Проточный водонагреватель ВПГ-23

Размещено на http://www.allbest.ru/

Проточный водонагреватель ВПГ-23

1. Нетрадиционный взгляд на эколого-экономические проблемы газовой индустрии

Известно, что Россия - самая богатая по запасам газа страна мира.

В экологическом отношении природный газ является самым чистым видом минерального топлива. При сгорании его образуется значительно меньшее количество вредных веществ по сравнению с другими видами топлива.

Однако сжигание человечеством огромного количества различных видов топлива, в том числе природного газа, за последние 40 лет привело к заметному увеличению содержания углекислого газа в атмосфере, который, как и метан, является парниковым газом. Большинство ученых именно это обстоятельство считают причиной наблюдающегося в настоящее время потепления климата.

Эта проблема встревожила общественные круги и многих государственных деятелей после выхода в свет в Копенгагене книги «Наше общее будущее», подготовленной Комиссией ООН. В ней сообщалось, что потепление климата может вызвать таяние льда Арктики и Антарктиды, которое приведет к повышению на несколько метров уровня Мирового океана, затоплению островных государств и неизменных побережий материков, что будет сопровождаться экономическими и социальными потрясениями. Чтобы избежать их, надо резко сократить использование всех углеводородных видов топлива, в том числе природного газа. По этому вопросу созывались международные конференции, принимались межправительственные соглашения. Атомщики всех стран стали превозносить достоинства губительной для человечества атомной энергии, использование которой не сопровождается выделением углекислого газа.

Между тем тревога оказалась напрасной. Ошибочность многих прогнозов, данных в упомянутой книги, связана с отсутствием в Комиссии ООН естествоиспытателей.

Тем не менее, вопрос повышения уровня Мирового океана тщательно изучался и обсуждался на многих международных конференциях. Выяснилось. Что в связи с потеплением климата и таянием льдов этот уровень действительно поднимается, но со скоростью, не превышающей 0,8 мм в год. В декабре 1997 г. на конференции в Киото эта цифра была уточнена и оказалась равной 0,6 мм. Значит за 10 лет уровень океана поднимется на 6 мм, а за столетие на 6 см. Безусловно, эта цифра пугать никого ну должна.

Кроме того, выяснилось, что вертикальное тектоническое движение береговых линий на порядок превышают эту величину и достигают одного, а местами даже двух сантиметров в год. Поэтому, несмотря на повышение 2 уровня Мирового океана, Море во многих местах мелеет и отступает (север Балтийского моря, побережье Аляски и Канады, побережье Чили).

Между тем глобальное потепление климата может иметь ряд положительных последствий, особенно для России. Прежде всего, этот процесс будет способствовать увеличению испарения воды с поверхности морей и океанов, площадь которой составляет 320 млн. км. 2 Климат станет более влажным. Сократятся и, может быть прекратятся засухи в Нижнем Поволжье и на Кавказе. Начнет медленно продвигаться к северу граница земледелия. Значительно облегчится плавание по Северному морскому пути.

Сократятся расходы на зимнее отопление.

Наконец, необходимо помнить, что углекислый газ - это пища для всех земных растений. Именно перерабатывая его и выделяя кислород, они создают первичные органические вещества. Еще в 1927 г. В.И. Вернадский указывал, что зеленые растения могли бы перерабатывать и превращать в органические вещества гораздо больше углекислого газа, чем может дать его современная атмосфера. Поэтому он рекомендовал применять диоксид углерода в качестве удобрения.

Последующие опыты в фитотронах подтвердили прогноз В.И. Вернадского. При выращивании в условиях удвоенного количества углекислого газа почти все культурные растения росли быстрее, плодоносили на 6-8 дней раньше и приносили урожай на 20-30% более высокий, чем в контрольных опытах с обычным его содержанием.

Следовательно, сельское хозяйство заинтересовано в обогащении атмосферы углекислым газом путем сжигания углеводородных видов топлива.

Полезно увеличение его содержания в атмосфере и для более южных стран. Судя по палеографическим данным, 6-8 тысяч лет тому назад во время так называемого голоценового климатического оптимума, когда средняя годовая температура на широте Москвы была на 2С выше теперешней в Средней Азии, было много воды и не было пустынь. Зеравшан впадал в Амударью, р. Чу впадала в Сырдарью, уровень Аральского моря стоял на отметке +72 м и соединенные среднеазиатские реки текли через теперешнюю Туркмению в прогибавшую впадину Южного Каспия. Пески Кызылкума и Каракума - это развеянный позднее речной аллювий недавнего прошлого.

А Сахара, площадь которой 6 млн. км², тоже представляла собой в это время не пустыню, а саванну с многочисленными стадами травоядных животных, полноводными реками и поселениями неолитического человека на берегах.

Таким образом, сжигание природного газа не только экономически 3 выгодно, но и с экологической точки зрения вполне оправдано, поскольку оно способствует потеплению и увлажнению климата. Возникает другой вопрос: должны ли мы беречь и экономить природный газ для наших потомков? Для правильного ответа на этот вопрос следует учесть, что ученые стоят на пороге овладения энергией ядерного синтеза, еще более мощной, чем используемая энергия ядерного распада, но не дающей радиоактивных отходов и потому, в принципе, более приемлемой. По данным американских журналов, это произойдет уже в первые годы наступающего тысячелетия.

Вероятно, относительно таких кратких сроков они ошибаются. Тем не менее, возможность появления такого альтернативного экологически чистого вида энергии в недалеком будущем очевидна, что нельзя не иметь в виду при разработке долгосрочной концепции развития газовой индустрии.

Методики и методы эколого-гидрогеологических и гидрологических исследований природно-техногенных систем в районах газовых и газоконденсатных месторождений.

В эколого-гидрогеологических и гидрологических исследованиях неотложным является решение вопроса поиска эффективных и экономичных методов изучения состояния и прогнозирования техногенных процессов в целях: разработки стратегической концепции управления производством, обеспечивающего нормальное состояние экосистем выработки тактики решения комплекса инженерных задач, способствующих рациональному использованию ресурсов месторождений; осуществления гибкой и действенной экологической политики.

В основе эколого-гидрогеологических и гидрологических исследований лежат данные мониторинга, разработанного к настоящему времени с главных принципиальных позиций. Однако сохраняется задача постоянной оптимизации мониторинга. Наиболее уязвимой частью мониторинга является его аналитико-инструментальная база. В связи с чем необходимы: унификация методик анализа и современного лабораторного оборудования, которая позволяла бы экономично, быстро, с большой точностью выполнять аналитические работы; создание единого для газовой отрасли документа, регламентирующего весь комплекс аналитических работ.

Методические приемы эколого-гидрогеологических и гидрологических исследований в районах деятельности газовой отрасли в подавляющей части общие, что определено единообразием источников техногенного воздействия, состава компонентов, испытывающих техногенное воздействие, 4 показателей техногенного воздействия.

Особенностями природных условий территорий месторождений, например, ландшафтно-климатических (аридных, гумидных и др., шельфа, континента и т.д.), обусловлены различия в характере, а при единстве характера, в степени интенсивности техногенного влияния объектов газовой отрасли на природные Среды. Так, в пресных подземных водах гумидных районов часто повышается концентрация компонентов-загрязнителей, поступающих с промстоками. В аридных районах вследствие разбавления минерализованных (свойственных этим районам) подземных вод пресными или слабоминерализованными промстоками концентрация компонентов-загрязнителей в них снижается.

Особое внимание к подземной воде при рассмотрении экологических проблем вытекает из понятия подземной воды как геологического тела, а именно подземная вода - природная система, характеризующая единством и взаимообусловленностью химических и динамических свойств, определяемых геохимическими и структурными особенностями подземной воды, вмещающей (породы) и окружающей (атмосфера, биосфера и др.) сред.

Отсюда многогранная комплексность эколого-гидрогеологических исследований, заключающаяся в одновременном изучении техногенного воздействия на подземные воды, атмосферу, поверхностную гидросферу, литосферу (породы зоны аэрации и водовмещающие породы), почвы, биосферу, в определении гидрогеохимических, гидрогеодинамических и термодинамических показателей техногенных изменений, в изучении минеральных органических и оргаминеральных компонентов гидросферы и литосферы, в применении натурных и экспериментальных методов.

Изучению подлежат как наземные (добывающие, перерабатывающие и сопутствующие объекты), так и подземные (залежи, эксплуатационные и нагнетательные скважины) источники техногенного воздействия.

Эколого-гидрогеологические и гидрологические исследования позволяют обнаружить и оценить практически все возможные техногенные изменения природных и природно-техногенных сред на территориях действия предприятий газовой отрасли. Для этого обязательными являются серьезная база знаний о геолого-гидрогеологических и ландшафтно-климатических условиях, сложившихся на этих территориях, и теоретическое обоснование распространения техногенных процессов.

Любое техногенное воздействие на окружающую среду оценивается в сопоставлении его с фоном Среды. Следует различать фон природный, природно-техногенный, техногенный. Природный фон для любого рассматриваемого показателя представлен величиной (величинами), сформированной в естественных условиях, природно-техногенный - в 5 условиях, испытывающих (испытавших) техногенные нагрузки со стороны посторонних, не отслеживаемых в данном конкретном случае, объектов, техногенный - в условиях влияния со стороны отслеживаемого (изучаемого) в данном конкретном случае техногенного объекта. Техногенный фон используется для сравнительной пространственно-временной оценки изменений в степи техногенного влияния на Среды в периоды работы отслеживаемого объекта. Это обязательная часть мониторинга, обеспечивающая гибкость в управлении техногенными процессами и своевременное проведение природоохранных мероприятий.

С помощью природного и природно-техногенного фона обнаруживается аномальное состояние исследуемых сред и устанавливаются участки, характеризующиеся различной его интенсивностью. Аномальное состояние фиксируется по превышению фактических (замеренных) значений и изучаемого показателя над его фоновыми значениями (Сфакт>Cфон).

Техногенный объект, обусловливающий возникновение техногенных аномалий, устанавливается посредством сравнения фактических значений изучаемого показателя со значениями в источниках техногенного влияния, принадлежащих отслеживаемому объекту.

2. Экологические преимущества природного газа

Существуют вопросы, имеющие отношение к окружающей среде, которые побудили к многочисленным исследованием и дискуссиям в международном масштабе: вопросы роста народонаселения, консервации ресурсов, многообразия биологических видов, изменения климата. Последний вопрос имеет самое непосредственное отношение к энергетике 90-х гг.

Необходимость детального изучения и формирования политики в международном масштабе обусловила создание Межправительственной группы специалистов по вопросам изменения климата (МГИК) и заключение Рамочной конвенции по вопросам изменения климата (РКИК) по линии ООН. В настоящее время РКИК ратифицирована более чем 130 странами, присоединившимися к Конвенции. Первая конференция сторон (КОС-1) состоялась в Берлине в 1995 г., а вторая (КОС-2) - в Женеве в 1996 г. На КОС-2 был одобрен доклад МГИК, в котором утверждалось, что уже существуют реальны свидетельства того, того что человеческая деятельность ответственна за изменения климата и эффект «глобального потепления».

Хотя и существует мнения, противостоящие мнению МГИК, например, Европейского форума «Наука и окружающая Среда», однако работа МГИК в 6 настоящее время принята в качестве авторитетной основы для творцов политики, и маловероятно, что толчок, сделанный РКИК, не побудит к дальнейшему развитию. Газы. имеющие наиболее важное значение, т.е. те, концентрации которых значительно возросли с начала промышленной активности, это диоксид углерода (СО2), метан (СН4) и оксид азота (N2O). Кроме того, хотя уровни их в атмосфере пока еще низкие, продолжающийся рост концентраций перфторуглеродов, и гексафторида серы приводит к необходимости коснуться и их. Все эти газы должны быть включены в национальные кадастры, представляемые по линии РКИК.

Влияние повышения концентраций газов, обусловливающий парниковый эффект в атмосфере, было смоделировано МГИК по различным сценариям. Эти модельные исследования показали систематические глобальные изменения климата, начиная с XIX столетия. МГИК ожидает. что между 1990 и 2100 г. средняя температура воздуха на земной поверхности возрастет на 1,0-3,5 С. а уровень моря поднимется на 15-95 см. В некоторых местах ожидаются более суровые засухи и (или) наводнения, в то время как они будут менее суровыми в других местах. Ожидается, что леса будут умирать, что в еще большей мере изменит поглощение и освобождение углерода на суше.

Ожидаемое изменение температуры будет слишком быстрым, чтобы отдельные виды животных и растений успевали приспособиться. и ожидается некоторое снижение многообразия биологических видов.

Источники диоксида углерода могут быть с достаточной уверенностью выражены количественно. Одним из наиболее значительных источников роста концентрации СО2 в атмосфере является сгорание ископаемого топлива.

Природный газ производит меньше СО2 на единицу энергии. поставляемой потребителю. чем другие виды ископаемых топлив. По сравнению с этим источники метана труднее выразить количественно.

В мировом масштабе, согласно оценкам, источники, связанные с ископаемым топливом, дают около 27% годовых антропогенных выбросов метана в атмосферу (19% суммарных выбросов, антропогенных и естественных). Интервалы неопределенности в случаях этих других источников очень большие. Например. выбросы от мусорных свалок оцениваются в настоящее время в 10% от антропогенных выбросов, но они могут быть и вдвое выше.

Мировая газовая промышленность в течение многих лет изучала развитие научных представлений об изменении климата и связанной с этим 7 политики, и участвовала в дискуссиях с известными учеными, работающими в этой области. Международный газовый союз, Еврогаз, национальные организации и отдельные компании принимали участие в сборе имеющих отношение к этому вопросу данных и информации и тем самым вносили свой вклад в эти дискуссии. И хотя все еще существует много неопределенностей относительно точной оценки возможного воздействия в будущем газов, создающих парниковый эффект, уместно применить принцип предосторожности и обеспечить, чтобы как можно скорее были проведены экономические эффективные мероприятия по сокращения выбросов. Так, составление кадастров выбросов и дискуссии относительно технологии их уменьшения помогли сосредоточить внимание на наиболее подходящих мероприятиях по контролю и снижению выбросов газов, создающих парниковый эффект, в соответствии с РКИК. Переход на промышленные виды топлива с более низким выходом углерода, как например природный газ, может понизить выбросы газа, создающего парниковый эффект, при достаточно высокой экономической эффективности, и такие переходы осуществляются во многих регионах.

Исследование природного газа вместо других видов ископаемых топлив является экономически привлекательным и может внести важный вклад в выполнение обязательств, принятых отдельными странами в соответствии с РКИК. Это топливо, которое оказывает минимальное воздействие на окружающую среду по сравнению с другими видами ископаемых топлив. Переход с ископаемых углей на природный газ при сохранении того же соотношения эффективности преобразования энергии топлива в электроэнергию сократил бы выбросы на 40%. В 1994 г.

Специальная комиссия по окружающей среде МГС в докладе на Всемирной газовой конференции (1994 г.) обратилась к изучению вопроса об изменении климата и показала, что природный газ может внести существенный вклад в снижение выбросов газов, создающих парниковый эффект и связанных с энергоснабжением и потреблением энергии, обеспечивая такой же уровень удобства, технических показателей и надежности, которые потребуются от энергоснабжения в будущем. Брошюра Еврогаза «Природный газ - более чистую энергию для более чистой Европы» демонстрирует выгоды от использования природного газа, с точки зрения защиты окружающей среды, при рассмотрении вопросов от локального до 8 глобального уровней.

Хотя природный газ и обладает преимуществами, все же очень важно оптимизировать его использование. Газовая промышленность поддержала программы повышения эффективности улучшения технологии, дополненные развитием экологического менеджмента, что еще более усилило доводы в пользу газа с позиций защиты окружающей среды как эффективного топлива, вносящего вклад в защиту окружающей среды в будущем.

Выбросы диоксида углерода по всему миру отвечают примерно за 65% потепления на земном шаре. Сжигаемое ископаемого топлива освобождает СО2, аккумулированного растениями много миллионов лет назад, и повышает ее концентрацию в атмосфере выше естественного уровня.

Сжигание ископаемого топлива обусловливает 75-90% всех антропогенных выбросов диоксида углерода. На основании самых последних данных, представленных МГИК, относительный вклад антропогенных выбросов в усиление парникового эффекта оценивается данными.

Природный газ генерирует меньше СО2 при том же количестве вырабатываемой для снабжения энергии, чем уголь или нефть, поскольку он содержит больше водорода по отношению к углероду, чем другие виды топлива. Благодаря своей химической структуре газ производит на 40% меньше диоксида углерода, чем антрацит.

Выбросы в атмосферу при сжигании ископаемого топлива зависят не только от вида топлива, но от того, насколько эффективно оно используется. Газообразное топливо обычно сжигается легче и эффективнее, чем уголь или нефть. Утилизация сбросной теплоты от отходящих газов в случае природного газа осуществляется также проще, так как топочный газ не загрязнен твердыми частицами или агрессивными соединениями серы. Благодаря химическому составу, простоте и эффективности использования природный газ может внести существенный вклад в снижение выбросов диоксида углерода путем замены им ископаемых видов топлив.

3. Водонагреватель ВПГ-23-1-3-П

газовый прибор тепловой водоснабжение

Газовый прибор, использующий тепловую энергию, получаемую при сжигании газа, для нагрева проточной воды для горячего водоснабжения.

Расшифровка проточного водонагревателя ВПГ 23-1-3-П: ВПГ-23 В-водонагреватель П - проточный Г - газовый 23 - тепловая мощность 23000 ккал/ч. Вначале 70-х годов отечественная промышленность освоила выпуск унифицированных водонагревательных проточных бытовых аппаратов, которые получили индекс ВПГ. В настоящее время водонагреватели этой серии выпускаются заводами газовой аппаратуры, расположенные в Санкт-Петербурге, Волгограде и Львове. Аппараты эти относятся к автоматическим приборам и предназначены для подогрева воды для нужд местного бытового снабжения населения и коммунально-бытовых потребителей горячей водой. Водонагреватели приспособлены для успешной эксплуатации в условиях одновременного многоточечного водозабора.

В конструкцию проточного водонагревателя ВПГ-23-1-3-П внесён целый ряд существенных изменений и дополнений по сравнению с ранее выпускавшимся водонагревателем Л-3, что позволило, с одной стороны, улучшить надёжность работы аппарата и обеспечить повышение уровня безопасности его работы, в частности, решить вопрос об отключении подачи газа на основную горелку при нарушениях тяги в дымоходе и т.д. но, с другой стороны, привело к снижению безотказности водонагревателя в целом и усложнению процесса его обслуживания.

Корпус водонагревателя приобрёл прямоугольную, не очень изящную форму. Улучшена конструкция теплообменника, изменена коренным 11 образом основная горелка водонагревателя, соответственно - запальная.

Введён новый элемент, ранее в проточных водонагревателях не применявшийся - электромагнитный клапан (ЭМК); установлен датчик тяги под газоотводящим устройством (колпаком).

В качестве наиболее распространённого средства для быстрого получения горячей воды при наличии водопровода многие годы применяют выпускаемые в соответствии с требованиями газовые проточные водонагревательные аппараты, оборудованные газоотводящими устройствами и тягопрерывателями, которые в случае кратковременного нарушения тяги предотвращают погасание пламени газогорелочного устройства, для присоединения к дымовому каналу имеется дымоотводящий патрубок.

Устройство аппарата

1. Аппарат настенного типа имеет прямоугольную форму, образуемую съёмной облицовкой.

2. Все основные элементы смонтированы на каркасе.

3. На лицевой стороне аппарата расположена ручка управления газовым краном, кнопка включения электромагнитного клапана (ЭМК), смотровое окно, окно для розжига и наблюдения за пламенем запальной и основной горелок и окно контроля тяги.

· Вверху аппарата расположен патрубок отвода продуктов сгорания в дымоход. Внизу - патрубки для подсоединения аппарата к газовой и водяным магистралям: Для подачи газа; Для подвода холодной воды; Для отвода горячей воды.

4. Аппарат состоит из камеры сгорания, в состав которой входят каркас, газоотводящее устройство, теплообменник, водогазогорелочный блок, состоящий из двух горелок запальной и основной, тройника, газового крана, 12 регулятора воды, электромагнитного клапана (ЭМК).

С левой стороны газовой части водогазогорелочного блока с помощью прижимной гайки крепится тройник, через который газ поступает к запальной горелке и, кроме того, подаётся через специальную соединительную трубку под клапан датчика тяги; тот в свою очередь крепится к корпусу аппарата под газоотводящим устройством (колпаком). Датчик тяги является элементарной конструкцией, состоит из биметаллической пластины и штуцера, на котором крепятся две гайки, выполняющие соединительные функции, причём верхняя гайка одновременно является седлом для маленького клапана, прикреплённого в подвешенном состоянии к концу биметаллической пластины.

Минимально необходимая для нормальной работы аппарата тяга должна быть 0.2 мм вод. ст. Если тяга упала ниже указанного предела, отходящие продукты сгорания, не имеют возможности полностью уйти в атмосферу через дымоход, начинают поступать в помещение кухни, нагревая при этом биметаллическую пластину датчика тяги, располагающуюся в узком проходе на их пути наружу из под колпака. Нагреваясь биметаллическая пластина постепенно выгибается, так как коэффициент линейного расширения при нагреве у нижнего слоя металла больше, чем у верхнего, свободный конец её приподнимается, клапан отходит от седла, что влечёт за собой разгерметизацию трубки, соединяющей тройник и датчик тяги. В связи с тем, что подача газа на тройник ограничена площадью проходного сечения в газовой части водогазогорелочного блока, которая значительно занимает меньше площади седла клапана датчика тяги, давление газа в ней сразу же падает. Пламя запальника не получая достаточного питания, опадает. Охлаждение спая термопары влечёт за собой максимум через 60 секунд срабатывание электромагнитного клапана. Электромагнит, оставшись без питания электрическим током, теряет свои магнитные свойства и отпускает якорь верхнего клапана, не имея сил удержать его в притянутом к сердечнику положении. Под воздействием пружины тарелка, снабжённая резиновым уплотнением, плотно прилегает к седлу, перекрывая при этом сквозной проход для газа, ранее поступавшего на основную и запальную горелки.

Правила пользования проточным водонагревателем.

1) Перед включением водонагревателя убедитесь в отсутствии запаха газа, приоткройте форточку и освободите подрез в нижней части двери для притока воздуха.

2) Пламенем зажженной спички проверьте тягу в дымоходе, при наличии тяги включите колонку согласно руководству по эксплуатации.

3) Через 3-5 минут после включения прибора повторно проверьте наличие тяги.

4) Не разрешайте пользоваться водонагревателем детям до 14 лет и лицам, не прошедшим специального инструктажа.

Пользуйтесь газовыми водонагревателями только при наличии тяги в дымоходе и вентиляционном канале Правила хранения проточных водонагревателей. Проточные газовые водонагреватели должны храниться в закрытом помещении, защищённом от атмосферных и других вредных воздействий.

При хранении аппарата более 12 месяцев последний должен быть подвергнут консервации.

Отверстия входных и выходных патрубков должны быть закрыты заглушками или пробками.

Через каждые 6 месяцев хранения аппарат должен подвергаться техническому осмотру.

Порядок работы аппарата

ь Включение аппарата 14 для включения аппарата необходимо: Проверить наличие тяги, поднеся зажжённую спичку или полоску бумаги к окну контроля тяги; Открыть общий кран на газопроводе перед аппаратом; Открыть кран на водопроводной трубе перед аппаратом; Повернуть по часовой стрелке ручку газового крана до упора; Нажать кнопку электромагнитного клапана и поднести зажжённую спичку через смотровое окно в облицовке аппарата. При этом должно загореться пламя запальной горелки; Отпустить кнопку электромагнитного клапана, после включения его в работу (через 10-60 секунд) при этом пламя запальной горелки не должно погаснуть; Открыть газовый кран на основную горелку, для чего нажать в осевом направлении ручку газового крана и повернуть её вправо до упора.

ь При этом запальная горелка продолжает гореть, но основная ещё не зажигается; Открыть вентиль горячей воды, при этом должно вспыхнуть пламя основной горелки. Регулировка степени нагрева воды производится величиной расхода воды, или поворотом ручки газового крана слева направо от 1 до 3 делению.

ь Выключение аппарата. По окончании пользования проточным водонагревателем, его необходимо выключить, соблюдая последовательность операций: Закрыть краны горячей воды; Повернуть ручку газового крана против часовой стрелки до упора, тем самым перекрыв подачу газа на основную горелку, после чего отпустить ручку и не нажимая на неё в осевом направлении, повернуть её против часовой стрелки до упора. При этом будут выключены запальная горелка и электромагнитный клапан (ЭМК); Закрыть общий кран на газопроводе; Закрыть вентиль на водопроводной трубе.

ь Водонагреватель состоит из следующих частей: Камера сгорания; Теплообменник; Каркас; Газоотводящее устройство; Газогорелочный блок; Основная горелка; Запальная горелка; Тройник; Газовый кран; Регулятор воды; Электромагнитный клапан (ЭМК); Термопара; Трубка датчика тяги.

Электромагнитный клапан

По идее электромагнитный клапан (ЭМК) должен прекращать подачу газа на основную горелку проточного водонагревателя: во-первых, при исчезновении подачи газа в квартиру (на водонагреватель), с тем, чтобы избежать загазованности огневой камеры, соединительных труб и дымоходов, и во вторых, при нарушении тяги в дымоходе (уменьшении её против установленной нормы), с тем, чтобы предотвратить отравление угарным газом, содержащийся в продуктах сгорания, жильцов квартиры. Первая из упомянутых функций в конструкции предыдущих моделей проточных водонагревателей возлагалась на так называемые тепловые автоматы, основу которых составляли биметаллические пластины и подвешенные к ним клапаны. Конструкция была достаточно простая и дешёвая. Через определённое время, она выходила из строя через год или два и ни у одного слесаря или руководителя-производственника даже не возникало при этом мысли о необходимости траты времени и материала на восстановление. Более того, опытные и знающие слесари в момент пуска водонагревателя и первичного его опробования или самое 16 позднее при первом посещении (профилактическом обслуживании) квартиры в полном сознании своей правоты поджимали пассатижами сгиб биметаллической пластины, обеспечивая тем самым постоянное открытое положение для клапана теплового автомата, а также 100%-ную гарантию того, что указанный элемент автоматики безопасности не будет беспокоить до конца срока годности водонагревателя ни абонентов, ни обслуживающий персонал.

Тем не менее, в новой модели проточного водонагревателя, а именно ВПГ-23-1-3-П, идею «теплового автомата» развили и значительно усложнили, и что самое плохое, соединили с автоматом контроля тяги, возложив на электромагнитный клапан функции сторожа тяги, функции, безусловно необходимые, однако до настоящего времени так и не получившие достойного воплощения в конкретной жизнеспособной конструкции. Гибрид получился не очень удачный, в работе капризный, требующий повышенного внимания со стороны обслуживающего персонала, высокой квалификации и многих других обстоятельств.

Теплообменник, или радиатор, как его иногда называют в практике газовых хозяйств, состоит из двух основных частей: огневой камеры и калорифера.

Огневая камера предназначена для сжигания газовоздушной смеси, почти целиком подготовленной в горелке; вторичный воздух, обеспечивающий полное сгорание смеси, подсасывается снизу, между секциями горелки. Трубопровод холодной воды (змеевик) обвивает огневую камеру одним полным оборотом и попадает сразу же в калорифер. Размеры теплообменника, мм: высота - 225, ширина - 270 (с учётом выступающих колен) и глубина - 176. Диаметр трубки змеевика 16 - 18 мм, в вышеприведённый параметр глубины (176 мм) он не включён. Теплообменник однорядовый, имеет четыре сквозных оборотных прохода водонесущей трубки и около 60 пластин-рёбер, выполненных из медного листа и имеющих волнообразную форму бокового профиля. Для установки и 17 центровки внутри корпуса водонагревателя теплообменник имеет боковые и задние кронштейны. Основной вид припоя, на котором осуществляется сборка колен змеевика ПФОЦ-7-3-2. Допускается и замена припоя на сплав МФ-1.

В процессе проверки герметичности внутренней водяной плоскости теплообменник должен выдержать испытание давлением 9 кгс/см² в течении 2-х минут (течи воды из него не допускается) или подвергнут испытанию воздухом на давление 1.5 кгс/см² при условии погружения его в ванну, заполненную водой, также в течении 2-х минут, причём утечка воздуха (появление пузырей в воде) не допускается. Устранение дефектов водяного тракта теплообменника подчеканкой не допускается. Змеевик холодной воды почти по всей длине на пути к калориферу должен быть прихвачен к огневой камере припоем, чтобы обеспечить максимум эффективности нагрева воды. На выходе из калорифера отходящие газы попадают в газоотводящее устройство (колпак) водонагревателя, где разбавляется воздухом, подсасываемым из помещения, до необходимой температуры и затем уходят в дымоход через соединительную трубу, внешний диаметр которой должен быть примерно 138 - 140 мм. Температура отходящих газов на выходе из газоотводящего устройства приблизительно 210⁰С; содержание окиси углерода при коэффициенте расхода воздуха, равном 1, не должно превышать 0.1%.

Принцип работы аппарата 1. Газ по трубке поступает в электромагнитный клапан (ЭМК), кнопка включения которого расположена справа от ручки включения газового крана.

2. Газовый блокировочный кран водогазогорелочного блока осуществляет последовательность включения запальной горелки, подачу газа к основной горелке и регулирует количество поступающего газа на основную горелку для получения желаемой температуры нагреваемой воды.

На газовом кране имеется ручка, поворачивающаяся слева направо с фиксацией в трёх положениях: Крайнему левому фиксированному положению соответствует закрытие 18 подачи газа на запальную и основную горелки.

Среднему фиксированному положению соответствует полное открытие крана для поступления газа на запальную горелку и закрытое положение крана на основную горелку.

Крайнему правому фиксированному положению, достигаемому нажимом на ручку в основном направлении до упора с последующим поворотом до конца вправо, соответствует полное открытие крана для поступления газа на основную и запальную горелки.

3. Регулирование горения основной горелки осуществляется поворотом ручки в пределах положения 2-3. Кроме ручной блокировки крана, имеются два автоматических блокирующих устройства. Блокировка поступления газа на основную горелку при обязательной работе запальной горелки обеспечивается электромагнитным клапаном, работающим от термопары.

Блокировка подачи газа в горелку в зависимости от наличия протока воды через аппарат производится регулятором воды.

При нажатии на кнопку электромагнитного клапана (ЭМК) и открытом положении блокировочного газового крана на запальную горелку, газ через электромагнитный клапан поступает в блокировочный кран и далее через тройник по газопроводу к запальной горелке.

При нормальной тяге в дымоходе (разрежение не менее 1,96 Па) термопара, нагреваемая пламенем запальной горелки, передаёт импульс электромагниту клапана, который в свою очередь автоматически удерживает клапан открытым и обеспечивает доступ газа к блокировочному крану.

При нарушении тяги или её отсутствии, электромагнитный клапан прекращает подачу газа к аппарату.

Правила установки проточного газового водонагревателя Проточный водонагреватель устанавливается в одноэтажном помещении с соблюдением технических условий. Высота помещения должна быть не менее 2 м. Объём помещения должен быть не менее 7.5 м3 (если в отдельном помещении). Если водонагреватель установлен в помещении вместе с 19 газовой плитой, то объём помещения на установку водонагревателя к помещению с газовой плитой добавлять ненужно. В помещении где установлен проточный водонагреватель должен быть дымоход, вентканал, зазор ? 0.2 м² от площади двери, окна с открывающемся устройством, расстояние от стены должно составлять 2 см для воздушной прослойки, водонагреватель должен висеть на стене из несгораемого материала. При отсутствии в помещении несгораемых стен допускается устанавливать водонагреватель на трудносгораемой стене на расстоянии не менее 3 см от стены. Поверхность стены в этом случае должна быть изолирована кровельной сталью по листу асбеста толщиной 3 мм. Обивка должна выступать за корпус водонагревателя на 10 см. При установке водонагревателя на стене, облицованной глазурованными плитками, дополнительная изоляция не требуется. Расстояние по горизонтали в свету между выступающими частями водонагревателя должно быть не менее 10 см. Температура помещения, в котором устанавливается аппарат, должна быть не ниже 5⁰С. В помещении должно быть естественное освещение.

Запрещается устанавливать газовый проточный водонагреватель в жилых домах выше пяти этажей, в подвале и ванной комнате.

Как сложный бытовой прибор, колонка обладает набором автоматических механизмов, обеспечивающих безопасность эксплуатации. К сожалению, многие старые модели, установленные в квартирах на сегодняшний день, содержат далеко не полный набор автоматики безопасности. А у значительной части эти механизмы давно вышли из строя и были отключены.

Использование колонок без автоматики безопасности, либо с отключённой автоматикой, чревато серьёзной угрозой сохранности вашего здоровья и имущества! К системам безопасности относятся. Контроль обратной тяги. В случае если дымоход перекрыт либо засорён и продукты сгорания поступают обратно в помещение, подача газа должна автоматически прекратится. Иначе помещение наполнится угарным газом.

1) Термоэлектрический предохранитель (термопара). Если в процессе работы колонки произошло кратковременное прекращение подачи газа (т.е. горелка потухла), а затем подача возобновилась (пошёл газ при потухшей горелке), то его дальнейшее поступление должно автоматически прекратиться. Иначе помещение наполнится газом.

Принцип работы блокировочной системы «вода-газ»

Блокировочная система обеспечивает подачу газа на основную горелку только при разборе горячей воды. Состоит из водяного узла и газового узлов.

Водяной узел состоит из корпуса, крышки, мембраны, тарелки со штоком и штуцера «Вентури». Мембрана разделяет внутреннюю полость водяного узла на подмембранную и надмембранную, которые соединяются перепускным каналом.

При закрытом водозаборном кране давление в обеих полостях одинаково и мембрана занимает нижнее положение. При открытии водозабора, вода протекающая через штуцер «Вентури» инжектирует через перепускной канал воду из надмембранной полости и давление воды в ней падает. Мембрана и тарелка со штоком поднимаются, шток водяного узла толкает шток газового, который открывает газовый клапан и газ поступает на горелку. При прекращении водозабора давлением воды в обеих полостях водяного узла выравнивается и под воздействием конусной пружины газовый клапан опускается и прекращает доступ газа к основной горелке.

Принцип работы автоматики по контролю наличия пламени на запальнике.

Обеспечивается работой ЭМК и термопары. При ослабевании или погасании пламени запальника спай термопары не нагревается, ЭДС не выбрасывается, сердечник электромагнита размагничивается и усилием пружины клапан закрывается, перекрывая подачу газа к аппарату.

Принцип работы автоматики безопасности по тяге.

§ Автоматическое отключение аппарата при отсутствии тяги в дымоходе обеспечивается: 21 Датчиком тяги (ДТ) ЭМК с термопарой Запальником.

ДТ состоит из кронштейна с закреплённой на нём одним концом биметаллической пластиной. На свободном конце пластины закреплён клапан, закрывающий отверстие в штуцере датчика. Штуцер ДТ крепится в кронштейне двумя контргайками, с помощью которых можно регулировать высоту плоскости выходного отверстия штуцера относительно кронштейна, тем самым регулировать плотность закрытия клапана.

При отсутствии тяги в дымоходе дымовые газы выходят наружу под колпак и нагревают биметаллическую пластину ДТ, которая изгибаясь, поднимает клапан, открывая отверстие в штуцере. Основная часть газа, которая должна идти на запальник, выходит через отверстие в штуцере датчика. Пламя на запальнике уменьшается или гаснет, нагрев термопары прекращается. ЭДС в обмотке электромагнита исчезает и клапан перекрывает подачу газа к аппарату. Время срабатывания автоматики не должно превышать 60 секунд.

Схема автоматики безопасности ВПГ-23 Схема автоматики безопасности проточных водонагревателей с автоматическим отключением подачи газа к основной горелке при отсутствии тяги. Эта автоматика работает на основе электромагнитного клапана ЭМК-11-15. Датчиком тяги служит биметаллическая пластина с клапаном которая установлена районе тягопрерывателя водонагревателя. В случае отсутствия тяги горячие продукты сгорания омывают пластину, и она открывает сопло датчика. При этом пламя запальной горелки уменьшается, поскольку газ устремляется соплу датчика. Термопара клапана ЭМК-11-15 остывает и он перекрывает доступ газа на горелку. Электромагнитный клапан встраивается на вводе газа, перед газовым краном. Питание ЭМК обеспечивает хромель-копелевая термопара, введённая в зону пламени запальной горелки. При нагревании термопары возбуждённая ТЭДС (до 25мВ) поступает на обмотку сердечника электромагнита, который удерживает связанный с якорем клапан в открытом положении. Открытие клапана осуществляется вручную с помощью кнопки, выведенной на переднюю стенку аппарата. При погасании пламени неудерживаемый 22 электромагнитом подпружиненный клапан перекрывает доступ газа к горелкам. В отличии от других электромагнитных клапанов, в клапане ЭМК-11-15, благодаря последовательному срабатыванию нижнего и верхнего клапанов, нельзя принудительно выключить из работы автоматику безопасности путём закрепления рычага в нажатом состоянии, как это иногда делают потребители. До тех пор, пока нижний клапан не перекроет проход газа в основную горелку, поступление газа в запальную горелку невозможно.

Для блокировочной тяги используется те же ЭМК и эффект погасания запальной горелки. Биметаллический датчик размещённый под верхним колпаком аппарата нагреваясь, (в зоне обратного потока горячих газов, возникающего при прекращении тяги) открывает клапан сброса газа из трубопровода запальной горелки. Горелка гаснет, термопара охлаждается и электромагнитный клапан (ЭМК) перекрывает доступ газа к аппарату.

Техническое обслуживание аппарата 1. Наблюдение за работой аппарата возлагается на владельца, который обязан содержать его в чистоте и исправном состоянии.

2. Для обеспечения нормальной работы проточного газового водонагревателя не реже одного раза в год необходимо проводить профилактический осмотр.

3. Периодическое обслуживание проточного газового водонагревателя производится работниками службы газового хозяйства в соответствии с требованиями правил эксплуатации в газовом хозяйстве не реже 1-го раза в год.

Основные неисправности водонагревателя

Разрыв электрической цепи

Причин нарушений цепи достаточно много, они, как правило являются следствием разрыва (нарушения контактов и мест соединений) или, наоборот, замыкания до того как электрический ток выработанный термопарой, попадает в катушку электромагнита и тем самым обеспечит устойчивое притяжение якоря к сердечнику. Разрывы цепи, как правило, наблюдаются в месте соединения клеммы термопары и специального винта, в месте крепления обмотки сердечника к фигурной или соединительным гайкам. Замыкания цепи возможны в самой термопаре из-за небрежного ней обращения (переломов, изгибов, ударов и т.д.) в процессе обслуживания или из-за выхода из строя в результате избыточного срока эксплуатации. Это нередко можно наблюдать в тех квартирах, где запальная горелка водонагревателя горит целый день, а часто и сутки, во избежание необходимости розжига её перед включениями водонагревателя в работу, которых у хозяйки в течении дня может быть не один десяток. Замыкания цепи возможны и в самом электромагните, особенно при смещении или нарушении изоляции специального винта, выполненного из шайб, трубок и подобных изолирующих материалов. Естественным будет в целях ускорения ремонтных работ каждому занятому на их выполнение, иметь с собой постоянно запасные термопару и электромагнит.

Слесарь в поисках причины отказа клапана должен получить сначала ясный ответ на вопрос. Кто виноват в отказе клапана - термопара или магнит? Первой заменяется термопара, как наиболее простой вариант (и самый распространённый). Затем, при отрицательном результате, этой же операции подвергается электромагнит. Если и это не помогает, тогда термопара и электромагнит извлекаются из водонагревателя и проверяются отдельно, например спай термопары нагревается пламенем верхней горелки газовой плиты в кухне и так далее. Таким образом, слесарь методом исключения устанавливает дефектный узел, а потом уже приступает непосредственно к ремонту или просто замене его на новый. Определить причину отказа электромагнитного клапана в работе, не прибегая к поэтапному исследованию путём замены предполагаемо неисправных узлов на заведомо исправные, может только опытный, квалифицированный слесарь.

Используемая литература

1) Справочник по газоснабжению и использованию газа (Н.Л. Стаскевич, Г.Н. Северинец, Д.Я. Вигдорчик).

2) Справочник молодого газовика (К.Г. Кязимов).

3) Конспект по спецтехнологии.

Размещено на Allbest.ru