Двухступенчатый клапан для газовой горелки (2 видео)

Содержание

Особенности двухступенчатых атмосферных и дутьевых горелок ООО «НПО «Вр КС»/ А. Сердюков
Одноступенчатые, двухступенчатые и модулируемые газовые горелки
Газовая горелка
Классификация газовых горелок
По избыточному давлению газа
По виду сжигаемого топлива
По способу подготовки газовоздушной смеси
По способу регулирования интенсивности горения.
Двухступенчатый клапан для газовой горелки
🌟 Видео

Видео:Настройка газовой горелкиСкачать

Особенности двухступенчатых атмосферных и дутьевых горелок ООО «НПО «Вр КС»/ А. Сердюков

Опубликовано: 05 апреля 2016 г.

Использование двухступенчатых горелок во всех случаях позволяет экономить до 15 % газового топлива, по сравнению с одноступенчатыми горелками, как атмосферными, так и дутьевыми.

Потери тепла и газа при работе одноступенчатых горелок

Одноступенчатые горелки двух типов функционируют по принципу «включено–выключено». Во время работы одноступенчатой горелки КПД котлоагрегата соответствует его величине, указанной в техническом паспорте изделия, как правило, «не ниже 90 %». Когда такая горелка «выключена», тепло из котлоагрегата вместе с воздухом в прямом смысле вылетает в дымовую трубу под действием ее тяги. Это особенно заметно и существенно в котлах наружного размещения, в которые может поступать воздух, охлажденный до температуры -45 °C. Этим воздухом осуществляется съем полезного тепла с теплообменника котла и удаление его в атмосферу. КПД котла в этом случае отрицателен, так как в атмосферу удаляется полезное тепло из системы отопления. Выключается же одноступенчатая горелка часто, так как проектировщики при подборе котла ориентируются на самую холодную неделю и завышают необходимую мощность котлоагрегата до 50 %. Потери газа в одноступенчатых горелках вследствие их выключений достигают 15–20 %. Это происходит при использовании таких горелок любого типа – как атмосферных, так и дутьевых.

Преимущества двухступенчатых горелок

Учитывая вышеизложенное, специалисты ООО «НПО «Верхнерусские коммунальные системы» (ООО «НПО «Вр КС») разработали и освоили с 2016 г. двухступенчатые атмосферные и дутьевые горелки. В целях организации бесперебойного горения в схемы управления горелкой введены регулирующие шаровые краны, с помощью которых удалось согласовать мощности горелок котлоагрегата с мощностью системы отопления. Атмосферные горелки производятся мощностью 20–500 кВт, дутьевые – 40–1000 кВт, причем дутьевые горелки все двухступенчатые. КПД котлов с двухступенчатыми горелками составляет при работе обеих ступеней 90–91 %, а при работе на первой ступени – 94–95 %. Горелки выключаются только в аварийных случаях, средневзвешенный КПД котла наружного размещения КСУВ и КСВ составляет 92–93 %. Экономия газа, по сравнению с экономией, полученной при использовании одноступенчатых горелок импортного производства, – 11–17 %.

При применении атмосферных двухступенчатых горелок за счет организации постоянного режима работы первой ступени достигается примерно такой же эффект экономии, по сравнению с одноступенчатыми импортными и отечественными горелками, как и при использовании двухступенчатых дутьевых горелок, производимых ООО «НПО «Вр КС».

Специалистам компании удалось при применении первой ступени атмосферной горелки мощностью до 100 кВт организовать модулируемое горение в пределах 10–100 %, что недостижимо для атмосферных горелок импортного и отечественного производства. Первая ступень атмосферной горелки ООО «НПО «Вр КС» выполнена электронезависимой. Благодаря этому, котлы наружного размещения КСУВ обеспечивают подогрев теплоносителя посредством первой ступени горелки при полном отсутствии электроэнергии. Этим обеспечивается надежная защита котла и системы отопления от размораживания. Для котлов наружного размещения это еще и самый эффективный способ. На аналогах оборудования от других производителей этого не предусмотрено, и замораживание теплоносителя в таких котлах наружного размещения при длительном отсутствии электроэнергии — рядовое явление.

ООО «НПО «Вр КС» выпускаются дутьевые горелки ГДК (горелки диффузионно-кинетические), обладающие уникальными шумовыми характеристиками. При работе двух ступеней такой горелки уровень звукового давления даже ниже, чем при работе двухступенчатой атмосферной горелки. Таким образом, использование котлов КСУВ и КСВ с горелками ГДК предпочтительнее с любых точек зрения.

Ввиду того что электросхема двухступенчатых горелок ГДК элементарна, ее обслуживание доступно электрику 3-го разряда, что позволяет надеяться на качественную эксплуатацию горелок и котлоагрегатов, оснащенных этими горелками. Газовая схема горелок ГДК очень проста и подобна газовым схемам атмосферных горелок. Сервисное обслуживание газовой части горелок доступно соответствующим специалистам районных газовых организаций по месту нахождения владельца котла. ООО «НПО «Вр КС» производятся и поставляются по заказу все необходимые запасные части к горелкам ГДК, компания производит их капитальный ремонт через 4 года эксплуатации. Кроме уникальных шумовых характеристик, горелки ГДК способны работать в котлах наружного размещения при температуре окружающей среды до -45 °C; расходуют в три раза меньше электроэнергии; в два раза легче импортных горелок той же мощности; характеризуются меньшей длиной факела, чем у лучших дутьевых горелок импортного производства; в два раза дешевле импортных горелок той же мощности.

Отличные характеристики двухступенчатых горелок ГДК дают нам надежду на успешное преодоление кризиса.

Принципиальная схема двухступенчатой горелки (см. рис.):

1 – клапан-отсекатель; 2 – устройство многофункциональное регулирующее УМР-М1; 3 – датчик пламени и сетевого газа; 4 – датчик газа; 5 – магнитный пускатель; 6 – пусковой рычаг; 7 – запальная горелка; 8 – кран первой ступени; 9 – основная горелка; 10 – клапан; 11 – седло клапана; 12 – термобиметаллическая пластина; 13 – кран второй ступени; 14 – датчик предельной температуры; 15 – терморегулятор; 16 – клапан; 17 – седло; 18 – микропереключатель датчика температуры; 19 – микропереключатель датчика пламени; 20, 21 – канал управления, соответственно, первой и второй ступеней

Читайте также: Выпускной коллектор ваз 2112 16 клапанов как снять

Статья из журнала «Аква-Терм», №2/16, рубрика «Отопление и ГВС»

Видео:Настройка двухступенчатой газовой горелки котла | De Dietrich обучение.Скачать

Одноступенчатые, двухступенчатые и модулируемые газовые горелки

Чтобы выбрать оптимальный газовый котел, необходимо разобраться в его особенностях.

Самое широкое распространение в быту получили водогрейные котлы малой мощности.

Эти агрегаты экономичны и удобны в эксплуатации, а также имеют множество конфигураций и моделей, каждая из которых обладает своими преимуществами.

Газовая горелка

Одним из основных элементов газового котла является его горелка. Это специальное оборудование, которое производит подготовку горючего к сжиганию и подачу его в камеру сгорания, где струя газовоздушной смеси воспламеняется и выделяет тепло. Правильный выбор горелки обеспечит получение максимальной эффективности сжигания топлива, увеличит общий КПД (коэффициент полезного действия) котла и сократит финансовые расходы на топливо.

Классификация газовых горелок

Существуют различные виды газовых горелок. Чтобы сделать правильный выбор горелки, нужно учитывать вид сжигаемого газа, его калорийность, давление, назначение и конструкцию котла.

По избыточному давлению газа

Высокого давления – более 30 кПа. (кило Паскаль);
Среднего давления – от 5 до 30 кПа;
Низкого давления – до 5 кПа.

По виду сжигаемого топлива

Бытовые и промешенные водогрейные газовые котлы обычно работают на двух видах топлива:

сжиженная пропан-бутановая смесь;
природный газ (метан) в газообразном состоянии.

Физические характеристики этих газов отличаются друг от друга, поэтому и горелочные устройства для их сжигания имеют свои отличия. Но вид сжигаемого топлива не ограничивает выбор агрегата. Любой газовый котел на природном газе можно переоборудовать под сжигание пропана и наоборот.

На заметку.
Разработаны универсальные горелки, которые могут сжигать эти два вида газового топлива без каких-либо наладок.

По способу подготовки газовоздушной смеси

Для обеспечения полного и эффективного сжигания горючего его нужно предварительно смешать с воздухом, который содержит в себе кислород необходимый для горения. Существует несколько способов подготовки газовоздушной смеси.

Атмосферные горелки имеют простую конструкцию в виде трубы с отверстиями. В трубу подается газ и выходит из отверстий в камеру сгорания, где и происходит его смешивание с воздухом. Для обеспечения постоянного притока воздуха используются камеры сгорания открытого типа.

Преимущества атмосферных горелок:

Простота конструкции.
Легко переоборудовать под сжигание другого вида топлива.
Высокий срок эксплуатации.
Высокие показатели КПД.
Энергонезависимость.

Недостатки атмосферных горелок:

Сжигание кислорода в помещении и возможность утечки продуктов сгорания в комнату.
Обязательно наличие отводящего дымохода, что не всегда возможно.
Ограниченная мощность котла, связанная с повышенной опасностью открытого типа камеры сгорания.

Дутьевые (вентиляторные) горелки имеют более сложную конструкцию, включающую в себя вентилятор. Он производит принудительное нагнетание воздуха, в необходимых количествах, и смешивание его с газом. Смешивание может происходить полностью предварительное, частично предварительное и во время сжигания.

Использование дутьевых горелок предусматривает использование котлов с закрытой камерой сгорания, при этом обязательно наличие дополнительного вентилятора для отсоса продуктов сгорания. Газовые котлы с принудительной тягой не нуждаются в наличии громоздкого газохода. Удаление газов может производиться с помощью дымовой трубы малого диаметра.

Преимущества дутьевых горелок:

Возможность эффективной работы при сниженных показателях давления в газопроводе.
Безопасность эксплуатации за счет камеры сгорания закрытого типа.
При эксплуатации котла с дутьевой горелкой отпадает необходимость в дымоходе.
Возможность замены на горелку другого типа.
Более эффективная система защиты.

Недостатки дутьевых горелок:

Высокая стоимость.
Высокий уровень шума.
Энергозависимость.
Дополнительный расход газа.

Диффузно-кинетические газовые горелки. Воздух в камеру сгорания добавляется частично, остальная часть подводится непосредственно в пламя. Такие горелки редко применяются в газовых котлах отопления.

По способу регулирования интенсивности горения.

Для обеспечения постоянного поддержания температурного режима в помещении используются автоматические системы. Автоматика для газовых котлов отопления является обязательным условием, ведь человек не всегда может контролировать процесс работы котла. Автоматика выполняет следующие функции: регулирование температуры воздуха в помещении и защиты котла от аварий. Существует несколько разновидностей горелок по виду регулирования температуры.

Одноступенчатые – после нагрева теплоносителя до нужной температуры, по сигналу реостата, происходит автоматическое закрытие газового клапана, и горелка полностью потухает. Как только температура теплоносителя достигает нижней температурной границы газовый клапан автоматически открывается и происходит розжиг горелки на полную ее мощность.
Двухступенчатые горелки имеют 2 режима работы: на 100% и на 40% всей мощности. После достижения определенного температурного значения теплоносителя происходит прикрытие газового клапана, и горелка работает на 40% полной мощности. Процесс перехода с одного режима работы на другой производится с помощью автоматической системы.
Плавно регулируемые двухступенчатые горелки также имеют 2 режима работы, но переход с одного режима на другой происходит более плавно, что обеспечивает эффективную регулировку температуры.
Модулируемые газовые горелки могут работать в режимах с широким диапазоном мощности – от 10 до 100%. Процесс регулирования полностью автоматизирован и обеспечивает самое эффективное и постоянное поддержание температурного режима.

Читайте также: Пропадание напряжения цепи питания контроллера ваз 2112 16 клапанов

Несомненным лидером в эффективности работы являются модулируемые газовые горелки, так как они обеспечивают:

Постоянное поддержание заданной температуры с минимальными отклонениями.
Экономию сжигаемого топлива.
Уменьшение температурных нагрузок на теплообменник котла, что значительно продлевает его эксплуатационный срок.

На заметку.
Модулируемыми горелками могут быть как атмосферные, так и вентиляторные газовые горелки, они также могут работать на различных видах топлива.

После ознакомления с различными видами газовых горелок можно с уверенностью принимать решение о выборе именно той горелки, которая подойдет для ваших целей.

Видео:Обратные огнепреградительные клапана для газосварки и резкиСкачать

Двухступенчатый клапан для газовой горелки

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к области энергетики, в частности к двухступенчатым газовым горелкам, и может быть использовано в устройствах для сжигания газообразного топлива в газогорелочных устройствах паровых и водогрейных котлов.

Известна горелка бытовой газовой плиты, содержащая закрепленную на столе плиты смесительную трубу с диффузором-смесителем и огневым насадком, подпружиненным в сторону от стола пружиной с возможностью вертикального перемещения, при этом в зоне огневых отверстий горелки размещены биметаллические датчики, подвижные концы которых контактируют с упорами насадка, причем при увеличении расхода газа возрастает температура датчиков, что приводит к удалению огневого насадка от дна теплообменника, а при уменьшении расхода газа температура датчиков падает, а огневой насадок под действием пружины приближается к дну теплоприемника, в результате этого высокотемпературная зона пламени горелки всегда находится у дна теплоприемника, а на трубе перед диффузором-смесителем может быть установлен клапан с подпружиненным запорным элементом, шток которого при помощи рычага связан с насадком, при этом при погасании пламени, выкипании воды в посуде или ее снятии с решетки происходит закрытие клапана и прекращение подачи газа в горелку (см. а.с. SU №1779881, МПК F23D 14/04, опубл. 07.12.1992 г.).

Недостатком данной горелки является сложность конструкции, невысокая надежность при эксплуатации.

Известна запальная горелка, содержащая датчик пламени, установленный в корпусе с биметаллической пластиной, и датчик пламени, включающий нормально открытое сопло, импульсные трубки, систему управления газовым регулятором, при этом на корпусе датчика пламени над биметаллической пластиной установлен датчик сетевого газа с нормально закрытым клапаном и рычаг пуска газа, при этом датчик сетевого газа соединен с помощью импульсных трубок с корпусом датчика пламени, трубой, системой управления газового регулятора основной горелки (см. пат. RU №2319899, МПК F23N 5/04, от 21.07.2006 г.).

Недостатком данной горелки является длительность передачи сигнала для отключения газовых клапанов основной горелки.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому положительному эффекту и принятая автором за прототип является атмосферная газовая горелка, содержащая газовый регулятор, состоящий из блока регулирования, соединенного с датчиком температуры с помощью канала регулирования, блока контроля, соединенного с датчиком пламени, тяги, каналом контроля, при этом она снабжена вторым газовым регулятором, состоящим из блока регулирования, соединенного с датчиками температуры воды и наружного воздуха, блока контроля, при этом второй газовый регулятор установлен с возможностью параллельного подключения полостей блоков контроля и датчика температуры наружного воздуха путем соединения с блоком регулирования второго газового регулятора, причем процентное соотношение подачи газа в горелку обоими регуляторами устанавливается кранами (см. пат. RU №2196939, МПК F23N 1/00, F24D 14/60, опубл. 20.01.2003 г.).

Недостатками данной горелки являются длительность передачи сигнала для отключения газовых клапанов основной горелки, а также большой расход газообразного топлива, невысокая надежность.

Задачей предлагаемого изобретения является разработка двухступенчатой газовой горелки для газогорелочных устройств с мгновенным, в течение 2-3 сек, отключением газового клапана второй ступени при исчезновении напряжения в электросети и сохранение электронезависимости первой ступени мощностью до 100 кВт, что позволит сохранить электронезависимую мощность этой ступени и обеспечить потребителей теплом и горячей водой.

Технический результат, который может быть получен с помощью предлагаемого изобретения, сводится к мгновенному, в течение 2-3 сек, отключению газового клапана второй ступени при исчезновении напряжения в электросети и сохранению электронезависимости первой ступени мощностью до 100 кВт, высокой надежности обеспечения потребителей теплом и горячей водой.

Технический результат достигается с помощью двухступенчатой газовой горелки, содержащей газовые клапаны первой и второй ступени, запальную горелку, датчики рабочей и предельной температуры, датчики тяги, сетевого газа, первый и второй блоки управления, при этом газовый клапан второй ступени соединен со вторым блоком управления, последний соединен с датчиком тяги, а газовый клапан первой ступени соединен с первым блоком управления, который соединен с датчиком сетевого газа, датчиком предельной температуры, при этом блок управления второй ступени дополнительно снабжен электромагнитным клапаном последовательно соединенным с микропереключателем датчика рабочей температуры.

Таким образом, технический результат достигается за счет того, что в блок управления газовым клапаном второй ступени встроен электромагнитный клапан, открывающий сопло при исчезновении напряжения в электросети, что приводит к мгновенному, в течение 1 сек, закрытию газового клапана второй ступени и продолжению работы первой ступени с мощностью не более 100 кВт.

Читайте также: Натяжение ремня генератора лада гранта 8 клапанов

Краткое описание чертежей

На фиг.1 дана двухступенчатая газовая горелка, пневматическая схема, общий вид.

На фиг.2 — то же, электрическая схема.

Двухступенчатая газовая горелка состоит из газового клапана 1 второй ступени, соединенного с блоком 2 управления, последний соединен с датчиком 3 тяги, электромагнитным клапаном 4, датчиком 5 рабочей температуры, который содержит микропереключатель 6, например МР-3, причем газовый клапан 1 второй ступени соединен с основной горелкой 7 посредством шарового крана 8, при этом двухступенчатая газовая горелка содержит также газовый клапан 9 первой ступени, соединенный с блоком 10 управления, а последний соединен с датчиком 11 сетевого газа, датчиком 12 предельной температуры, последний содержит микропереключатель 13, например МР-2, а блок 10 управления соединен с блоком 2 управления, при этом оба блока 10 и 2 управления содержат жиклеры 14, а двухступенчатая газовая горелка содержит также запальную горелку 15, газовый клапан 1 первой ступени соединен с основной горелкой 7 посредством шарового крана 16, при этом запальная горелка 15 содержит термобиметаллическую пластину 17 и микропереключатель 18, например МР-1, причем все элементы двухступенчатой газовой горелки соединены импульсными трубками (не обозначены).

Электрическая схема двухступенчатой газовой горелки состоит двух плат I и II, при этом плата I смонтирована внутри котла наружного размещения (не показан), плата II — у дежурного, причем плата I содержит автоматический выключатель F1, микропереключатель 6, например МР-3, микропереключатель 13, например МР-2, датчика предельной температуры 12, микропереключатель 18, например МР-1, под термобиметаллической пластиной 17, электрическая схема содержит также лампочки Л1, Л2.

Двухступенчатая газовая горелка работает следующим образом.

Включают автоматический выключатель F1, поднимают термобиметаллическую пластину 17, открывается сопло датчика 11 сетевого газа, газ из газопровода (не показан) до газового клапана 1 первой ступени поступает через датчик 11 сетевого газа в блоки 10 и 2 управления и запальную горелку 15, последнюю зажигают, после прогрева термобиметаллической пластины 17, последнюю отпускают, газ по импульсным трубкам поступает в блоки 10 и 2 управления в полости над жиклерами 14, при этом газ надтекает через жиклеры 14 в подмембранные полости газовых клапанов 1 и 9 второй и первой ступени соответственно, и, преодолевая сопротивление, открывает клапаны 1 и 9, причем открытие клапанов 1 и 9 возможно только при закрытых соплах датчика 12 температуры, датчика 3 тяги, электромагнитного клапана 4, последовательно открывают шаровой кран 16, включается в работу основная горелка 7 мощностью до 100 кВт, открывают шаровой кран 8, мощность горения основной горелки 7 возрастает до проектной величины, а при исчезновении напряжения в электросети сопло электромагнитного клапана 4 открывается, давление газа в подмембранной полости клапана 1 второй ступени резко падает, клапан 1 мгновенно, в течение 1 сек, закрывается, мощность газовой горелки становится менее 100 кВт, а согласно регламенту подобные горелки могут отключаться элементами управления в течение 30 сек, при открытии сопла датчик 12 предельной температуры газовый клапан 9 первой ступени закрываются, произошло аварийное отключение основной горелки 7, требуется вмешательство обслуживающего персонала, при устранении причин аварийного отключения и закрытии сопла датчика 12 предельной температуры, блок 10 управления снова включает в работу основную горелку 7, тепловая мощность которой составляет при этом менее 100 кВт, но эта мощность не зависит от электроснабжения, при этом при появлении напряжения сопло электромагнитного датчика 4 закрывается, давление газа под мембраной газового клапана 1 второй ступени возрастает и если контакты микропереключателя 6 МР-3 датчика 5 рабочей температуры замкнуты, мощность горения основной горелки 7 снова возрастает до проектной величины, при срабатывании датчика 12 предельной температуры, замыкаются контакты микропереключателя 13 МР-2, на плате II загорается лампочка Л2, при погасании запальной горелки 15 термобиметаллическая пластина 17 остывает, замыкает контакты микропереключателя 18 МР-1, загорается лампочка Л1, сигнализируя о необходимости вмешательства обслуживающего персонала.

Таким образом, обеспечивается надежная работа газовых горелок мощностью более 100 кВт с обеспечением всех элементов безопасной эксплуатации мощных атмосферных горелок, с сохранением энергонезависимости первой ступени горелок мощностью до 100 кВт.

Предлагаемое изобретение по сравнению с прототипом и другими известными техническими решениями имеет следующие преимущества:

— мгновенное, в течение 2-3 сек, отключение газового клапана второй ступени при исчезновении напряжения в электросети;

— сохранение электронезависимости первой ступени мощностью до 100 кВт;

— высокая надежность обеспечения потребителей теплом и горячей водой;

— повышение надежности работы запальной горелки;

— качественное сжигание топлива.

Двухступенчатая газовая горелка, содержащая газовые клапаны первой и второй ступени, запальную горелку, датчики рабочей и предельной температуры, датчики тяги, сетевого газа, первый и второй блоки управления, при этом газовый клапан второй ступени соединен со вторым блоком управления, последний соединен с датчиком тяги, а газовый клапан первой ступени соединен с первым блоком управления, который соединен с датчиком сетевого газа, датчиком предельной температуры, отличающаяся тем, что блок управления второй ступени дополнительно снабжен электромагнитным клапаном, последовательно соединенным с микропереключателем датчика рабочей температуры.