Назначение датчиков автоматики безопасности. Исполнительные механизмы автоматики безопасности. Автоматизированная система «Кристалл»

При реализации многих проектов осуществляется капитальное строительство или реконструкция зданий и сооружений с установкой нового оборудования или проведения специализированных процессов. К таким работам можно отнести установку систем пожаротушения, электроснабжения, кондиционирования, вентиляции, пожарной сигнализации. Все они требуют проведения пусконаладочных работ, для этого в последнее время все чаще составляется программа ПНР.

Что такое ПНР и зачем они проводятся

Согласно СНиП пусконаладочные работы – это комплекс мероприятий, которые выполняются во время подготовки осуществления комплексного опробования и индивидуальных испытаний установленного оборудования. Сюда входит проверка, испытания и настройка оборудования для достижения параметров, предусмотренных проектом.

Выполнение всех этих манипуляций обычно проводится на договорных основах специализированными организациями, имеющими необходимые допуски и штат квалифицированных специалистов. Необходимые условия для их деятельности на площадке (производственная санитария, безопасность труда) организовываются заказчиком, он же и оплачивает ПНР за счет общей сметы на ввод объекта в эксплуатацию. Все операции должны проводиться инструктированным и аттестованным для каждого конкретного случая персоналом пуско-наладочной организации под наблюдение ответственного представителя со стороны заказчика.

Выделяются два главных этапа в пуско-наладочной деятельности:

Индивидуальные испытания – это действия, которые призваны обеспечить выполнение требований, которые предусмотрены техническими условиями, стандартами и рабочей документацией, для испытания агрегатов, машин и механизмов. Цель индивидуальных испытаний – подготовка к комплексному опробованию в присутствии рабочей комиссии.
Комплексные испытания представляют собой действия, проводящиеся после приемки механизмов рабочей комиссией, и непосредственно само комплексное опробование. При этом проводится проверка взаимосвязанной совместной работы всего установленного оборудования на холостом ходу, затем под нагрузкой, после чего производится выход на технологический режим, предусмотренный проектом.

Хотя это и не прописано законодательно, в последние годы все чаще заказчик требует, чтобы для проведения испытательных работ составлялась программа ПНР. Это дает уверенность в том, что ни один нюанс не будет упущен, и работа всех систем будет соответствовать утвержденным нормам и проектной документации.

Как составляется и что включает в себя программа ПНР

Программа проведения пусконаладочных работ представляет собой документ, в котором четко расписан весь перечень действий, который будет производиться ответственной организацией. В сети можно увидеть дискуссии по поводу того, стоит ли включать в Программу методику проведения пуско-наладки или же она должна оформляться как отдельный документ. Четких требований относительно этого нет, поэтому здесь все зависит от договоренностей сторон. Образец для каждой конкретной ситуации можно легко найти в интернете.

Программа составляется и утверждается представителем пусконаладочной компании и согласовывается заказчиком, в шапке документа ставятся подписи и печати сторон. Далее идут такие разделы (как пример, возьмем подготовку системы отопления гостиницы):

проверку правильности монтажа, готовности и исправности оборудования в визуальном режиме (регулирующих устройств, запорной арматуры, заполнение системы водой), по итогам составляется дефектная ведомость;
наладочные испытания в эксплуатационных условиях, балансовые опыты (установка оптимальных режимов, опробование управления арматурой в ручном и автоматическом режиме, проверка настроек автоматики, выявление недостатков и отработка предложений по их устранению), результат – акт индивидуальных испытаний;
комплексное опробование (72 часа непрерывной работы – для всего основного оборудования, 24 часа – для тепловых сетей), его началом считается время запуска всех систем на максимальную нагрузку.

Некоторые компании оформляют все мероприятия, связанные непосредственно с подготовкой и тестированием устройств, в отдельный документ – Методику ПНР, идущую как дополнение к Программе. В Программу же они включают более общие вещи организационного характера. То есть, происходит фактическое разделение всего комплекса работ на организационно-юридическую и техническую составляющие. Однако нередко Методика является неотъемлемой частью основного тела утвержденной Программы.

Составной частью Программы могут являться такие дополнительные документы:

паспорта систем вентиляции, отопления и горячего водоснабжения, а также отдельных узлов их присоединения;
порядок подготовки и последующего проведения ПНР с перечнем всех операций, временем их начала и окончания;
перечень стационарных и переносных средств измерения (манометры, термометры и т.д.);
список регулирующей и запорной арматуры, оборудования (насосы, клапаны, теплообменники, фильтры);
список контрольных точек и протокола измерений по каждой из них;
перечень параметров, которые требуют уточнения и корректировки (влажность и температура воздуха, давление в трубах, расходы теплоносителя);
методика замеров тепловых потерь конструкциями здания (составляется специальный акт и выдается справка).

После окончания всех пуско-наладочных работ, комплексного опробования и режимных испытаний составляется акт ПНР с соответствующими приложениями (перечнем механизмов и оборудования, на которых была проведена наладка и испытания).

Технический отчет привлеченная специализированная организация выдает, как правило, в течение одного месяца.

Содержание:

Неотъемлемой частью производственного и технологического процесса являются узконаправленные специальные мероприятия, известные как пусконаладочные работы. В процессе проведения этих мероприятий оборудование проверяется на предмет безаварийности и безопасности, возможности его запуска в эксплуатацию и вывода на проектные показатели. В первую очередь рассматривается документация проекта, подлежащего проверке. Оборудование проверяется и тестируется на случай возможных сбоев и аварийных ситуаций. Кроме того, сюда же входит множество дополнительных работ, выполняемых в процессе подготовки и проведения отдельных испытаний всего комплекса оборудования.

Порядок проведения пусконаладочных работ

Выполнение пусконаладочных работ осуществляется после того как выполнен монтаж оборудования. Основная задача этих мероприятий заключается в комплексном опробовании проверяемых установок. Во время проверки определяется степень их безопасности и надежности, соответствие заявленным проектным характеристикам. По итогам работ устраняются все выявленные недостатки, препятствующие нормальной эксплуатации оборудования.

Монтаж и пусконаладочные работы выполняются специализированными организациями, с которыми предприятие заключает хозяйственный договор. Если на предприятии имеется подготовленный инженерно-технический персонал и необходимые контрольно-измерительные приборы, то эти работы могут быть выполнены собственными силами. Данные работники относятся к категории оперативного персонала. Они должны пройти курс обучения. После сдачи экзамена оформляется протокол и выдается удостоверение на право выполнения пусконаладочных работ. У рабочих повторная проверка знаний проводится ежегодно, а у инженерно-технических работников - 1 раз в 3 года.

Пусконаладочные работы заканчиваются составлением технического отчета, с отражением всех выполненных этапов, с выводами и рекомендациями по дальнейшему улучшению работы оборудования и установок. Таким образом, данный отчет - это основной документ, характеризующий объем и эффективность выполненных работ. Практический опыт показывает, что стоимость мероприятий по пуску и наладке окупается уже в первые месяцы эксплуатации. Например, результаты расчетов и сравнительных испытаний показывают, что за счет грамотно проеденного пуска и наладки экономия топлива может составлять 3-5%.

Для выполнения пусконаладочных работ задействуется бригада специалистов, которыми должен руководить квалифицированный инженер. Количество рабочих определяется в соответствии с объемом предстоящих работ, обычно не более 5 человек. Основные мероприятия выполняются инженерно-техническими работниками, а для вспомогательных работ используется персонал предприятия.

На каждый вид оборудования составляется программа пусконаладочных работ, согласованная с руководством предприятия. При ее разработке основное внимание уделяется практическим опытам, во время которых испытываются отдельные узлы, выявляются конструктивные недостатки, определяется качество монтажа. Большое значение придается опытам по проверке надежности работы всех видов оборудования, его способность поддерживать заданные параметры. Определяется максимальное значение производительности агрегата, устойчивость его работы при низких нагрузках.

Такие проверки проводятся в достаточном количестве, чтобы составить ориентировочную режимную карту, где учитывается весь диапазон эксплуатационных нагрузок. Для определения некоторых параметров используются контрольно-измерительные приборы самого оборудования.

В завершение выполняется наиболее ответственное мероприятие по комплексному опробованию оборудования и включению его в работу. Данная операция проводится только с разрешения руководителя группы наладчиков. В его распоряжения никто не должен вмешиваться, кроме тех случаев, когда возникает угроза безопасной работе оборудования и обслуживающему персоналу.

Электротехнические пусконаладочные работы

Выполнение пусконаладочных работ осуществляется на завершающем этапе электромонтажных работ. В этот период электрооборудование испытывается и проверяется на соответствие проекту, действующим ПУЭ, техническим характеристикам и документации предприятия-изготовителя. Все агрегаты должны соответствовать заявленным технологическим показателям. После того как проведены все настройки, опробования и испытания, выдаются заключения о работоспособности всей установки и каждой ее составляющей.

Наша организация в короткие сроки и с высоким качеством выполнит широкий спектр таких работ, в том числе пусконаладочные работы системы электрооборудования. Специалисты компании проведут мероприятия в несколько этапов:

Получение от заказчика и тщательное изучение технических характеристик установок, технической документации и электрической части проекта, ее взаимосвязь с технологическими процессами.
Подготовка рабочей программы и проекта выполнения пусконаладочных работ, в том числе мероприятий, связанных с техникой безопасности, согласование их с заказчиком.
Проведение анализа готовой документации, выявление недостатков и других замечаний.
Подготовка инструкций, технологических карт и методических указаний по вопросам наладки. Особое значение придается протоколам и другим формам отчетной документации, подготовке необходимых инструментов, приборов и приспособлений.

После подготовительного периода выполнение пусконаладочных мероприятий осуществляется совместно с . Для подачи напряжения к оборудованию используется временная схема. При совмещении работ особое внимание обращается на соблюдение правил техники безопасности. К этому времени в помещениях с электротехническим оборудованием завершается выполнение всех строительных работ, отопления, освещения и вентиляции. Само электрооборудование уже установлено и заземлено. Выполнено закрытие колодцев, проемов и кабельных каналов.

На этом этапе смонтированное электрооборудование проверяется путем подачи напряжения через испытательные схемы на отдельные устройства. При выполнении данной операции электромонтажный персонал не должен находиться в зоне наладки. При выявлении дефектов электрооборудования, они устраняются заказчиком, а ошибки и недочеты монтажа - электромонтажной организацией. Сотрудниками компании, по итогам второго этапа составляются следующие документы:

Протокол испытаний и замеров изоляции.
Протокол .
Протокол настройки защит и релейно-контакторной аппаратуры.
Исполнительные схемы объектов, подлежащих электроснабжению, подключаемых к напряжению.

На следующем этапе проводятся индивидуальные испытания электрооборудования, при которых подача напряжения осуществляется по нормальной рабочей схеме. В первую очередь для электроустановок выполняется ввод эксплуатационного режима и оформление допусков персонала в соответствии с правилами техники безопасности. После этого наладчики настраивают параметры оборудования, опробуют схемы защиты, управления и сигнализации. Прежде чем испытывать технологическое оборудование, необходимо настроить и проверить работу электрооборудования на холостом ходу.

После того как специалисты компании проведут индивидуальные испытания, электрооборудование будет считаться принятым в эксплуатацию. По итогам испытаний заказчику будут составлены и переданы все необходимые документы:

Протоколы проведения испытаний заземления и зануления.
Протоколы испытаний электрооборудования при повышенном напряжении.
Принципиальные исполнительные схемы, как и на предыдущем этапе.

Остальная документация предоставляется заказчику в течение двух месяцев, после ввода оборудования в эксплуатацию. В отношении объектов повышенной технической сложности этот срок увеличивается до четырех месяцев. В заключение данного этапа составляется акт технической готовности для проведения комплексного опробования электрооборудования.

Комплексное опробование проводится по специальным программам, согласованным с заказчиком. В ходе этого мероприятия проверяется взаимодействие систем электрооборудования и электрических схем в различных рабочих режимах. Регулируются и настраиваются параметры в отдельных устройствах и функциональных группах, обеспечиваются их взаимные связи, создаются заданные рабочие режимы. Электроустановки тестируются по полной схеме, что дает возможность подготовить и провести комплексное опробование технологического оборудования.

Пусконаладочные работы оборудования

Для того чтобы привести в действие смонтированное технологическое оборудование, необходимо выполнить пусконаладочные работы. Объем данных мероприятий может составлять до 20% от всего проекта. Эти работы выполняются на завершающей стадии, перед вводом оборудования в эксплуатацию.

В нашей организации мы качественно и быстро выполняем пусконаладочные работы всех основных видов оборудования. Специалисты компании квалифицированно проведут следующие мероприятия:

Проверят соответствие проектной документации фактическому исполнению.
Проведут подготовку и испытание технологических линий.
Выполнят ревизию, испытания и калибровку различных приборов и автоматики.
Проверят методом испытаний отдельные узлы и агрегаты, вспомогательные системы, проведут обкатку динамического оборудования.
Организуют мероприятия по комплексному испытанию объекта и вводу его в эксплуатацию.
Проведут обучение персонала для последующей эксплуатации оборудования.

Как правило, организация пусконаладочных работ на каком-либо объекте осуществляется на последних сроках выполнения строительно-монтажных работ. Уже в этот период инженерами обнаруживаются возможные несоответствия проектной документации и смонтированного оборудования. Из-за этого в дальнейшем могут произойти сбои в работе, поэтому очень важно своевременно устранить все недостатки. Данный этап имеет большое значение и гарантирует в будущем надежную эксплуатацию объекта.

Наша пусконаладочная организация предлагает весь спектр услуг, начиная от наладки отдельных технологических элементов, до комплексных объектов различных отраслей промышленности.

Каждая система газового отопления в частном доме или городской квартире имеет индивидуальные технические характеристики и особенности. Газовые котлы отличаются не только функциональностью и , но и системой управления. В целях безопасности все модели газовых котлов, оборудованы приборами и устройствами автоматической регулировки отопительного оборудования. Для получения более полного представления об автономном отоплении в доме, следует разобраться, как работает система автоматики газового котла, и какие виды таких устройств существуют.

Какая автоматика лучше – механическая или электронная?

Приборы, контролирующие работу отопительного оборудования, могут быть механическими или электронными. В бюджетных моделях газовых котлов в большинстве случаев используется вариант механического, ручного управления. Несмотря на то, что уровень технического прогресса достиг небывалых высот, механика остается надежным и проверенным средством. Автоматика безопасности газовых котлов, действующая в ручном режиме управления, на порядок дешевле. Принцип работы большинства моделей котлов с ручным управлением прост и понятен для бытового использования.

Регулятор интенсивности подачи теплоносителя в радиатор системы водяного отопления

Блок автоматики механического принципа действия проще в обслуживании и ремонте. Разборка такого агрегата вполне по силам специалисту – теплотехнику, осуществляющему профилактический осмотр котельного оборудования в вашем доме.

Ручное, механическое управление газовым котлом не зависимо от электроснабжения — владелец жилья самостоятельно выставляет нужную для обогрева жилого помещения температуру, все остальное зависит от законов физики, которые заложены в основу работы механизма.

Для справки: теплообменник оснащен термопарой — механизмом на основе пластины, скомбинированной из двух частей — стальной и никелевой. В процессе нагрева пластина удлиняется, а при охлаждении — уменьшается в длине, воздействуя на клапан, который открывает или закрывает подачу газа в рабочую зону. На основе такого же принципа работает и , которой оснащаются газовые котлы с открытой камерой сгорания. Биметаллическая пластина при повышении температуры до критической отметки (более 75 0 С) выгибается, размыкая цепь. При уменьшении пламени, пластина возвращается в естественное положение. Все просто и понятно.

Иной принцип работы заложен в автоматике с электронной начинкой, использующей не физические свойства материалов и сред, а принципиально другой способ передачи сигнала оборудованию.

Электронные автоматические системы контроля

Наиболее распространенный вид автоматики, который используется в бюджетных моделях котлов – электронный термостат.

Прибор устанавливается внутри помещения и управляет обогревом на основе сигналов выносного термодатчика, расположенного в актуальной зоне помещения. При снижении температуры ниже установленного предела на котел подается сигнал о включении. При достижении оптимальных температурных параметров датчики передают в систему сигнал о выключении. Термостаты комнатные имеют с газовыми котлами кабельное соединение.

В данном случае наличие термостата обеспечивает оптимальную температуру нагрева газового котла и экономичность расхода голубого топлива. На сегодняшний день в продаже представлены термостаты нескольких типов, отличающиеся функциональностью, техническими характеристиками и способом монтажа. Программируемые приборы обеспечивают поддержание внутри жилого помещения оптимального температурного режима в течение заданного периода времени.

На заметку: некоторые модели могут осуществлять автоматический контроль над работой газового котла в течение суток, другие образцы техники способны контролировать работающий агрегат в течение недели. Производятся также приборы автоматического контроля беспроводного действия, позволяющие дистанционно контролировать работу котла. Радиус действия современных дистанционных систем управления, в зависимости от выбранной модели, составляет 25-100 м.

Заключение

Что лучше, механическая автоматика или электронные приборы контроля, решает потребитель. Хороший газовый котел может успешно работать как при ручном управлении, так и с использованием электронных автоматических устройств.

Современные приборы, которыми оснащаются все существующие на сегодняшний день модели газовых котлов, являются неотъемлемой частью системы отопления. Без настроенной соответствующим образом автоматики корректно .

Базовый принцип функционирования газовых котлов основан на том, что при подаче к котлу газа включают электронный розжиг или пьезорозжиг. От искры возжигается запальник, который горит постоянно. Подача газа к горелке в отсутствие горящего запальника не допускается - подобная ситуация опасна взрывом. От запальника поджигается основная горелка, которая прогревает в котле теплоноситель до заданных параметров. После этого автоматическая система отключает горелку. С понижением в котле температуры термодатчик (термопара) дает сигнал клапану на подачу газа. И горелка зажигается вновь.

Автоматика для напольных котлов типа Buderus Logamatic 4211, 4212.

Котлы современного производства оснащаются все, как правило, системами автоматического регулирования. Автоматика газовых котлов бывает самой разной степени сложности. Системы эти предназначены для того, чтобы обеспечить работу оборудования (котла) без участия и постоянного наблюдения людей. Автоматические системы для котлов выполняют различные функции, среди которых:

безопасность;
автоматическое включение-выключение;
управление по разным критериям: время, погода и другие.

Согласно этому все элементы автоматики котла можно распределить на несколько групп, в соответствии с его типом, устройством и функциональным назначением.

Арматура

Газовая арматура - исполнительное устройство, из тех, что отрабатывают команды схемы по управлению котлом. Изменения регуляторов газовой арматуры запускают процессы пуска-остановки котлового оборудования, а также регулировки его мощности. Главное предназначение газовой арматуры - обеспечить безопасную работу котла.

Клапаны

Котлы, имеющие встроенные газовые горелки, оснащены газовыми клапанами с основной функцией - открывать и прекращать подачу газа на горелку. К таким котлам относятся, в первую очередь, настенные газовые котлы . Также к ним можно отнести напольные котлы , оснащенные газовыми горелками атмосферного типа.

Реле минимального давления (газ)

Газовый клапан марки Honeywell для маломощного котельного оборудования

Газовые горелки предназначены для использования при номинальном давлении газа - они на это рассчитаны. Именно при таких показателях будет обеспечена декларированная полезная мощность котла. Со снижением давления газа наблюдается и падение мощности. Котлы, снабженные атмосферными газовыми горелками, чувствительны к снижению давления газа - могут прогореть трубы. Падающее давление газа ведет к «оседанию» пламени так, что в зоне самого факела оказывается металлическая часть горелки. И это может привести к поломках.

С целью защиты котла и горелки применяют реле минимального газового давления. Реле выключает котел при падении давления ниже значения установки. Предельное значение можно поменять при наладке котла. Реле давления газа конструктивно представляет собою некую мембрану, которая воздействует на группу контактов. Когда давление снижается, мембрана под воздействием пружины перемещается и происходит переключение электроконтактов. Переключение контактов разрывает электрическую цепь, которая как раз и управляет работой котла. Останавливается подача питания на газовый клапан - и котел прекращает работу. Когда давление газа восстанавливается, мембрана вернется в исходную позицию, контакты вновь переключатся - и котел снова готов к запуску. Только вот прочие процессы в дальнейшем определяются логикой реально управляющей автоматики, и они могут разниться. Реле минимального давления монтируются на вводе газа в котел непосредственно перед мультиблоком. Либо перед передним газовым клапаном.

Газовый клапан марки Dungs для отопительных котлов напольного типа

Реле максимального давления (газ)

Релейные приборы максимального давления газа призваны защищать котлы от возможного перегрева либо от опасности разрушения ввиду неконтролируемого возрастания давления на горелке. Это способно привести к увеличению размеров собственно факела и в итоге к прогару камеры сгорания, которая к этому не предназначена. К тому же, газовые клапаны при повышающемся давлении газа могут и не закрыться. Взлет давления может быть спровоцирован и поломкой газовой арматуры на подводящей магистрали.

Реле последовательно включают в электрическую цепь с реле минимального давления. Это делается таким образом, чтобы срабатывание любого из них так или иначе выключало котел. Конструктивноподобное реле выполнено аналогично первому.

Термостат

Термостаты для котлов отопления, пожалуй, одни из сравнительно несложных электромеханических устройств, используемых в цепях управления данным оборудованием. Их главное назначение - поддержание заданных параметров температуры теплоносителя в котле. Возможно также пороговые ограничения этой температуры по максимуму и минимуму. Термостаты, таким образом, можно относить и к регулирующим устройствам автоматики котельного оборудования, так и к приборам безопасности.

Контроллер

Контроллеры - это специальные электронные устройства, которые призваны реализовать довольно сложный алгоритм управления установкой отопления при меняющихся условиях внешней среды. По своим функциям и возможностям контроллеры различны. Но во всех установлены специальные датчики температуры и давления. Контроллеры хорошо классифицированы. Их различают по алгоритмам управления, по объектам управления, по непосредственной интеграции с котлом, по коммуникативным возможностям и т.д.

Полезное видео

(описание)
В котельной размещены два котла (модели Vitoligno-100 и Vaillant). Контроллер отопления марки Kromschroder E8.0634. При затапливании котла Vitoligno-100 прекращается синхронно работа второго котла (Vaillant). Приводом закрывается труба отопления газового котла, присоединяя трубу твердотопливного аппарата. Твердотопливный котел функционирует на аккумулирующую емкость, из коей в систему отопления поступает горячая вода. При завершении работы котла заканчивается и работа емкости, температура снижается менее 30 град Вновь включается газовый котел, отопительная система получает тепло от него непосредственно. Вода в бойлере греется от аккумуляционной емкости, если температура в ей выше 50 град., В случае более низких показателей температуры, горячую воду обеспечивает газовый котел. Вся система работает в автоматическом режиме. Два отопительных контура: один радиаторного типа, другой - типа отопления теплым полом. Установлена пара смесительных узлов.

Автоматика безопасности

Реле минимального и максимального давления теплоносителя

Важным элементом в системе безопасности котла считается такой фактор, как защита от аварийного снижения в системе давления. Падение может произойти ввиду разных причин, в том числе утечки, поломки расширительного бака или выхода из строя предохранительных клапанов. Низкое давление теплоносителя может вызвать его закипание в системе, а также завоздушивание ее, может привести к прекращению циркуляции через котел и вследствие этого к перегреву.

Защита от таких падений может быть обеспечена установкой на трубопровод рядом с котлом специального реле (минимального давления). Оно представляет собою мембрану, на которую давит теплоноситель. Мембрана связана с целой системой электрических контактов. С падением в системе давления ниже настроенных значений контакты переключаются. В качестве точки настройки выбирают минимально- допустимые значения давления теплоносителя, при котором система будет работоспособна. Реле включается в электричеством в общую цепь управления горелкой. При падающем давлении работа горелки остановится.

Не менее опасно чрезмерный рост давления. Для аварийной остановки котла при повышении давления выше рабочих значений используется реле максимального давления. Оно схоже с минимальным реле, но только имеет обратную цель - переключает контакты с превышением точки установки. Реле также включено в электрическую цепь горелки.

Оба вида реле бывают и с автоматическим перезапуском и с ручным.

В первом случае, когда параметры нормализуются, электроконтакты возвращаются к первоначальному состояниюи котел возобновляет автоматически свою работу.

Во втором случае для запуска реле понадобится вмешательство оператора. Обычно в данном типе реле имеются два контакта. Один присоединен к горелке, второй соединяется с сигнальным устройством (лампой, зуммером). При срабатывании реле включится тревожная кнопка.

Датчик наличия теплоносителя

Иные котлы могут даже при кратковременной работе в отсутствие теплоносителя выйти из строя. Для предотвращения подобных ситуаций предназначен датчик наличия (или отсутствия) теплоносителя. Особенно это важно для электрокотлов с ТЭНами. Датчик устанавливается либо рядом с котлом либо внутри. Он включается в цепь управления прибора и замыкает контакты лишь при заполнении блока теплоносителем. Самые распространенные устройства - герконы и датчики кондуктометрические.

У первых магнитный сердечник встраивается непосредственно в поплавок, который, всплывая, замыкает контакты лишь в случае наличия жидкости.

Второй тип датчиков — это специальные электроды, размещаемые в гидравлическом контуре. При заполнении теплоносителем котла между электродами иногда протекает ток. Замкнутая цепь - это знак о штатной ситуации теплоносителя и сигнал о работе котла.

Реле приоритета бойлера

Котлы бытового назначения в большинстве своем имеют такую возможность, как подключение к электрической схеме цели, управляющей емкостным водонагревателем. Это предполагает, в числе прочего, присоединение питания насосов циркуляции и их коммутацию. Для правильного выполнения алгоритмов работы насосов отопительной системы и бойлера (который нацелен на приоритет нагрева воды), используется специальное реле приоритета бойлера. Это прибор, коммутирующий силовую цепь насосов по командам цепи управления котла. Реле представляет собой конструктивно пару-тройку групп контактов, управляемых катушкой. Реле применяется вместе с цоколем, который вмонтирован в котле. К цоколю прицепляется вся нагрузка. При установке реле цоколь обеспечивается приоритет системы ГВС. Без такого реле обе тепловые нагрузки функционируют независимо.

Газовая котельная в частном доме: ВИДЕО

Ремонт

Самостоятельный ремонт повредившейся автоматики котла - дело не только малоприятное, но чаще всего и практически безнадежное, поскольку паспорта котлов пишутся всё-таки не для этих целей. А без точного знания схемы и всех тонкостей устройства автоматической системы простому человеку (не электронщику) лучше даже не начинать. Конечно, я не открою Америку, если скажу, что лучшим решением будет изначально брать котел с надежной автоматикой от уважаемого производителя, так вы меньше рискуете нарваться на неприятности.

Технологические процессы, происходящие в котельном агрегате во время его работы, характеризуются рядом взаимосвязанных параметров. Изменение одного из них, например расхода пара, должно отражаться на всех остальных параметрах: давлении пара, количестве подаваемого в топку топлива, количестве подаваемого воздуха и отсасываемых дымовых газах, расходе питательной воды.

Автоматизация котельных предусматривает осуществление автоматического регулирования производственного процесса, автоматический теплотехнический контроль, дистанционное управление и сигнализацию об отклонениях от нормального эксплуатационного режима. Автоматизация котельных установок может быть частичной , при которой осуществляется автоматизация отдельных видов оборудования, или комплексной , при которой эксплуатация котельной установки происходит без постоянного обслуживающего персонала.

Основной задачей автоматизации котельной установки является регулирование:

подачи воздуха и топлива в зависимости от нагрузки котлов при условии поддержания постоянным давления пара в паровых котлах или температуры воды в водогрейных котлах; тяги;

питания парового котла; температуры перегрева пара.

Автоматическое регулирование подачи воздуха и топлива в зависимости от нагрузки котла, поддержание давления пара (или температуры воды) в заданных пределах и регулирование тяги (разрежения в топке) называется автоматизацией процесса горения.

В автоматизацию питания котла входят регулирование подачи питательной воды в котел в зависимости от нагрузки и поддержание при этом постоянного уровня воды в барабане котла.

Система автоматического регулирования состоит из объекта регулирования и взаимодействующего с ним автоматического регулятора. Котел является объектом регулирования.

Основными звеньями системы автоматического регулирования, кроме объекта регулирования и автоматического регулятора, являются:

- чувствительный элемент, реагирующий на отклонение регулируемого параметра;
- задающее устройство - механизм ручной и автоматической настройки заданного значения или программное устройство;
- преобразователь - исполнительный орган, преобразующий сигнал чувствительного элемента в электрические импульсы, удобные для усиления;
- усилитель - устройство для усиления сигнала за счет дополнительного источника энергии;
- исполнительный механизм - устройство, воздействующее на регулируемый объект;
- корректирующие устройства, стабилизируют процесс регулирования воздействием на работу регуляторов.

Система автоматического регулирования в некоторых случаях может выполняться с регуляторами прямого действия, в которых отсутствуют преобразователь и усилитель, а чувствительные элементы воздействуют непосредственно на исполнительные органы. В некоторых случаях эта система может выполняться с регуляторами прямого действия, в которых отсутствуют преобразователь и усилитель, а чувствительные элементы воздействуют непосредственно на исполнительные органы.

По принципу действия системы автоматического регулирования теплопроизводительности котельных делятся на комбинированные и с регулированием по возмущению.

Регулирование по возмущению выполняет функции управления. Температура горячей воды на выходе из котла регулируется в зависимости от температуры наружного воздуха, изменение которой является возмущающим воздействием. Поступающее на вход регулятора возмущение изменяет регулирующее воздействие (расход топлива) так, что оно компенсирует влияние изменения температуры наружного воздуха на температуру помещения. Комбинированные системы автоматического регулирования состоят из сочетающихся систем регулирования и управления. Постоянное значение регулируемого параметра поддерживается воздействием по возмущению. В системе с воздействием по возмущению регулятор работает с опережением, т.е. начинает действовать сразу вслед за возмущающим воздействием до момента изменения регулируемой величины. Последняя контролируется, а изменение сигнала подается на вход регулятора. Кроме того, вводится задающее воздействие, зависящее от возмущения.

Существуют системы с регулированием по отклонению, то есть воздействие на объект регулирования зависит от изменения регулируемого параметра.

По виду регулирования системы автоматического регулирования делят на системы непрерывного действия (пропорциональные) и многопозиционные. В системах непрерывного регулирования при изменении возмущающего воздействия положение регулирующего органа изменяется плавно. В системах многопозиционных регулирующий орган всегда занимает одно из крайних положений.

Системы автоматического регулирования бывают прямого (непосредственного) и непрямого действия. В системах прямого действия используется энергия регулируемой среды. В системах непрямого действия - энергия постороннего источника (электрическая, пневматическая, гидравлическая).

Функциональная схема регулирования процесса горения в паровых котельных установках приведена на рис. 10.17. Регулятор давления пара получает импульс от давления в барабане котла и воздействует на количество подаваемого в топку газа. В регуляторе давления предусмотрена обратная связь.

Регулятор воздуха получает импульс на регулирование по расходу воздуха и дополнительные импульсы по расходу газа и от регулятора давления.

Дымососная установка, создающая разрежение, может регулироваться в зависимости от величины разрежения в топке или же с дополнительным импульсом от регулятора давления пара.

Питание паровых котлов регулируется следующим образом. При установившемся режиме парового котла весовые расходы

пара и питательной воды равны между собой и уровень воды в барабане котла остается неизменным.

Рис. 10.17.

При изменении нагрузки котла происходит нарушение равновесия. Появляется необходимость регулирования питания котла. Наиболее простым типом регулятора, применяемого в этом случае, является одноимпульсный регулятор питания бара-

Нагрузка бЭННЫХ КОТЛОВ (ИМПУЛЬС ОТ урОВНЯ ВОДЫ В

Рис. 10.18.

Одноимпульсные регуляторы могут применяться для питания паровых котлов, имеющих большой водяной объем, и при нагрузках, не имеющих резких колебаний.

Функциональная схема одноимпульсного регулирования уровня воды в барабане парово-

Го котла приведена на рис. 10.18. Импульс на

регулирование от уровня воды в барабане кот-водапитания ла воспринимается регулятором уровня, кото-

рыи воздействует на расход питательной воды.

Для крупных котлов с относительно малым водяным объемом одноимпульсный регулятор не может обеспечить качественного регулирования при резких изменениях нагрузки, так как в этом случае будут наблюдаться довольно значительные отклонения уровня от заданного значения.

В этом случае может быть применен двухимпульсный регулятор, у которого регулирующий орган находится под воздействием как отклонения уровня, так и изменения расхода пара.

На рис. 10.19 дана схема двухимпульсного регулятора, в котором импульсы от уровнемера / и расходомера 2 через управляющий орган 3 (в котором импульсы суммируются) оказывают воздействие на регулирующий орган.

Рис. 10.19.

питания парового котла

Кроме регулирования процесса горения и питания котла, в котельных должна быть предусмотрена автоматика безопасности. Для ведения нормальной эксплуатации должны быть предусмотрены также дистанционное управление, теплотехнический контроль и сигнализация.

Автоматика безопасности. При нарушении нормальной работы котла вследствие неисправности, которая может вызвать аварию, а также в случае аварии котел должен быть немедленно остановлен.

Автоматика безопасности котла должна обеспечить сигнализацию и защиту (отсечку топлива) в следующих случаях:

- изменения давления газа выше и ниже допустимого;
- снижения давления мазута ниже допустимого;
- уменьшения разрежения в топке ниже допустимого;
- погасания факела в топке;
- снижения давления воздуха на входе в горелку ниже допустимого;
- превышения давления в барабане выше допустимого;
- снижения уровня воды в верхнем барабане ниже допустимого;
- снижения расхода воды через водогрейный котел ниже допустимого;
- снижения давления воды в тракте водогрейного котла ниже допустимого;
- повышения температуры воды на выходе из водогрейного котла до значения на 20 °С ниже температуры насыщения, соответствующей рабочему давлению воды в выходном коллекторе.

Повторный пуск осуществляется после устранения неисправности.

На рис. 10.20 показана принципиальная схема автоматики управления и безопасности водогрейных котлов марки «СТАВАН» и «ЗИОСАБ» небольшой теплопроизводительности, работающих под наддувом.

Рис. 10.20.

В данной схеме термостат безопасности 13а предназначен для защиты котла от повреждений, связанных с перегревом котловой воды на 8-10 °С выше максимальной рабочей. При срабатывании термостата безопасности происходит размыкание цепи электропитания, отключение горелки и загорается красная сигнальная лампочка на панели управления горелки 12.

Рабочий (регулировочный) термостат 136 предназначен для задания требуемой температуры воды на выходе из котла. При достижении установленной температуры разогрева воды рабочий термостат отключает горелку (цепь электропитания горелки размыкается). После остывания теплоносителя на 7-10 °С от заданного значения электрическая цепь замыкается и происходит автоматическое включение горелки.

Датчик тяги 14 устанавливается на котле в месте, где он не будет подвергнут воздействию высокой температуры. Датчик 14 подключается в электрическую цепь фоторезисторного или ионизационного электрода контроля пламени. При срабатывании датчика разрежения идет импульс на разрыв электрической цепи фоторезистора или ионизационного электрода, и повторный пуск горелки осуществляется только после устранения причины, вызвавшей срабатывание датчика, и следующего за этим нажатия на кнопку панели управления горелкой 12.

При запуске горелки на газообразном топливе автоматика работает следующим образом.

При включении питания устройством управления 12 запускается двигатель 7 привода вентилятора 6 горелки и сигнализатор (реле) необходимого давления воздуха 8 и сигнализатор (реле) необходимого давления газа. В случае отсутствия необходимого давления воздуха и газа дальнейшая работа программного механизма останавливается и на панели управления 12 загораются соответствующие сигнальные лампочки.

В противном случае после предварительной продувки около 30 с при помощи трансформатора зажигания 9 зажигается электрическая дуга между электродом 10 и винтом заземления. Магнитные клапаны 4, установленные на подающем газопроводе, открываются. Поступающий из сопла 5 газ воспламеняется. Время горения электрической дуги составляет примерно 3 с. Если в течение этого времени электрод контроля пламени 11 обнаружил пламя, программное реле панели управления 12 выключает дугу и факел горелки продолжает гореть.

Если электрод контроля пламени не обнаружил пламени в течении 3 с, или факел погас по той или иной причине, то горелка останавливается, и загорается соответствующая сигнальная лампочка на панели управления.

Дистанционное управление. Одной из основных технических задач при автоматизации котельных установок является управление на расстоянии электродвигателями, приводящими в движение насосы, вентиляторы, дымососы и прочие машины, или рабочими органами (запорными и регулирующими задвижками, вентилями, шиберами и т.д.). Пуск электродвигателей дымососов, вентиляторов и других агрегатов должен осуществляться дистанционно со щита котельной или котлоагрегата.

Система дистанционного управления состоит из силовой (главной) цепи, цепи управления и сигнальной цепи.

Силовая система с электрическим приводом состоит из электропривода, проводов силовой линии и рабочих контактов управляющей аппаратуры, замыкающих или размыкающих силовую цепь.

Цепь управления состоит из аппаратуры управления (контакторы, реле и т.д.), проводов линии управления и кнопок, замыкающих или разрывающих цепь управления.

Сигнальная цепь состоит из сигнальных контактов, проводов линии связи и сигнальных устройств. Система сигнализации бывает контрольной и аварийной.

Контрольная сигнализация служит для передачи указаний о состоянии нормальной работы и о характере операций в контролируемом пункте (работает или выключен тот или иной агрегат).

Аварийная сигнализация дает сигнал в случае нарушения нормального эксплуатационного режима или аварии.

Сигналы контрольной сигнализации обычно осуществляются световыми эффектами (лампочки, светодиоды).

Для аварийной сигнализации обычно применяют звуковой сигнал (сирена, звонок) совместно с сопутствующим ему световым сигналом.

Теплотехнический контроль. Котельный агрегат оснащается контрольно-измерительными приборами, необходимыми для его экономичной и безаварийной работы. Из показывающих приборов устанавливают те, которые необходимы для наблюдения за технологическими параметрами, определяющими возможность рационального ведения производственного процесса при эксплуатации и при пусковом режиме котельных агрегатов. Регистрирующие и суммирующие (интегрирующие) приборы выбирают исходя из необходимости обеспечить возможность анализа работы котельной установки и для осуществления хозяйственного учета. Оперативные приборы размещают на щите котельного агрегата, а регистрирующие и интегрирующие - на отдельном неоперативном щите.