Устройство автоматики для котлов отопления — регулировка и настройка

Главная / Автоматика котлов

Назад

Опубликовано: 14.05.2019

Время на чтение: 3 мин

0

904

Мы уже давно забыли, что такое печное отопление, когда для обогрева помещения необходимо принимать участие в растопке печки. Современные отопительные агрегаты, используемые в быту, могут действовать на газе, который подается в магистралях или привозится в баллонах. При этом нет необходимости вести систематический контроль над происходящими операциями, основополагающий принцип работы автоматики позволяет осуществлять все действия в автономном режиме.

Процесс горения и удержания температуры теплоносителя, обеспечивается при помощи различных элементов, которые могут быть механическими и электрическими.

Они встраиваются в оборудование напольных котлов на этапе изготовления и обеспечивают полностью автономный режим работы. Автоматика, предназначенная для газового котла, действует по определенному принципу, обеспечивающему замкнутый цикл.

• 1 Основные функции автоматики безопасности котлов
• 2 Разновидности
• 3 Конструкция устройств и описание принципа их работы 3.1 Датчики механического действия
• 3.2 Электронные устройства

Общие положения

Современные котельные требуют установки автоматических систем, которые контролируют, регулируют и управляют процессами, а также сообщают об аварийных ситуациях. Проект автоматизации опирается на СП 89.13330.2016 «Котельные установки», отдельные требования места эксплуатации, рекомендации изготовителя и строительные нормы.

Управляется вся автоматика с щитов, которые могут быть центральными, групповыми или местными. Их нельзя размещать под душевыми и туалетами, трубопроводами, по которыми текут агрессивные вещества, а также под вентиляционными камерами, подающими горячий воздух.

Защита оборудования

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Системы пылеприготовления должны располагать следующими защитными функциями:

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

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

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

Принцип работы системы САБК

Несмотря на то, что газовая автоматика САБК – это сложное устройство, требующее тонкой наладки, она базируется на простейших физических законах.

Чтобы понять принцип действия системы, ознакомьтесь с ее основными элементами:

1. Модуль управления, на котором установлена рукоятка, регулирующая режим работы котла. При повороте ручки управления с помощью рычажного механизма происходит воздействие на затвор газового клапана.
2. Газовая горелка – это элемент, сжигающий поток газовоздушной смеси.
3. Блок запальной горелки отвечает за розжиг основной горелки и обеспечивает защиту от утечки газа.
4. Датчик тяги – это биметаллическая пластина, реагирующая на изменение температуры в камере сжигания. Если тяга в котле ухудшается, то температура в камере растет, пластина деформируется и воздействует на отсекающий клапан – подача газа прекращается.
5. Подача газа к запальной горелке.
6. Импульсная трубка датчика пламени передает воздействие от датчика к регулирующим органам (газовые клапаны).
7. Импульсная трубка датчика тяги.
8. Датчик температуры или датчик пламени – это устройство, обеспечивающее защиту от утечки газа. Принцип его работы: под воздействием температуры от запальной горелки датчик воздействует на отсекающий клапан, позволяя ему открыться. Если датчик остыл, значит огня в камере нет. Посылается импульс на отсекающий клапан для прекращения подачи газа.

Как выбрать между газовым и электрическим котлом, читайте здесь.

О котлах на твердом топливе в системе воздушного отопления вы можете прочесть по ссылке —

Также читайте о котлах для обогрева теплиц.

Сигнализация

Сигнализация — это звуковые и световые сигналы, которые выводятся на диспетчерский пульт. Причины срабатывания сигнализации в котельных установках без постоянно присутствующего обслуживающего персонала следующие:

• какое-либо оборудование неисправно;
• сработал быстродействуюий запорный клапан топливоснабжения;
• уровень загазованности котельной, работающий на газе, достиг 10% от минимума воспламеняемости природного газа.

В котельных с присутствующим обслуживающим персоналом сигнализация срабатывает в таких случаях:

• сработала защита, котёл отключился;
• снизились давление или температура в трубопроводе с жидким топливом;
• снизилось или повысилось давление газа;
• снизилось или повысилось давление воды в обратном трубопроводе;
• снизилось давление воды в питательных магистралях;
• повысился или понизился уровень воды в любых баках, в том числе деаэраторах, конденсатных, питательных и т. д.;
• повысилась температура жидких присадок в резервуарах;
• повысился или понизился уровень жидкого топлива в резервуарах;
• сломались какие-либо установки, подающие в котлы жидкое топливо;
• повысилась температура подшипников электродвигателей;
• наблюдается разрежение в деаэраторе;
• снизилась величина рН в обрабатываемой воде.

Виды водогрейных котлов и их автоматика

Водогрейным котлам для обеспечения нормальных условий эксплуатации необходима автоматика регулирования и безопасности типа РБИП, что расшифровывается, как регулятор пропорциональный интегральный бесконтактный. Автоматика безопасности газовых котлов представляет собой предохранительный клапан с низким давлением, который дополнительно снабжается электромагнитом. Если же работа котла основана на использовании в качестве топлива мазута, то применяется автоматическая задвижка, которая устанавливается в месте подвода топлива к топке. Таким образом, для котлов с определенным типом топлива необходимы разные виды средств безопасности, поэтому при покупке агрегатов на это следует обратить особое внимание. (См. также: Что нужно знать о наружных котлах?)

Управление задвижками в котлах может производиться со щита, дистанционно. При этом он имеет все необходимые блокировки. Таким образом, закрыть задвижку на трубопроводе воды не предоставляется возможным, пока не будет закрыта задвижка на газопроводе. Блокируются и прочие действия, которые могут нарушить правильность функционирования системы, то есть автоматика полностью отвечает за безопасность эксплуатации агрегатов, что снижает риск возникновения аварии до минимума.

Автоматическое регулирование

Автоматическое управление процессами горения может быть только в котлах со слоевыми механизированными и с камерными топками, которые работают на жидком, твёрдом и газообразном топливе.

Но есть ряд случаев, когда автоматическая подача и управление сжиганием топлива не предусмотрено или может не использоваться. Например, паровые котлы с давлением пара до 1,7 кгс/см2 можно подпитывать вручную.

Пылеприготовительные установки должны иметь автоматизированные регуляторы, которые:

• загружают топливо в мельницы;
• разрежают перед мельницей сушильный агент;
• управляют температурой пылевоздушной смеси за мельницей.

В моделях с прямым вдуванием пыли в топку должен быть установлен регулятор расхода первичного воздуха, а также регулятор температуры смеси за мельницы — кроме антрацитового топлива.

В трубопроводах должны иметься автоматические поддерживатели давления.

В деаэратторах должны быть регуляторы уровней давления пара и воды. Несколько деаэраторов должны быть объединены единой автоматической системой. В вакуумных моделях также должно стоять устройство, которое будет поддерживать температуру воды на заданном уровне.

Подача воды из деаэраторов в аккумуляторные баки обычно не регулируется, но промежуточные баки должны быть оснащены регулятором уровня воды. Так же и редукционные установки должны иметь автоматические регуляторы давления или давления и температуры, если речь идёт о редукционно-охладительных установках. Охладительным достаточно приборов, которые будут контролировать температуру пара. Подогреватели необходимо оснащать регуляторами уровня конденсата.

Также в каждой котельной должна стоять автоматика, которая будет отслеживать и поддерживать предустановленную температуру поступающей и обратной воды.

В водоподготовительных установках автоматически регулируются следующие параметры:

• уровень воды в баках — как осветлённой, так и декарбонизированной;
• температура подогрева исходной воды;
• расход реагентов, при этом автоматического их пополнения может не быть.

Расход реагентов автоматизируется при установке фильтров, которые в диаметре превышают 2 000 мм.

Разновидности автоматических систем безопасности

Наиболее часто в отопительном оборудовании газового типа используются следующие системы:

• Ионизационный датчик. Устройство отключает подачу газа, при затухании пламени горелки.
• Устройство контроля предельного уровня. Система сигнализирует о недостаточном количестве жидкости в котле.
• Термометр. Позволяет контролировать температуру теплоносителя.
• Датчик тяги. Устройство предназначено для контроля уровня тяги в топке.
• Датчик давления газа. Прибор позволяет контролировать давление горючего газа в подводящем патрубке.

Кроме перечисленных датчиков в котлах с автоматической регулировкой предусмотрены алгоритмы вычислительного процессора, которые включаются при наличии явно ошибочных действий со стороны оператора.