Автоматика газифицированных котельных агрегатов АГК-2У и АГК-2П
Газифицированные котельные агрегаты используются (или могут быть использованы) во многих городах России: Москве, Санкт-Петербурге, Омске, Новосибирске, Улан-Удэ, Тюмени, Нижнем Новгороде, Бийске, Рязани и т. д. Системы автоматики газифицированных водогрейных (АГК-2У) и паровых (АГК-2П) котлов разработаны на основе ранее применявшейся автоматики АГК-2. По устройству и принципу работы эти системы во многом аналогичны и имеют много общих узлов. По виду используемой энергии для работы основных узлов — автоматика пневматическая. Рабочей средой для питания импульсной системы является газ, отбираемый перед регулятором расхода газа (импульсный газ). Автоматика обеспечивает: пропорциональное регулирование температуры воды в системе отопления в зависимости от изменения температуры наружного воздуха; автоматическое регулирование процесса горения; позиционное регулирование уровня воды в барабане парового котла; стабилизацию давления пара в паросборнике; автоматическую защиту котла; сигнализацию на диспетчерский пункт о нарушении нормального режима работы котла. Автоматика устойчиво работает при изменении температуры воздуха в котельной в пределах 5—35 °С. Подача газа к котлу прекращается в случаях: падения разрежения в топке ниже 1,2 кгс/м2; снижения давления газа перед горелкой ниже 20 кгс/м2; погасания пламени запальника; перегрева воды в водогрейных котлах выше 95 °С; повышения давления пара в паросборнике выше 0,7 кгс/см2 и недопустимого снижения уровня воды в барабане парового котла; неисправности узлов автоматики.
Система АГК-2У. Стабилизацию давления газа перед горелками осуществляет регулятор давления прямого действия. Прибор обеспечивает поддержание давления после себя в пределах 80—100 кгс/м2 при входном давлении 85—250 кгс/м2. Стабилизатор давления выпускают в двух модификациях: на пропускную способность 50 и 250 м3/ч. Система автоматики включает в себя: регулятор расхода газа (главный клапан), регулятор соотношения температур, регулятор воздуха (пропорционирующий клапан), электромагнитный клапан, запальное устройство, стабилизатор тяги, реле контроля тяги, реле для сигнализации об отключении подачи газа к котлу (сигнальное), кран рода работ для переключения автоматики на разные режимы работы.
Регулятор расхода газа совместно с регулятором соотношения температур и датчиками температуры наружного воздуха и горячей воды обеспечивает автоматическое регулирование температуры горячей воды, поступающей в систему отопления. При повышении температуры наружного воздуха керосин в термобаллоне датчика наружного воздуха расширяется, что сопровождается растяжением рабочего сильфона и открытием клапана. Увеличивается сброс газа из командной полости регулятора расхода газа и уменьшается поступление газа к горелке. Регулирование температуры воды осуществляется в пределах 45—95 °С при изменении температуры наружного воздуха от +10 до —20 °С.
Система работает следующим образом. Газ поступает в регулятор и в среднюю полость электромагнитного клапана (ЭМК). При нажатии на кнопку ЭМК открывается средний клапан, верхний и нижний закрываются и газ поступает к крану рода работ, установленному в положение «Пуск» и к запальному устройству и запальной горелке. Одновременно с нажатием на кнопку ЭМК зажигают газ, выходящий из запальника. В нагретой от пламени запального устройства термопаре возникает термоЭДС, и обмотка сердечника ЭМК оказывается под напряжением. Пламя запального устройства зажигает газ, выходящий из отверстий запальной горелки. Через 1—1,5 мин после зажигания запальника кнопку электромагнитного клапана отпускают. При этом нижний клапан ЭМК остается закрытым, а средний и верхний открытыми. При нажатии на пусковую кнопку регулятора расхода газ поступит к основным горелкам.
Давление газа у основных горелок передается в подмембранную полость регулятора воздуха, заслонка которого регулирует расход воздуха пропорционально давлению газа перед горелкой. При отклонении одного из контролируемых параметров открывается клапан соответствующего датчика, командный газ поступает в линию сброса, давление в подмембранной полости регулятора расхода газа падает, мембрана вместе с клапаном опускается и прикрывает проход газа к горелкам.
Регулятор расхода воздуха (пропорционизатор) служит для обеспечения соотношения «газ—воздух». Присоединяют пропорционизатор к поддувальному пространству. Импульсный газ от газопровода проходит в герметизированную полость под мембрану, положение которой зависит от давления газа перед горелками: чем больше давление газа, а следовательно, и его расход, тем больше приподнята мембрана. Имеются пропорционизаторы двух типов: с заслонкой и с диском (большой и малой модели). В первых мембрана штоком связана с заслонкой, которая при перемещении мембраны изменяет степень открытия профилированных окон, через которые поступает воздух. В пропорционизаторе другого типа мембрана связана штоком с диском, который, передвигаясь по вертикали, меняет площадь открытия окон.
Стабилизатор тяги устанавливают на вертикальном участке сборного газохода или в нижней части трубы. Стабилизатор, который может предусматривать котельный агрегат, состоит из прямоугольного каркаса, нижняя часть которого закрыта перегородкой, свободно поворачивающейся заслонки и прикрепленного к ней груза (противовеса). Если тяги нет, заслонка под действием противовеса принимает вертикальное положение. При наличии разрежения давление воздуха, действующее со стороны помещения на верхнюю часть заслонки, заставляет последнюю поворачиваться в сторону газохода. Воздух из котельной поступает в газоход, что вызывает уменьшение тяги за счет охлаждения отходящих газов и увеличения сопротивления их движению в трубе.
Стабилизатор тяги требует тщательной регулировки положения противовеса и частой проверки работы. Важно обеспечить плотное прилегание заслонки к каркасу, в противном случае при малых разрежениях в газоходе присосы воздуха в еще большей мере ухудшат тягу. Система АГК-2П. Паровой вариант автоматики отличается от системы АГК-2У в основном следующим: регулятор соотношения температур заменен стабилизатором давления пара, добавлены устройства автоматики подпитки. В качестве чувствительного элемента стабилизатора давления пара использован сильфон-измеритель, соединенный через конденсатный бачок с паровым объемом котла. Изменение давления пара приводит к перемещению сильфона и к большему или меньшему открытию сопла истечения командного газа в сбросную линию. Это определяет командное давление в подмембранной полости регулятора расхода газа и изменение открытия клапана подачи газа. Стабилизатор давления обеспечивает также отключение газа в случае повышения допустимого давления пара.
Автоматика подпитки котельного агрегата состоит из регулятора уровня позиционного действия, который обеспечивает включение и отключение водяного насоса при достижении водой нижнего или верхнего уровня в барабане котла, реле уровня, бачков постоянного уровня и отстойника. Регулятор и реле уровня — мембранные дифманометры, измеряющие разность уровней в бачках постоянного уровня и барабане котла. Реле уровня обеспечивает прекращение подачи газа при повышении или понижении уровня воды в котле от заданного предела настройки.
