Название: Бытовые газовые приборы - Методические указания (М. Е. Орлов)

Жанр: Строительный

Просмотров: 1369


3.1. устройство и принцип работы емкостных газовых водонагревателей

 

Емкостными газовыми водонагревателями называются аппараты, в ко- торых вода нагревается продуктами сгорания в емкости без применения при- нудительной циркуляции и предназначенные для отопления и горячего водо- снабжения потребителей. В последние десятилетия использовались и про- должают активно эксплуатироваться аппараты отечественного производства следующих типов: АГВ (автоматический газовый водонагреватель), АОГВ (аппарат отопительный газовый бытовой с водяным контуром), АКГВ (аппа- рат комбинированный газовый бытовой с водяным контуром). На сегодняш-

ний день в эксплуатации находятся различные типы аппаратов, внешне не похожие друг на друга.

В настоящее время наблюдается значительный рост индивидуального строительства, в связи с этим потребителям предлагаются различные модели газовых отопительных агрегатов отечественного и зарубежного производства.

Рассмотрим подробнее наиболее распространенные емкостные газовые водонагреватели серии АОГВ. Эти аппараты в отличие от части аппаратов типа АГВ и АКГВ применяются только для отопления и не могут использоваться для горячего водоснабжения. В целях унификации емкостные водонагреватели АОГВ изготовляются следующих видов: 1 - работающие на природном газе; 2 - работающие на пропане, бутане и их смесях; 3 - работающие на природном газе и пропан-бутановых смесях. Аппараты должны изготовляться в следующих климатических исполнениях: У – для эксплуатации в районах с умеренным климатом; ХЛ – для эксплуатации в районах с холодным климатом.

Номинальная тепловая мощность аппаратов АОГВ от 7 до 29 кВт. КПД емкостных водонагревателей при номинальной нагрузке должен быть не ни- же 80 \%, содержание оксида углерода в продуктах сгорания водонагревателя не должно превышать 0,05 \%; температура воды на выходе из аппарата 50 –

90 °С.

Основные технические характеристики емкостных газовых водонагре-

вателей с водяным контуром типа АОГВ приведены в прил. 3.

Рассмотрим устройство и принцип работы емкостных водонагревате-

лей на примере аппарата АОГВ-11,6-3-У с тепловой мощностью 11,6 кВт.

Аппарат (рис. 1) выполнен в виде напольного шкафа цилиндрической формы и состоит из следующих основных частей: вертикально-ци- линдрического резервуара с теплообменником внутри, блока автоматики, го- релочного устройства, узла «сильфон-термобаллон», датчика тяги с прово- дом, прерывателя тяги, термопары, запальника, основания.

Резервуар аппарата стальной, штампованный, сварной, с трубами под- вода и отвода воды, патрубком для установки термометра и фланцами для установки блока автоматики.

В нижней части резервуара находится топка, имеется окно для розжига и наблюдения за процессом горения. В резервуар вварены три секции сталь- ного штампованного теплообменника. Наружная поверхность резервуара по- крыта светлой эмалью. Для удержания дверки в закрытом положении уста- новлен пружинный запор.

Горелочное устройство состоит из радиальной инжекционной литой чугунной горелки 18, смесителя, регулятора воздуха 15 и поддона, предо- храняющего пол под аппаратом от перегрева. Горелочное устройство закре- плено на основании.

Тягопрерыватель стальной штампованный состоит из корпуса и двер- ки, предназначен для автоматической стабилизации величины разряжения в топке аппарата, то есть уменьшения влияния колебания величины разреже- ния в дымоходе на тягу в топке аппарата. При нормальной тяге через имею- щиеся зазоры между дверкой и корпусом тягопрерывателя происходит не- значительный подсос внешнего воздуха из помещения в дымоход. В случае появления чрезмерно высокого разрежения в дымоходе дверка отклоняется внутрь тягопрерывателя, увеличивая тем самым подсос внешнего воздуха, непроходящего через топку в дымоход.

 

Рис.  3.1. Принципиальная схема аппа-

рата АОГВ-11,6-3-У: 1 – глазок; 2 – вход воды;

3  –  кожух  водонагревателя;  4  –  вход  газа;

5 – выход горячей воды; 6 – тягопрерыватель;

7 – термометр; 8 – датчик тяги;   9 – трубопро-

вод  для  входа  газа;  10  –  блок  автоматики;

11 – выход газа на запальник; 12 – гайка регу- лировочная; 13 – кран; 14 – выход газа на ос- новную   горелку;   15   –   регулятор   воздуха;

16 – термопара; 17 – запальник; 18 – основная горелка

 

Блок автоматики 10 представляет собой электромеханическое уст- ройство и состоит из корпуса блока, внутри которого находятся клапаны и система рычагов, электромагнита, и служит для подачи газа к запальнику и горелке, регулирования температуры воды и автоматического отключения

подачи газа при: погасании запальника; падении давления газа в сети ниже допустимого или прекращении подачи газа; отсутствии тяги в дымоходе.

Автоматика по тяге состоит из датчика тяги 6 (см. рис. 3.2), укреплен- ного на крышке бака, и привода, соединяющего датчик тяги с электромагни- том. При нормальном разрежении в дымоходе продукты сгорания проходят в дымоход, минуя датчик тяги, контакты датчика тяги замкнуты.

При отсутствии тяги в дымоходе продукты сгорания частично попада- ют на биметаллическую пластину датчика тяги и нагревают ее. Нагреваясь, пластина изгибается и контакты размыкаются, разрывая тем самым электри- ческую цепь «термопара – обмотка электромагнита – датчика тяги». Доступ газа к запальнику и основной горелке перекрывается.

При обратной тяге поступающий сверху воздух отклоняет дверку наружу и воздух из дымохода выходит через зазор между дверкой и корпусом тяго- прерывателя в помещение, не попадая в топку. Для успешной работы дверка должна легко (от слабого дуновения на нее) вращаться на оси.

Электромагнит совместно с системой клапанов, находящихся внутри корпуса блока автоматики, предназначен для обеспечения подачи газа к за- пальнику, горелке и автоматического прекращения подачи газа к запальнику и горелке при погасании пламени запальника или срабатывании датчика тяги.

Газ по газопроводу поступает в полость корпуса блока автоматики, расположенную над седлом 8 (рис. 3.2). При нажатии до отказа пусковой кнопки 9 клапан 10 прижимается к седлу 11, перекрывая доступ газа на го- релку, и газ поступает только к запальнику. При зажженном запальнике пла- мя его нагревает конец термопары 4 и ток (термоЭДС термопары, спай кото- рой помещен в пламени запальника) по проводам подается на обмотку сер- дечника и намагничивает его. При отпускании пусковой кнопки 9 сердечник удерживает якорь, который через шток   удерживает клапан 10 в промежу- точном положении, открывая доступ газа к запальнику и горелке.

При погасании запальника (в случае прекращения подачи газа, падения давления газа ниже допустимого или задувания пламени) спай термопары остывает, термоЭДС исчезает, и клапан 10 прижимается к седлу 8, закрывая доступ газа к запальнику и горелке.

Автоматика регулирования температуры воды (см. рис. 3.2) состоит из узла «сильфон — термобаллон» 5, установленного внутри бака аппарата, и системы рычагов, расположенных в блоке автоматики, и клапана 12.

При  нагреве воды  в  баке  выше  заданной температуры керосин, за-

ключенный внутри системы «сильфон – капиллярная трубка – термобаллон»,

начинает расширяться, ни термобаллон, ни капиллярная трубка расширению не поддаются. Увеличить объем системы может только сильфон за счет рас- тягивания «гармошки». Вместе с ней поднимается вверх и шток 13, который своим верхним концом нажимает на рычаг 14 до положения «Малый огонь».

 

9

 

 

 

 

горячая                     

вода

газ       8

10

11

 

 

12

13        14

 

холодная вода

 

3

 

Рис.  3.2.  Схема  подключения  блока  автоматики  водонагревателя  АОГВ:

1 - резервуар, 2 - основная горелка, 3 - запальник, 4 - термопара, 5 - узел «сильфон-

термобаллон»,  6 - датчик тяги, 7 - электромагнит, 8 - седло верхнее, 9 - пусковая кнопка;

10 - клапан, 11 - седло нижнее, 12 - клапан нижний, 13 - шток, 14 - рычаг

 

При остывании воды в баке керосин уменьшается в объеме, «гар- мошка» сильфона сжимается, шток 13 опускается, рычаг 14 возвращается на свое место, клапан 12 опускается вниз и увеличивает подачу газа к горелке.

На корпусе блока закреплена шкала настройки и гайка регулировочная,

вращая которую можно настраивать автоматику на температуру от 50 до

90°С. Эта перемена температуры вызывается перемещением сильфона вме- сте со штоком 13 вверх (вниз) при вращении гайки регулировочной. После нагрева воды до температуры, соответствующей настройке, подача газа к го- релке  автоматически  уменьшается,  и  она  переходит  на  режим  «Малый огонь».