Где ставить предохранительный клапан в системе отопления. Предохранительный клапан дрессер на котлах утилизатор применяетсяПредохранительный сбросной клапан в системе отопления: подбор и установкаЕсли не ограничивать нагрев воды в котле и трубопроводах, то она закипает и переходит в паровую фазу, вызывая подъем давления в сети до критического уровня. Результат — разрыв магистрали либо обшивки теплогенератора и полное помещение пара. Для предупреждения описанной аварийной ситуации служит предохранительный клапан, сбрасывающий давление в системе отопления заблаговременно. Так что подбору этого важного элемента следует уделить особое внимание, в чем вам и поможет данный материал. Принцип действияБольшинству рядовых пользователей, сталкивающихся с закрытыми системами водяного отопления, знаком только один вид предохранительной арматуры – простой пружинный клапан с фиксированной настройкой, изображенный на фото. Причина понятна – эти изделия устанавливаются повсеместно на любые котлы, поскольку входят в состав группы безопасности вместе с манометром и воздухоотводчиком.
Примечание. Настенные генераторы тепла, функционирующие на электричестве и природном газе, оснащаются предохранительными элементами с завода. Они помещены внутрь корпуса и снаружи не видны.
Давайте разберемся, как работает обычный аварийный клапан, показанный выше на схеме:
Несколько слов о том, где ставится сбросной клапан вместе с группой безопасности в закрытой системе отопления. Его место – на участке подающей магистрали в непосредственной близости от котла (рекомендуется не далее 0.5 м).
Важный момент. На трубопровод, ведущий от теплогенератора до элементов безопасности, запрещено устанавливать краны, вентили и прочие перекрывающие устройства. Наглухо соединять патрубок изделия с канализацией не стоит – мокрые пятна либо лужицы укажут на срабатывание клапана и проблемы в отопительной сети. Например, вышел из строя расширительный бак или дал сбой циркуляционный насос при работе с твердотопливным котлом (возможно, отключали электричество). Нередко устройство начинает подтекать из-за попадания мусора между седлом и тарелкой. Больше о его работе рассказывается в видеосюжете: Уточняющая информация. Сбросные пружинные клапаны мастера и монтажники называют подрывными, потому что напор теплоносителя сжимает пружину и вызывает подрыв мембраны. Не путайте их со взрывными элементами, устанавливаемыми на дымоходы промышленных котельных, сжигающих природный газ. Виды предохранительных клапановОписанная выше традиционная подрывная конструкция несовершенна. Пружинный механизм, приводимый в действие чрезмерным давлением, не отличается точностью и может сработать с опозданием, когда температура в котловом баке достигла 100 °С и выше, то есть, началось кипение. Конечно, можно пытаться регулировать изделие винтом или менять настройки (есть версии с регулировочным колпачком), но это не всегда дает нужный эффект. Момент второй: предохранительный клапан для котла защищает его от разрушения, но не от перегрева. Ведь сброс теплоносителя не позволяет охладить отопительный агрегат, если горение в топке продолжается. И последнее: в системах отопления открытого типа подобные устройства вообще бесполезны, поскольку вода в них может закипеть без повышения давления.
Ведущие производители отопительной арматуры предлагают изделия современной разработки, лишенные перечисленных недостатков, — клапаны теплового сброса. Эти защитные элементы реагируют не на увеличение напора воды в системе, а на повышение ее температуры до критического уровня. Есть 3 разновидности изделий:
Для справки. Приведем названия надежных брендов, чью аварийную арматуру можно смело покупать и применять в частных домах. Это производители ICMA и CALEFFI (Италия), Herz Armaturen (Австрия) и всемирно известный европейский бренд Danfoss. Принцип работы у всех разновидностей один: пружинный механизм с мембраной (или двумя) приводится в действие от сильфона с термочувствительной жидкостью, существенно расширяющейся при нагреве. Таким способом клапаны теплового сброса довольно точно реагируют на достижение критической температуры. Предлагаем рассмотреть каждый из них подробнее. Элемент с выносным датчикомИзделие представляет собой тот же пружинный механизм, встроенный в корпус с двумя патрубками для подключения к подающей магистрали и сбросу в канализацию. Шток, открывающий тарелку и дорогу теплоносителю, проводится в движение мехами (2 группы – основная и резервная). При перегреве воды (от 95 до 100 °С) на них нажимает термочувствительная жидкость, идущая из колбы датчика по капиллярной трубке. Конструкция элемента безопасности показана на рисунке:
Температурный клапан включается в обвязку твердотопливного котла тремя способами:
Первая схема, изображенная ниже, применяется для двухконтурных отопительных установок, подогревающих воду для ГВС. Когда датчик, вмонтированный под обшивку ТТ-котла, воздействует на механизм, то горячая вода из контура сливается в канализацию, а ее место занимает холодная из водопровода. Какие бы ни были причины аварии, такая проточная система быстро охладит котловую рубашку и предотвратит последствия.
Примечание. В публикации использованы схемы от бренда CALEFFI, взятые с официального ресурса производителя. Вторая схема предназначена для теплогенераторов со встроенным аварийным теплообменником для охлаждения в случае перегрева. Такие агрегаты выпускают европейские бренды Atmos, Di Dietrich и другие.
Пример подключения сбросного элемента через штатный теплообменник смотрите на видео: Последняя схема реализуется только вместе с системой автоматической подпитки, поскольку здесь клапан сбрасывает теплоноситель, а не охлаждающую воду.  Как видите, производитель допускает установку двух аварийных средств — по давлению (группа безопасности) и по температуре (сбросной клапан)Предостережение. Не рекомендуется задействовать автоматическую подпитку для дровяных отопителей с топливником из чугуна. Последний боится перепадов температур и может треснуть от подачи большого количества холодной воды в обратку. Комбинированные изделия с подпиткой системыЭтот яркий представитель аварийной арматуры сходен по принципу работы с перепускными клапанами и выполняет сразу 3 функции:
Выше на картинке показана конструкция изделия, где видно, что на одном штоке установлены 2 тарелки, одновременно открывающие 2 прохода: по первому сбрасывается закипающий теплоноситель, по второму в противоположном направлении идет вода и пополняет потери. Схема подключения комбинированного перепускного клапана с твердотопливным котлом выглядит так:
Примечание. Если необходимо задействовать подобное устройство для охлаждения ТТ-котла с чугунным теплообменником, то проток нужно организовать через открытый расширительный бак или бойлер косвенного нагрева.
Перепускной клапан с тройным выходом работает по такому же комбинированному принципу, только встраивается прямо в трубопровод подачи теплоносителя возле отопительного агрегата. Сильфон находится в части корпуса, помещенной в трубу. Сброс производится через нижний патрубок, а к двум верхним присоединяется водопровод и магистраль подпитки. Такие изделия используются при недостатке свободного места в котельной.
Как выбрать аварийную арматуруКонечно, по цене закупки и монтажа традиционный подрывной клапан обойдется дешевле температурных устройств. Он без проблем защитит закрытую систему отопления, завязанную с газовым, дизельным либо электрическим котлом, ведь в случае аварии они прекращают нагрев практически моментально. Другое дело – теплогенератор на дровах и угле, не способный потухнуть сходу. Чтобы успешно подобрать клапан теплового сброса либо избыточного давления, руководствуйтесь следующими рекомендациями:
Совет. Воздержитесь от приобретения дешевой предохранительной арматуры родом из Китая. Мало того что она ненадежна, так еще и протекает после первого же подрыва. Помимо изделий с фиксированными настройками, в продаже есть клапаны с возможностью регулировки. Если вы не профессионал в сфере отопления, то покупать их не стоит, да и нет особой необходимости. Советы напоследокЕсли вы живо интересуетесь безопасностью котельной и надежной работой отопительного оборудования, то рекомендуем при покупке арматуры хорошенько изучить ассортимент. Дело в том, что на рынке появляются новые полезные продукты, которые невозможно обозреть в рамках данной статьи, а вам они могут пригодиться. Эксплуатационный момент. Отслеживайте состояние предохранительных клапанов, чтобы вовремя засечь срабатывание и разобраться в причинах. Устройства для теплового сброса направляйте в канализационную воронку с разрывом струи – неожиданный плеск воды в котельной и мокрые следы дадут понять, что имела место аварийная ситуация. otivent.com 15.2 Автоматические защиты барабанных паровых котлов.Защита от повышения давления пара.Паровой котел на случай повышения давления пара сверх допустимого снабжается предохранительными клапанами, действующими по принципу регуляторов давления «до себя» (управляющий сигнал на регулятор выбирается до регулирующего органа). Клапаны устанавливаются на выходном коллекторе пароперегревателя и барабане котельной установки. Суммарная пропускная способность этих клапанов выбирается с некоторым запасом по отношению к максимальной паропроизводительности котла на случай отказа части клапанов. При этом клапаны, установленные на выходном коллекторе, должны открываться раньше барабанных и при меньшем по абсолютному значению давления пара на 0,2-0,3 МПа, с тем чтобы обеспечить охлаждение змеевиков пароперегревателя паром при наличии факела в топке. На современных паровых котлах и паровых коллекторах в комплекте предохранительных клапанов используется специальные импульсные устройства – импульсные клапаны (рис. 15.1). При нормальном давлении импульсный клапан (1) закрыт под давлением груза (2). Главный клапан (4) плотно закрыт под давлением пара в коллекторе. При повышении давления пара в коллекторе пароперегревателя сверх допустимого сначала открывается импульсный клапан (1) за счет того, что сила давления пара на запорную тарелку клапана превышает силу давления на нее со стороны груза (2).
Рис. 15.1 Принципиальная схема импульсного предохранительного устройства. 1 – импульсный клапан, 2 – груз, 3 – электромагнит, 4 – главный предохранительный клапан. Кроме того, импульсный клапан (1) может быть открыт под действием усилия электромагнита (3), который действует по сигналу от электроконтактного манометра. При открытии импульсного клапана (1) давление пара над поршнем главного клапана (4) возрастает по сравнению с давлением в коллекторе, и поршень начнет смещаться вниз, открывая главный клапан (4). Это вызовет пропуск избыточного пара в атмосферу и восстановление давления пара в коллекторе паропровода до значения, при котором импульсный клапан (1) вновь закроется под действием груза (2) или электромагнита (3). Прекращение доступа пара со стороны импульсного клапана (1) в надпоршневое пространство главного клапана (4) вызовет его закрытие под действием давления пара в коллекторе. Защита по уровню воды в барабане. Упуск уровня и перепитка барабана относится к самым тяжелым авариям на ТЭС. Каждый паровой котел оснащается системой автоматической защиты от повышения и понижения уровня. Понижение уровня на 100-200 мм ниже установленного предела вызывает останов котельной установки – отключаются дутьевые вентиляторы и системы топливоснабжения. Защита от понижения уровня выполняет одновременно функции защиты от разрыва экранных труб парового котла, так как упуск воды в барабане котла приводит к нарушению питания экранных труб и пережогу их при наличии факела в топке. Защита от превышения уровня сверх установки сигнализации по уровню имеет два предела срабатывания. Достижение уровнем первого предела до 100 мм вызывает открытие запорных задвижек на линии аварийного сброса воды из барабана. При достижении уровнем второй предельной отметки (до 120-150 мм) действие защитных устройств должно привести к останову котла, как и при упуске воды. Логические схемы защит осуществляют последовательность срабатывания пусковых и отключающих устройств. Так, для срабатывания защиты от повышения уровня в барабане до 2-го установленного значения на защитное устройство должны поступать сигналы датчиков уровня № 1 (100 мм) и № 2 (120)150 мм). Если сигнал поступает одновременно от двух датчиков, система защиты отключит дутьевой вентилятор и подачу топлива. Останов дутьевого вентилятора и прекращение подачи топлива в топку котельного агрегата должны вызвать закрытие главной паровой задвижки для прекращения доступа пара в котел из общей магистрали с одновременным открытием продувки пароперегревателя и закрытием запорного клапана на линии впрыска собственного конденсата для предотвращения доступа воды в пароохладитель и паровой котел. Защита от потускнения и погасания факела. В случае погасания факела в топке подача топлива на котел должна быть прекращена, так как его скопление может привести к образованию взрывоопасной смеси, одновременно отключаются дутьевые вентиляторы. Паровые котлы, работающие на пылевидном топливе, дополнительно снабжаются защитой от потускнения факела, воздействующей на подачу резервного топлива - включение газовых горелок или мазутных форсунок при снижении уровня светимости факела. Схема защиты содержит реле времени, которое задерживает команды на открытие клапана с электромагнитным приводом на линии резервного топлива на 5-10с., что необходимо для предотвращения ложных срабатываний в случае кратковременных потускнений (мерцаний) факела. Защита от понижения температуры первичного перегретого пара.Автоматические защитные устройства этого вида выполняют роль защиты от заброса частиц воды в паропровод и проточную часть турбоагрегата. При понижении температуры пара до предельного значения сигнал от температурного датчика (термопары) воздействует на останов дутьевого вентилятора и далее на останов котла. В энергоблоках защита от понижения температуры пара относится к турбине и воздействует на закрытие его стопорного клапана. Аналогично устроена защита от повышения температуры первичного пара сверх установленного максимально значения. Защитные устройства мельничных систем парового котла.Помимо защит от повышения температуры аэросмеси за шаровой и молотковой мельницами, воздействующих на открытие заслонки на линии присадки холодного воздуха, на мельничных системах предусматривается защитное устройство, действующее на останов мельниц при понижении давления масла в системе смазки подшипников. Этот сигнал формируется электроконтактным манометром. При падении давления масла до 1-го установленного значения включается резервный масляный насос. При падении давления масла до 2-го установленного значения срабатывает отключающее устройство электропривода мельницы и останавливается питатель сырого угля. На обоих типах мельниц может быть предусмотрено включение вибраторов на линиях подвода сырого угля при забивании их и обрыве подачи топлива. Отключение вибраторов производится после восстановления подачи топлива или по истечении установленной выдержки времени. В системах пылеприготовления с ШБМ при забиваниях циклона предусматривается отключение мельниц. studfiles.net MirMarine - Предохранительные клапаны вспомогательных котловОдним из наиболее важных устройств котла является предохранительный клапан, предотвращающий повышение давления в котле свыше допустимого. Каждый котел с поверхностью нагрева более 12 м2 должен быть снабжен предохранительными клапанами, открывающимися, когда давление пара в котле превысит установленное рабочее. Для котлов с расчетной паропроизводительностью менее 750 кг/ч и для утилизационных котлов достаточен один предохранительный клапан (не сдвоенный). Клапаны должны иметь привод для их принудительного открывания (подрыва) из котельного отделения и с верхней палубы судна. Привод необходим для немедленного выпуска пара в атмосферу в случае серьезного повреждения котла. Кроме того, с помощью ручного привода предохранительные клапана можно подрывать для проверки их действия.
Рис 1. Одинарный предохранительный клапан, который устанавливается на коллекторах утилизационных котлов или коллекторах пароперегревателей. Клапан удерживается в закрытом состоянии действием пружины, отрегулированной на определенное значение давления.Позиции к рисунку: 1 - шток клапана; 2 - пружина; 3 - рычаг; 4 - крышка корпуса клапана; 5 - клапан; 6 - корпус клапана.
Рис 2. Для вспомогательных котлов и сепараторов утилизационных котлов, имеющих низкое рабочее давление пара, применяют более простые сдвоенные предохранительные клапана прямого действия. Сдвоенный прямодействующий клапан имеет конструкцию, аналогичную одинарному клапану, и отличается от него только размерами и тем, что в одном корпусе скомпонованы два одинаковых клапана. Эти клапана имеют простую конструкцию, однако с меньшей степенью чувствительности. Для вспомогательных котлов этот недостаток не столь существенный. Позиции к рисунку: 1 - гнездо; 2 - клапан; 3 - пружина; 4 - шток клапана; 5 - рычаг подрыва.
Рис 3. Полноподъемный предохранительный клапан типа «Кокберн» является усовершенствованной конструкцией обычного предохранительного клапана, нагруженного пружиной. Тарелки полноподъемных клапанов не имеют направляющих хвостовиков и более плотно сидят на штоках. Шток клапана проходит через направляющую втулку с отверстиями, установленную в выточке верхней части клапанной коробки. Выточка и гнездо клапана выполнены соосно. Отверстия в направляющей втулке позволяет подводить выбрасываемый пар под поршневую часть штока. С целью обеспечения дополнительного подъема под действием давления пара у тарелок клапанов прямого действия имеются выступы по периферии. Дополнительный подъем помогает преодолеть увеличение усилия сжатия пружины при начальном подъеме клапана. Дальнейший подъем пол но подъемных клапанов обеспечивается давлением пара, который действует на поршень, соединенный со штоком клапана. Давление выпускного пара препятствует подъему клапанов обычного типа, но способствует подъему полноподъемных клапанов. При работе клапана на площадку 1 поршневой части, двигающейся вертикально в плавающем кольце, действует давление выпускного пара. Плавающее кольцо удерживается в нижнем положении за счет давления выпускного пара, действующего на кольцевую площадку. В случае заклинивания поршневой части и плавающего кольца клапан остается работоспособным, так как плавающее кольцо просто поднимается вместе со штоком. Позиции к рисунку: 1 - площадка; 2 - кольцевая площадка; 3 - плавающее кольцо; 4 - дренажное отверстие; 5 - пружина клапана; 6 - шток клапана; 7 - поршень; 8 - направляющая втулка; 9 - отверстия для пара.
Рис 4. Предохранительный клапан «Консолидэйтид» - пружинный прямого действия, рассчитанный на параметры пара до 6,2 МПа. Принцип работы следующий: четкой работе клапана на открытие и закрытие способствует наличие бустерного цилиндра. Когда клапан открыт, через каналы 4 пар поступает в камеру 3. При этом шток клапана 1 поднимается настолько, что часть его, имеющая большой диаметр, оказывается выше плавающей шайбы 2. Через зазор, образующийся между штоком клапана и плавающей шайбой 2, пар из камеры 3 стравливается в атмосферу. В момент закрытия клапана часть штока с большим диаметром входит в плавающую шайбу в ее отверстие, значительно уменьшая утечку пара из камеры (см. рис. в). Возникающее при этом кратковременное повышение давления в камере 3 вызывает дополнительное усилие, приложенное к клапану в направлении действия пружины, результатом чего является четкая посадка клапана при закрытии. Бустерный цилиндр предохранительного клапана «Консолидэйтид»: б - открытие клапана с схемой движения пара; в - закрытие клапана и схема действия оставшегося пара на закрытие его. Позиции к рисунку: 1 - часть штока клапана; 2 - плава¬ющая шайба; 3 - паровая камера; 4 - каналы. Быстрому полному открытию и четкому мягкому закрытию клапана способствует также отражательное кольцо. Положение кольца по отношению к гнезду клапана является регулируемым. Кольцо выполняет две функции: во-первых, в начальный момент подъема клапана поток пара через клапан отражается кольцом и направляется на часть клапана (имеющий увеличенный диаметр) вокруг посадочной поверхности, создавая дополнительное усилие для поднятия клапана. Во-вторых, в момент закрытия клапана под действием бустерного цилиндра отражательное кольцо оказывает замедляющее действие и смягчает конечную фазу посадки клапана. Позиции к рисунку: 1 - клапан; 2 - отражательное кольцо.
Рис 5. Предохранительные клапана типа «Лезер» часто устанавливают на вспомогательных котлах. Принцип действия клапана следующий: в результате начального открытия клапана пар с большой скоростью поступает в паровую камеру 2, оказывая давление на бронзовый диск 1 и поднимает клапан на высоту -А- - происходит выпуск пара в атмосферу. Для обеспечения максимальной расчетной высоты подъема клапана расстояние -А- должно быть не меньше Д4 (Д- диаметр гнезда клапана). Зазор -В- между нижней кромкой диска 1 и верхней кромкой паровой камеры 2 является важной величиной для эффективной работы клапана. Положение диска по отношению к кромке паровой камеры регулируют с помощью гаек на штоке при ревизии клапана. Характерные значения регулировочных зазоров приведены в таблице. Позиции к рисунку: 1 - подъемный диск; 2 - паровая камера; 3 - стальной шарик; 4 - тарелка клапана; 5 - гнездо клапана.
Рис 6. Предохранительный клапан «Хопкинсон Хайлиф» является полноподъемным клапаном, спроектированным на рабочее давление пара до 6,2 МПа. Принцип работы клапана следующий: при повышении давления в барабане котла выше установленного значения, клапан как и обычные клапана прямого действия, поднимается на небольшую высоту. Это начальное открытие клапана приводит к тому, что проходящий через клапан пар оказывает давление на всю поверхность нижней его части. Клапан поднимается и входит в направляющую втулку, нижняя кромка которой отклоняет пар вниз. За счет возникающего при этом реактивного усилия клапан поднимается в крайнее верхнее положение. Пропускная способность клапана будет максимальной, если в этой конечной стадии подъема проходное сечение между гнездом и клапаном равно проходному сечению клапана. При уменьшение давления пара клапан начинает закрываться, опускаться. При выходе его из направляющей втулки исчезает реактивное усилие и клапан садится на место свободно, без стука. Позиции к рисунку: 1 - клапан; 2 - направляющие выступы; 3 - гнездо клапана; 4 - направляющая втулка. Похожие статьиmirmarine.net Предохранительный клапан котла для чего нужен?
Предохранительный клапан котла, его конструкция и материалы, из которых выполнены элементы, выбираются в зависимости от условий, в которых будет проходить работа котла и безопасности. Необходимо проследить, чтобы оборудование было отрегулировано и не допускало превышения рабочего давления более чем на 10 %. Превышение давления допускается только при соответствии прочности котла. Предохранительный клапан котла должен иметь конструкцию, свободно обеспечивающую передвижение подвижных частей. Также, конструкция обеспечивает произвольную регулировку. К каждому клапану должна прилагаться соответствующая документация с инструкцией по эксплуатации. Табличка, прикрепленная к корпусу предохранительного клапана должна нести следующую информацию: порядковый номер или номер серии, наименование производителя, тип клапана, год выпуска, расчетный диаметр, значение давления начала открывания, коэффициент расхода пара и прочее. Конструкция клапана должна предусматривать возможность проверки исправности во время работы путем принудительного открывания. Такая возможность должна быть обеспечена при давлении начала открывания 80 %. Пружины клапана снабжаются защитой от недопустимого нагрева. Пружины во время полного открывания не должны соприкасаться витками. Следует исключить затяжку пружин сверх разрешенного значения. Не допускается использование сальниковых уплотнений штока. В местах предполагаемого скопления конденсата следует использовать устройство специально для его удаления. Недопустимо нанесение ударов при открывании и закрывании конструкции предохранительного клапана. При отказе любого регулирующего элемента котла, предохранительный клапан должен обеспечить функцию защиты от превышения давления. Клапаны, оснащенные электроприводом, снабжаются двумя источниками питания, независимыми друг от друга. В случае схемы, где отключение энергии вызывает импульс, который открывает клапан, разрешено иметь только один источник питания. Необходимо иметь возможность управления клапаном вручную. www.remontdoma-vl.ru Предохранительный клапан в системе отопления частного домаЛюбое котельное оборудование, устанавливаемое в частном доме или на предприятии, представляет собой источник опасности. Водяная рубашка котла – это тот же сосуд, находящийся под давлением, а потому он считается взрывоопасным. Чтобы свести опасность к минимуму, в современных теплогенераторах, а также в схемах их обвязки предусматривается множество защитных устройств и систем. Одно из самых простых и в то же время распространенных устройств — предохранительный клапан в системе отопления. О нем и пойдет речь в данном материале. Где устанавливается предохранительный клапан?Чтобы ответить на данный вопрос, надо вначале разобраться, для чего он служит. Цель установки этого нехитрого устройства – для защиты систем отопления, недопущения повышенного давления теплоносителя в них. Таковое может возникнуть в результате перегрева воды в котле, особенно это касается агрегатов, сжигающих твердое топливо. Когда теплоноситель в котловом баке закипает и начинается парообразование, за этим следует скачок давления в системе. Последствия могут быть такими:
От всех этих неприятностей может защитить один небольшой клапан простой конструкции. Исходя из того, что рост давления до критического предела возникает в котле, предохранительный клапан необходимо ставить как можно ближе к нему, на подающем трубопроводе. Некоторые производители котельного оборудования комплектуют свои изделия так называемой группой безопасности, в которую входит сбросной клапан, манометр и автоматический воздухоотводчик. Группа вмонтирована прямо в водяную рубашку агрегата. Необходимо отметить, что предохранительные клапаны для отопления используется в схемах далеко не всегда. Например, когда источником тепла в доме является газовый или электрический котел, то сбросное устройство не требуется. Причина в наличии автоматики безопасности в этих видах теплогенераторов и отсутствие какой-либо инерции. То есть, при достижении установленной температуры теплоносителя газовая горелка или электрический элемент отключаются и нагрев прекращается практически сразу. Другое дело – твердотопливный котел или печь с водяным контуром, здесь установка предохранительного клапана обязательна. Когда дрова в топке разгорелись и вода в сети достигла требуемой температуры, нужно уменьшить ее нагрев. Закрывается доступ воздуха в камеру сгорания и пламя затухает, но раскаленная топка по инерции продолжает нагонять температуру. Если процесс идет около предельных значений (температура 90—95 ºС), то парообразование в такие моменты неизбежно. Как уже говорилось выше, за вскипанием следует рост давления, предотвратить который может предохранительный клапан системы отопления. Он автоматически откроет путь наружу для образовавшегося пара и выпустит его, тем самым понизив давление до нормального. Затем устройство самостоятельно закроется и будет снова находиться в дежурном режиме. Устройство и принцип действия клапанаКонструкция клапана чрезвычайно проста. Корпус изготавливается из качественной водопроводной латуни по технологии горячего штампования из двух литых деталей в полутвердом состоянии. Общее устройство предохранительного клапана показано на рисунке: Главный рабочий элемент клапана – пружина. Ее упругость определяет силу давления, которое должно воздействовать на мембрану, закрывающую проход наружу. Последняя в нормальном положении находится в седле с уплотнителем, поджатая пружиной. Верхним упором для пружины служит металлическая шайба, закрепленная на штоке, чей конец прикручен к пластмассовой рукоятке. С ее помощью осуществляется регулировка клапана. Мембрана и уплотнительные элементы выполняются из полимерных материалов, пружина – из стали. Весь этот нехитрый механизм действует так. В обычном (дежурном) режиме, пока параметры теплоносителя находятся в заданных пределах, мембрана закрывает вход во внутреннюю камеру. Как только возникает ситуация, близкая к аварийной и давление в системе отопления частного дома возрастает, пароводяная смесь начинает подпирать мембрану. В определенный момент сила давления теплоносителя преодолевает упругость пружины, открывает мембрану, попадает в камеру, а из нее – наружу через боковое отверстие. Когда некоторое количество воды покинет систему, давление снизится настолько, что не сможет противостоять пружине и мембрана снова закроет проход. Случается, что срабатывание механизма происходит циклично, особенно если тепловой агрегат работает на пределе и температура теплоносителя близка к максимальной (90—95 ºС). На практике, когда подрывной клапан для котла срабатывает очень часто, он теряет герметичность и начинает подтекать. Если вами обнаружены свежие следы потеков из предохранительного механизма, то это явный признак работы теплогенератора в экстремальном режиме либо наличия неисправностей в системе отопления, например, в расширительном баке. Рекомендации по выбору и установкеПоскольку далеко не все производители отопительного оборудования комплектуют свои изделия группой безопасности, то зачастую выбор предохранительного клапана для системы отопления приходится делать самостоятельно. Для этого надо обязательно изучить технические характеристики котельной установки, а именно знать ее тепловую мощность и максимальное давление теплоносителя. Для справки. У большинства теплогенераторов на твердом топливе известных брендов величина максимального давления составляет 3 Бар. Исключение – котлы длительного горения STROPUVA, чей предел равен 2 Бар. Оптимальный вариант – приобрести клапан с регулировкой давления, охватывающий некоторый диапазон. В пределы регулирования должно входить значение для вашего котла. Затем нужно подобрать изделие по мощности тепловой установки, но здесь ошибиться трудно. В инструкции от производителя всегда указываются пределы тепловой мощности агрегатов, совместно с которым может работать клапан того или иного диаметра. На участке трубопровода от котла до того места, где установлен клапан сброса избыточного давления категорически запрещается ставить запорную арматуру. Кроме того, нельзя ставить устройство после циркуляционного насоса, не забывайте, что последний не в состоянии перекачивать пароводяную смесь. Чтобы исключить разбрызгивание воды по помещению топочной, к выпускному отверстию клапана рекомендуется присоединять трубку, отводящую выброс в канализацию. Если же вы хотите визуально контролировать процесс, то на вертикальный участок трубки можно поставить специальную сливную воронку с видимым разрывом струи. ЗаключениеУстройство безопасности для сброса давления из-за своей простой конструкции считается весьма надежным. Делая выбор, стоит обратить внимание на качество материала и не гнаться за дешевым продуктом. Не менее важна и правильная настройка клапана по максимальному давлению котельной установки. cotlix.com Обслуживание водогрейного котла:описание процесса, продувка, промывка, консервацияВодогрейный котел представляет собой устройство для нагрева теплоносителя, используемое в отопительной системе. Преимущества и польза от отопительного водогрейного котла не вызывают сомнений, но как и любые технические средства, котлы периодически нуждаются в обслуживании. Содержание Описание технического обслуживания
Котел производит нагрев воды под давлением, находясь при этом в подключенном состоянии. Для того, чтобы установки отопительной системы работали исправно, периодически необходимы такие мероприятия ТО, как продувка водяных котлов, очистка и консервация. Все меры по обслуживанию котлов должны выполняться своевременно и качественно. Техническое обслуживание предпочтительнее доверять профессионалам, но возможно и самостоятельно разобраться в вопросах, касающихся ухода за данным оборудованием. Мероприятия технического обслуживания:
Что такое пеллетные котлы, читайте здесь. Обслуживанию водогрейных котлов стоит уделять больше внимания, поскольку отопительное оборудование и регулярное техническое обслуживание – неотъемлемые понятия. Исключительно правильное техобслуживание котельных агрегатов позволяет обеспечить их бесперебойную и долгую службу при минимальных потерях КПД. Виды технического обслуживания
Сначала накипь последовательно разрыхляется, после чего вымывается посредством воды. Далее следует механическая очистка. Химическая очисткаДля выполнения химической очистки котельного оборудования в него подается раствор ингибированной соляной кислоты. Кислоту доводят до нужной концентрации, не превышающей 10%. Далее, по прошествии определенного времени, берут пробу раствора, а затем производят проверку на предмет растворимости накипи. Если накипь не растворяется даже в условиях подогревания раствора максимально допустимого по концентрации, в него добавляются фтористый аммоний либо фтористый натрий из расчета 20-30 грамм на один литр.
Как правильно расчитывать мощность газового котла, читайте здесь. Кислотная промывкаКислотная промывка водогрейных котлов производится посредством принудительной циркуляции при помощи специальных насосов.  Работа по продувке оборудования начинается с нижнего барабана. Стоит обратить внимание на то, что если плотность раствора критически не изменяется, то процесс на этом оканчивается. После окончания кислотной промывки система промывается водой, и нейтрализуются остатки кислоты щелочным раствором (каустической содой). Щелочная промывкаКроме выполнения кислотной промывки, может быть применена щелочная промывка. Данный способ предусматривает разрыхление накипи с использованием каустической или кальцинированной содой, которая добавляется в охлажденный котельный агрегат. Количество соды должно составлять 1-2% от массы воды. Далее, котел прогревается до получения давления 1,5-2 килограмма на квадратный сантиметр. В таком состоянии кипение поддерживается на протяжении 15 часов, при этом регулярно выполняется продувка оборудования. Установка охлаждается, а затем промывается шлам струей холодной воды. После этого, необходимо выполнить механическую очистку (если накипь осталась).
Котлы на дровах, читайте здесь. Для растворения карбонатной накипи в раствор щелочи добавляют тринатрийфосфат из расчета 2 килограмма на один кубический метр воды, после чего проводят стандартную процедуру щелочения. Кипячение выполняется на протяжении суток, затем удаляют большую часть воды (более 50%) и добавляют начальный раствор. В случае необходимости, процедура повторяется. После окончания щелочения выпускается шлам с водой. В конце выполняется механическая очистка. Консервация водогрейного агрегата: мокрая, сухая и газовая методики
Консервация водогрейного котла может осуществляться несколькими методами, наиболее распространенным из которых является мокрый способ. Данная методика предусматривает заливание внутрь агрегата водного щелочного раствора концентрацией 0,5%. В том случае, если вода не проходила предварительно деаэрацию, понадобится довести ее до кипения внутри емкости котла с открытым предохранительным клапаном. С помощью кипячения из раствора удаляют газы, растворенные в воде, углекислоту и водород. Затем, отопительный агрегат герметично закрывается. Через время концентрация щелочи проверяется (если необходимо, то щелочь добавляется). Сухая методика консервации котла используется реже. После очистки оборудования от образовавшейся накипи и присушки, в барабанах размещаются вещества, поглощающие влагу — например, негашеная известь (из расчета минимум 2 килограмма на кубический метр воды).
Об особенностях сервисного обслуживания котлов, читайте здесь. Также для этих целей можно использовать хлористый кальций, который применяется из расчета 1 килограмм на кубометр воды. После этого, котел герметично закрывается.  Газовая методика консервации оборудования предполагает очистку оборудования от накипи и просушивание. Нагнетается азот из баллона через спускной вентиль, при этом воздух стравливается через воздушник, либо предохранительный клапан, где устанавливается горящая свеча, служащая для определения уровня азота. После того, как азот вытеснит воздух, свеча тухнет. Далее, котел закрывается, в нем нагнетается давление от 100 до 200 Па (давление поддерживается в течение периода консервации). Водогрейные котлы должны обязательно проходить периодическое техническое обслуживание. При этом, желательно, чтобы все необходимые пункты ТО выполняли квалифицированные специалисты. Если оборудование необходимо остановить на длительное время, то выполняется его консервация. kotlotech.ru Котельные установки судов » Привет Студент!Устройство вспомогательных котловОтопление помещений, удовлетворение санитарно-бытовых нужд обеспечивают котельные установки. Простейшая схема котельной установки показана на рис. 112. Топливо из расходной цистерны 6 подастся в топку котла 3 насосом 8. Предварительно оно очищается в фильтре 7. Выходя из форсунки 5. топливо перемешивается с воздухом, подаваемым к фронтону (передней части топки) 4 вентилятором 9. В процессе горения топлива в топке котла химическая энергия топлива переходит в тепловую энергию газов. Газы образовавшиеся при сгорании топлива, двигаясь по газоходу котла, нагревают воду, содержащуюся в нем. и через дымовую трубу выходят в атмосферу. Вода в котле превращается в пар. При подаче пара в батареи 2 системы отопления судна он охлаждается и конденсируется, т. е. превращается в воду. Конденсат из системы отопления поступает в теплый ящик 1, откуда с помощью питательного насоса 10 нагнетается в котел. Классификация и основные характеристики котлов. В паровых котлах энергия топлива преобразуется в тепловую энергию водяного пара. При этом происходят процессы горения топлива, передачи теплоты от продуктов сгорания к воде и ее парообразование. Теплоходы оборудуют и водогрейными котлами, удовлетворяющими судовые потребности в горячей воде. Исходным носителем тепловой энергии в котлах наряду с топливом (такие котлы называют автономными) могут служить также и выпускные газы дизелей. В последнем случае их называют котлами - утилизаторами. По принципу передачи тепловой энергии от газов к воде вспомогательные котлы подразделяют на газотрубные (огнетрубные) и водотрубные.
Рис. 112 Схема котельной установки
В первых газы перемещаются в трубках, омываемых снаружи водой. У водотрубных котлов, наоборот, вода движется в трубках, а газы обогревают последние снаружи. По положению корпуса котлы могут быть вертикальными и горизонтальными, а в зависимости от способа циркуляции воды и пароводяной смеси в замкнутом контуре — с естественной или принудительной циркуляцией. В котлах с принудительной циркуляцией перемещение пароводяной смеси в контуре установки обеспечивает насос. К основным характеристикам установок относят номинальную паропроизводительность, номинальную мощность (теплопроизводительность), рабочее давление пара (температуру воды) и площадь поверхности нагрева. Номинальную паропроизводительность определяют массой воды, преобразуемой котлом в пар за 1 ч. У эксплуатируемых на судах котлов она составляет 120—2000 кг/ч.
Рис. 113. Водогрейный газотрубный котел КОАВ 68
Мощность (теплопроизводительность) водогрейных котлов находится в пределах 11,6—232 кВт. Рабочим называют максимальное давление пара, которое по условиям прочности разрешено поддерживать в котле. Обычно оно составляет 0,2—0,8 МПа. В водогрейных котлах вода подогревается до 90—120 С. Поверхность нагрева представляет собой площадь элементов котла, омываемых с одной стороны водой, а с другой — газами. В зависимости от мощности судна и числа потребителей пара (горячей воды) площадь поверхности нагрева вспомогательных котлов составляет 1,5—50 м2. Автономные котлы.На речных судах в качестве водогрейных широко используют автоматизированные газотрубные (огнетрубные) котлы КОАВ 68 и КОАВ 200, имеющие одинаковую конструкцию. Они отличаются размерами, площадью поверхности нагрева и мощностью. Мощность котлов КОАВ 68 составляет 79 кВт, а котлов КОАВ 200—232 кВт. Корпус таких котлов, включающий бочку 3 (рис. 113), переднюю 2 и заднюю 6 трубные решетки, выполнен в виде овала, большая ось которого расположена вертикально. Трубные решетки котла закрыты днищами 1 и 9, причем заднее днище разделено перегородкой 8 на две части. К трубным решеткам приварены трубки 4, 10 и цилиндрическая топка 13. В газотрубных котлах ее называют жаровой трубой. Внутренняя поверхность топки для предохранения от пережога изолирована огнеупорным составом 12. На передней части топки (фронтоне) крепят форсунки, электроды зажигания для воспламенения топлива и нагнетательный трубопровод вентилятора. При сгорании топлива газы из топки 13 поступают в камеру б, проходят по нижнему пучку трубок 10 в камеру а, откуда по верхнему пучку трубок 4 переходят в камеру б и газоход 7. Двигаясь в топке 13 и по трубкам 10, 4, газы через их стенки нагревают воду, находящуюся в корпусе котла. Насос подает волу в котел через патрубок 11, а из котла к потребителям она поступает через патрубок 5. Аналогичен принцип работы и паровых газотрубных котлов. Водотрубный котел КВВ 1/5 (рис. 114), преобразующий 1 т/ч воды в пар давлением 0,5 МПа, имеет два цилиндрических коллектора 1 и 5, соединенных несколькими пучками изогнутых водогрейных трубок 4 и 6. Пароводяной 5 и водяной 1 коллекторы и водогрейные трубки заключены в металлический каркас со съемными щитами 3 и 7. Пространство между пучками водогрейных трубок называют топкой котла. Передняя и задняя стенки ее изолированы огнеупорным составом. Топливо и воздух подаются и топку через фронтоны 2. Продукты сгорания топлива движутся в котле между водогрейными трубками по правому газоходу.
Рис. 114. Паровой водотрубный котел КВВ 1/5
Левый пучок трубок 4 является экраном и предохраняет боковую стенку топки от перегрева. Пучки трубок, расположенных ближе к топке, нагреваются интенсивнее, поэтому образующаяся в них пароводяная смесь имеет меньшую плотность, чем вода, и перемещается снизу вверх. Трубки, примыкающие к каркасу, нагреваются в меньшей степени, и вода в них движется в обратном направлении — сверху вниз. Постоянная циркуляция воды и пароводяной смеси от одного коллектора к другому повышает эффективность парообразования. Пар из верхней части пароводяного коллектора 5 поступает к потребителям через специальный стопорный клапан, по конструкции аналогичный вентилю. Котлы-утилизаторы. На многих судах наряду с автономными котлами устанавливают также котлы-утилизаторы. При рациональном использовании теплоты выпускных газов с помощью этих котлов можно повысить экономичность энергетической установки на 5—8%. Котлы-утилизаторы в системе СЭУ выполняют также и роль глушителей шума.
Рис. 115. Котел-утилизатор КАУ 4,5
Одна из конструкций газотрубного водогрейного котлаутилизатора с площадью поверхности нагрева 4,5 м2 показана на рис. 1 15. Автоматизированный котел-утилизатор КЛУ 4,5 является составной частью системы отопления и горячего водоснабжения судов. Он может работать в режимах естественной и принудительной циркуляции. Котел представляет собой цилиндрический корпус 2 с двумя трубными решетками 6, 8 и трубками 7. Внутри корпуса смонтирована труба 11, соединенная с выпускным коллектором дизеля. Газы от дизеля поступают в трубку 11 и в зависимости от положения заслонки 9 проходят в кольцевую коробку 5 и далее в дымовую трубу 4, или, как показано на рис. 115, в кольцевую коробку 10, трубки 7, в кольцевую коробку 5 и дымовую трубу 4. Газы от дизеля, проходя по трубкам 7, нагревают воду, находящуюся в пространстве между трубными решетками. Вода в корпус котла нагнетается по патрубку 3 и выходит из него через патрубок 1.
Рис. 116. Котел-утилизатор КУП 15/5
В качестве паровых на судах получили широкое применение водотрубные котлы КУП 19/5 и КУП 15/5 с номинальной паропронзводительностыо соответственно 250 и 175 кг/ч, площадью поверхности нагрева 19 и 15 м2. Котел КУП 15/5, обеспечивающий производство пара с рабочим давлением 0,5 МПа, имеет змеевик водогрейных трубок 9 (рис. 116) с коллекторами 2 и 6, приваренными к цилиндрическому корпусу 8. Вода к коллектору 6 подводится насосом по трубе 7, а пароводяная смесь отводится из коллектора 2 по трубе 1. Газы поступают в корпус котла через патрубок 12, фланец II которого связан с выпускным коллектором дизеля. Верхний патрубок 3 фланцем 4 присоединен к дымовой трубе. В патрубках расположены горловины 5 и 10 с заглушками, через которые при необходимости очищают и осматривают внутренние поверхности котла-утилизатора. Для обеспечен] я бытовых потребителей паром иногда на судах устанавливают котлы-утилизаторы с естественной циркуляцией и автономный котел, имеющий общую с котлами-утилизаторами пароводяную магистраль. Пар к потребителям в этом случае поступает от автономного котла, который во время работы установки используется как сепаратор. Арматура котловК арматуре котлов относят различные устройства, обеспечивающие их работу на разных режимах. Через арматуру осуществляется подвод к котлу питательной воды, топлива, воздуха и отвод пара (воды) к потребителям. По назначению арматуру котла подразделяют так: запорная (стопорные клапаны, краны продувания, питательные клапаны), регулирующая расход воды и пара; указательная (манометры, указатели уровня воды, термометры), с помощью которой можно наблюдать за работой котла; защитная (предохранительные клапаны), предотвращающая аварийные ситуации при работе установки.
Рис. 117. Клапаны: а — стопорный; б — питательный
Запорные клапаны и краныС потребителями воды или пара котлы сообщаются через стопорные клапаны. Корпус 8 (рис. 117,а) стопорного клапана фланцем 7 крепят к котлу, а фланец 5 соединяют с распределительной магистралью. Тарелка клапана 9 опирается на впрессованное в корпус гнездо 6. Клапан открывают и закрывают при повороте маховика 1 и шпинделя 10 с резьбой в верхней части относительно втулки 2. Герметизация отверстия в крышке 4 обеспечивается с помощью сальниковой набивки и нажимной втулки 3. Специальным приводом стопорные клапаны при аварии котельных установок можно открывать и закрывать с верхней палубы судна. Котлы оборудуют не менее чем двумя независимыми системами питания с насосами, подача каждого из которых должна быть не менее производительности котла. Вода в котел поступает через питательный клапан. В корпусе клапана 2 (рис. 117,6) размещены обратный 3 и запорный 8 клапаны. Герметизация корпуса обеспечивается с помощью крышек 4 и 6. Отверстие в крышке для шпинделя 7 уплотняют сальником и набивкой 5. Поворотом шпинделя 7 обеспечивается открытие и закрытие запорного клапана. Корпус клапана фланцем 1 соединяют с питательным трубопроводом, а фланцем 9 крепят к котлу. В рабочем положении запорный клапан открыт. Под воздействием давления, создаваемого насосом, открывается также и обратный клапан, пропуская воду в котел. Если по тем или иным причинам давление в питательной магистрали окажется ниже давления в котле, обратный клапан 3 под воздействием давления котловой воды закроется и разобщит котел от питательной магистрали. Благодаря этому исключается упуск воды из котла при неработающем насосе даже в том случае, если запорный клапан окажется открытым. Для удаления маслянистых веществ и примесей, находящихся на поверхности котловой воды, котлы снабжают кранами верхнего продувания. При открытии крана верхнего продувания с поверхности воды в котле удаляются масло, пена и другие взвешенные вещества. Кран нижнего продувания устанавливают в нижней части котла. При его открытии котел освобождается от механических примесей, выпадающих в осадок во время нагревания воды. Конструктивно краны продувания представляют собой проходной кран, который состоит из корпуса и пробки, уплотнительного сальника, крышки и рукоятки для поворота пробки. Указатели уровня водыДавление и температуру пара (воды) в котлах контролируют по манометрам, дистанционным манометрическим или ртутным термометрам. Уровень воды в котле проверяют с помощью пробных кранов или по специальным водоуказательным приборам. Пробными кранами оборудуют газотрубные котлы. Число таких кранов должно быть не менее двух. Ось одного из них располагают на отметке нижнего уровня воды в котле, а ось другого — на отметке верхнего уровня. Струю пара, выходящую из открытого крана, направляют на какой-либо металлический предмет. Если на нем при этом оседают мелкие капли конденсата, значит из крана выходит пар. Появление крупных капель конденсата на предмете свидетельствует о том, что кран сообщен с водяной полостью котла. Наиболее точно уровень воды определяют по указательному прибору (рис. 118), призматический корпус 1 которого кранами 2, 7 соединен с паровой и водяной полостями котла. В корпусе прибора между рамкой 3 и крышкой 5, соединенными гайками и шпильками 4, установлено призматическое стекло 6. На рамке укреплены стрелки-указатели высшего и низшего уровней воды в котле. В рабочем положении (при закрытом кране 8 и открытых кранах 7 и 2) прибор сообщается с котлом и уровень воды в нем просматривается через рифленое призматическое стекло. Для очистки стекла от загрязнения и проверки исправности прибора его периодически продувают водой (при открытых кранах 7 и 8), паром (при открытых кранах 2 и 8) или одновременно паром и водой. Предохранительные клапаныВ соответствии с Правилами Речного Регистра РСФСР паровые котлы должны иметь два предохранительных клапана, заключенных в один общий корпус. При нормальном давлении пара в котле клапаны прижаты к гнездам пружинами. Натяжение пружин регулируют нажимными втулками.
Рис. 118. Указатель уровня воды
После регулирования предохранительные клапаны пломбируют в присутствии инспектора Речного Регистра РСФСР. Изменять натяжение пружин при работе котла не разрешается. Как только давление пара в котле станет на 3% выше рабочего, клапаны, сжимая пружины, поднимаются со своих гнезд и часть пара из котла выпускается через отводящий трубопровод в атмосферу. Если по тем или иным причинам клапаны не срабатывают в нужный момент, а также в аварийных ситуациях их открывают с помощью ручного привода. ФорсункиВ зависимости от способов распиливания топлива форсунки вспомогательных котлов подразделяют на паровые, механические и комбинированные (паромеханические).
Рис. 119, Схемы паровых и механических форсунок
В паровых форсунках (рис. 119,а) на струю топлива воздействует движущийся с большой скоростью поток пара. При воздействии потока пара и топливной струи топливо дробится на мелкие капли, которые увлекаются в топочное пространство и образуют вместе с воздухом факел круглой или плоской формы. Механические форсунки бывают центробежные (невращающиеся) и роторные (вращающиеся). В центробежных форсунках (рис. 119,б) топливо перед истечением из сопла закручивается в вихревой камере а вследствие подвода к ней воздуха по тангенциальным каналам б к центру распылителя. Распылитель комбинированных паромеханических форсунок имеет два тангенциальных канала для топлива и пара. У роторных форсунок (рис. 119,б) центробежные силы распыливают топливо, поступающее по неподвижной трубе 1, при вращении его вместе со стаканом 2. Воздух к таким форсункам подается в кольцевое пространство между стаканом и неподвижной стонкой патрубка 3. Одна из конструкций механических форсунок АФ65С, нашедшая наибольшее применение в котельных установках, показана на рис. 120. Корпус 6 форсунки на резьбе соединен с топливной трубкой и наконечником 3. В корпусе смонтированы жиклер 1 (коническая шайба с калиброванным отверстием в центре), завихритель 2, фильтр-сетка 4 и пустотелый винт 5. Насос через пустотелый винт, фильтр-сетку и кольцевую щель между завихрителем 2 и наконечником 3 нагнетает топливо в прорези а конической части завихрителя. В прорезях завихрителя топливо приобретает вращательное движение и распыленное в виде конуса выбрасывается в топку через калиброванное отверстие жиклера 1. Средства автоматического управления котельных установок. Несмотря на различия в схемах управления
Рис. 120. Механическая форсунка
автономных котлов, они имеют одинаковые элементы автоматического регулирования и защиты, которые обычно используют во всех установках. Средства управления паровых автономных котловВ соответствии с Правилами Речного Регистра РСФСР средства автоматизации вспомогательных паровых котлов должны обеспечивать: заданную температуру тяжелого топлива в расходной цистерне; продувку воздухом топки котла до начала подачи топлива в течение 30 с; зажигание топлива при подаче его в топку; регулирование горения топлива в зависимости от давления пара в котле; прекращение подачи топлива при аварийном давлении пара, минимальном уровне воды, обрыве факела или невоспламенении топлива; регулирование уровня воды в котле в заданных пределах; пуск и остановку циркуляционных насосов. На посту управления судном или в ЦПУ в этом случае должны быть световые сигнализаторы по погасанию факела, минимальному и максимальному уровням воды в котле, максимальному давлению пара. Рассмотрим принцип работы автоматической системы управления на примере парового котла КВАГ 1/5. В схему автоматического управления газотрубных паровых котлов КВАГ 1/5 входят: два реле РДК (см. рис. 88), причем реле 5 (рис. 121) срабатывает при давлении 0,35 и 0,55 МПа, а реле 6 — при давлении 0,50 МПа и используется в качестве аварийного; два дифференциальных реле 14 и 1 уровня с конденсационным сосудом 2; водяной насос 13; вентилятор 11 и топливный насос 10; электромагнитный топливный клапан 8; клапан сброса 9; трансформатор зажигания 12; фоторезистор 4 и щит 7 автоматического управления. При вводе котла 3 в действие включаются вентилятор 11, топливный 10 и водяной 13 насосы. Реле времени при пуске котла в течение 30 с держит электромагнитный клапан 8 закрытым, топливный насос через клапан сброса 9 перекачивает топливо обратно в расходную цистерну. За 30 с вентилятор продувает топку воздухом, после чего реле времени замыкает цепь электромагнитного клапана 8 и трансформатора зажигания 12. В обесточенном состоянии электромагнитный клапан 8 под действием пружины перекрывает топливную магистраль. Шток клапана является одновременно и сердечником индукционной катушки. При подаче питания на катушку электромагнитного клапана магнитное поле втягивает сердечник с запорной иглой и открывает отверстие в гнезде корпуса. Клапан открывается и топливо поступает к форсунке. Воспламенившееся в котле топливо освещает фоторезистор 4, который размыкает контакты в электрической цепи трансформатора зажигания.
Рис. 121. Схема системы управления котла КВАГ 1/5
В случае невоспламенения топлива или обрыва факела фоторезистор через щит управления выключает вентилятор 11 и топливный насос 10, включает звуковую сигнализацию, и только после устранения неисправностей установки ее снова можно перевести на автоматическую работу. Средства автоматизации котельной установки обеспечивают повышение давления пара до 0,55 МПа, после чего реле давления размыкает электрическую цепь управления электровентилятора и закрывает электромагнитный клапан, прекращая подачу топлива в котел. Если реле давления не сработает, то при повышении давления до 0,56 МПа указанную цепь размыкает реле аварийного давления 6. При падении давления в котле до 0,35 МПа срабатывает реле 5 и вводит установку в действие по описанному выше принципу. Насос 13 работает также по системе «включено - выключено». В качестве измерительного элемента уровня в системе использованы конденсационный сосуд 2 и дифференциальные
Рис. 122. Схема системы управления котла КОАВ 200
реле 1 и 14. Конденсационный сосуд сообщен с паровым пространством котла. Вследствие конденсации пара сосуд постоянно заполнен конденсатом на высоту дренажной трубки. Излишки конденсата по этой трубке сливаются обратно в котел. Постоянный уровень конденсата в сосуде обеспечивает постоянное гидростатическое давление в полости под мембранами дифференциальных реле. Полость реле над мембраной сообщена с водяным пространством котла и в ней создается давление, определяемое уровнем воды в котле. Под воздействием гидростатического давления (разности высот между постоянным уровнем воды в конденсационном сосуде и изменяющимся уровнем воды в котле) мембраны реле 1 и 14 деформируются и через систему рычагов при определенном уровне воды в котле замыкают или размыкают контакты цепи управления электродвигателя питательного насоса 13 или цепь светового сигнализатора на щите управления 7. При достижении максимального уровня воды в котле дифференциальное реле 1 размыкает свои контакты в цепи, управления насоса 13 и он прекращает подачу воды в котел, а при понижении уровня до минимально допустимого, наоборот, замыкает контакты в цепи управления насоса. Если и при включении насоса уровень воды падает, реле 14 аварийного уровня включает на щите управления 7 световую сигнализацию и через 5—10 с котел прекращает работать. Автоматическое управление автономных водогрейных котлов. Средства автоматизации водогрейных котельных установок обеспечивают ввод в действие и остановку котлов в зависимости от температуры воды в них, осуществляют подпитку котлов водой, а также сигнализацию и защиту при остановке топливного насоса, погасании факела или невоепламенении топлива. В качестве автоматических средств широкое распространение на судах получили унифицированные однотипные электромеханические средства управления установок. Рассмотрим принцип действия таких средств на примере огнетрубного (газотрубного) автоматизированного вспомогательного котла КОАВ 200 (рис. 122). К передней части топки котла крепят форсунку 5, устройство для воспламенения топлива и направляющий трубопровод для подачи воздуха. Электрическая часть системы управления включает: регулятор 2 температуры воды, фоторезистор 4, трансформатор зажигания топлива с электродами зажигания 3, регуляторы 10 температуры воздуха в помещениях и электродвигатели 12. Для пуска установки переключатель на щите управления устанавливают в положение «Автомат». Под напряжением в этом случае оказываются электродвигатель циркуляционного насоса 11, прокачивающего воду через систему отопления, электродвигатель 7 и трансформатор с электродами зажигания 3. Электродвигатель 7 вводит в действие вентилятор 6 и топливный насос 9, соединенный трубопроводом с расходной топливной цистерной 8 и форсункой 5. Топливо воспламеняется дугой, возбуждаемой трансформатором между электродами зажигания 3. При появлении факела в топке фоторезистор 4 своими контактами размыкает цепь электродов зажигания. В случае невоспламенения топлива контакты фоторезистора удерживают под током цепь электродов зажигания в течение 10 с с момента пуска топливного насоса. Если топливо не воспламенится за этот период, реле времени разрывает цепь управления электродвигателя 7. Аналогично действует фоторезистор и при обрыве факела. Регулятор 2 представляет собой термобаллон, заполненный ацетоном. При изменении температуры воды в котле давление паров ацетона передается через сильфон и шток на контактную пластину микропереключателя. Последний замыкает цепь управления, когда температура воды в котле понижается до 80 °С и, наоборот, отключает котельную установку с повышением температуры воды до 110 °С. Аналогично действуют и регуляторы 10 температуры воздуха. При температуре воздуха в помещении 22 °С они размыкают цепь управления циркуляционных насосов 11, а при снижении температуры воздуха в помещениях до 16 °С снова подключают их к отопительным батареям 13. Подпитка котла водой из пневмоцистерны производится автоматически через редукционный клапан 1, срабатывающий при падении давления в котле до 0,18 МПа. Широкое применение в системах управления водогрейных вспомогательных котлов получили автоматизированные форсунки АФ65С 220 и АФ65С 24; первая из них питается от сети переменного тока напряжением 220 В, вторая — от сети постоянного тока напряжением 24 В, благодаря чему можно автоматизировать вспомогательные котлы и небольших судов, на которых в качестве источников электроэнергии используют аккумуляторные батареи и навесные зарядные генераторы. Автоматизированные форсунки АФ65С 220 (рис. 123) являются унифицированными агрегатами, у которых в общем корпусе 5 смонтированы форсунка 1, топливный насос 4, вентилятор 3, электродвигатель 2, фоторезистор и электроды зажигания. Электродвигатель 2 соединен с вентилятором 3 и шестеренным топливным насосом 4 специальной муфтой и гибким валом. Вентилятор направляет
Рис. 123. Автоматизированная форсунка АФ65С 220
поток воздуха в топку, где он приобретает вихреобразное движение. В топливный насос вмонтирован перепускной и обратный клапаны. Последний прекращает доступ топлива к форсунке при остановке котла. Автоматические форсунки вводят котлы в действие при температуре воды 85 °С и останавливают их при нагревании воды до 95 °С, срыве факела или невоспламенении топлива за 10 с. Автоматизация управления котлов-утилизаторов.Электромеханические средства автоматизации котлов-утилизаторов работают также по принципу «включено — выключено». При минимальной температуре воды (минимальном давлении пара) они устанавливают заслонку в положение, сообщающее котел с выпускным коллектором дизеля, а при достижении максимальной температуры (давления) разобщают котел с выпускным коллектором.
Рис. 124. Схема системы управления котла-утилизатора КАУ 4,5
Электродвигатель электромеханических систем управления приводит во вращение через редуктор специальный вал с винтовой нарезкой. В паре с валом действует ходовая гайка, застопоренная от вращения. Перемещаясь вдоль винтовой нарезки вала при работе электродвигателя, гайка через рычаг открывает или закрывает газовую заслонку. В крайних положениях конечные выключатели разрывают цепь управления электродвигателя. Реле минимальной температуры (давления) пускает электродвигатель в сторону открытия газовой заслонки, а реле максимальной температуры (давления), наоборот,— в сторону закрытия ее. Принципиальная схема электропневматического управления работой водогрейного котла-утилизатора показана на рис. 124. При положении переключателя на отметке «Автоматическая работа» через контакты комбинированного реле температуры КРМ ток поступает на катушку электромагнитного клапана 1. Последний, открываясь, пропускает сжатый воздух под давлением 0,4—0,6 МПа к пневмоцилиндру 2, поршень которого через систему рычагов устанавливает газовую заслонку в положение, сообщающее выпускной коллектор дизеля с котлом 4. Комбинированное реле КРМ вводит установку в действие при снижении температуры воды в котле до 75 °С, а с повышением температуры воды до 90 °С, размыкая цепь электромагнитного клапана, перекрывает воздухопровод к пневмоцилиндру 2. Поршень 3 под действием пружины переставляет заслонку 6 в положение, при котором выпускные газы направляются в трубопровод 5, минуя котел. Техническая эксплуатация котельных установокДля котельных установок в зависимости от их типа и назначения разработаны определенные правила по обслуживанию и ремонту. Инструкции по эксплуатации установок содержат указания о вводе котлов в действие и их остановке, о порядке поддержания заданных параметров работы котлов, в них даются рекомендации по хранению котлов при кратковременных и продолжительных стоянках, приводятся сведения о регулировочных работах и особенностях обслуживания котлов на ходовом и стояночном режимах. Подготовка к пуску и пуск котельной установки. После длительного бездействия установки для подготовки ее к работе тщательно осматривают котел с целью проверки: надежности крепления арматуры, трубопроводов и других деталей; исправности действия КИП, запорных клапанов, кранов и средств автоматизации; технического состояния изоляции корпуса котла, топок, электропроводки и контактных соединений, пневмо- и электроприводов, средств защиты и регулирующих органов, а также соединяющих их связей. Заполняя котел водой, обслуживающий персонал тщательно проверяет герметичность швов и мест крепления трубопроводов, арматуры и КИП к корпусу котла. При вводе котлов в действие после кратковременной стоянки перед пуском их проверяют наличие воды и топлива в системах, смазывают подшипники насосов, вентиляторов, электродвигателей и трущиеся детали других механизмов, устанавливают правильность положения электродов зажигания топлива, производят внешний осмотр котла и аппаратуры автоматического управления. Перед пуском установки все клапаны на паровой, водяной, топливновоздушной магистралях и переключатели средств управления устанавливают в рабочее положение. Автоматизированные установки пускают включением соответствующих кнопок или тумблеров на щите управления. Котлы-утилизаторы сообщают с газопроводом дизеля только после пуска циркуляционных насосов. По мере повышения давления пара в котле проверяют герметичность соединений, продувают указатели уровня, определяют правильность показаний манометров и исправность действия предохранительных клапанов. К потребителям тепловой энергии установку подключают только при полной уверенности в надежной работе всех ее элементов. Обслуживание действующей установки. Во время работы котельной установки обслуживающий персонал периодически производит наружный осмотр котла, проверяет исправность действия арматуры, герметичность фланцевых соединений паровых, топливных и водяных трубопроводов, следит за состоянием видимых поверхностей нагрева и уровнем воды в котле, осуществляет регулярную продувку котла, контролирует уровень топлива в расходных цистернах и качество горения по цвету пламени в топке. При полном сгорании топливный факел имеет светло-соломенный цвет, при неполном — темнокрасный. Правильно настроенные средства автоматизации обеспечивают устойчивую работу установок в течение длительного времени, и обслуживание их сводится к наблюдению за показаниями КИП, смазыванию трущихся деталей, наружному осмотру и уборке машинного помещения при смене вахт. В процессе эксплуатации установок проводят их плановые ТО-1 и ТО-2. При ТО-1 через 500—600 ч работы тщательно проверяют исправность действия всех элементов установки и выполняют необходимые регулировочные операции. Через 2000—3000 ч работы производят ТО-2, при котором наряду с операциями ТО-1 очищают водяные и огневые поверхности нагрева котла от накипи и отложений золы, притирают арматуру и ремонтируют изоляцию топок. Выключение установки. Котел выводят из действия при прекращении подачи топлива к форсунке или при перекрытии газопровода, сообщающего его с дизелем. После остановки циркуляционного насоса котлу дают возможность охладиться. Продолжительность и порядок охлаждения определяются инструкцией по обслуживанию установки. Не разрешается искусственно охлаждать котел вентиляцией газоходов и удалением воды из него при наличии давления пара. В случае остановки на длительный срок из котла через кран нижнего продувания удаляют воду, очищают его поверхность нагрева от накипи. Правила безопасного обслуживания. Во время работы котлов запрещается: допускать снижение уровня воды в них до минимального предела; увеличивать давление пара выше предельных значений; располагать на маховиках (рукоятках) клапанов, кранов, и других средств управления одежду, ветошь, инструмент или какие-либо другие предметы; наносить удары по сосудам и трубопроводам, находящимся под давлением; производить ремонтные работы (крепить фланцы, арматуру и трубопроводы, ставить хомуты на поврежденные участки труб) при наличии давления пара или горячей воды в корпусе котла и в дефектных частях магистралей. Котельная установка должна быть выведена из действия при недопустимом снижении уровня воды, появлении выпучин на поверхности нагрева, разрыве водогрейных трубок и паропроводов; обнаружении течи в заклепочных и сварных швах, выходе из строя предохранительных клапанов, кранов продувания, указателей уровня и манометров, при неисправности питательных средств, систем подачи топлива и воздуха в топки и средств автоматизации управления. Подробно правила обслуживания изложены в инструкции по эксплуатации котлов.
Используемая литература: "Судовые энергетические установки" В.А. Сизых
Скачать реферат: У вас нет доступа к скачиванию файлов с нашего сервера. КАК ТУТ СКАЧИВАТЬ Пароль на архив: privetstudent.com
privetstudent.com |
|
||||||||||||||||||
|
|
||||||||||||||||||
|
Обслуживание котлов имеет свои особенности, которые связаны с конструкцией, а также эксплуатацией отопительных агрегатов.
Мощность котла, как базисного элемента системы отопления, равняется теплопотере всей сети, обеспечивающей помещение с определенными габаритами и теплотехническими свойствами.
При обслуживании водогрейных котлов одним из приоритетных этапов принято считать очистку всей системы от образующейся накипи. Чистка от накипи производится в несколько этапов.
Пеллетные котлы разновидность твердотопливных отопительных котлов, быстро набирающая популярность благодаря своей дешевизне и эффективности.
Основные особенности сервисного обслуживания газовых котлов.
Если котел необходимо остановить на длительное время, то выполняется его консервация. При консервации котлов необходимо пользоваться указаниями инструкции завода-изготовителя по монтажу и эксплуатации.
Автономный источник тепла: отопительные котлы на дровах
