Как известно, газовые отопительные приборы относятся к оборудованию, способному создать аварийную ситуацию, сопряженную со смертельным риском. Случайное затухание пламени или утечка газа могут привести к взрыву или удушью, а перегрев котла – в лучшем случае, к его поломке. Исправная автоматика безопасности газовых котлов сумеет предотвратить риски еще на начальной стадии. Кроме того, она содействует более экономному расходованию топливного ресурса и повышает уровень комфорта при эксплуатации отопительной системы в целом. Стоимость узла автоматики зависит от количества и сложности включенных в схему опций. Некоторые из них являются обязательными, а потому должны присутствовать в каждом газовом котле без исключения.

Принцип работы базовой автоматики

Современное отопительное оборудование непременно оснащается системой безопасности и блоками управления с функцией регулирования рабочих режимов. Элементом базовой автоматики является электро- или пьезорозжиг, подающий искру на запальник в момент начала подачи газа. Для запуска процесса горения нужно лишь нажать на кнопку, расположенную на корпусе отопительного котла.

Далее автомат включает газовую горелку, которая подхватывает огонь от запальника. После прогрева теплоносителя до требуемой температуры, автоматика (в данном случае термостат) срабатывает на отключение горелки, а когда происходит охлаждение воды до граничных показателей, то дается сигнал на включение. Запальник же продолжает все это время гореть. Данная опция позволяет:

• защитить окружающее пространство от возможной утечки газа;
• предотвратить закипание воды в теплообменнике;
• прекратить подачу топлива к соплу при отсутствии тяги или резком изменении давления газа в магистральном трубопроводе.

Поддержание оптимального режима работы котла и безопасность оборудования уже давно зависят не от человеческого фактора, а от автоматики, которой комплектуется газовое оборудование. Она бывает энергозависимой, более надежной, но требующей присутствия источника бесперебойного питания, и энергонезависимой (механической), отличающейся автономностью и простой конструкцией. Система безопасности может состоять лишь из необходимых элементов или быть многофункциональной, иметь ручное регулирование или программатор.

Автоматика обеспечивает надежное и экономичное функционирование газового котла без участия человека.

Энергонезависимая система

Подобная автоматика привлекательна своей изолированностью от электроэнергии, низкой стоимостью и ремонтопригодностью. Диапазон рабочих температур, влияющих на работу термостата, здесь устанавливается вручную посредством переключателя, подсоединенного к встроенному в котел терморегулятору. В его конструкции присутствует стержень, изготавливаемый из материала, способного укорачиваться и удлиняться при изменении температуры теплоносителя. В результате, клапан на подаче газа открывается или закрывается, полностью перекрывая поступление топлива к горелке.

В комплект энергонезависимой автоматики включают, также, датчики пламени и тяги. При внезапном затухании горелки, как и при значительном снижении тяги, газ мгновенно перекрывается. Но для комфортной и экономичной эксплуатации современных котлов вышеперечисленных опций бывает недостаточно. Ручное регулирование не дает возможности использования оборудования в оптимальных режимах, поэтому экономия, комфорт и срок службы котла без дополнительной автоматики сводятся к минимуму.

Энергозависимая система

Максимальное удобство эксплуатации газовых отопительных приборов обеспечивает электронная автоматика. Достаточно лишь ввести на дисплее рабочие параметры или уже запрограммированные режимы, как в дело вступает система регулирования и контроля. Она функционирует, основываясь на принципе электромагнитных клапанов, получающих команды от микропроцессорного блока.

Минусом энергозависимой автоматики является ее привязанность к электроэнергии. При возможных сбоях в электросети оборудование блокируется, и теплоноситель перестает прогреваться, что ведет к остыванию отопительного контура. Работоспособность системы и элементов безопасности котла поддерживают путем подключения оборудования к источнику бесперебойного питания или к дизельному генератору.

Современная автоматика способна:

• поддерживать разные температуры в зависимости от дней недели или времени суток;
• регулировать тепловой режим, принимая во внимание погодные условия;
• создавать индивидуальную температуру в отдельных помещениях;
• предупреждать промерзание отопительного контура;
• диагностировать неисправности и многое другое.

Составляющие системы автоматики

Элементы автоматического регулирования делятся на несколько групп, в зависимости от функционального предназначения и конструктивных особенностей. Приобретая котел, необходимо более детально ознакомиться с набором представленных опций, ведь от их количества зависит цена газового котла. Возможно, что слишком сложные компоненты и не потребуются. Зачем же тогда переплачивать?

Автоматика для котлов отопления включает в себя:

• термостаты;
• клапаны;
• реле;
• датчики;
• контроллеры.

Термостаты считаются одними из простых электромеханических приспособлений в системе автоматики. В их функции входит обеспечение заданного температурного режима теплоносителя и подача сигнала на включение или отключение газовой горелки после достижения пороговых, или граничных значений.

Термостаты не дают воде закипеть или замерзнуть в котле.

Клапаны осуществляют регулирование подачи газа к горелке. Вернее, они перекрывают или открывают сопло подводящего патрубка.

Реле давления теплоносителя в системе защищает газовый котел от серьезных поломок. Дело в том, что слишком низкое давление вызывает завоздушивание, закипание и прекращение циркуляции воды в отопительном контуре. Результатом становится сильнейший перегрев котла. Чрезмерное давление не менее опасно, так как ведет к аварийной ситуации и может спровоцировать взрыв. В первом случае ситуацию контролирует реле минимального давления, а во втором – максимального.

Релейные приборы осуществляют контроль и за давлением газа. Нормальная работа горелки предполагается при номинальном давлении, поэтому при его снижении или повышении происходят внештатные ситуации. В первом случае в горелке начинает «оседать» пламя, что приводит к прогоранию труб. Во втором случае оно поднимается слишком высоко, в результате чего страдает камера сгорания. В зависимости от обстоятельств, реле минимального или максимального давления газа отключает котел с целью защиты оборудования от серьезных поломок.

Датчики, определяющие наличие в отопительной системе теплоносителя, являются важным дополнением для котла. Они не допускают включения оборудования без заполнения контура, чем и предотвращают появление аварийных ситуаций. Датчик выполняется в виде поплавка или электродов, размещаемых в гидравлическом контуре определенным образом.

Контроллеры представляют собой электронные приборы, управляющие отдельными узлами или отопительной системой в целом. При этом принимаются во внимание как внутренние факторы, влияющие на работу газового котла, так и внешние условия, в том числе погодные. Контроллеры могут обладать разными возможностями и иметь различную функциональность. Их классифицируют по нескольким позициям:

• схеме интеграции с котельным оборудованием;
• управленческим алгоритмам;
• набору возможностей;
• направлению обслуживания.

Для газовых котлов имеется большой выбор автоматики, позволяющей безопасно и комфортно использовать отопительные системы. При покупке оборудования следует подробно ознакомиться с предлагаемыми производителем опциями. Внимательность поможет избежать неожиданностей.

Бытовые греющие приборы, функционирующие на сжиженном или природном газе, не требуют от хозяев постоянного внимания и контроля. Эту задачу выполняет автоматика для газовых котлов отопления.

Электронные и механические управляющие блоки, интегрированные в теплогенератор, регулируют горение и способствуют поддержанию в теплоносителе необходимой температуры.

Автоматика работает исправно, четко и надежно, повышает эффективность греющего оборудования, способствует разумному потреблению энергетического ресурса и делает эксплуатацию греющей системы простой, комфортной и абсолютно безопасной.

Система-автомат предохраняет отопительные установки от перегрузок и активирует аварийное отключение подачи газа в случае внезапных форс-мажорных обстоятельств. Дополнительно техника регламентирует уровень интенсивности горения и текущий расход топлива, позволяя хозяевам экономить финансовые средства на обогреве помещений.

Автоматический узел имеет гибкие настройки и позволяет владельцу задавать оборудованию максимально удобные для себя параметры работы

По базовому принципу работы и конструктивным особенностям автоматика для оборудования, работающего на газе, подразделяется на:

• устройства с энергетической зависимостью;
• независимые от энергии приборы.

Системы первого типа представляют собой сложные электронные агрегаты и для корректной работы, которые нуждаются в бесперебойной подаче электрики. Вторые виды устройств являются упрощенными механическими конструкциями, не требующие энергетической подпитки.

Вид #1 - энергозависимые изделия

Энергозависимый модуль – это небольшой электронный прибор, реагирующий на подачу топливного ресурса. Включается и отключается в момент активации или закрытия основного газового крана. Отличается сложной конструкцией и большим количеством элементов и микросхем.

Позволяет хозяевам решать следующие задачи:

• активация или прекращение подачи газа;
• запуск отопительной системы в автоматическом режиме;
• регулировка уровня мощности базовой горелки (благодаря наличию термостата);
• выключение работающего котла как в экстренных ситуациях, так и в рамках заданного пользователем режима;
• вывод текущих показателей на дисплей (общий уровень температуры воздуха в комнате, отметка, до которой прогрет рабочий теплоноситель и пр.).

Более «навороченные» модули имеют дополнительный функционал и предлагают пользователям неограниченные и максимально удобные условия для контроля работы и управления агрегатом. Электронные панели обеспечивают полноценную защиту греющего оборудования от неисправности и не дают котлу промерзнуть.

Если в комнате резко опускается температура, «умная» система сама запускает отопительное оборудование и отключает его, когда жилище наполняется комфортным теплым воздухом.

Опция самостоятельной диагностики, имеющаяся у отдельных модулей, предупреждает сбои в работе и способствует своевременному выявлению неисправных деталей и узлов в системе. Она дает возможность максимально рано заметить поломку и заменить какой-то мелкий элемент еще до того, как он создаст для оборудования реальную проблему.

Небольшие поломки греющей системы в итоге превращаются в глобальные сложности и влекут за собой денежные траты, связанные с ремонтом и демонтажем (полным или частичным) оборудования. Самостоятельная диагностика помогает выявить неисправность и дает возможность своевременно ее устранить

Электронная автоматика, отвечающая за безопасную эксплуатацию оборудования, обеспечивает бесперебойную работу котла, не дает системе перегреваться и перекрывает подачу газа в случае падения тяги или затухания пламени в горелке.

Ассортиментная линейка энергозависимой автоматики, представленная сегодня на рынке, радует разнообразием. Полезные и нужные мини-агрегаты выпускают знаменитые на весь мир бренды и небольшие компании, только пытающиеся завоевать свое место под солнцем.

Энергозависисмая автоматика представлена в форме панели управления, где пользователь может выставить удобные для себя параметры работы оборудования. Стоимость «умного» элемента высока, но затраты оправданы, ведь с помощью управляющего блока можно снизить потребление ресурса без какого-либо ущерба для собственного комфорта

Среди предлагающихся моделей есть как совсем простые изделия, так и более продвинутые агрегаты с опцией программирования.

На них пользователь может выбрать наиболее подходящие для себя и запрограммировать систему на работу в режиме день/ночь или, ориентируясь на прогноз погоды, выставить определенный уровень прогрева дома или квартиры на период от 1 до 7 суток.

Вид #2 - энергонезависимые агрегаты

Энергонезависимая автоматика более проста и практична. Управление и настройка осуществляются вручную при помощи механических поворотных тумблеров и не представляют сложности даже для тех, кто далек от техники. Работает устройство абсолютно автономно и не нуждается в подключении к центральной электросистеме.

Для отопления жилого дома и подачи горячей воды в краны ручку контроля достаточно повернуть в направлении увеличения на 2-3 деления. Если требуется принять ванну или душ, тумблер необходимо установить на максимальный показатель

Изделие маркируется цифровой шкалой с перечнем значений от минимальных до максимальных. Для активации пользователь выбирает нужную отметку и таким способом задает подходящую рабочую температуру непосредственно котлу.

После этих манипуляций подключается и берет под контроль указанный режим прогрева. Котел активно работает до тех пор, пока помещение не прогревается до желаемой температуры. Потом теморегулятор отключает подачу газа в систему и активируется снова только тогда, когда в комнате становится холоднее.

Принцип действия основан на специфической конструкции устройства. Встроенная в теплообменник термопара газового котла оснащена специальным стержнем. Он изготовлен из особого железно-никелевого сплава под названием инвар.

Физические характеристики этого прогрессивного материала наделяют его возможностью почти мгновенно улавливать минимальные температурные колебания.

Если в комнате становится чрезмерно жарко или слишком холодно, размер стержня изменяется. На это реагирует соединительный клапан и своевременно перекрывает либо активирует поступление газа в горелку.

Наличие энергонезависимой автоматической управляющей системы дает возможность пользователям устанавливать в доме или квартире наиболее подходящий для себя температурный режим и экономно расходовать топливный ресурс, не переплачивая по коммунальным счетам

Дополнительно автоматика энергонезависимого типа имеет чувствительные . Если в трубе внезапно снижается давление или уровень тяги в дымоходе по каким-то причинам падает, подача ресурса сразу же прекращается и утечки газа удается избежать.

Энергонезависимая автоматика стоит вполне разумных денег и, в отличие от электронных аналогов, не требует покупки и установки стабилизатора, контролирующего напряжение и выравнивающего непредвиденные скачки в центральной электросети

Корректную работу датчика пламени обеспечивает специальная пластина. При нормальном и правильном функционировании системы она находится в слегка изогнутом состоянии.

Таким способом деталь удерживает перекрывающий клапан в режиме «Открыто ». Когда пламя становится меньше, пластина выравнивается и клапан под ее давлением закрывается.

Конструкция и принцип функционирования

Автоматика, управляющая работой , состоит из многих элементов, условно разделенных на две подгруппы. В первую входят механизмы, обеспечивающие полноценное и безопасное функционирование самого котла. Ко второй относятся устройства, дающие возможность эксплуатировать отопительную систему в максимально удобном и комфортном для пользователя режиме.

Составляющие элементы системы безопасности

За эксплуатационную безопасность агрегата отвечают несколько модулей:

1. Контроллер пламени – состоит из двух основных деталей — электромагнитного клапана и термопары. Своевременно и надежно перекрывает газ и препятствует образованию утечки.
2. Термостат – осуществляет поддержку заданной температуры теплоносителя и предохраняет систему от перегрева. Когда теплоноситель остывает до минимальных температур, модуль запускает котел в работу, а после фиксации пиково-высоких показателей отключает его, полностью избавляя хозяев от необходимости постоянно уделять внимание системе.
3. Датчик, контролирующий тягу , несет ответственность за прекращение подачи газа на горелку в случае изменения базового положения биметаллической пластины, предупреждая таким способом утечку газа.
4. Предохранительный клапан – следит за количеством теплоносителя в контуре.

Помимо всех вышеперечисленных полезных качеств, автоматика имеет ряд дополнительных функций, повышающих комфортность использования оборудования.

Устройство выполняет авторозжиг газовой горелки, осуществляет выбор самого эффективного рабочего режима, способствует рациональному расходу энергоресурса и проводит самостоятельную диагностику, избавляя хозяев от всех этих занятий.

Принцип работы автоматики безопасности

Актуальная нормативная документация говорит, что комплекс безопасности газовых котлов должен быть обязательно оборудован прибором, прекращающим работу всей системы и перекрывающим подачу газа в случае неожиданной поломки или каких-либо еще форс-мажорных обстоятельств.

Для осуществления этой задачи автоматика должна держать под контролем такие параметры, как:

• давление газа в системе;
• наличие в горелке пламени оптимального размера;
• полноценная, качественная тяга;
• уровень температуры рабочего теплоносителя.

Когда в энергонезависимой механической системе давление газа опускается до критического уровня, подача ресурса немедленно прекращается. Это происходит автоматически благодаря наличию клапанного механизма, настроенного на определенное значение.

Энергозависимые электронные устройства сконструированы несколько иначе. В них вышеописанную функцию осуществляет реле минимального/максимального давления.

При увеличении количества атмосфер мембрана со штоком изгибается, размыкая контакты питания самого котла. Газ перестает поступать и не подается до тех пор, пока уровень давления не восстанавливается.

Самостоятельно устранять неполадки и как-то вмешиваться в базовый функционал оборудования запрещено законодательно. Исправлять любые возникшие проблемы может только квалифицированный специалист – сотрудник газоподающего предприятия

Если в горелке исчезает пламя, термопара остывает и перестает вырабатывать ток. После этого электромагнитная заслонка в клапане уже не функционирует, и газ перестает поступать к горелке. При падении тяги биметаллическая пластина интенсивно прогревается, меняет форму и воздействует на клапан, заставляя его прекратить подачу топлива.

Температуру теплоносителя держит под контролем термостат. Он обеспечивает поддержание выбранного пользователем режима прогрева, при этом не давая системе перегреться и выйти из строя.

Нюансы функционирования системы

Энергозависимая электронная автоматика в работе опирается на информацию, полученную от датчиков. Микропроцессор и внутренний контроллер анализируют эти данные, обрабатывают и подают системе команды, оптимально подходящие для отдельно взятой конкретной ситуации.

Чтобы электронная автоматика нормально функционировала в течение длительного времени, необходимо ежегодно вызывать мастера для осмотра оборудования, диагностики микропроцессора и просмотра отчетов модуля памяти

У механики несколько иной принцип. Когда котел выключен, внутренний газовый клапан полностью перекрыт. В момент запуска оборудования шайба на клапане выжимается и происходит принудительное открытие прохода для топливного ресурса к запальнику. Розжиг стимулирует нагревание термопары и на ней происходит выработка напряжения.

Этот ресурс использует в работе электромагнит, поддерживающий клапан в открытом положении. Поворачивая шайбу вручную пользователь может без всяких усилий регулировать уровень и мощность своего греющего оборудования.

Обзор популярных моделей и производителей

На рынке прогрессивного газового оборудования и сопутствующих элементов представлена автоматика как отечественных, так и зарубежных производителей. По принципу работы все устройства абсолютно одинаковы, однако в конструкционном плане между ними есть существенные различия.

Наличие управляющей автоматики в системе газового отопления дает возможность комфортно обогревать помещение и рационально расходовать энергоресурс. При разумном подходе экономия может составить от 30 до 43%

Стоимость на модули варьируется в широчайшем диапазоне. Простые механические изделия с минимумом функций принадлежат к классу бюджетных и продаются по самой низкой цене. Продвинутые электронные панели ценятся гораздо выше, но предоставляют пользователю более развернутые возможности для индивидуальных настроек и контроля работы.

Некоторые устройства, как например, автоматика САБК, помимо базовых функций, снабжаются встроенным стабилизатором давления. Это позволяет осуществлять более точную регулировку работы газового оборудования

Электронные приборы с возможностью программирования считаются люксовыми. Они дают возможность владельцу задавать оборудованию план работы на длительный период времени с учетом сезонных погодных условий и текущей температуры воздуха на улице.

№1 - автоматика EUROSIT 630

Автоматический энергонезависимый блок EUROSIT 630 производства итальянской компании Sit Group (Eurosit) по продажам занимает лидирующее место на рынке.

Считается универсальным и эффективно работает с парапетными и мощностью от 7 до 24 кВт. Включение/выключение, поджиг запальной горелки и установка желаемой температуры осуществляются с помощью одной ручки с кнопкой.

Модуль Eurosit 630 – это современный агрегат для управления газовым оборудованием. Полностью соответствует международным стандартам и требованиям безопасности, предъявляемым к таким устройствам. Имеет евросертификат качества и гарантию от производителя

Изделие отличается высоким уровнем надежности, выдерживает значительные эксплуатационные нагрузки и имеет обширный функционал. Конструктивные элементы «прячутся» в корпусе, к которому подводятся кабели датчиков и прочие соединительные трубки.

Время зажигания отопительного котла при помощи автоматики Eurosit 630 составляет 10 секунд. Газ сразу же подается в систему и очень скоро помещение прогревается до заданной температуры

Внутри агрегата располагаются отсекатель, пружинный клапан и регулятор давления. Подвод газа осуществляется снизу или сбоку сообразно пожеланиям пользователя. По стоимости агрегат входит в разряд бюджетных.

№2 - модуль Honeywell 5474

Прибор Honeywell 5474 изготовляется немецким концерном Honeywell , уже более сотни лет специализирующимся на разработке и продаже различных видов автоматики. Корректно работает с бытовыми мощностью до 32 кВт.

Honeywell 5474 – энергонезависимый прибор для управления системой отопления. Оснащен микрофакельными горелками из жаропрочной нержавеющей стали. Они обеспечивают более качественное сгорание газа, снижают выброс в атмосферу вредных веществ и не дают лишней саже откладываться в дымоходе

Автоматическая система Honeywell 5474 снабжена базовым набором контролирующих функций, которые гарантируют эффективную работу котла при абсолютной безопасности для пользователей.

Изделие в авторежиме поддерживает заданную температуру теплоносителя (от 40 до 90 градусов), отключает котел в случае прекращения подачи топлива, отсутствия тяги нужного уровня в дымоходе, возникновения обратной тяги или затухания горелки.

№3 - премиум-автоматика от Honeywell

Кроме недорогих бюджетных моделей компания Honeywell выпускает и другие виды автоматического оборудования, например, люксовые хронотермостаты премиум-серии СТ либо программированные термостаты Honeywell YRLV430A1005/U.

Прибор YRLV430A1005/U при максимально широком функционале обладает дружественным интерфейсом и не вызывает у клиентов никаких сложностей в процессе использования. Стоимость изделия довольно высока, но все же ниже, чем у конкурентов, предлагающих сходные по характеристикам модели

Эти электронные панели позволяют задать греющему оборудованию самые подробные и точные настройки, вплоть до изменения температурного режима несколько раз в день в зависимости от времени суток, погодных условий и личных пожеланий.

№4 - устройство Орион

Автоматическое устройство Орион изготовляется в России. В комплектацию прибора входят пьезоэлектрический розжиг и датчик тяги.

Прибор Орион выглядит просто и имеет минимальный набор функций. Его возможности не слишком велики, но, благодаря лояльной стоимости и элементарному способу управления, агрегат пользуется спросом

Устройство отключает газ в случае произвольного затухания горелки или отсутствия нужной тяги. Когда температура воздуха в помещении снижается, термостат активирует подачу топлива и работа котла возобновляется.

Переход в режим уменьшения пламени при достижении определенной (заданной пользователем) температуры происходит автоматически и позволяет экономить топливный ресурс.

Выводы и полезное видео по теме

Подробное описание принципа работы автоматики, предназначенной для газового котла. Интересные особенности и нюансы контролирующего оборудования:

Как работает автоматика газового отопительного котла. Наглядная демонстрация процесса розжига газового агрегата:

Подробное описание одной из самых популярных моделей автоматики, предназначенной для управления и регулировки газового котла:

Газовая отопительная система, управляемая автоматикой, представляет собой практичный и экономически выгодный вариант домашнего греющего оборудования .

Механический контролер отличается невысокой ценой, надежностью и элементарным способом управления. Электронная панель стоит дороже, но имеет расширенный функционал, позволяющий создавать в помещении максимально комфортные условия.

Приобретать мини-агрегаты лучше в фирменных магазинах, где продается сертифицированный товар, соответствующий всем требованиям, предъявляемым к элементам греющих систем, работающих на газе.

Вам известны тонкости работы автоматики газового оборудования, не отмеченные в статье? Возникли вопросы в ходе ознакомления с материалом? Пишите, пожалуйста, комментарии, делитесь собственным мнением и фотоснимками по теме статьи.

Для разных видов котлов используются различные виды автоматики безопасности и регулирования. Обусловлено это разными условиями горения, свойствами видов топлива, объемами котлов и их предназначением. Помимо этого, автоматика для одного вида котлов может существенно отличаться.

Виды водогрейных котлов и их автоматика

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

Функциональность автоматики водогрейных котлов

В большинстве случаев автоматика для котлов подразумевает следующие функции:

• Автоматический розжиг;


• Управление водогрейным котлом во время его работы, например, регулирование температуры и ее поддержка;


• Ведение учета расхода топлива, что позволяет отслеживать расходы на топливо;


• Автоматическая остановка работы водогрейного котла в случае аварийной ситуации;


• Включение звуковой и световой сигнализации;


• Остановка работы водогрейного котла при необходимости.

Для удобства использования прибора можно приобрести прибор с графическим, текстовым, цветным дисплеем, на который может выводиться мнемосхема объектов. Сегодня на рынке представлено много модификаций автоматизации относительно этих параметров, поэтому у покупателей есть возможность выбрать наиболее подходящий для них вариант.

Как правило, автоматика для котла позволяет регулировать подачу топлива по обратной связи или по временным настройкам. Кроме этого, система оснащается устройством, которое отвечает за прерывание подачи топлива в случае аварийной ситуации, что снижает риск возникновения нештатной ситуации, а также значительно повышает уровень безопасности применяемого оборудования.

Управление автоматикой водогрейных котлов

• Электрическим манометром осуществляется изменение давления топлива в трубопроводе;


• Термометром сопротивления (ТСМ) - повышение температуры воды;


• Дифференциальным манометром - уменьшение расхода воды;


• Контрольным электродом или фотосопротивлением ФСК - погасание факела в горелках;


• Датчиком тяги ДТ - падение разрежения в топке.

Преимущества автоматических котлов

Этот тип котлов наиболее востребован на сегодняшний день, и объясняется это рядом причин. Во-первых, автоматические котлы не требуют постоянного присутствия человека. Во-вторых, при необходимости отрегулировать процесс работы нет необходимости подходить к агрегату, весь процесс регулируется при помощи автоматики. В-третьих, автоматика позволяет вывести безопасность котлов при их эксплуатации на максимально безопасный уровень.

Таким образом, использование автоматики позволяет сделать использование такого рода агрегатов не только очень удобным, но и максимально безопасным. Они могут предотвратить неправильность действий (заблокировать какую-либо команду и сообщить об этом), предотвратить возникновение аварийных ситуаций методом отключения системы.

Разновидности автоматики водогрейных котлов

Такое различие агрегатов объясняется тем, что одни могут использоваться для бытовых нужд, другие - для мелких производств, а третьи - для производственных цехов огромных размеров. Каким бы ни был водогрейный котел, для него можно подобрать соответствующую автоматизацию, при этом котловая автоматика может различаться не только внешним видом, но и определенной функциональностью (наличием специальных кнопок управления, дисплеем и т.д.), что полностью зависит от модификации самого агрегата.

Следует отметить, что новейшие модели водогрейного оборудования сразу подразумевают наличие автоматики, что значительно упрощает процесс покупки. Нет необходимости дополнительно подыскивать ту или иную модель. Если в комплектацию котла не входит автоматизация, зачастую ее предлагают приобрести вместе с агрегатом, что также удобно для покупателя.

Использование материалов разрешено только при наличии индексируемой ссылки на страницу с материалом.

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.

Котлы типов ДКВ, ДКВР оборудованы смесительными горелками низкого давления и инжекционными горелками среднего давления. Автоматика состоит из комплекса приборов, позволяющих создавать различные системы регулирования и безопасности.

Электрогидравлический регулятор разрежения (рисунок ниже). Разрежение в топке котла измеряют с помощью тягомера, мембрана которого соединена с плунжером.

Схема электрогидравлического регулятора разрежения

1, 2 - электромагниты; 3 - реле; 4 - рычаг; 5 - гидросервомотор; 6 - шибер; 7 - тягомер; 8, 10 - обмотки; 9 - плунжер

Плунжер перемещается в катушке из двух обмоток. Обмотка питается от трансформатора электронного усилителя напряжением 12 В. При установленной величине разрежения мембрана удерживает плунжер в среднем положении, а напряжение на вторичной обмотке равно нулю. Если величина заданного разрежения изменится, то мембрана и связанный с ней плунжер переместятся от первоначального положения. При этом на вторичной обмотке возникнет напряжение переменного тока. Величина и фаза возникающего напряжения будут зависеть от направления и величины перемещения плунжера.

Возникающий в датчике сигнал переменного тока направляется транзисторному усилителю ТУ. В усилителе происходит сравнение этого сигнала с заданной величиной, устанавливаемой задатчиком ЗДТ. Если величина поступающего сигнала значительно отклоняется от заданной, то на выходе усилителя появится сигнал разбаланса. Этот сигнал поступает на контакты катушки электромагнитов или электрогидравлического реле. До появления сигнала разбаланса катушки электромагнитов были обесточены, а клапаны К 1 и К 2 закрывали слив воды из верхней и нижней полостей гидросервомотора. При этом обе полости находились под одинаковым рабочим давлением воды. При поступлении из усилителя ТУ напряжения на обмотку одного из электромагнитов сердечник и клапан электромагнита переместятся вверх, а одна из полостей сервомотора соединится со сливом. Всякое перемещение поршня сервомотора через рычаг вызывает соответствующее перемещение шибера дымохода. Перемещение будет продолжаться до тех пор, пока не восстановится заданное разрежение в топке котла. При достижении заданного разрежения сигнал переменного тока исчезнет, клапан электрогидравлического реле закроется и шибер дымохода стабилизирует свое положение.

Автоматизированная система «Кристалл».

На рисунке ниже показана принципиальная схема автоматизированной системы «Кристалл» применительно к паровым котлам типа ДКВР, оборудованным смесительными горелками низкого давления. Автоматика обеспечивает регулирование давления пара в котле, соотношения газа и воздуха, разрежения в топке и уровня воды в барабане котла. Рассмотрим принцип работы этих систем регулирования.

Принципиальная схема автоматизированной системы "Кристалл"

1, 10, 18, 25 - сервомотор; 2, 11, 17, 23 - электрогидравлическое реле; 3, 12, 16, 22 - усилитель; 4 - кран; 5, 6, 20 - дифференциальный тягомер; 7 - горелка; 8 - заслонка; 9 - предохранительно-запорный клапан; 13 - манометр; 14 - сосуд постоянного уровня; 15 - датчик; 19 - питательный клапан; 21 - котел; 24 - направляющий аппарат дымососа; 26 - дутьевой вентилятор

Регулирование количества поступающего газа на горелку в зависимости от давления пара в котле осуществляется усилителем. Электрический дистанционный манометр измеряет давление пара на выходе из котла и подает соответствующий электрический сигнал в усилитель, который через электрогидравлическое реле воздействует на сервомотор. Сервомотор, в свою очередь, изменяет положение регулирующей заслонки для обеспечения требуемого расхода газа на горелку. Для регулирования соотношения газа и воздуха служит усилитель. Датчиками этого регулятора служат дифференциальные тягомеры.

После изменения положения заслонки Сдавление газа и его расход также изменяются, и создается несоответствие давления воздуха новому давлению газа. Электрические сигналы, пропорциональные этому несоответствию, подаются от тягомеров в усилитель. Усилитель, получив эти сигналы, с помощью электрогидравлического реле и сервомотора воздействует на дутьевой вентилятор, приводя расход воздуха в соответствие с расходом газа.

Разрежение в топке котла регулируют следующим образом. Усилитель получает электрический сигнал от дифференциального тягомера и через электрогидравлическое реле и сервомотор воздействует на направляющий аппарат дымососа, приводя величину разрежения к заданной.

Уровень воды в барабане котла регулируют с помощью одноимпульсного регулятора питания с жесткой обратной связью. В качестве первичного прибора используют дифференциальный манометр, подключенный к барабану котла через сосуд постоянного уровня. Усилитель регулирует подачу питательной воды в котел в соответствии с отбором пара из котла. При изменении уровня воды в усилитель от датчика поступает электрический сигнал. В свою очередь, усилитель через электрогидравлическое реле и сервомотор воздействует на питательный клапан, регулируя подачу воды в котел через кран.

Автоматика безопасности обеспечивает прекращение подачи газа в аварийных случаях: падение давления газа, повышение и понижение уровня воды в барабане котла, превышение давления пара в котле, падение давления воздуха, перегрев воды в экономайзере или бойлере, погасание пламени горелки.

Датчики автоматики безопасности имеют независимые отборы импульсов и являются автономными. Подача газа прекращается при выходе одного из контролируемых параметров работы котлоагрегата за пределы допустимого. Это происходит следующим образом. Соответствующий датчик, контролирующий тот или иной параметр, срабатывает и обесточивает катушку электромагнита. Эта катушка установлена на головке предохранительно-запорного клапана типа ПКН. Обесточенный клапан закрывается, прекращая подачу газа к котлу. Одновременно срабатывает звуковая сигнализация и зажигается табло, показывающее причину остановки котла.

Комплект регулирующих электрических и электронных приборов автоматизированной системы «Кристалл» собран в одном блоке и монтируется в общем щите управления.

Обслуживание котлов с системой «Кристалл» заключается в контроле за их работой по показаниям приборов и сигнальных ламп, помещенных на пульте управления котельной. При горении красных ламп регуляторы работают на увеличение подачи газа, воздуха и разрежения. При горении зеленых - на уменьшение.

При выключении котла вследствие срабатывания автоматики безопасности оператор должен сразу же закрыть краны перед горелками, открыть краны продувочной линии и приступить к розжигу, предварительно выяснив причины нарушения того или иного параметра работы котла.

Комплект средств управления КСУ-1. Выпускаются следующие модификации: КСУ-1-Г-2 для водогрейных котлов на газе низкого давления (заменяет AMKO-K-I) и КСУ-1-Г-3 для водогрейных котлов на газе среднего давления (заменяет AMKO-K-II).

Напряжение питания комплекта трехфазное - 380/220 или 220/127 В (напряжение питающей сети устанавливается перемычками на колодке, расположенной на шасси в шкафу комплекта). Отклонение напряжения питания - от +10 до -15%. Частота 50±1 Гц. Максимальная потребляемая мощность - 150 В·А.

Комплект КСУ-1-Г (рисунок ниже) и поставляемые с ним датчики и исполнительные устройства обеспечивают двухпозиционное регулирование производительности котла и автоматику безопасности. Подача газа к котлу прекращается при предварительном повышении или понижении его давления перед горелками, понижении давления воздуха, понижении разрежения, повышении или понижении давления воды на выходе из котла, повышении температуры воды на выходе из котла, погасании пламени, неисправности блоков комплекта, исчезновении напряжения питания.

Принципиальная схема комплекта средств управления КСУ-1-Г

1 - шкаф комплекта; 2, 3 - отсечные клапаны; 4 - клапан-отсекатель запальника; 5, 17 - исполнительные механизмы типа ЭИМ; 6 - датчик-реле температуры; 7, 10, 11, 18 - датчики-реле тяги, давления, напора; 8 - электрозапальник; 9 - катушка зажигания; 12 - горелка; 13 - контрольный электрод; 14 - манометр электроконтактный; 15, 16 - термометры манометрические; Т 1 - табло «Авария»; Т 2 - табло «Работа»; Л 1 - Л 14 - лампы: Л 1 - «Сеть»; Л 2 - «Нет пламени»; Л 3 - «Разрежение низкое»; Л 4 - «Давление воздуха низкое»; Л 5 - «Давление воды низкое»; Л 6 - «Давление воды высокое»; Л 7 - «Температура воды высокая»; Л 8 - «Давление газа низкое»; Л 9 - «Давление газа высокое»; Л 10 - «Комплект неисправен»; Л 11 - «Нет резервирования»; Л 12 - «Температура отходящих газов высокая»; Л 13 - «Котел отключен общекотельным устройством»; Л 14 - «Включено»; K 1 - К 5 - кнопки: K 1 - «Пуск»; К 2 - «Стоп»; К 3 - «Отключение звуковой сигнализации»; К 4 - «Отключение световой сигнализации»; К 5 - «Контроль сигнализации»; П 1 - переключатель «Работа с общекотельным устройством»; ЛС-1 - ЛС-4 - линии связи: ЛС-1 - «Питающая сеть 380/220 В, 50 Гц»; ЛС-2 - «Сигнал диспетчеру» (а - «Включение питающего напряжения»; б - «Авария»); ЛС-3 - «Дистанционное управление» (в - «Пуск»; г - «Останов»; д — «Включение регулирования»); ЛС-4 - «Сигналы от общекотельного устройства регулирования» (е - «Пуск - стоп»; ж - «Малое горение - Большое горение»)

Автоматика обеспечивает: световую и звуковую аварийную сигнализацию с запоминанием первопричины по каждому из аварийных параметров; предупредительную сигнализацию при нарушении работы одного из резервных каналов комплекта и при повышении температуры отходящих газов; выдачу на диспетчерский пункт сигналов о подаче питающего напряжения на комплект и об аварийной остановке котла; дистанционное включение и отключение котла, а также включение регулирования; работу от общекотельного устройства регулирования; автоматические пуск и останов котла; рабочую сигнализацию.

Комплект расположен в навесном шкафу с габаритными размерами 620x910x395 мм. Масса комплекта не более 70 кг. На задней стенке шкафа размещена силовая коммутационная аппаратура: магнитные пускатели, реле, клеммные колодки. Автоматический выключатель А3163 (50 Гц, 40 А) установлен на боковой стенке с левой стороны шкафа. Органы оперативного управления и сигнализации расположены в верхней части лицевой стороны двери шкафа. В нижней части на внутренней стороне шарнирно прикреплены каркасы, в которых с помощью направляющих устанавливают функциональные субблоки, выполненные в виде защищенных и незащищенных вдвижных монтажных плат. Электрическое соединение субблоков с общими цепями осуществляется с помощью разъемов. Шарнирное крепление каркасов обеспечивает свободный доступ к субблокам.

Магнитный пускатель МП электродвигателя вентилятора на схеме не показан, так как установлен в шкафу комплекта. С комплектом поставляется один электронный исполнительный механизм (ЭИМ), но по требованию заказчика могут поставляться два.

Причины аварий и приборы контролирующие тот или иной параметр, приведены в таблице ниже.

Причина аварии		Позиция (см. рис. 56)	Лампа световой сигнализации
Повышение температуры горячей воды	Термометр манометрический ТПГ-СК, 0-160"С		«Температура воды высокая»
Понижение разрежения	Датчик-реле тяги ДТ-40- 1К		«Разрежение
Повышение давления газа	Манометр, показывающий сигнализирующий ЭКМ-1Удяя КСУ-1-Г-3, датчик-реле давления ДЦ- 06-1Кдля КСУ-1-Г-2		«Давление газа высокое»
Понижение давления газа	Датчик-реле давления ДЦ-06-1Кдля КСУ-1-Г-3, датчик-реле напора ДН- 250-1Кдля КСУ-1-Г-2		«Давление газа низкое»
Понижение давления воздуха	Датчик-реле напора ДН- 250-1К		«Давление воздуха низкое»
Повышение или понижение давления воды	Манометр показывающий сигнализирующий ЭКМ- 1У		«Давление воды низкое», «Давление воды высокое»
Погасание пламени горелки	Электрод контрольный типа КЭ		«Нет пламени»
Неисправность блоков и повышение напряжения питания интегральных микросхем			«Комплект неисправен»

Сигнал датчика разрежения подается на элемент задержки, чтобы исключить влияние переходного процесса во время розжига основного факела и при регулировании производительности котла. Время задержки сигнала датчика разрежения устанавливают тумблерами «1 с», «2 с», «4 с», «8 с» блока реле времени с дискретностью 1 с в диапазоне от 0 до 15 с. К блоку контроля факела подводится как сигнал контроля основного факела (факела горелки), образующийся с помощью контрольного электрода, так и сигнал контроля пламени электрозапальника.

При срабатывании датчиков, контролирующих параметры безопасности, а также при исчезновении напряжения питания обесточиваются исполнительные реле, разрывая цепи питания отсечных клапанов, и подача газа к котлу прекращается. Одновременно загораются световое табло «Авария» и сигнальная лампа первопричины аварии, замыкается цепь питания источника звукового сигнала (не входящего в комплект поставки КСУ-1). Звуковой сигнал отключают нажатием кнопки «Отключение звуковой сигнализации». Отключение световой аварийной сигнализации должно производиться только после устранения причины появления аварийного сигнала нажатием кнопки «Отключение световой сигнализации». В комплекте предусмотрена блокировка, не позволяющая сбросить световую сигнализацию раньше звуковой. После сброса сигнализации и послеостановочной вентиляции (60 с) комплект вновь готов к работе, но пустить его можно только с помощью кнопки «Пуск», а не дистанционно.

Если при включении светового табло «Авария» и сигнальной лампы «Комплект неисправен» их не удается отключить нажатием на кнопку, значит, повысилось напряжение питания интегральных микросхем и сработала защита. Необходимо отключить сетевой автоматический выключатель и устранить неисправность.

При повышении температуры отходящих газов и выходе из строя резервных узлов комплекта включаются соответствующие сигнальные лампы предупредительной сигнализации «Температура отходящих газов высокая» и «Нет резервирования». Котел при этом продолжает работать, и необходимо принять меры для устранения причин, вызвавших включение сигнализации. Нажатием кнопки «Контроль сигнализации» проверяют исправность сигнальных ламп и источника звукового сигнала.

Комплект обеспечивает рабочую сигнализацию лампами и табло «Сеть», «Работа», «Регулирование мощности включено», «Котел отключен общекотельным устройством», порядок работы которых рассмотрен далее.

Автоматика регулирования обеспечивает поддержание в заданных пределах температуры воды на выходе из котла, регулирование подачи воздуха и разрежения в топке. Регулирование может осуществляться в двух режимах: совместно с общекотельным устройством и без него. Выбор режима регулирования осуществляют переключателем «Работа с общекотельным устройством».

При работе без общекотельного устройства датчиком в системе регулирования является манометрический термометр (см. рисунок выше). Если температура горячей воды находится в интервале между нижним и верхним регулируемыми значениями (стрелка манометра находится между обоими неподвижными контактами, и оба контакта разомкнуты), газ к горелке поступает через два клапана: «Большого горения» (КГ-70 для КСУ-1-Г-2 либо КГ-40 для КСУ-1-Г-3) и «Малого горения» (КГ-40 либо КГ-20 соответственно), заслонки на воздуховоде и газоходе полностью открыты. Замыкание контакта при достижении верхнего регулируемого значения температуры приводит к отключению клапана «Большое горение», срабатывают ЭИМ, перекрывая частично воздуховод и газоход (положение максимального и минимального открытий заслонок регулируют в процессе наладки) и устанавливая соответствующее соотношение газ - воздух. Котел переходит в режим «Малое горение». При последующем снижении температуры воды вновь открывается клапан «Большое горение» и изменяются положения заслонки и шибера, то есть регулирование производится в 40 или 100% тепловой мощности горелки. При этом клапан «Малого горения» постоянно открыт.

При работе без общекотельного устройства комплект КСУ-1 выполняет следующие команды: сигнал на останов котла; сигнал на пуск котла; сигнал на установку 100 %-ного открытия регулирующего органа подачи газа, заслонок на воздуховоде и газоходе («Большое горение»); сигнал открытия регулирующих органов на «Малое горение».

Включение устройства регулирования мощности при первом пуске (как с общекотельным устройством, так и без него) осуществляют вручную путем нажатия на кнопку «Регулирование мощности включено», сопровождающегося загоранием соответствующей сигнальной лампы, причем это включение автоматикой пуска разрешается только после прогрева котла (минимум 120 с после установки устойчивого горения факела).

При поступлении от общекотельного устройства сигнала на отключение клапаны закрываются, включается лампа «Котел отключен общекотельным устройством», и через 60 с послеостановочной вентиляции комплект готов к принятию сигнала пуска. По сигналу пуска от общекотельного устройства производится автоматический розжиг в последовательности, указанной далее в подразделе «Пуск и останов котла».

Если в процессе нормальной работы с общекотельным устройством возникает сигнал аварии или будет нажата кнопка «Стоп», то котел отключится и пуск его может быть осуществлен только с помощью кнопки «Пуск», а включение устройства регулирования мощности - с помощью соответствующей кнопки.

Пуск и останов котла. Перед началом работы комплекта КСУ-1 необходимо выставить на наборном поле блока дешифратора следующие временные выдержки (с дискретностью 1 с в диапазоне 1-63 с и 0,5 мин в диапазоне 0,5-63,5 мин): задержки на включение контроля разрежения; понижения давления воды и воздуха; предварительной вентиляции топки; розжига запальника; розжига основного факела; на установку устойчивого горения основного факела; прогрева котла перед включением регулирования производительности (при работе с общекотельным устройством); послеостановочной вентиляции.

Перед каждым пуском комплекта включают автоматический выключатель А3163 (при этом должна загореться лампа «Сеть»); проверяют исправность световой и звуковой сигнализации нажатием на кнопку «Контроль сигнализации»; убеждаются в отсутствии аварийных параметров; выбирают режим работы комплекта (с общекотельным устройством или без него) путем установки переключателя в соответствующее положение.

Для пуска котла оператору необходимо нажать на кнопку «Пуск», после чего включается лампа «Пуск» и комплект начинает отрабатывать программу розжига в такой последовательности; ставится под контроль отсутствие аварийного состояния температуры и давления воды; включаются электродвигатели вентилятора, дымососа, циркуляционного насоса; заслонки на воздуховоде и газоходе устанавливаются исполнительными механизмами на 100 %-ное открытие. Через 10 с включается под контроль отсутствие аварийного состояния по понижению разрежения в топке и давления воды и воздуха. В течение 60 с дополнительно производится предварительная вентиляция топки, после чего заслонки на воздуховоде и газоходе переводятся на 40 %-ное открытие. В таком состоянии начинается цикл розжига горелки включением клапана-отсекателя запальника КГ-10 и подачей питания на катушку зажигания Б-115.

Одновременно контрольный электрод пламени электрозапальника подключается к схеме, и через 5 с включается контроль действия устройства зашиты по погасанию пламени. После поступления на схему сигнала о наличии пламени запальника подается питание на клапан-отсекатель «Малое горение» и отсчитывается выдержка времени (5 с) на завершение розжига. После отсчета выдержки времени отключается контрольный электрод пламени запальника и подключается контрольный электрод для контроля факела горелки; загорается световое табло «Работа», и гаснет лампа «Пуск»; ставятся под контроль датчики защиты по понижению и повышению давления газа. Отсчитывается время (60 с) на установку устойчивого горения факела горелки, после чего отключается клапан-отсекатель запальника и начинается отсчет времени (минимум 120 с, но это время может быть изменено) на прогрев котла с последующим включением регулятора мощности при работе с общекотельным устройством. Далее котел выходит на режим и готов к регулированию производительности от общекотельного устройства или без него. Включение регулятора мощности в режиме работы без общекотельного устройства осуществляется после включения светового табло «Работа» (окончание розжига котла) оператором путем нажатия на кнопку «Регулирование мощности включено» по истечении времени, оговоренного в инструкции по эксплуатации котла.

Если один из параметров безопасности имеет перед началом пуска (после нажатия кнопки «Пуск») предаварийное значение и (или) при подключенном общекотельном устройстве от него идет сигнал на останов котла, то пуска не произойдет.

Одновременно с началом пуска вырабатываются сигналы для блокировки системы на случай неудачного розжига: если в процессе розжига после подачи газа срабатывает защита либо схема отключается общекотельным устройством или кнопкой «Стоп», эти сигналы обеспечивают обязательное проведение после остановочной вентиляции (60 с), в течение которой пуск заблокирован, и только после отработки этого времени схема возвращается в предпусковое состояние. Если отключение котла по тем или иным причинам произойдет до подачи газа (до открытия клапана-отсекателя запальника), то послеостановочная вентиляция не проводится и блокировки последующего пуска не происходит, розжиг котла может быть повторен сразу же.

Для останова котла оператору достаточно нажать на кнопку «Стоп», а при полном окончании работы - отключить автоматический выключатель в шкафу комплекта.

Комплект средств управления КСУ-2П.

Для котлов, работающих на газовом топливе, выпускаются следующие модификации:

• КСУ-2П-1-Г (в составе блоков управления и сигнализации БУС-1 и блока коммутационных элементов БКЭ-1) - для котлов с естественной циркуляцией с разрежением;
• КСУ-2П-2-Г (в составе блоков БУС-2 и БКЭ-1) - для котлов с естественной циркуляцией с наддувом;
• КСУ-2П-3-Г (в составе блоков БУС-3 и БКЭ-2) - для котлов прямоточных с наддувом.

Напряжение питания комплекта - трехфазная сеть 380/220 или 220/127 В с колебаниями в пределах от +10 до -15 %. Напряжение питания устанавливают с помошью перемычек на колодке, расположенной в блоке управления и сигнализации (БУС). Частота переменного тока 50 ± 1 Гц. Потребляемая мощность не более 300 В·А.

КСУ-2П совместно с датчиками и исполнительными устройствами обеспечивает: двухпозиционное регулирование основных технологических параметров котла (стабилизацию уровня воды в барабане - для КСУ-2П-1-Г и КСУ-2П-2-Г; стабилизацию давления пара - для всех модификаций); автоматику безопасности (подача газа к котлу прекращается при аварийных понижении и повышении давления газа, понижении давления воздуха, повышении давления пара на выходе из котла, отсутствии пламени горелки, аварийных повышении и понижении уровня в барабане котла - для КСУ-2П-1-Г и КСУ-2П-2-Г, понижении разрежения в топке котла - для КСУ-2П-1-Г, при аварийном повышении температуры пара на выходе из котла и температуры отходящих газов - для КСУ-2П- 3-Г); световую и звуковую аварийную сигнализацию с запоминанием первопричины аварии; выдачу на диспетчерский пульт сигналов о включении комплекта и останове котла; автоматический пуск и останов; рабочую сигнализацию.

БУС содержит функциональные блоки. На передней панели БУС размещены органы оперативного управления и сигнализации (рисунок ниже). Кроме того, БУС включает в себя промежуточные реле, используемые для управления исполнительными устройствами котла и магнитными пускателями блока БКЭ 16, а также и для переключения цепей БУС в процессе выполнения программы управления.

Комплекты средств управления КСУ-2П

1 - блок питания газовый типа БПГ; 2,3 - электромагниты клапанов «Большое горение» и «Малое горение»; 4 - клапан запальника; 5, 10- исполнительные механизмы типа ЭИМ; 6, 11 - 14 - датчики-реле тяги, напора, давления; 7 - уровнемерная колонка; 8 - электрозапальник; 9 - контрольный электрод; 15 - катушка зажигания; 16 - блок БКЭ; 17 - блок БУС; 18 - автоматический выключатель сети; Л1 - Л 13 - лампы: Л1 - «Сеть»; Л2 - «Нет пламени»; ЛЗ - «Давление пара высокое»; Л4 - «Уровень воды низкий»; Л5 - «Уровень йоды высокий»; Л6 - «Давление топлива низкое»; Л7 - «Давление топлива высокое»; Л8 - «Давление воздуха низкое»; Л9 - «Температура топлива низкая»; Л10 - «Разрежение низкое»; Л11 - «Большое горение»; Л12 - «Малое горение»; Л13 - «Котел отключен»; К1-Кб - кнопки: К1 - «Отключение световой сигнализации»; К2 - «Отключение звуковой сигнализации»; КЗ - «Включение регулятора»; К4 - «Пуск»; К5 - «Стоп»; К6 - «Контроль сигнализации»; П1-П4 - переключатели: П1 - «Насос топливный»; П2 - «Вентилятор, дымосос»; ПЗ - «Насос питательный»; П4 - «Топливо» с положениями «Газ» (I), «Мазут» (II), «Легкое жидкое» (III); ЛС-1 - линия связи «Сигнал диспетчеру»: «Работа» (А), «Авария» (Б); ЛС-2 - «Питающая сеть 380/220 В , 50 Гц»

Блоки БУС-1, БУС-2 и БУС-3 выполняют аналогичные функции, при этом БУС-2 отличается от БУС-1 отсутствием элементов, обеспечивающих управление ЭИМ заслонкой на газоходе и аварийную защиту и сигнализацию по понижению разрежения, а БУС-3 от БУС-1 - наличием: цепей, обеспечивающих автоматическое включение устройства регулирования давления пара на выходе из котла; элементов, обеспечивающих защиту и сигнализацию по повышению температуры пара и отходящих газов; элементов, обеспечивающих переключение скорости двигателя питательного насоса с 40 на 100% (вместо отключения и включения этого двигателя в БУС-1). Отсюда и отличия в органах оперативного управления и сигнализации на передней панели блоков. На блоке БУС-2 по сравнению с БУС-1 отсутствует лампа «Разрежение низкое» и слово «дымосос» над переключателем «Вентилятор, дымосос». На блоке БУС-3 на месте отсутствующих ламп «Уровень воды низкий», «Уровень воды высокий» установлена лампа «Нет циркуляции»; отсутствуют лампы «Температура топлива низкая» и «Разрежение низкое»; вместо одного переключателя «Питательный насос» установлены два: «40%» и «100%».

Блоки коммутационных элементов (БКЭ) содержат блок запального устройства с выходом на катушку зажигания, реле и магнитные пускатели для коммутации силовых цепей двигателей и электромагнитов, а также автоматический выключатель А3163 (50 Гц, 40 А). Схема БКЭ-2 отличается от схемы БКЭ-1 наличием цепей переключения обмоток двигателя питательного насоса со схемы «треугольник» на схему «звезда». Элементы БКЭ размещены в настенном шкафу.

Схема автоматизации котла с помощью комплекта КСУ-2П-1-Г показана на рисунке выше. КСУ-2П-2-Г и КСУ-2П-3-Г используют на котлах с наддувом, и в их схемах должны отсутствовать дымосос, исполнительный механизм 5 и датчик-реле тяги 6. Кроме того, в схему с КСУ-2П-3-Г дополнительно включают датчики защиты по повышению температуры пара на выходе из котла и температуры от уходящих газов и исключают уровнемерную колонку (см. рисунок выше).

Автоматика безопасности и сигнализация. Причины аварийных ситуаций, при которых отключается подача газа, а также средства управления ими приведены в таблице ниже.

Причина аварии		Позиция (см. рис. 57)	Лампа световой сигнализации	Модификация комплекта
Повышение давления пара	Датчик-реле давления ДД-10-0К (клеммы 3,4)		«Давление пара высокое»	КСУ-2П-1-Г; КСУ-2П-2-Г;
Повышение давления газа	Датчик-реле напора ДН-250-0К		«Давление газа высокое»
Понижение давления газа			«Давление шаза низкое»
Понижение давления воздуха			«Давление
Погасание пламени горелки	Электрод контрольный типа КЭ		«Нет пламени»
Понижение разрежения	Датчик-реле тяги ДТ-40		«Разрежение низкое»
Понижение уровня воды б барабане котла	Уровнемерная колонка УК-4 и электрод на уровне НАУ		«Уровень	КСУ-2П-1-Г;
Повышение уровня воды в барабане котла	То же, на уровне ВАУ		«Уровень высокий»
Повышение температуры пара			«Нет циркуляции»
Повышение температуры отходящих газов	Датчик-реле температуры ТУДЭ-5

Сигналы датчиков разрежения и давления газа, поступая на один из блоков реле времени, задерживаются соответственно на 3 и 4 с, чтобы заблокировать от ложного срабатывания устройства защиты по этим параметрам при розжиге основного факела или переходе котла с режима «Малое горение» на режим «Большое горение». Время задержки устанавливают дискретно переключателями, расположенными в БУС. Блок контроля факела работает как с контрольным электродом, так и с контрольным электродом электрозапальника, сигнал контроля наличия факела запальника после розжига основного факела отключается, его заменяет сигнал контроля наличия основного факела.

При возникновении предаварийной ситуации, а также при исчезновении напряжения питания обесточиваются электромагниты клапанов «Большое горение» и «Малое горение» блока подачи газа (БПГ), подача газа к котлу прекращается, загораются лампы «Котел отключен» и первопричины аварии и включается источник звукового сигнала, не входящий в комплект КСУ-2П. Одновременно на диспетчерский пульт выдается сигнал «Авария». Звуковой сигнал снимают нажатием на кнопку «Отключение звуковой сигнализации». Отключение световой аварийной сигнализации может быть произведено только после устранения причины появления аварийного сигнала нажатием на кнопку «Отключение световой сигнализации». Нажатием кнопки «Контроль сигнализации» блока БУС можно проверить исправность сигнальных ламп источника звукового сигнала.

Комплект обеспечивает рабочую си гнализацию лампами «Сеть», «Пуск», «Малое горение», «Большое горение» и «Котел отключен».