Меню

Регулировка разряжения в топке

Регулировка разряжения в топке

В статье рассматривается вопрос построения системы автоматического регулирования разряжения в топке котла на базе современных микропроцессорных средств автоматизации с использованием в контуре регулирования частотного преобразователя-инвертора. Предлагается способ поэтапного перехода от существующей системы к предлагаемой.

Реализация данной системы позволит значительно снизить потребление электроэнергии на привод дымососа котельного агрегата, работающего большую часть времени в регулирующем режиме.

Данное решение предлагается для внедрения на котельных агрегатах малой и средней мощности.

Введение

Еще в технической литературе 30-летней давности в качестве одного из возможных способов регулирования разряжения в топке котла предлагалось скоростное регулирование либо изменением числа оборотов дымососа с помощью гидравлических муфт, либо посредством изменения частоты вращения электропривода. Показано, что такой способ наиболее экономичен.

Появление на рынке частотных преобразователей-инверторов создали условия для реализации давней технической идеи в жизнь.

1. Автоматическая система регулирования разряжения

1.1. Характеристика участка регулирования

Динамические свойства объекта регулирования характеризуются отсутствием запаздывания, малой инерционностью (постоянная времени порядка 5-10 сек), самовыравниванием. Особенностью являются колебания регулируемой величины около среднего значения с амплитудой 3-4 мм. вод. ст.(30-40 Па) с частотой несколько герц. Такие низкочастотные колебания обусловлены, в частности, пульсациями расходов топлива и воздуха, кроме того, процесс горения сам является источником высокочастотных колебаний(100-150 Гц), отдельные низкочастотные моды которых могут резонировать.

1.2. Способы регулирования

Регулирующее воздействие можно осуществлять путем изменения производительности дымососа:

Из графиков видно, что при нагрузках отличных от 100%-ной наиболее экономичным является скоростной способ реализации регулирующего воздействия.

С точки зрения структуры контура регулирования наибольшее распространение получила одноконтурная схема с импульсным регулирующим блоком, который совместно с исполнительным механизмом постоянной скорости реализует ПИ-закон в импульсном режиме.

Однако стоит отметить, что контуры регулирования соотношения топливо-воздух и разряжения физически связаны через объект регулирования, поэтому при работе котла в регулирующем режиме (т.е.при частом изменении нагрузки котла) изменение расхода воздуха для поддержания соотношения с топливом нарушает баланс материальных потоков и для предотвращения такой ситуации вводят упреждающий исчезающий сигнал от регулятора воздуха (реальное дифференцирования выходного сигнала регулятора воздуха).

1.3. Существующие технические средства регулирования разряжения

Как правило для котлов малой и средней мощности используются следующие средства автоматизации:

В случае необходимости осуществить динамическую связь между контурами соотношения топливо-воздух и разряжения используется комплект динамической связи КДС (МЗТА).

Как видим весь комплекс технических средств производится в России. Живучесть такого комплекса обусловлена не только консервативностью эксплуатационников, но и наличием мощного рынка так называемых «неликвидов», сроки существования которого предопределены.

Если ориентироваться на реальные цены новых средств автоматизации, то получим следующее:

Таким образом замена приборов(а они рано или поздно выйдут из строя окончательно) в рамках старой схемы регулирования обойдется примерно в 7000 грн., при этом ни шагу не будет сделано в сторону получения каких либо экономических дивидендов.

1.4. Предлагаемые технические средства регулирования разряжения

Модернизированный контур регулирования разряжения представлен на Рис.2

Для быстрой модернизации существующей схемы можно использовать датчик ДТ-2-,который уже использовался в контуре. Для преобразования сигнала с ДТ-2 в унифицированный токовый используется блок преобразования взаимной индуктивности БПВИ-1-Л с встроенным узлом линеаризации сигнала (производства «Микрол»). Первичная обмотка ДТ-2 запитывается с БПВИ-1Л.

Читайте также:  Регулировка переднего моста нива 2121 видео

Выбор в качестве регулятора МИК-21 обусловлен следующими взаимосвязанными причина-ми;

Еще более совершенная система регулирования котлоагрегатом может быть реализована с помощью контроллера МИК-51 «Микрол».Выше упоминалась связь контуров регулирования соотношения и разряжения. Конфигурируя схему соотношения топливо-воздух и схему регулирования разряжения в одном устройстве можно организовать динамическую связь между изменением расхода воздуха и контуром разряжения путем соединения выхода регулятора расхода воздуха с входом регулятора разряжения через звено реального дифференцирования. Один из вариантов такой системы, реализованной в редакторе FBD-программ АЛЬФА (используется для конфигурации МИК-51 с ПК) представлен на Рис.3 (часть схемы соотношения не показана).

Поскольку стоимость МИК-21 равна стоимости нового РС29, а сумма стоимости ДТ-2-50 и БПЛ-1Л меньше стоимости нового преобразователя «Сапфир»(тем более «Метран»),то основные затраты связаны с приобретением инвертора. Многочисленные публикации в Интернет о внедрении инверторов показывают, что срок окупаемости составляет примерно 1 год. Наибольший экономический эффект можно получить на котлах, работающих в режимах с переменной нагрузкой.

Заключение

Использование микропроцессорных регуляторов «Микрол» и частотных преобразователей в контурах регулирования является современным подходом к проблемам автоматизации и позволяет получить значительный экономический эффект за счет:

Источник

Способы и схемы регулирования разряжения в топке

Регулирование газо-воздушного режима.

Защиты при регулировании температуры перегретого пара.

Есть следующие виды защит:

Автоматические защитные устройства этого вида предохраняют паропровод и проточную часть турбины от заброса частиц воды.

Наличие небольшого (20-30 Па) постоянного разряжения Sт в верхней части топки необходимо по условиям нормального топочного режима. Оно препятствует выбиванию газов из топки, способствует устойчивости факела и является косвенным показателем материального баланса между нагнетаемым в топку воздухом и уходящими газами.

Объект регулирования по разряжению представляет собой топочную камеру с включенными последовательно с нею газоходами от поворотной камеры до всасывающих патрубков дымососов. Входным регулирующим воздействием этого участка служит расход дымовых газов, определяемый производительностью дымососов. К внешним возмущающим воздействиям относится изменение расхода воздуха в зависимости от тепловой нагрузки агрегата, к внутренним – нарушение газовоздушного режима, связанные с работой систем пылеприготовления, операциями по удалению шлака и т. п.

Регулирование разряжения обычно осуществляется посредством изменения количества уходящих газов, отсасываемых дымососами. Регулирование производительность дымососов осуществляется следующими способами:

· дросселирование потока на всосе машины с помощью многоосных поворотных заслонок или шиберов – дроссельное регулирование;

· дросселированием и одновременным изменением направления потока с помощью направляющих аппаратов – смешанное регулирование;

· изменением частоты вращения машины с помощью гидравлических муфт или посредством изменения частоты вращения электропривода – скоростное регулирование.

Наиболее надежны и просты по конструкции поворотные заслонки. С точки зрения затрат электроэнергии на привод при одинаковой производительности наиболее экономичным является скоростное регулирование, наименее экономичным – дроссельное.

Наибольшее распространение получила схема регулирования разряжения с одноимпульсным ПИ – регулятором, реализующая принцип управления по отклонению (рис. 38).

Регулятор разряжения (РР) получает сигнал от задатчика (ЗРУ) о требуемом значении регулируемой величины, сравнивает его с сигналом по разряжению и в случае их несоответствия воздействует на дымосос (ДС). При работе котла в регулирующем режиме могут происходить частые изменения тепловой нагрузки и, следовательно, изменения расхода воздуха.

Работа регулятора воздуха (РВ) приводит к временному нарушению материального баланса между поступающим воздухом и уходящими газами. Для предупреждения этого нарушения и увеличения быстродействия регулятора разряжения вводят на его вход дополнительное исчезающее воздействие от регулятора воздуха. Причем сигнал от регулятора воздуха поступает на вход регулятора разряжения лишь в моменты перемещения исполнительного механизма регулятора воздуха.

Читайте также:  Насос джилекс джамбо регулировка давления

В соответствии с выше сказанным расчетная схема регулирования разряжения будет выглядеть следующим образом (рис. 39).

W2 – расход общего воздуха.

Дата добавления: 2014-01-07 ; Просмотров: 3585 ; Нарушение авторских прав?

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

Источник

Разряжение в топке котла

Приобретая частные дома, многие строят печи для отопления помещений. Печь или котел обязательно имеют топливник или топку. Это зона, в которой происходит горение материала. Если кислорода будет недостаточно, то отопление будет осуществляться с большими тепловыми потерями. Разряжение в топке котла или тяга – это один из важнейших параметров. Есть правила, по которым его измеряют, увеличивают, уменьшают при необходимости.

Тяга как физическое явление

Прежде чем рассматривать особенности конструкции топки, нужно понять, что такое разряжение в топке. Разряжение или тяга – это уменьшение давления продуктов сгорания, воздуха, благодаря которому обеспечивается приток среды по каналам сооружения в зону низкого давления. Принято различать два вида тяги: (См. также: Ремонт топки печи своими руками)

Чтобы контролировать процесс можно перекрывать отверстие, через которое поступает новый воздух. Очень часто в небольших домашних котлах и печах тяга естественная тяга настолько хороша, что даже требует уменьшения. Единственный недостаток в том, что чем выше температура окружающей среды, тем меньше разряжение. А также при плохой регулировке холодного воздуха будет так много внутри, что печь, не будет прогреваться;

Дымосос требует достаточно много электроэнергии, шумит при работе. Для небольших печей и котлов лучше выбирать варианты с вентиляторами. Обычно вместе с принудительной тягой в любой системе будет присутствовать и естественная, но они не всегда сонаправленны.

Габариты топки для отличного горения

При самостоятельной выкладке печи нужно знать, как правильно устроить топку. Также эти знания могут потребоваться при выборе топки. Топливник – это прямоугольная камера, внутри которой сгорает топливо. Там всегда очень высокие температуры, а потому нужно использоваться специальные материалы. Стандартными размерами считаются габариты 25х38 см. Высота около 80 см. Чаще всего камера используется для сжигания дров, торфа, угля.

Конструкция такова, чтобы разряжение в топке котла было равномерным. Топка имеет обязательную часть – колосниковая решетка, а также поддувало. Решетка располагается немного ниже дверцы для закладки топлива. На ней будут лежать дрова, торф, горючие материалы. В ней проделаны отверстия, чтобы обеспечить приток воздуха. Поддувало – это отверстие в печи ниже топки, которое нужно для улучшения тяги. Нижняя часть топки под колосниковой решеткой – зольник, где будут собираться отходы. (См. также: Как увеличить тягу в дымоходе)

Есть три тонкости, определяющие размеры топки печи:

Измерение разряжения

В котельных аварийные ситуации крайне нежелательны, так как от них многое зависит, могут быть жертвы среди обслуживающего персонала. Но даже в небольшом доме печь или котел должны работать исправно. Множество датчиков постоянно отслеживают работу устройства. Существует датчик разряжения в топке. Есть несколько разных конструкций датчика, главное, чтобы он исправно работал.

Читайте также:  Регулировка фар peugeot 4007

Датчик может измерять разрешение, или реагировать на превышение определенного значения. На предприятиях от датчика сигнал передается на устройство оповещения: световое, звуковое, электромагнитное. И сотрудники или автоматика принимают меры для стабилизации ситуации. Например, может быть уменьшен приток воздуха или топлива. Принимаемые меры зависят от конструкции конкретного котла или топки.

Первая топка печи и проверка тяги

После того как была сложена печь, нужно сделать две вещи: дать ей просохнуть и определить качество тяги. Для просушки печи должна пройти неделя. На этот период оставляют открытыми все дверцы, поддувало печи. Можно жечь бумагу и щепки в небольшом количестве. Если не дать ей качественно высохнуть, возможно, растрескивание материала в дальнейшем.

Чтобы узнать, сколько тепла даст печь, проводят проверку тяги. Она зависит от:

Пробные топки проводят не спеша. Сначала всегда жгут бумагу и щепки, а после уже поджигают дрова. Может возникнуть задымление помещения. Это свидетельствует о не очень хорошей тяге. Иногда проблему решает сжигание в дымоходе бумаги или щепок. Багровое пламя свидетельствует о неполном сгорании топлива. Будет образовываться много копоти, оседающей в дымоходе и сужающей отверстие.

Если же огонь соломенно-желтого цвета и дым бесцветных, то печь сложена правильно. Проверить тягу можно с помощью специального устройства. Если его нет в наличии, то можно использовать обычную бумагу. Лист или полоску бумаги аккуратно подносят к открытой дверце топке. Если она потоком воздуха отклониться к топке, будет затягиваться внутрь, то проблем нет. Хорошо сложенную печь могут украсить часы каминные. Она будет не только нагревать помещение, но и быть эстетически привлекательной.

Готовые топки

Чтобы не мучить себя вопросом подбора размера топки для хорошей тяги, можно приобрести готовые варианты. Сегодня рынок представляет большой ассортимент подобной продукции. Преимущество такой топки в том, что она сделана по всем правилам, надежна, легко монтируется.

От группы МЕТА

Целых четыре варианта топок для каминов выпускает компания МЕТА:

От компании Keddy

Шведские инженеры славятся свое способностью работать с чугуном. Топки Кедди отличает качество используемого чугуна в первую очередь. Технологии его производства и обработки засекречены. Уже очень давно они освоили тонкости работы с этим материалом. По этой причине каждое их изделие отличает:

Логический итог

Разряжение в топке обеспечивает равномерный нагрев помещения. Это обычный физический процесс, которого достаточно для устройства отопления в небольших домах. Качество тяги в большой степени определяется формой и габаритами топки. Ее можно как сложить вручную, так и купить готовую. Преимущества готовой в том, что ее конструкция разработана так, чтобы максимизировать КПД. В зависимости от предполагаемого топлива может меняться конструкция печи.

Предварительная топка нужна для того, чтобы определить качество тяги. В дальнейшем, если требуется постоянный контроль данного параметра, используют специальные датчики. В зависимости от типа котла или печи используют датчики разной конструкции.

Когда камин или печь готовы, их нужно украсить. Сегодня это не просто устройство для отопления, но и часть интерьера. Очень часто приобретают каминные часы из фарфора. Это долговечный материал, которому не страшна высокая температура вблизи камина.

Источник