Конструктив теплогенераторов газового типа

10 Сентября 2021

Конструктив теплогенераторов газового типа

Данная статья посвящена котлам, работающим на газовом топливе, которое делится на две группы: природный газ и сжиженный газ (пропан, бутан). Вроде бы одно слово — «газ», но есть большое различие в работе, особенностях пусконаладочных и ремонтных работ. Постараюсь осветить эти особенности для понимания принципа работы разных видов котлов. Материал дан кратко, без сложных технических терминов, и не является руководством к каким-либо действиям по вмешательству в конструктив теплогенератора, так как это требует определенных навыков, специальный инструмент, соблюдения правил техники безопасности.

Как мы выше писали, котлы на газовом топливе делятся на две группы: работающие на природном газе и работающие на сжиженном газе. Конструктив данных котлов имеет отличия в форсунках, настройках давления газового клапана, изменениях программных констант в контроллере управления (мозгах). Некоторые задают вопрос, для чего это нужно? Объясняем на примере различий в работе.

Новый котел из упаковки изначально настроен на природный газ в соответствии с нашим стандартом ГОСТ 5542-2014. Это значит установили котел, обвязали гидравлическую часть, собрали автоматику насосных групп, подсоединили газ, и котел готов к эксплуатации (настройки пользовательского меню опускаем из перечня работ).

Теперь рассмотрим пример, если котел эксплуатируется на сжиженном газе (газгольдер, баллоны). Вот тут-то самое интересное и начинается! Ко всем монтажным работам, описанным выше, добавляется пункт «пусконаладочные работы, настройка». И если этот пункт не выполнить или исполнить непрофессионально, то последствия могут быть печальными для котла. За несколько месяцев сажа и копоть с горелки забьёт лабиринт тела котла, что нарушит отвод газов продуктов горения. Следом идет прогорание электродов поджига и ионизации пламени, в итоге в лучшем случае котел просто «встанет», т.к. сработает защитная автоматика. В то время как при худшем варианте развитий событий, вследствие нарушения тяги, пламя горелки будет искать пути выхода из технологических отверстий корпуса топки, что может привести к возгоранию проводки котла, и как следствие возгорания дома. За многолетнюю практику ремонта мы сталкивались с необходимостью полного восстановления жгута проводки. Как правило, в таких случаях запуск котла производился просто: «достали из коробки, обвязали, включили», без каких либо пусконаладочных манипуляций (и такое бывает). Такой подход при установке приводит либо к полной замене теплогенератора, либо к дорогостоящему ремонту.

Приступим к разбору технических составляющих: из чего состоит котел, функционала отдельных узлов , и что на что влияет, какие признаки дефектов проявляют себя при отказе некоторых узлов.


Электронный модуль управления

На него возложены функции управления горелкой, работой насосов, диагностика состояния датчиков, погодозависимое управление работой котла — одним словом все, что касается удобства использования, посредством настроек в пользовательском меню. Вторая функция данного узла — это самодиагностика неисправностей, которые индицируются на дисплее панели управления; при считывании кода ошибки быстрее и точнее выполняется поиск и устранение дефектов. Ошибки делятся на серьезные, которые останавливают работу котла и на предупреждение о грядущей проблеме (напоминание проверить датчики, напоминание о сервисном обслуживании). Как правило модуль управления выходит из строя по причине скачков напряжения питания или неправильного подключения, которое приводит к КЗ во вторичной цепи управления, выводящего из строя релейную или симисторную схему. В целом, блок относительно надежен и при правильном монтаже и обеспечении электропитания через стабилизатор служит долго.


Топочный автомат

Менеджер горения. Это сердце горелки, и от его работы зависит безопасность работы котла, управление газовым клапаном, модуляция мощности пламени, отслеживание пламени, и, в случае некорректной работы, перекрытие клапана подачи газа на форсунки. Основные признаки неисправностей, на которые стоит обратить внимание: раз в сутки котел “встает”, но после перезагрузки аварийной кнопкой на корпусе топочника (зависит от модификации котла) опять работает как ничего и не бывало; нет напряжения поджига запальной горелки; не работает вентилятор наддува; теряет пламя через непродолжительное время работы. Как правило, вышеописанные проблемы связаны с дефектом реле в составе топочника, подгоранием кулачков контакта, механическим подклиниваем в силу возрастного износа. Как правило у многих производителей нормированный срок службы — 8-10 лет или 250 000 циклов запусков горелки. Это расчетный срок службы с точки зрения безопасности. Вмешательство в данный узел крайне не рекомендуется, модуль считается неремонтопригодным, и требует замены на аналогичный по типу и модели.


Газовый клапан

Исходя из нашего опыта диагностики, львиная доля неисправностей — это обрыв катушки соленоида. Далее следует залипание мембраны внутри клапана. Ремонту, как правило, поддается только замена катушек соленоида, вскрытие и «колхоз» данного устройства не выполнимы. Характер дефекта: открывается запальная горелка, но основная не стартует (проверка. эл цепей в порядке). Второй дефект: слышен поджиг, но никакой реакции нет. Есть еще класс клапанов с модулируемой катушкой, его в рамках данного обзора подробно описывать не буду. Данная диагностика требует определённых знаний и измерительных приборов.


Электроды поджига и ионизации

На данный узел возложена функция поджига газовоздушной смеси и контроль горения. Контроль обеспечивается электродом ионизации, который омывается пламенем горелки, представляющим собой низкотемпературную плазму. Топочный автомат «видит» пламя как диод, и компаратор, который входит в состав электроники топочного автомата, отрегулирован на ток «ионизации». Если его значение ниже порогового значения, топочник закроет подачу газа на форсунки. Данные электроды как правило выходят из строя по причине микротрещин на керамическом изоляторе и, как следствие, утечки; или пробоя, прогорания вследствие времени; или неправильной работе горелки; сажевого налета, который затрудняет считывание тока ионизации и дает отклонение искры от запальной форсунки, соответственно — либо нет поджига газовоздушной смеси, либо происходит потеря пламени через какой-то промежуток времени работы котла. В плане ремонтопригодности узел допускает только чистку неабразивным материалом. Повреждение керамического изолятора не ремонтируется, только замена. При плановом ТО котла узел менять в сборе, он считается расходником.


Дифференциальное реле давления

(прессостат). Как правило, данный узел входит в состав котлов настенного типа, дымоходу которого важно иметь полную герметизацию для обеспечения разряжения от камеры сгорания до выхода на улицу продуктов сгорания. Дефекты данного узла не дают запустить котел. Контроллер котла ведет опрос статуса контактов, по принципу: котел не работает, контакты в одном положении, статус (1). Пошел запрос на тепло, включился вентилятор продувки камеры сгорания, пошло разряжение, реле давления перекинуло контакты, статус (2). Горелка через несколько секунд запустилась, котел набирает температуру, как только температура достигла зоны срабатывания термостата, горелка выключается, вентилятор тоже, соответственно разряжение в трубке пропадает, и реле должно встать в статус (1). Если этого не произошло, контроллер считает что контакты «залипли» и не даст последующий запуск горелки, тем самым выдав на дисплее код ошибки. Как правило, причины поломок — усталость контактов, обмерзание конденсата, повреждения мембраны. Данный узел лечится только если реле замерзло и это визуально видно при диагностировании в режиме прозвонки. Остальные дефекты не ремонтопригодны, так как деталь состоит из двух пластиковых чашек, которые заварены ультразвуком, и вскрыть не повредив внутренности — сложная задача.


Теплообменник

Теплообменник непосредственно тот узел, который контактирует с открытым пламенем горелки. Самый капризный в эксплуатации теплообменник — это теплообменник трубчатого типа, который очень капризен в отношении теплоносителя: если в системе вода с повышенным содержанием солей жесткости, образуется накипь, которая быстро покрывает стенки теплообменника, тем самым снижает теплоотдачу и КПД котла. Частично это можно отсрочить применением специального теплоносителя, подготовленой водой, в которой сбалансирован химический состав, и которая предварительно дегазирована, либо применением антифризов (например антифроген), но какой бы дорогой не был антифриз, вторая сторона его использования — это осадок, который рано или поздно образуется, и необходимо проводить замену каждые 3-5 лет, с промывкой системы. Чугунный теплообменик менее капризен, но и стоимость котла на порядок выше.

Ваша корзина пуста
Исправить это просто: выберите в каталоге интересующий
Перейти в каталог
К сожалению, раздел пуст
Исправить это просто: выберите в каталоге интересующий
товар и нажмите кнопку «Отложить».
Перейти в каталог