Разновидности датчиков тяги

Реферат на тему: Разновидности датчиков тяги

 

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1. ВИДЫ ДАТЧИКА ТЯГИ ГАЗОВОГО КОТЛА И ПРИНЦИП ЕГО РАБОТЫ

Открытого сгорания

Закрытого сгорания

2. ТЕМПЕРАТУРНЫЕ ДАТЧИКИ ДЛЯ ОТОПЛЕНИЯ

Погружные датчики

Дистанционные датчики

3. ПРИНЦИП РАБОТЫ ДАТЧИКА

4. ВЫБОР ТЕМПЕРАТУРНЫХ ДАТЧИКОВ

5. ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ В СОСТАВЕ КОТЛА

6. ПРОВЕРКА ДАТЧИКА

ЛИТЕРАТУРА

 

ВИДЫ ДАТЧИКА ТЯГИ ГАЗОВОГО КОТЛА И ПРИНЦИП ЕГО РАБОТЫ

Конструкция датчика тяги различается в зависимости от того, какой тип камеры сгорания установлен на эксплуатируемом котле.

Такие камеры бывают двух видов:

  • Открытого сгорания.
  • Закрытого сгорания.

Согласно государственным нормативным актам о безопасности газового оборудования, производители газовых котлов обязаны устанавливать датчики тяги в приборы с камерами открытого сгорания. Типичное место монтажа датчика – дымоуловитель. Принцип его действия таков: подача газа в котёл прерывается, когда материал, из которого сделан датчик, превысит заложенную в него норму расширения из-за чрезмерно высокой температуры внутри агрегата. Фактически, в этом случае датчик тяги газовой котла выполняет функцию датчика перегрева.

Основу сигнализатора составляет пластина, сделанная из биметалла, которая деформируется и искривляется, разрывая контакт, если температура датчика станет выше семидесяти пяти градусов по Цельсию. Соответственно, клапан, регулирующий процесс подачи газа к запальнику и горелке, перекрывает поступление топлива. Проще говоря, как только сигнализатор проверил и убедился, что тяга уменьшается, и всё меньшее количество воздуха с веществами, выделившимися во время горения, уходит через дымоход в окружающую среду, тем больше нарастает перегрев внутри газового котла, результатом чего является срабатывание автоматической системы и отключение подачи газа.

Особую опасность для владельцев газовых колонок, в которых газ сгорает в открытой камере, представляет обратная тяга. Что это такое? Иногда по некоторым причинам, например, сильный ветер на улице, забитый дымоход, дым и угарный газ начинают втягиваться из дымохода обратно в комнату, и вследствие этого возникает угроза здоровью и жизни людей. Датчик тяги на такие случаи обычно не рассчитан, поэтому, чтобы исключить риск и обезопасить себя, следует задуматься о приобретении и установке в газовый котёл специального устройства, которое называется датчик загазованности.

Если в вашем доме стоит газовый котёл с закрытым типом камеры сгорания, то в нём установлен другой по принципу работы сигнализатор тяги, который называется пневмореле. Задача этого устройства заключается в том, чтобы следить за работоспособностью вентилятора, создающего тягу в направлении от котла к дымоходу.

Принцип работы пневмореле состоит в том, что в нём установлена мембрана, обладающая повышенной чувствительностью к наличию давления, которое создают горячие газы внутри котла. Эта мембрана поддерживается пружиной, которую производители регулируют на величину, определённую требованиями безопасности. Поэтому, как только давление внутри газового котла превысит установленный предел, на который рассчитана пружина, контакты микропереключателя, ответственного за работу клапанов подачи газа, разомкнутся, и газовый котёл прекратит свою работу.

ТЕМПЕРАТУРНЫЕ ДАТЧИКИ ДЛЯ ОТОПЛЕНИЯ

Еще на этапе проектирования отопления необходимо выбрать тепловые датчики на отопление – виды и их характеристики. Прежде всего, они отличаются местом установки – непосредственно в систему или для дистанционного контроля других температурных показателей. Последние используются в паре с комнатными термостатами.

  • Погружные датчики
  • Погружной термометр

Предназначены для снятия показаний о нагреве воды в трубах. Их монтаж выполняется на определенных участках системы. Некоторые модели твердотопливных котлов не имеют датчиков температуры для отопления. Поэтому обязательно необходимо это устранить.

Выбор модели зависит от способа снятия показаний.

Биметаллический. Конструкция этих датчиков температуры для системы отопления состоит из стрелочного индикатора и двух металлических пластин, изготовленных из разных металлов. При нагреве одна из них начинает деформироваться, создавая давление на стрелку индикатора. Такая методика характеризуется высокой точностью показаний, но имеет один недостаток – относительно высокую инертность. Средняя цена – от 600 до 900 руб;

Спиртовые. По сравнению с вышеописанным видом инертность отображения значения нагрева воды практически отсутствует. Принцип работы во многом схож с обычным термометром – в герметичную колбу помещен спиртосодержащий состав, который при нагреве расширяется. Отметки на колбе температурных датчиков отопления этого вида указывают текущее значение нагрева воды. Конструкция простая, но неудобная для наблюдения за показаниями. Стоимость – от 1900 руб.

Для установки этих тепловых датчиков на отопление сначала нужно ознакомиться с инструкцией от производителя. В ней указаны монтажные размеры для подключения к патрубку, граничные температурные значения и рекомендации по эксплуатации.

При выборе погружных термометров нужно учитывать длину гильзы. Она может быть от 120 до 160 мм.

Дистанционные датчики

Они располагаются вне системы отопления, но могут быть подключены к котлу или программатору для регулировки параметров. В последнее время стали популярны беспроводные модели, которые передают информацию с помощью вспомогательной электроники. Это дает возможность установить их практически в любом месте – отдельном помещении или на улице.

Определяющие характеристики датчиков контроля температуры отопления:

  • Дальность действия сигнала;
  • Наличие автономных элементов питания – батареек;
  • Погрешность измерений.

Для простых схем можно установить проводные датчики температуры отопительной системы. Сигнал передается от термометра к управляющему устройству (или котлу) по проводам. В таком случае вероятность ошибки или некорректных данных значительно меньше, чем у беспроводных моделей.

Для лучшей коммуникации дистанционных термометров с остальным оборудованием лучше всего выбрать модели одной торговой марки (производителя).

ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ В СОСТАВЕ КОТЛА

Схема подключения термоэлектрического датчика в различных газоиспользующих приборах примерно одинакова. Измерительный электрод находится в зоне действия фитиля либо основной горелки, проводник присоединен к электромагниту, открывающему подачу газа.

Справочная информация. В турбированных и атмосферных теплогенераторах, подключаемых к домовой электросети, вместо термопары может применяться фотоэлектрический датчик. Он регистрирует наличие огня без непосредственного нагрева.

Как работает термопара на типа АОГВ и аналогичных аппаратах:

  1. Пользователь одной рукой нажимает кнопку и принудительно открывает электромагнитный клапан подачи газа.
  2. Второй рукой домовладелец включает пьезорозжиг, удерживая первую клавишу. Вспыхивает запальник.
  3. Согласно инструкции по эксплуатации, кнопку необходимо держать 5—30 секунд (зависит от модели агрегата), в течение которых фитиль прогревает измерительный электрод.
  4. В цепи электромагнита возникает постоянный ток, идущий от термоэлектродов. Пользователь отпускает клавишу, но подача топлива не прекращается – теперь клапан удерживает напряжение термопары.
  5. Если в силу разных причин огонь потухнет, нагрев термоэлемента закончится, ЭДС исчезнет. Электромагнит отключится, пружина захлопнет клапан и перекроет путь топливу.

Справка. Газовые водогрейные установки, не зависящие от электроэнергии, комплектуются автоматикой различных производителей – EuroSIT, Жуковского завода, «Арбат», «Орион» и так далее. Термопара везде работает по одинаковому принципу – пока электрод греется пламенем, подача газа будет открыта.

Электрод термопары располагается рядом с запальником на всех водогрейных аппаратах

ПРИНЦИП РАБОТЫ ДАТЧИКА

Газовый котел работает за счет сжигания голубого топлива. Естественно, при этом выделяются продукты горения. Если они будут попадать в помещение, то это чревато тяжелым отравлением всех жильцов дома, вплоть до летального исхода. Поэтому конструкция колонки предусматривает подсоединение к дымоходу, через который и происходит вывод всех вредных веществ на улицу.

Естественно, для качественного отвода вентиляционная шахта должна обладать безупречной тягой. Но бывает так, что происходит какое-то нарушение — например, дымоход может забиться мусором или сажей. Если в подобной ситуации котел будет упорно продолжать сжигать топливо, то продукты горения неизбежно пойдут в дом.

Чтобы это предотвратить, в конструкцию газового котла входит такой элемент, как датчик тяги дымохода. Он располагается в том месте, которое находится между вентиляционным каналом и корпусом оборудования.

Разновидность датчика зависит от типа котла:

  • в котле с открытой камерой сгорания защитный датчик — это металлическая пластина, к которой подсоединен контакт. Эта пластина и есть тот индикатор, который отслеживает повышение температуры. Дело в том, что нормально выводящиеся газы обычно нагреты до 120–140 градусов. Если же отток нарушен, и они начинают скапливаться, то это значение повышается. Металл, из которого сделана пластина, реагирует на подобную ситуацию и расширяется. Прикрепленный к элементу контакт смещается и перекрывает клапан, отвечающий за подачу газа. Таким образом, процесс горения прекращается, а вместе с этим предотвращается и поступление новой порции вредных веществ;
  • в котле с закрытой камерой сгорания отвод продуктов осуществляется по коаксильному каналу, при этом используется вентилятор. Датчик в данной случае представляет собой пневмореле с мембраной. Реагирует он не на температуру, а на скорость потока. Пока она в пределах допустимого, мембрана изогнута, а контакты находятся в замкнутом положении. Когда скорость потока становится слабее, чем нужно, мембрана выпрямляется, контакты размыкаются, и это приводит к перекрытию клапана подачи газа.

Как видите, если датчик тяги срабатывает, отключая газовую колонку, это означает какие-то неполадки в работе оборудования. Например, это может быть:

  1. изначально некачественная тяга. Это первая и главная причина, по которой может срабатывать датчик. Как правило, данное явление связано с неправильным монтажом вытяжной конструкции. Если продукты сгорания плохо вытягиваются, то это представляет опасность для всего живого в доме;
  2. обратная тяга. Это явление происходит при образовании в дымоходе воздушной пробки. Газы, которые в норме должны продвигаться до самого верха трубы и выходить затем наружу, не могут преодолеть это препятствие и возвращаются назад, наполняя собой помещение. Эффект обратной тяги может возникнуть в том случае, если теплоизоляция дымохода сделана очень плохо. Перепад температур и приводит к образованию воздушных пробок;
  3. засорение дымохода. Неопытным хозяевам может показаться, что труба, выходящая на крышу, просто не может ничем забиться. На самом деле, есть немало факторов, которые влекут за собой образование засора. Первый из них — это птицы. Они могут вить гнезда на трубе, которые затем падают вниз. Да и сами пернатые нередко умудряются застрять в дымоходе, а затем гибнут там. Кроме птиц, следует учитывать еще и возможность попадания, например, листьев, а также отложение сажи на внутренних стенках трубы. Если дымоход засорен, интенсивность тяги становится слишком низкой, и выход здесь только один — прочистка;
  4. сильный ветер. В случае неправильного расположения трубы порывы могут попадать в нее и задувать горелку. Естественно, в таких случаях датчик перекрывает подачу топлива. Чтобы избежать подобной опасности, необходимо приобрести и установить стабилизатор.

ВЫБОР ТЕМПЕРАТУРНЫХ ДАТЧИКОВ

При выборе подобных приборов следует учитывать такие как факторы как:

  • Температурный диапазон, в котором проводятся измерения.
  • Необходимость и возможность погружения датчика в объект либо среду.
  • Условия проведения замера: для снятия показателей в агрессивной среде лучше предпочесть бесконтактный вариант или модель, помещенную в антикоррозийный корпус.
  • Срок эксплуатации прибора до калибровки или замены. Некоторые типы приборов (например, термисторы) достаточно быстро выходят из строя.
  • Технические данные: разрешение, напряжение, скорость подачи сигнала, погрешность.
  • Величина сигнала выхода.

В некоторых случаях также важен материал корпуса прибора, а при использовании в помещениях – размеры и дизайн.

Зачем нужен датчик температуры

По сути, терморегулятор является прибором, позволяющим регулировать температуру в помещении в автоматическом режиме. Можно возразить, что регулировать режимы работы котла легко и без автоматики, то есть вручную. При этом термостат становится ненужной роскошью, влекущей лишние затраты средств. Рассмотрим все за и против установки таких аксессуаров.

При работе газовых котлов регулирование микроклимата в помещениях осуществляется за счет изменения температуры теплоносителя. При достижении заданного показателя котел отключается, а при его понижении включается вновь. При изменении наружных температур необходимо изменять параметры системы отопления, причем делать это требуется вручную. В результате вмешательства в работу котельного оборудования требуются в течение всего отопительного сезона.

Время и внимание, отнимаемое котлом при ручной регулировке его работы — не самые важные проблемы. В подобном режиме происходят частые пуски/отключения котла, что не самым лучшим образом сказывается на его работоспособности, да и на надежности системы в целом

Есть еще одна проблема. При работе котла в режиме постоянного включения/выключения циркуляционный насос продолжает функционировать. Являясь энергопотребителем, он увеличивает расходы электроэнергии, что повышает финансовые затраты на отопление. Не говоря уже о негативном влиянии на работу системы.

Как видите, ручное управление для высокотехнологичного газового котла — не самый лучший вариант. Теперь рассмотрим, что способен изменить терморегулятор. Прибор имеет датчики комнатной температуры, которые отслеживают температуру не воды в системе, а воздуха в помещениях. В результате включение/отключение котла происходит при отклонении от заданного температурного режима, а не при снижении нагрева воды. Частота пусков/отключений существенно уменьшается. При программировании устройства можно установить оптимальный порог для срабатывания подобного датчика. Кроме того, можно установить время задержки включения либо отключения котла при срабатывании датчиков. Это позволит минимизировать вероятность запуска отопительного прибора при кратковременном снижении температуры, например, в результате сквозняка.

Как показывает практика, установка программатора позволяет сэкономить 25–30% энергии. Прибор не допускает перерасхода топлива. При отключении котла автоматически отключается и циркуляционный насос, что экономит электроэнергию. Все это говорит в пользу установки комнатных термостатов.

Окупаемость таких аксессуаров не вызывает сомнений. На рынке представлены различные модели термостатов, отличающиеся не только техническими параметрами, но и ценой. Подобрать оптимальный аксессуар не представляет труда. В качестве примера можно назвать терморегуляторы TAM0 11MI, Menred RTC 70, Raychem TE Basic, DEVIreg Touch, Nest, отечественный MCS 300 и т.д.

ПРОВЕРКА

Смена датчика тяги котла может потребоваться, если наблюдаются серьезные нарушения в работе отопительного оборудования. То есть если котел отключается постоянно, хотя каких-либо серьезных неполадок в дымоходе и всех остальных компонентах системы нет. Или если контроллер работает, но где-то через 25 минут после запуска выключается. А ведь следующий запуск обычно бывает лишь после того, как датчик полностью остынет. И именно по этой причине не будет лишним датчик тяги котла. Сделать это можно тремя методами. В первом случае в месте, где закреплен датчик, устанавливается зеркало. Во время работы устройства оно не должно запотеть. Если же это не так – с системой что-то не так.

Еще один способ состоит в том, что можно проверить датчик уходящих газов. Для этого необходимо прикрыть дымоход с помощью заслонки, но сделать это необходимо не полностью. Если все с системой отлично, то котел в этот же момент должен выключиться.

Третий способ проверки заключается в том, что двухконтурный вариант переводится в режим горячего водоснабжения, но без поддержки отопления. После этого кран открывается на полную. Если в этом режиме отключился контроллер, то вероятно, что с датчиком тяги какие-то проблемы.

Следует сказать, что все контроллеры можно использовать для разных агрегатов. Сюда входят как настенные, так и напольные котлы, а также газовые колонки.

Чтобы понять, что необходима замена датчика, причем не важно, какого – тяги, протока, давления воды, указывают следующие признаки:

  • котел постоянно отключается, несмотря на отсутствие видимых причин для этого;
  • теплогенератор через полчаса после начала работы перестает работать и его невозможно перезапустить до момента, пока он не остынет.

Если же сам контроллер работает совершенно исправно, то есть смысл проверить, все ли в порядке с тягой. Также отключения могут наблюдаться в случаях, если присутствуют сбои в работе автоматики. Следует сразу сказать, что при наличии каких-либо отклонений не следует пытаться осуществить ремонт самостоятельно. Наилучшим решением будет вызвать специалиста газовой службы на дом. У него есть опыт в ремонте таких устройств, и он точно сможет быстро и качественно устранить поломку в кратчайшие сроки.

На первый взгляд может показаться, что выбрать датчик на газовый котел очень просто. В какой-то степени это так и есть

Но это не следует воспринимать как что-то простое, на что нельзя обращать особое внимание. Так как именно датчик будет той системой защиты, которая в случае неполадок сможет предупредить беду и отключить котел практически сразу же, как только возникнут проблемы

То же самое касается и проверки этого типа техники. Обязательно датчик следует проверять даже просто для того, чтобы полностью убедиться в том, что он совершенно исправен. По этой причине следует относиться с особым вниманием и к процессу выбора такого счетчика и процессу его проверки.

ЛИТЕРАТУРА

1. Моделирование и оптимизация промышленных теплоэнергетических установок. Авдюнин Е. Г. / Москва ; Вологда : Инфра-Инженерия, 2019г.

2. Незамерзающие теплоносители. Сергей Беликов/ Москва ; 2013г

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Рефераты бесплатно
Adblock
detector