Как работает автоматика безопасности газовых котлов

Автоматика безопасности котлов и регулирования

Комплект автоматики АБУ-1 учебного жаротрубного котла типа “Турботерм”

Шкаф управления работой насосов

Сенсорная панель индикации параметров работы жаротрубного котла типа “Турботерм”

Шкаф частотного регулирования сетевых насосов котельной

Щит управления и аварийных блокировок жаротрубного котла типа “Турботерм”

“Легкомысленные люди даже в туалетах подолгу не задерживаются.” Геннадий Малкин

Подписавшись на Комплект Учебно-методических материалов для Оператора котельной, А в дальнейшем будете получать от меня как бесплатные, так и платные информационные материалы.

ТЗ ПО ТЕМЕ «АВТОМАТИКА БЕЗОПАСНОСТИ КОТЛОВ И РЕГУЛИРОВАНИЯ»

Тест “Автоматика безопасности котлов и регулирования” для проверки знаний операторов газовой котельной. Главным элементом схемы автоматики безопасности котлов является клапан отсекатель газовый. Срочно проверь свою профессиональную компетентность и востребованность на рынке рабочей силы!

ВОПРОСЫ ТЕСТА ПО ОЦЕНКЕ ЗНАНИЙ

1. Выберите правильный вариант ответа из предложенных. Клапан отсекатель газовый в схеме автоматики безопасности водогрейного котла служит для:

а) регулирования давления газа, поступающего на котел;

б) регулирования расхода газа, поступающего на котел;

в) автоматического прекращения подачи газа на котел при превышении любого параметра, задействованного в схеме автоматики безопасности котла.

2. Выберите правильный вариант ответа из предложенных. Задержка срабатывания клапана отсекателя газового в схеме автоматики безопасности по понижению давления воздуха перед горелкой:

а) допускается и это должно быть отражено в Производственной инструкции; б) не допускается.

3. Выберите правильный вариант ответа из предложенных. Общие датчики в схемах автоматики безопасности и автоматики регулирования следующие:

а) только датчик по температуре воды после котла; б) датчик по температуре воды после котла и датчики по давлению газа и воздуха перед горелкой; в) общих датчиков для схем автоматики безопасности и автоматики регулирования котла нет.

4. Выберите правильный вариант ответа из предложенных. Технический манометр измеряет давление:

а) атмосферное; б) избыточное; в) абсолютное; г) вакуумметрическое.

5. Выберите правильный вариант ответа из предложенных. Поверка исправности манометра производится:

а) каждую смену, постановкой манометра на нуль, оператором котельной; б) один раз в полгода службой КИПиА; в) один раз в год Госповерителем.

Жидкостные манометры

6. Выберите правильный вариант ответа из предложенных. Точность измерения давления жидкостным манометром выше у: ( Р — измеряемое давление; h — разность уровней жидкости;h₁— изменение уровня жидкости в трубке; h₂ — изменение уровня жидкости в сосуде).

а) U- образного манометра; б) чашечного; в) микроманометра.

7. Выберите правильный вариант ответа из предложенных. Задержка срабатывания клапана отсекате газового в схеме автоматики безопасности по погашению факела горелки:

а) допускается и это должно быть отражено в Производственной инструкции; б) не допускается.

8. Выберите правильный вариант ответа из предложенных. Работа водогрейного газового котла с неисправной системой автоматического регулирования:

а) не допускается; б) допускается.

9. Выберите правильный вариант ответа из предложенных. При данном положении трехходового крана манометра выполняется:

Котловой манометр с трехходовым краном

а) продувка сифонной трубки; б) проверка рабочего манометра по контрольному манометру; в) измерение рабочего давления; г) проверка манометра установкой на нуль; д) накапливание конденсата в сифонной трубке (если производится измерение параметров пара).

ВОПРОСЫ ТЕСТА ПО ОЦЕНКЕ УМЕНИЙ И НАВЫКОВ

10. Дополните. Автоматическое регулирование водогрейных котлов включает:

Дорогой, друг! Ответы на данный тест ты найдешь в Комплекте тестовых заданий для оператора котельной или в Учебном пособии «Оператора котельной». Эти информационные материалы платные. Желательно их иметь в своей личной библиотечке. Вопросы и рекомендации можно оставить на странице сайта Контакты. До связи!

Сколько стоит автоматика котла

Стоимость варьируется от нескольких тысяч рублей, до половины стоимости котла. На цену влияет несколько факторов:

1. Страна производитель.
2. Тип автоматики.
3. Комплектация.

Отечественная автоматика в полной комплектации, включающей горелочное устройство, запальник и мультиблок управления, обойдется приблизительно в 5-6 тыс. руб. За эту сумму, можно приобрести комплект АПОК – 1, Искра, Вакула и т.п.

Итальянская автоматика управления на базе микропроцессора, будет стоить, начиная от 10 тыс. руб. и выше. Стоимость мультиблока, приблизительно на 1-2 тыс. руб. выше, чем у отечественного аналога.

Делаем автоматизацию отопления частного дома своими руками

Теплогенератор – основной элемент, от которого зависит качество обогрева помещения. Стоит отметить, что независимо от выбора, большинство моделей ещё при производстве комплектуются автоматическими системами управления. Их можно дополнять необходимыми опциями. Но в базовой комплектации автоматика обеспечивает:

• безопасность техники при любых условиях;
• поддержание указанной температуры;
• длительный срок службы, что достигается благодаря эффективному использованию ресурсов.

• одни предупреждают перегрев теплоносителя, а соответственно и разрушение всех элементов под воздействием высоких температур;
• слишком низкое, как и высокое давление приводит к ухудшению работы устройства, за этим также следят датчики;
• для газового котла важна правильная подача топлива, отвод отработанных продуктов;
• при нагреве теплоносителя он должен поставляться равномерно.

Большинство функций устанавливаются производителем по умолчанию, так как обеспечивают лучшее функционирование их продукции. Но по желанию или при необходимости количество и назначение программ регулируется. А наиболее производительной будет совместная работа нескольких датчиков одновременно.

Такой прибор универсален и не зависит от модели обогрева в коттедже, а также выбранного теплоносителя. Поэтому подобный вариант автоматизации в доме своими руками не требует особых навыков при сборке, нужно минимум времени и знаний. С помощью такого управления регулируется уровень прогрева отдельных помещений, например, тех, что редко используются.

Как и отопление, водоснабжение в коттедже, на даче также должно обустраиваться согласно требованиям. Для его оптимального функционирования предусматривается монтаж специальных устройств, нужна скважина. Чтобы была выполнена автоматизация водоснабжения частного дома, нужно позаботиться о специальных реле, устанавливающихся на насосной станции. Их работа обеспечивает:

1. Включение и выключение прибора, когда это требуется. Для этого выбираются показатели нормы, одни для включения, другие для выключения. Настройка производится при подкручивании прижимных гаек.
2. Защита против сухого хода позволит избежать перегрева насоса, подающего воду. Ведь иногда уровень значительно падает, а постоянное включение приведёт к поломке.
3. Слежение за давлением позволит вовремя включить и выключить устройство.
4. Манометр, измеряющий давление также необходим. Он является частью конструкции и в большинстве случаев поставляется в комплекте.

Чтобы обогрев жилища был максимально эффективным и менее затратным, используется автоматизация системы отопления частного дома. Подбор терморегуляторов, контроллеров позволяет значительно сокращать расход энергоносителя, лучше прогревать помещение, когда это требуется. При этом выделяется несколько зон, охватывающих определённые сферы.

1. Первая группа налаживает работу котлов, что надобно при установке нескольких теплогенераторов одновременно. Такой вариант будет не только лучше справляться с поставленными задачами, но и позволит добиться производительности. Так как два или три котла более слабых по мощности превосходят один.
2. Потребителей тепловой энергии в коттедже, квартире бывает довольно много. Это не только радиаторы, но и тёплые полы, горячая вода, вентиляция приточной конструкции. Соответственно управлять всем самостоятельно просто невозможно. А благодаря контроллеру, работающему в зависимости от погодных изменений, процесс намного упрощается.
3. Автоматика обладает исключительной способностью поддерживать температурный режим в разных комнатах, чего практически нереально добиться самостоятельно.

Автоматика для отопительных газовых котлов АОГВ

Автоматика для газовых котлов отопления обеспечивает стабильную и безопасную работу оборудования. Эти системы существенно упрощают использование отопительного оборудования, повышают эффективность его работы и позволяют рационально использовать энергетические ресурсы.

Автоматика для газовых котлов АОГВ

Современные модели котлов отопления снабжаются устройствами автоматического типа на производстве. Автоматика должна обеспечивать бесперебойную подачу газа к горелке, но на этом функции этих устройств не ограничиваются. Автоматические устройства перекрывают клапан подачи газа в потенциально опасных ситуациях:

• Температура воды в резервуаре котла превышает установленный максимум.
• Гаснет запальник.
• Прекращается подача воды.
• Происходит сбой в газовой системе.
• Давление опускается ниже установленной нормы.
• При недостаточной дымоходной тяге.

Из чего состоит автоматика для газовых котлов отопления АОГВ?

Стандартная автоматическая система должна иметь несколько основных элементов.

Элементы розжига. В современных системах горящая лучина отсутствует. Запальная горелка зажигается при помощи пьезоэлемента, который продуцирует электрическую энергию в результате механического давления на кристалл. Существуют системы, в которых одной рукой нужно открывать клапан подачи газа, а второй нажимать на кнопку пьезозажигания. У самых современных котлов за работу обоих процессов отвечает одна кнопка. Дальше управление газовым клапаном осуществляется одним из двух способов:

• За счет напряжения, которое возникает при нагреве термопары.
• За счет нагрева дополнительного термического генератора (чаще применяется в импортных котлах).

Автоматика газовых котлов АОГВ чаще всего работает за счет энергии термопары.

В обоих случаях выработанная энергия создает напряжение, которое воздействует на катушку газового клапана. Он остается открытым, обеспечивая подачу газа, до тех пор, пока горит газовая горелка.

Система терморегуляции. Эти элементы контролируют температуру воды. Состоят они из термодатчика и системы клапанов, которые перекрывают поступление газа при достижении установленной температуры. В самых современных моделях котлов в схему управления добавлен комнатный термостат, который в зависимости от температуры в помещении подает сигнал и необходимости закрыть или открыть клапан подачи газа.

В механической системе терморегуляции на панели управления находится термометр, а регулятор температуры располагается на участке выхода теплоносителя из котла.

Элементы контроля за эффективным и безопасным удалением продуктов сгорания. Это датчик тяги, который монтируется в дымоход. Провода связывают датчик тяги с газовым клапаном. При отсутствии оптимальной тяги сигнал подается на клапан, он закрывается и останавливает подачу газа.

Автоматика для газовых котлов отопления не позволяет включить подачу газа, если сбиваются показатели эффективности работы оборудования, возникает малейшая поломка или разгерметизация труб.

Дополнительные элементы и возможности автоматики

В некоторых моделях автоматика для газовых котлов АОГВ оснащена терморегулятором, который обеспечивает регулирование расхода газа. Основанием для уменьшения интенсивности работы может послужить повышение температуры на улице или сигнал термостата в одной из комнат о превышении максимально допустимого температурного режима.

Модели, которые монтируются в систему «Умный дом», предполагают возможность дистанционного управления режимами отопления.

Современная, правильно установленная и отрегулированная автоматическая система на отопительном оборудовании помогает сократить расходы на обогрев на 40%.

Защита оборудования

Защитные устройства для паровых котлов на жидком/газообразном топливе прекращают подачу топлива, когда:

1. понижается или повышается давление газа перед горелками;
2. понижается или повышается давление жидкого топлива перед горелками, кроме ротационных горелок;
3. уменьшается разрежение в топке;
4. понижается давление воздуха перед горелками с принудительной его подачей;
5. гаснут факелы тех горелок, которые не должны быть погашены при работе котла;
6. повышается давление в автоматизированных котельных, которые работают без присутствия специалистов;
7. понижается или повышается уровень воды в барабане;
8. исчезает напряжение или появляются другие неисправности цепей защиты, если речь идёт о котельной II категории.

Защитные устройства для водогрейных котлов на жидком/газообразном топливе прекращают подачу топлива, когда:

1. понижается или повышается давление газа перед горелками;
2. понижается или повышается давление жидкого топлива перед горелками, кроме ротационных горелок;
3. уменьшается разрежение в топке;
4. понижается давление воздуха перед горелками с принудительной его подачей;
5. гаснут факелы тех горелок, которые не должны быть погашены при работе котла;
6. понижается или повышается давление воды на выходе из устройства;
7. исчезает напряжение или появляются другие неисправности цепей защиты, если речь идёт о котельной II категории.

Для котлов с максимальной температурой воды 115°С понижение давления воды и уменьшение её уровня не являются поводом для превращения подачи топлива к горелкам.

Защитные устройства для паровых котлов на твёрдом топливе прекращают подачу топлива, когда:

1. понижается давление за дутьевыми вентиляторами;
2. уменьшается разрежение в топке;
3. гаснет факел;
4. понижается или повышается уровень воды в барабане;
5. исчезает напряжение или появляются другие неисправности цепей защиты, если речь идёт о котельной II категории.

Защитные устройства для паровых котлов с механизированными слоевыми топками на твёрдом топливе прекращают подачу топлива, когда:

1. понижается давление под решёткой;
2. уменьшается разрежение в топке;
3. понижается или повышается уровень воды в барабане;
4. исчезает напряжение или появляются другие неисправности цепей защиты, если речь идёт о котельной II категории.

Защитные устройства для водогрейных котлов с механизированными слоевыми и с камерными топками на твёрдом топливе прекращают подачу топлива, когда:

1. повышается температура воды на выходе из котла;
2. повышается или понижается давление воды на выходе из котла;
3. уменьшается разрежение в топке;
4. снижается расход воды;
5. понижается давление воздуха за дутьевыми вентиляторами или под решёткой.

Для котлов с максимальной температурой воды 115°С понижение давления воды и уменьшение её уровня не являются поводом для превращения подачи топлива к горелкам.

Необходимость в дополнительном оборудовании выясняется индивидуально, в зависимости от параметра котла. Например, многие производители конкретно указывают на защитные требования, которые необходимо выполнить для безопасной эксплуатации оборудования.

Подогреватели высокого давления (ПВД) должны автоматически отключаться, если уровень конденсата в корпусе подогревателя поднимается выше разрешённой отметки.

Системы пылеприготовления должны располагать следующими защитными функциями:

1. при повышении температуры сушильного агента — подача воды в шахту;
2. при повышении температуры пылегазовой или пылевоздушной смеси за мельницей — прекращение подачи сушильного агента;
3. при прекращении подачи топлива из-за аварии — включение вибраторов;
4. при понижении давления в коробе — открытие клапанов присадки воздуха.

Насосы серной кислоты в водоподготовительных установках автоматически отключаются понижении рН воды.

То, на сколько сильно параметры должны нарушиться для срабатывания защиты, определяют производители защитного оборудования. Всё есть в инструкциях.

Принцип работы базовой автоматики

Далее автомат включает газовую горелку, которая подхватывает огонь от запальника. После прогрева теплоносителя до требуемой температуры, автоматика (в данном случае термостат) срабатывает на отключение горелки, а когда происходит охлаждение воды до граничных показателей, то дается сигнал на включение. Запальник же продолжает все это время гореть. Данная опция позволяет:

• защитить окружающее пространство от возможной утечки газа;
• предотвратить закипание воды в теплообменнике;
• прекратить подачу топлива к соплу при отсутствии тяги или резком изменении давления газа в магистральном трубопроводе.

Описание энергонезависимых агрегатов

Такие модули автоматики, устанавливаемые на газовые котлы, намного проще по своему устройству, но беднее по возможностям. Ими оснащают бюджетные модели котлов мощностью до 30 квт.

Принцип работы блока управления таких установок — механический, настройка проводится вручную поворотом ручки. Аппарат будет уверенно работать при отсутствии электричества. На ручке или на корпусе вокруг нее нанесена шкала с некоторыми условными уровнями мощности от 0 до, например, 6 или 10. В руководстве пользователя описано примерно, какому уровню потребления горячей воды из системы горячего водоснабжения соответствует то или иное значения

Механический терморегулятор открывает клапан подачи газа и держит его открытым до достижения заданной температуры. Автоматика газового агрегата оснащена датчиками тяги и наличия пламени. При прекращении тяги в дымоотводе подача топлива мгновенно перекрывается, исключая утечку.

Пламя в котлах старого образца приходилось зажигать вручную. Современные модели оснащены пьезоэлектрическим устройством розжига.

Популярной среди производителей является итальянская автоматика для котлов производства компании EuroSIT. Она отличается продуманностью конструкции, высокой надежностью. Наличие клапана EuroSIT – сильный довод в пользу приобретения конкретной модели.

В целом энергонезависимый модуль характеризуется простотой конструкции, высокой надежностью, низкой ценой, ограниченной функциональностью

Внутренние устройства газового котла

Внутренние устройства котельного оборудования можно разделить на две группы:

1. Обязательные;
2. Дополнительные.

К обязательным конструктивным элементам газового котла относятся:

1. Горелочное устройство;
2. Теплообменник;
3. Наружная обшивка (кожух);
4. Элемент управления температурой теплоносителя;
5. Газовый клапан.

Горелочное устройство состоит из группы труб с перфорацией по диаметру, воздухозаборной решеткой (атмосферные горелки). В закрытые камеры сгорания воздух нагнетается вентилятором. Наддувные горелки оборудованы вентилятором повышенной производительности.

Теплообменный аппарат – трубчатый змеевик с пластинами оребрения. Выполняется из чугуна или стали.

Стальные теплообменники отличаются высокой прочностью, более высокими показателями теплопередачи. Сталь несколько легче чугуна, поэтому все настенные агрегаты имеют теплообменник из этого материала. Сталь более подвержена коррозии, срок службы изделий из нее меньше чугунных аналогов.

Чугунные теплообменные аппараты тяжелее, но меньше подвержены коррозии. Чугун отрицательно реагирует на гидроудары и резкое изменение температуры. При резком вбросе холодной воды (в процессе подпитки системы) горячий теплообменник может лопнуть.

Наружная обшивка выполняется из стали или пластика, под ней иногда оборудуется слой тепловой изоляции.

Элемент управления температурой имеет различные модификации – от механической до дистанционного управления режимом работы.

Газовый клапан осуществляет процесс подачи газа, регулирует величину объема подаваемого на горение топлива. Работа его напрямую зависит от терморегулятора температуры теплоносителя.

К дополнительным элементам относятся:

1. Циркуляционный насос;
2. Расширительный бак (экспанзомат);
3. Вентилятор системы удаления дыма и забора воздуха;
4. Теплообменник ГВС;
5. Трехходовой клапан ГВС;
6. Система управления и автоматики.

Циркуляционные насосы всегда приблизительно соответствуют по производительности тепловой мощности котла. Объем встроенного расширительного бака довольно мал, рекомендуется проводить проверочный расчет его соответствия смонтированной системе отопления.

Вентиляторами оборудуются настенные котлы с закрытой камерой сгорания. Система ГВС входит в состав двухконтурного котла, как настенного, так и напольного типа.

Системы управления отличаются степенью сложности и наполненности функциями. Простейшие системы осуществляют управление температурой, имеют ряд блокировок безопасности (от закипания, наличие протока и так далее).

Более сложные системы обладают возможностями самодиагностики, интегрирования с системами погодозависимой автоматики, программирования режимов работы, дистанционное управление.

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.

Для чего нужна и как работает автоматика на газовых котлах старого образца

Самые новые модели газовых котлов характеризуются высокой мощностью и скоростью нагрева. Однако цены на них, мягко говоря, кусаются. Можно попробовать воспользоваться более экономным вариантом и поставить на старый котел новую автоматику либо исправить старую. Принцип работы и устройство автоматики газовых котлов отопления старого образца объясним в данной статье.

• 1 Для чего нужна газовая автоматика
• 2 Принцип работы автоматики на газовых котлах старого образца
• 3 Основные элементы автоматики
• 4 Датчики пламени и тяги
• 5 Наиболее частые неисправности автоматики и методы их устранения