуктов сгорания, то есть от камеры сгорания в сторону дымохода. Это предотвращает попадание угарного газа в помещение и отравление людей.
Основным компонентом датчика тяги является биметаллическая пластина для газового котла. Принцип работы ее аналогичен любому биметаллу, а размеры и параметры материала рассчитаны таким образом, что превышение температуры 75 градусов в канале приводит к деформации пластины и срабатыванию газового клапана.
В каких устройствах используют биметалл
Область применения биметаллической пластины необычайно широка. Практически все устройства, где необходим контроль за температурой, оснащены термостатами на основе биметалла. Это объясняется конструктивной простотой и надежностью таких релейных систем. В привычной нам технике термостаты стоят:
- В бытовых нагревательных приборах: печи, гладильные системы, бойлеры, электрочайники, и др.
- Системы отопления: электрические конвекторы, газовые и твердотопливные котлы с электроникой.
- В электропакетниках автоматического выключения.
- В электронике в измерительных приборах, а также в генераторах импульсов и временных реле.
- В двигателях теплового типа.
В промышленной технике биметаллические пластины устанавливают в тепловых реле, призванных защищать мощные электрические приборы от температурных перегрузок: трансформаторы, электродвигатели, насосы и т.д.
Когда меняют пластину
Все биметаллические пластины имеют длительный срок службы, но иногда ее замена неизбежна. Необходимость наступает тогда, когда:
- Биметалл потерял свои свойства или произошло их изменение, что не соответствует режиму работы устройства.
- Пластина выгорела (относится к тепловым реле).
- При нарушении фиксирующего болта либо выходе из строя горелки запальника (в газовых котлах).
- Когда замена пластины предполагается плановыми мероприятиями технического обслуживания.
В бытовой технике ее обычно не меняют. Если выходит из строя система терморегуляции, то замена биметаллической пластины происходит целым блоком, которые идут как запчасти к конкретной модели устройства. Но часто причиной выхода из строя термостата служит подгорание размыкающих контактов, а не биметаллическая пластина.
устройство, принцип действия, практическое применение
Домашний уют 20 февраля 2017Сложные системы автоматики, выполняющие роль переключения режимов работы тех или иных устройств, построены на простейших элементах. Они имеют свойство изменять какой-либо из своих параметров (форму, объем, электропроводность и др.) под воздействием одного или нескольких факторов.
Так, все современные нагревательные элементы снабжены терморегуляторами, контролирующими степень нагрева поверхности. Основой любого термостата является биметаллическая пластина.
Что такое пластина биметаллическая
Элемент, обладающий свойством деформироваться (изгибаться) в одном направлении под воздействием повышенной температуры, получил название биметаллическая пластина. По названию можно догадаться, что в составе пластины имеются два металла. Каждый из них имеет свою величину коэффициента температурного расширения. В результате при нагреве такой пластины один компонент ее расширяется на определенную величину, а второй на другую.
Это приводит к изгибу, форма которого зависит от разности температурных коэффициентов. Скорость деформации прямо пропорциональна изменению температуры. При охлаждении пластины она приобретает исходное положение. Пластина является монолитным соединением и может работать сколь угодно долго.
Какие компоненты применяют в биметаллах
Для того чтобы соединить металлы между собой в единый биметалл, применяют способы пайки, сварки и заклепки.
Примером распространенной биметаллической пластины служит соединение латуни и стали. Такой композит имеет высокую термочувствительность.
Существуют аналоги биметалла из неметаллических материалов (стекло, керамика). Они призваны работать в агрессивных химических средах, где не может быть использован металл.
Как работает биметаллическая пластина
Пластина из биметалла работает в составе различных систем терморегулирования и термоконтроля, а точнее в термореле многих модификаций. В простейшее термореле входит:
- Термостойкий корпус. В нем размещены все элементы реле.
- Клеммы – служат для подключения электрической цепи.
- Механические переключатели контактов или контактных групп. Замыкают и размыкают электрические контакты, включая или отключая цепь.
- Диэлектрический шток либо прокладка. Передает механическое воздействие от пластины к переключателю.
- Биметаллическая пластина. Является элементом реагирования на изменение температуры и создает давление на шток.
- Датчик температуры. Обыкновенная металлическая пластина, непосредственно соединенная с элементом контроля. Она обладает хорошей теплопроводностью и передает тепло на биметалл.
Когда поверхность нагревателя имеет допустимую температуру, биметаллическая пластина находится в определенном изогнутом (ровном) состоянии, электрические контакты при этом замкнуты, в цепи нагревателя течет ток.
При повышении температуры поверхности биметалл начинает греться и постепенно деформируется, оказывая давление на шток. При этом наступает момент, когда шток размыкает контакт механического переключателя, и прерывается ток в цепи нагревателя. Далее он остывает, охлаждается пластина, цепь замыкается, и все повторяется снова.
Часто реле выпускают с возможностью регулирования срабатывания по величине температуры.
Биметаллическая пластина котла
Системы отопления на природном газе являются устройствами повышенной опасности, поэтому включают в себя различные датчики контроля состояния. Так, основной элемент безопасности – это датчик тяги. Он определяет правильное направление выхода продуктов сгорания, то есть от камеры сгорания в сторону дымохода. Это предотвращает попадание угарного газа в помещение и отравление людей.
Основным компонентом датчика тяги является биметаллическая пластина для газового котла. Принцип работы ее аналогичен любому биметаллу, а размеры и параметры материала рассчитаны таким образом, что превышение температуры 75 градусов в канале приводит к деформации пластины и срабатыванию газового клапана.
В каких устройствах используют биметалл
Область применения биметаллической пластины необычайно широка. Практически все устройства, где необходим контроль за температурой, оснащены термостатами на основе биметалла. Это объясняется конструктивной простотой и надежностью таких релейных систем. В привычной нам технике термостаты стоят:
- В бытовых нагревательных приборах: печи, гладильные системы, бойлеры, электрочайники, и др.
- Системы отопления: электрические конвекторы, газовые и твердотопливные котлы с электроникой.
- В электропакетниках автоматического выключения.
- В электронике в измерительных приборах, а также в генераторах импульсов и временных реле.
- В двигателях теплового типа.
В промышленной технике биметаллические пластины устанавливают в тепловых реле, призванных защищать мощные электрические приборы от температурных перегрузок: трансформаторы, электродвигатели, насосы и т.д.
Когда меняют пластину
Все биметаллические пластины имеют длительный срок службы, но иногда ее замена неизбежна. Необходимость наступает тогда, когда:
- Биметалл потерял свои свойства или произошло их изменение, что не соответствует режиму работы устройства.
- Пластина выгорела (относится к тепловым реле).
- При нарушении фиксирующего болта либо выходе из строя горелки запальника (в газовых котлах).
- Когда замена пластины предполагается плановыми мероприятиями технического обслуживания.
В бытовой технике ее обычно не меняют. Если выходит из строя система терморегуляции, то замена биметаллической пластины происходит целым блоком, которые идут как запчасти к конкретной модели устройства. Но часто причиной выхода из строя термостата служит подгорание размыкающих контактов, а не биметаллическая пластина.
Источник: fb.ruБиметаллическая пластина — Википедия
Биметалли́ческая пласти́на — пластина, изготовленная из биметалла или из механически соединённых кусков двух различных металлов. Как правило, используется как основная часть термомеханического датчика.
Если оба конца биметаллической пластины соединены заклёпками, при увеличении температуры пластина изгибается
Биметаллическая пластина представляет собой отрезок ленты, изготовленной из биметалла. Один конец ленты, как правило, неподвижно закреплён в устройстве, а другой — перемещается в зависимости от температуры пластины.
Встречаются устройства, состоящие из двух пластин разнородных металлов, закреплённых одними концами и соединённых (клёпкой, пайкой или сваркой) у других концов. При изменении температуры соединённый конец пластин перемещается.
Работоспособны в очень широком диапазоне температур[1].
Термостаты и защитные устройства[править | править код]
Биметаллическая пластина, используемая в реле защиты электродвигателяМогут сводить-разводить контакты постепенно (дешёвая ненадёжная конструкция — контакты искрят и обгорают), а могут срабатывать скачком (механическая бифуркация), сразу перемещая контакт на несколько миллиметров (щелчки от таких переключений слышны при работе утюгов, чайников и других подобных устройств).
Применяются как защитные устройства: для защиты от перегрева (например в электрочайнике) или от превышения силы тока (предохранители). могут быть как самовосстанавливающимися, так и требующими вмешательства персонала (предполагается, что персонал найдёт и устранит причину неполадки, и только потом вернёт предохранитель во включённое состояние).
Генераторы импульсов и реле времени[править | править код]
Биметаллическая пластина с контактом и с подогревателем (применяется обмотка из высокоомного провода либо сама пластина, по которой пропускают ток).
Применяется для переключения режимов работы устройств после их включения (например, в стартёрах люминесцентных ламп и электромоторов). В этом случае нагрев пластины продолжается всё время, пока устройство включено.
Измерительные приборы[править | править код]
Разновидность биметаллического термометра с подогревателем. В зависимости от способа включения может быть вольтметром или амперметром. При работе потребляет много энергии, однако совершенно не содержит трущихся механических частей. Просты, вибростойки, мало чувствительны к загрязнениям, как правило, самовосстанавливаются при отсыревании. До сих пор широко применяются в автомобильной электронике.
Часы[править | править код]
Применяются для термокомпенсации хода часов. Могут изменять диаметр разрезного обода баланса, сделанного из биметаллической пластины, либо изменять действующую длину пружины баланса.
Термометры[править | править код]
Длинная свёрнутая спиралью лента из биметалла закрепляется в центре. Другой (внешний) конец спирали перемещается вдоль шкалы, размеченной в градусах. Такой термометр, в отличие от жидкостного (например, ртутного) совершенно нечувствителен к изменениям внешнего давления и механически более прочен.
В термографах биметаллическая пластина через систему рычагов управляет пером самописца, рисующим график изменения температуры (применяется в метеорологии).Например, в регуляторе температуры биметаллическая пластина, нагреваясь до предельно допустимой температуры, определеленным образом изгибается и размыкает цепь . В результате этого дальнейшее нагревание не происходит.
Тепловые двигатели[править | править код]
Преобразование разности температур в механическую работу. Существуют простые игрушки для демонстрации возможности работы таких двигателей[2].
Устройства для микроперемещений[править | править код]
Предметы (типа «препарата», рассматриваемого в микроскоп) с помощью биметаллических пластин с подогревателями можно перемещать в небольших пределах. Величина перемещения регулируется дистанционно изменением тока через подогреватели.
Недостаток: величина перемещения непостоянна и зависит от условий охлаждения (окружающей температуры, сквозняков и т. п.)
В судостроении[править | править код]
Биметаллические (а также триметаллические) пластины используются для сварки разнородных металлов в целях предотвращения контактной (гальванической) коррозии. В судостроении применяются как для стыковки алюминиевой надстройки со стальным корпусом, так и для соединения декоративных элементов из нержавеющей стали с алюминиевой конструкцией.
Для работы в агрессивных средах свойствами, подобными биметаллам, обладают спаи из стёкол или керамики с различным КТР,
Изгиб (кривизна кривой, обратная величина к радиусу изгиба) биметаллической пластины[3]:
- κ=6E1E2(h2+h3)h2h3εE12h24+4E1E2h23h3+6E1E2h22h32+4E1E2h33h2+E22h34{\displaystyle \kappa ={\frac {6E_{1}E_{2}(h_{1}+h_{2})h_{1}h_{2}\varepsilon }{E_{1}^{2}h_{1}^{4}+4E_{1}E_{2}h_{1}^{3}h_{2}+6E_{1}E_{2}h_{1}^{2}h_{2}^{2}+4E_{1}E_{2}h_{2}^{3}h_{1}+E_{2}^{2}h_{2}^{4}}}}
где:
Выражение кривизны приведено для случая равенства нулю коэффициентов Пуассона сопрягаемых пластин. Общий случай рассмотрен в работе [5].
По-видимому, биметаллические пластины были созданы в XVIII веке в Англии часовщиком Джоном Харрисоном для термокомпенсации его морского хронометра «h4».[4].
- ↑ Биметаллическая лента в жидком азоте (англ.)
- ↑ Биметаллические качели (фото)
- ↑ Clyne, TW. «Residual stresses in surface coatings and their effects on interfacial debonding.» Key Engineering Materials (Switzerland). Vol. 116—117, pp. 307—330. 1996 (недоступная ссылка) (англ.), pdf, 36KB
- ↑ Sobel, Dava. «Longitude», London, Fourth Estate, 1995, ISBN 0-00-721446-4, стр. 103 (англ.)
[5] Глаголев В.В., Маркин А.А., Пашинов С.В. Биметаллическая пластина в однородном температурном поле // Механика композиционных материалов и конструкций. – 2017. – Т. 23. – № 3. – С. 331-343.
Замена теплообменника в газовом котле своими руками
Любой узел газового котла может рано или поздно выйти из строя. Теплообменник является одним из основных элементов агрегата. При длительной эксплуатации он также может выйти из строя. Обычно это связано с прогоранием поверхности или появлением утечки. Исправить проблему поможет только замена теплообменника в газовом котле.
…
Почему теплообменник выходит из строя?
Теплообменник газового котла представляет собой трубу с несколькими изгибами, внутри которой движется нагретый теплоноситель. Обычно этот элемент изготавливают из меди или стали, а в напольных моделях большой мощности – из чугуна. Рядом с теплообменником расположена газовая горелка, которая нагревает его, а затем тепло от элемента поступает жидкости-теплоносителю, движущемуся по всей системе отопления.
Обычно выход из строя контура характеризуется одной из двух проблем: либо агрегат перегревается, либо он не дает достаточного тепла и одновременно подтекает. В первом случае причиной неполадки является засорение теплообменника известковыми отложениями. Устранить ее можно путем снятия и прочистки контура специальными химическими реагентами. Второй вариант подразумевает наличие утечки теплоносителя. Это случается из-за образования в металлической поверхности отверстий под воздействием коррозии или в результате прогорания. В этом случае отремонтировать контур пайкой не удастся, необходима замена теплообменника в газовом котле.
Обратите внимание! Если газовая горелка всегда работает на максимальном режиме, то на теплообменник долгое время воздействует высокая температура. Это увеличивает возможность прогорания металла в месте наибольшего действия огня.Процесс замены теплообменника своими руками
Чтобы сэкономить финансы, многие пользователи решаются произвести замену теплообменника в газовом котле своими руками. Сразу стоит отметить, что не стоит пытаться решить проблему запаиванием появившегося отверстия – это продлит жизнь теплообменника не боле чем на 2-3 месяца. Лучше вызвать специалистов сервисного центра или же приобрести новый контур и выполнить замену самостоятельно. Последовательность действий при осуществлении ремонта своими руками следующая:
- перекрыть газ;
- отключить агрегат от электричества;
- отсоединить котел от водяных коммуникаций и подготовить ведро на случай вытекания оставшийся воды;
- с помощью отвертки снять крышку агрегата;
- проверить по схеме в инструкции, где находится теплообменник;
- отсоединить контур и взять его в магазин для покупки нового или сразу же прикрутить исправный элемент при его наличии;
- подключить газовый котел ко всем отсоединенным ранее коммуникациям;
- пустить теплоноситель для проверки герметичности системы;
- если все в норме, следует закрыть корпус котла и привинтить снятые болты.
…
Замена контура в газовом котле своими руками вполне возможна, но требует некоторой аккуратности и четкой последовательности. Если данная манипуляция кажется слишком сложной, вызовите мастера – он избавит Вас от лишних хлопот по поиску подходящей детали, выполнит все быстро и предоставит гарантию на свою работу.
Особенности замены теплообменника в котле Навьен
Не все модели газовых котлов имеют идентичную конструкцию. Замена теплообменника в газовом котле Навьен имеет свои особенности и потребует других действий:
- открыть крышку корпуса, под ней будет находится железная коробка;
- от короба отсоединить все провода и выкрутить болты;
- разобрать короб;
- определить теплообменник и снять его;
- взамен старого установить исправный контур;
- собрать короб и установить крышку на место.
Подробно данный процесс приведен на видео.
…
Как продлить жизнь теплообменнику?
Чтобы теплообменник проработал как можно дольше, следует выполнять ряд определенных рекомендаций:
- Установить фильтр на подачу водопроводной воды – это предотвратит скопление известковых отложений внутри контура и сведет к минимуму воздействие коррозии.
- Вовремя делать прочистку теплообменника, особенно это касается агрегатов, которые не оснащены водяными фильтрами. Чистить деталь необходимо регулярно 1 раз в 2 года, при наличии фильтрации – 1 раз в 4-5 лет.
- Не использовать максимальный рабочий режим горелки постоянно.
При выборе газового котла для дома или квартиры учитывайте тот факт, что наиболее долговечными считаются теплообменники из чугуна или меди.
