Принципиальная электрическая схема автоматики безопасности котлов

Обновлено: 25.04.2024

Исполнительные механизмы автоматики безопасности

Действие автоматики безопасности должно приводить к автоматическому отключению подачи газа к горелкам при отклонении контролируемых параметров за пределы допустимых значений.

Требования к исполнительным механизмам автоматики безопасности.

Перед горелками газоиспользующих установок должна предусматриваться установка автоматических быстродействующих запорных клапанов (ПЗК) с герметичностью затвора класса А в соответствии с ГОСТ 9544-93 и временем закрытия до 1 с.

Горелки должны быть оснащены:

номинальной мощностью до 0,35 МВт -одним газовым автоматическим запорным органом (ПЗК);
единичной мощностью свыше 0,35 до 2,0 МВт (свыше 0,35 МВт до 1,2 МВт - см. п. 5.9.8. ПБ 12-529-03) - по ходу газа двумя располагаемыми последовательно газовыми автоматическими запорными клапанами (ПЗК) и регулирующим устройством перед горелкой;
единичной мощностью свыше 2,0 МВт (свыше 1,2 МВт) - двумя располагаемыми последовательно газовыми автоматическими запорными клапанами (ПЗК) и автоматическим органом контроля утечки г а з а, установленным между ними и связанным с атмосферой, обеспечивающим автоматическую проверку герметичности затворов ПЗК перед запуском (розжигом), и регулирующим устройством перед горелкой.

На газоиспользующих установках, оборудованных группой горелок с контролируемым факелом, обеспечивающим розжиг остальных горелок (группы), допускается первый по ходу газа ПЗК устанавливать общим.

Прекращение подачи электроэнергии к газовому автоматическому запорному органу от внешнего источника должно вызывать его закрытие.

Запорный орган должен закрываться без дополнительного подвода энергии от внешнего источника.

Время от момента прекращения подачи энергии от внешнего источника до прекращения поступления газа через запорный орган не должно превышать 1 с.

Работоспособность автоматики горелок должна быть обеспечена при отклонениях питающего напряжения электрического тока от +10 до -15 % номинального. '

В качестве исполнительных механизмов автоматики безопасности, которые производят отключение подачи газа, в настоящее время используются электромагнитные устройства (клапаны). Такие клапаны просты и компактны, просто включаются в схему автоматики. Преимуществом таких клапанов является также их быстродействие - они обеспечивают практически мгновенное отключение подачи топлива при срабатывании устройств безопасности.

Основной недостаток - в открытом состоянии они потребляют электроэнергию.

Электромагнитный клапан является двухпозиционным запорным органом: находится либо в открытом, либо в закрытом положении.

Далее рассматриваются принципиальные схемы и принцип действия наиболее широко применяемых исполнительных механизмов газовой автоматики безопасности.

Вентиль СВМГ (рисунок ниже) предназначен для установки на газопроводах с давлением газа от 0,01 до 0,1 МПа и температурой от -15 до +40 °С. Минимальное давление перед клапаном 0,5 кПа, мощность электромагнита типа ЭВ-2 в защищенном исполнении не более 40 Вт. Время открытия и закрытия не более 1 с. Монтируют на горизонтальном газопроводе магнитом вверх.

Вентиль СВМГ

1 - сальниковый ввод для электрокабеля; 2 - клемма электромагнита; 3 - электромагнит; 4 - упор; 5 - клемма провода заземления; 6 - упорный стержень; 7, 15 - пружины; 8 - якорь; 9 - крышка; 10 - плунжер разгрузочный; 11, 20 - отверстия; 12 - седло; 13 - плунжер основной; 14 - металлический диск; 16 - хвостовик разгрузочного плунжера; 17 - колпачок; 18 - штуцер; 19 - толкатель; 21 - корпус

Запорный механизм вентиля состоит из основного и разгрузочного плунжеров. Основной плунжер представляет собой тарельчатую мембрану из маслобензиностойкой резины, в центральную часть которой вмонтирован металлический диск. По периферии мембрана зажата между корпусом и крышкой вентиля и имеет ряд отверстий, через которые газ входного давления попадает в надмембранное пространство. Тянущий электромагнитный привод имеет катушку, расположенную в кожухе, якорь и трубку, приваренную к упору. Герметизация кожуха производится резиновым уплотнительным кольцом, установленным между трубкой и крышкой корпуса.

При отсутствии напряжения на клеммах электромагнита основной проход вентиля закрыт. Давление газа на входе в вентиль прижимает основной плунжер к центральной части мембраны с металлическим диском. Разгрузочный плунжер за счет своего веса и веса якоря нижним заостренным концом прижат к верхней стороне основного плунжера.

Включение тока вызывает движение якоря вверх: сначала выбирается зазор между крышкой и разгрузочным плунжером, а затем приподнимается разгрузочный плунжер. Через отверстия в верхней части хвостовика газ поступает в вертикальное осевое сверление хвостовика, а затем - в выходную полость корпуса. Уменьшение перепада давления газа над и под основным плунжером позволяет якорю поднять его до полного открытия седла. Для плавного хода якоря служит демпфирующее устройство с упорным стержнем и пружиной. При подъеме мембраны газ из надмембранной полости через отверстия хвостовика сбрасывается в рабочую полость вентиля.

Если подача тока к электромагниту прекращается, то якорь, основной и разгрузочный плунжеры опускаются. Разгрузочный плунжер перекрывает отверстие в хвостовике основного плунжера, сброс газа в рабочую полость Прекращается, надмембранная полость вновь заполняется газом, и в ней создается давление, равное давлению под мембраной. Рабочее давление газа прижимает основной плунжер к седлу корпуса, герметизируя затвор.

Вентиль имеет ручной дублер, с помощью которого можно открыть проход газа вручную. Он состоит из толкателя, перемещаемого при помощи накидной ручки по резьбе штуцера, имеющего сальниковое устройство, до упора с нижней поверхностью хвостовика, отжимаемого от основного плунжера пружиной. Нормально дублер закрыт колпачком.

Вентиль мембранный с электромагнитным приводом (рисунок ниже) состоит из следующих элементов: корпус, седло, запирающий элемент (клапан) основного затвора с загрузочным отверстием α, резиновая мембрана, соединенная с клапаном основного затвора, крышка с каналом и разгрузочным отверстием β, запирающий элемент управляющего затвора (клапана), закрепленный на торце сердечника, обмотка, полюс, кабельный ввод (электропитание), шпиндель, ключ-колпачок (ручной дублер), пружина. Канал соединяет разгрузочное отверстие β с полостью выходного отверстия (патрубка) Б.

Вентиль мембранный с электромагнитным приводом

1 - корпус; 2 - седло; 3 - запирающий элемент (клапан) основного затвора с загрузочным отверстием α; 4 - резиновая мембрана, соединенная с клапаном основного затвора; 5 - крышка с клапаном δ и разгрузочным отверстием β; 6 - запирающий элемент управляющего затвора (клапана), закрепленный на торце сердечника 7; 8 - обмотка; 9 - полюс; 10 - кабельный ввод (электропитание); 11 - шпиндель; 12 - ключ-колпачок (ручной дублер); 13 - пружина; ø - канал, соединяющий разгрузочное β с полостью выходного отверстия (патрубка) Б; А - входной патрубок; Б - выходной патрубок; В - надмембранная полость

Рабочая среда (газ) под рабочим давлением подается в патрубок А и через загрузочное отверстие α и канал δ попадает в надмембранное пространство В и полость герметичной трубки управления затвора.

При обесточенной обмотке запирающий элемент управления затвора перекрывает разгрузочное отверстие β, а запирающий элемент основного затвора перекрывает проход в седле.

Давление среды в полости В и герметичной трубке равно рабочему давлению. Давление обеспечивает герметичность закрытия основного и управляющего затвора; создается рабочим давлением, массой подвижных частей и действием пружины. Полости патрубков А и Б разобщены. Клапан закрыт.

При подаче напряжения на обмотку сердечник (с запирающим элементом) перемещается к полюсу и открывает проход рабочему давлению газа через разгрузочное отверстие β и далее по каналу в полость выходного патрубка Б. Соединяются полости В и патрубок Б. Так как проходное сечение загрузочного отверстия α меньше проходного отверстия β, то рабочее давление в полости В падает.

Давление в подмембранной полости больше давления в надмембранной полости В. Под действием перепада давления мембрана перемещается вверх, перемещая клапан основного затвора и открывая проход в седле основного затвора; поток рабочей среды поступает из патрубка А в патрубок Б. Клапан открыт.

После снятия нагрузки с обмотки сердечник с запирающим элементом под действием собственной массы и усилия пружины перемещается вниз и перекрывает разгрузочное отверстие β в седле управляющего затвора. При этом рабочая среда продолжает поступать через загрузочное отверстие а в полость В и герметичную трубку управляющего затвора.

Давление среды в этих полостях становится равным рабочему давлению. Перепад давления, воздействующего на мембрану, становится равным 0. Запирающий элемент основного затвора перемещается вниз, перекрывая проход в седле основного затвора. Полости патрубка А и патрубка Б разобщены. Клапан закрыт.

Вентиль ВНД-80 (рисунок ниже) используют в системах комплексной автоматики в качестве исполнительного механизма автоматики безопасности. Вентиль рассчитан на давление 3 кПа; тип электромагнита - МИС-6100Е.

Вентиль ВНД-80

1 - корпус; 2 - груз; 3 - шток; 4 - направляющий стакан; 5 - сердечник; 6 - электромагнит; 7 - защитный кожух; 8 - мембрана; 9 - плунжер

Вентиль состоит из корпуса с направляющим стаканом, на котором при помощи стоек крепится электромагнит, заключенный в защитный кожух. Для предотвращения попадания газа под кожух последний отделен от корпуса мембраной. Сердечник электромагнита соединен со штоком, на котором закреплены плунжер и груз.

При наличии тока в обмотке электромагнита якорь втянут в катушку и клапан открыт. В случае срабатывания датчиков автоматики безопасности цепь питания электромагнита разрывается, клапан под действием груза опускается и перекрывает проход газа к горелкам. Закрытый клапан прижимается к седлу грузом и давлением газа.

Клапаны газовые электромагнитные типа КГ (рисунок ниже) предназначены для дистанционного или автоматического включения и отключения газовых горелок, а при параллельной установке на двух линиях - для ступенчатого регулирования расхода газа. Максимальное рабочее давление газа - до 50 кПа. Размеры изменяются в зависимости от типа клапана, определяемого диаметром условного прохода. Клапаны выпускаются типов КГ-10У, КГ-20У, КГ-40, КГ-70.

Клапан КГ

1 корпус; 2 - крышка; 3, 14 - мембраны; 4 - однотарельчатый клапан; 5 - пружина; 6 - регулировочный болт; 7 - крышка; 8, 9 - отверстия; 10 - электромагнит; 11 - сердечник; 12 - серьга; 13 - соединительное устройство; 15, 20 - сверления; 16 - пружина; 17 - клапан; 18 - седло; 19 - штуцер

Между корпусом и крышкой зажата мембрана. В центральной части мембраны расположен однотарельчатый клапан, состоящий из верхнего диска и нижней мягкой прокладки. Газ входного давления из полости А через сверления (на рисунке показаны условным штрих-пунктиром, так как расположены в плоскости, повернутой примерно на 90°) поступает в полость Б, из которой по отверстиям (диаметром 1 мм) и перетекает в надмембранное пространство В. Если из полости В нет сброса газа, то давление в ней и под мембраной (полость А) одинаково. Под действием веса клапана и усилия пружины обеспечивается герметичное перекрытие прохода газа.

При подаче тока на электромагнит в него втягивается сердечник, который через серьгу и соединительное устройство поднимает клапан. Газ из надмембранной полости В через отверстие, открытое седло и штуцер сбрасывается в газопровод за клапаном, к запальнику или в топку. Давление в надмембранной полости В становится близким к атмосферному, мембрана и вместе с ней клапан под действием входного давления поднимаются, и открывается проход газа к горелке. Ход клапана может изменяться с помощью регулировочного болта, расположенного в крышке.

При отключении тока клапан электромагнита под действием веса движущихся частей и пружины опускается, выход газа из надмембранной полости перекрывается, и она вновь заполняется газом. Давление над мембраной и под ней выравнивается, клапан под действием пружины прекращает доступ газа к горелке.

Соединительное устройство позволяет регулировать ход золотника. Для исключения утечки газа в атмосферу из клапанного устройства электромагнита установлена мембрана.

Клапан КГ-10 (рисунок ниже) действует следующим образом. При отсутствии электрического тока на обмотке электромагнита газовый клапан закрыт. Под действием массы клапана и усилия пружины обеспечивается герметичное перекрытие прохода газа. При подаче электрического тока напряжением 220 В на обмотку электромагнита сердечник, шток и электромагнитный клапан перемещаются вверх, закрывается выход газа из подмембранной полости в надмембранную. Надмембранная полость через трубку сброса сообщается с газопроводом после газового клапана. Газ из надмембранной полости сбрасывается в газопровод, то есть давление в ней падает, мембрана прогибается вверх под действием давления газа снизу. Клапан открывается, пропуская газ к горелке.

Клапан КГ-10

1 - корпус; 2 - крышка; 3 - патрубок входа; 4 - патрубок выхода; 5 - клапан; 6 - седло клапана; 7 - мембрана; 8 - жесткий центр мембраны; 9 - соленоидный клапан; 10 -сердечник электромагнита; 11 - обмотка электромагнита; 12 - пружина; 13 - шток клапана; 14 - трубка; 15, 16 - каналы для прохода газа; 17 - колпачок; 18 - болт; 19 - пружина

Блок питания газовый (БПГ) (рисунок ниже). С помощью блока можно производить не только подачу и отсечку газа, но и ступенчатое регулирование расхода, а также включение или отключение запальника.

Блок питания газовый (БПГ)

1, 15, 16 - электромагниты; 2, 5 - штоки; 3 - пружина; 4 - мембрана; 6 - крышка; 7 - клапан большого горения; 8 - отверстие; 9 - корпус; 10 - клапан малого горения; 11 - клапан запальника; 12, 13 - штуцеры; 14 - коробка

Корпус блока имеет два отверстия с седлами, перекрываемыми клапанами большого и малого горения, которые могут подниматься в основной полости крышки. В дополнительной полости правой части крышки расположен клапан запальника. Все три клапана с помощью штоков соединены с сердечниками электромагнитов и прижимаются к седлам пружинами. Для предотвращения проникновения газа из основной и дополнительной полостей крышки в коробку, где расположены электромагниты, служат мембраны.

В исходном положении (электромагниты обесточены) все три клапана закрыты, газ к основной горелке и запальнику не подается. При этом газ входного давления, поступающий через отверстия в клапане большого горения из корпуса в основную полость крышки, дополнительно поджимает клапан малого горения к седлу, повышая его герметичность.

Газ к клапану запальника подается через штуцер диаметром 6 мм. При подаче тока на электромагнит в него втягивается сердечник, поднимается клапан и газ поступает к запальному устройству через штуцер. Доступ газа к основной горелке для ее работы на малом режиме открывается при подаче тока на электромагнит и подъеме клапана. Расход газа в этом случае определяется диаметрами отверстий в клапане, которые соответствуют диаметру условного прохода 20 (для БПГ-1) и 40 (для БПГ-2) мм. Для перевода основной горелки на номинальный режим подается ток на: электромагнит и открывается клапан большого горения, диаметр условного прохода которого равен 40 (для БПГ-1) и 65 (для БПГ-2) мм.

Электромагнитный клапан ЭМК-15 (рисунок ниже) предназначен для автоматического прекращения подачи газа к горелке при погасании контролируемого факела. Рабочее давление газа не более 3,0 кПа. Клапан изготовляется в двух модификациях - ЭМК-П и ЭМК-1Н.

Клапан ЭМК-15

1 - входной патрубок; 2 - железная пластина; 3 - обмотка электромагнита; 4 - электромагнит; 5, 8, 15, 17 - прокладки; 6, 13, 14 - пружины; 7 - золотник; 9 - седло; 10 - выходной патрубок; 11 - пусковой рычаг; 12 - нижний шток; 16 - нижний золотник; 18 - нижнее седло; 19 - патрубок

В корпусе ЭМК-Ш-15 верхнее седло перекрывается золотником с уплотнительной прокладкой. Плотность запирания затвора обеспечивается пружиной и давлением газа. Если вручную поднять вверх пусковой рычаг, то нижний золотник с мягкой прокладкой под действием пружины перекроет нижнее седло, а шток нижнего золотника, преодолевая усилие пружины, поднимет золотник и соединенную с ним через шток железную пластину до упора с электромагнитом. При этом газ из входного патрубка поступает в полость А и из нее через патрубок к запальному устройству, не проникая в выходной патрубок.

При поступлении тока в обмотку электромагнита золотник удерживается в открытом положении при ЭДС не менее 25-35 мВ от термопары запальника. Время, необходимое для нагрева термопары и создания указанной ЭДС, составляет около 30 с. Затем рычаг отпускают, под действием пружины он и нижний золотник опускаются. Газ из полости А поступает в выходной патрубок и через него - к основной горелке, где поджигается от факела запальника. С момента прекращения нагрева термопары золотник закрывается не позже чем через 20 с.

Для предотвращения утечки газа в атмосферу при движении нижнего штока служит специальная уплотнительная прокладка,а для уплотнения резьбовых соединений - прокладка.

Клапаны ПКН (ПКВ) (рисунок ниже) предназначены для прекращения подачи газа потребителям при повышении или понижении давления газа сверх заданных пределов. ПКН (ПКВ) также широко используют в качестве запорных (отсечных) устройств, срабатывающих при изменении не только давления газа, но и других контролируемых параметров по сигналам соответствующих датчиков. Для этого ПКН (ПКВ) комплектуют дополнительным электромагнитом.

Клапан ПКН (ПКВ) с электромагнитной приставкой

1 - ударный молоточек; 2 - штифт молоточка; 3 - направляющий штырь; 4 - шток; 5 - пружина; 6 - запорная скоба; 7 - рамка; 8 - электромагнит; 9 - кронштейн; 10 - болт; 11 - анкерный рычаг; 12 - штифт рычага; 13 - клапан; 14 - корпус; 15 - грузовой рычаг

Электромагнит устанавливают на специальном кронштейне. До установки на кронштейне электромагнит монтируют в специальной рамке, а затем кронштейн крепят двумя болтами, соединяющими корпус клапана с его мембранной головкой. К стенке рамки приварена ось, на которой свободно вращается опорная втулка молоточка. Запорная скоба, имеющая два отверстия, надета на шток и на направляющий штырь и соединена с якорем электромагнита.

При наличии напряжения на клеммах электромагнита его якорь опускается в крайнее нижнее положение и через шток, преодолевая сопротивление пружины, опускает вниз скобу. В этом положении скоба находится в зацеплении с штифтом молоточка.

При прекращении подачи тока скоба под действием пружины поднимается вверх и выходит из зацепления со штифтом молоточка. Молоточек падает, ударяет по плечу анкерного рычага и освобождает удерживаемый защелками клапан ПКН (ПКВ), который прекращает подачу газа.

Клапаны КМГ (рисунок ниже). Клапаны магнитные газовые КМГ-100 с условным проходом 20 мм устанавливаются на газопроводах природного газа по ГОСТ 5542-87. Рассчитаны на рабочее давление 0-100 кПа. Герметичность затвора класса А по ГОСТ 9544-93. Рабочие температуры от -15 до +60 °С. Время открытия и закрытия - не более 1 с.

Клапаны КМГ

1 - корпус; 2 - электромагнит; 3 - разъем с встроенным выпрямителем; 4 - фильтр; 5 - разгрузочный клапан; 6 - регулятор потока газа

Клапаны газовые КМГ-20 с электромагнитным приводом предназначены для регулирования и отключения подачи природного газа в системах газоснабжения в горелках газовых и на аналогичном газопотребляющем и газоиспользующем оборудовании. Клапан типа КМГ-20-НО в нормальном исполнении используется как запорное устройство на газопроводе безопасности.

Клапаны КМГ имеют следующие варианты исполнения:

КМГ-20 - клапан газовый электромагнитный для применения в качестве запорного органа;
КМГ-20Р - клапан газовый электромагнитный с ручным регулятором потока газа для применения в качестве запорно-регулиру- ющего органа;
КМГ-20Д — клапан газовый электромагнитный с электромагнитным приводом регулятора потока газа. Совмещает в себе запорный клапан и клапан регулирования расхода среды. Обеспечивает двухпозиционный режим работы газоиспользующего оборудования.

При наличии напряжения на электромагнитах сердечник втянут в электромагнит и клапан открыт; клапан КМГ-20-НО - закрыт. При отсутствии напряжения - наоборот.

Клапаны КМГ-20Р и КМГ-25Р имеют ручные регуляторы потока газа с регулировочным винтом. Вращение регулировочного винта увеличивает или уменьшает площадь выпускного отверстия седла клапана, что вызывает изменение расхода среды.

Клапаны отсечные 1256-00Э ТО, 1256-50Э ТО, 1256-00Э ТО (рисунок ниже). Клапаны отсечные предназначены для работы в качестве отсечного органа на линии подачи газа к горелкам паровых и водогрейных котлов. Клапаны осуществляют выполнение технологических защит, автоматизированное дистанционное управление подачей газа к горелкам котлов.

Клапаны отсечные (1256-00Э ТО, 1256-50Э ТО)

1 - основание; 2 - корпус; 3 - крышка; 4 - тарелка (клапан); 5 - шток; 6 - гайка; 7 - кольцо; 8 - кольцо разрезное; 9 - пружина; 10 - кольцо; 11, 12 - кольца уплотнительные; 13 - седло клапана; 14 - болт; 15 - рычаг; 16 - паронитовая прокладка; 17 - болт; 18 - крышка; 19 - гайка; 20 - рычаг; 21 - фиксатор; 22 - защелка; 23 - коромысло; 24 - серьга; 25 - упор; 26 - ролик; 27 - верхний переключатель; 28 - нижний переключатель; 29 - электромагнит; 30 - МЭО; 31 - болт с гайкой крепления электропровода; 32 - крепление электромагнита; 33 - шплинт; 34 - крепление упора; 35 - ось; 36 - крепление переключателей

Технические данные: условный проход - 200, 150, 100 мм; рабочее давление среды - 0,25 МПа; время полного закрытия - не более 1 с; класс герметичности затвора по ГОСТ 9544-93 - I; тип привода - электрический; род тока - переменный.

Управление клапаном осуществляется автоматически с помощью электропривода типа МЭО-16.

Клапан состоит из следующих основных частей (рисунок выше):

корпуса, в выходном патрубке которого вварено седло;
крышки, соединенной при помощи болтов и гаек с корпусом клапана с уплотнением места соединения паронитовой прокладкой;
тарелки , соединенной при помощи гайки со штоком и образующей вместе с седлом корпуса и уплотнительным кольцом отсечной орган клапана;
привода.

Нижний конец штока образует с тарелкой разгрузочный орган клапана, а верхний конец штока соединен с приводом. Для обеспечения необходимого усилия для уплотнения отсечного органа клапана на штоке установлена пружина, верхний конец которой упирается в крышку, а нижний опирается на шток при помощи кольца и разрезного кольца.

Привод крепится совместно с крышкой к корпусу и состоит из следующих основных деталей (рисунок выше):

основания, на котором установлены электропривод типа МЭО-16. При помощи болтов с гайками электропривод крепится к основанию. Крутящий момент МЭО-16 с ролика передается рычагу;
электромагнита, закрепленного на основании посредством болтов с гайками. Сердечник электромагнита при помощи коромысла и серьги соединен с защелкой. Защелка и коромысло вращаются на оси, приваренной к основанию;
рычага с фиксатором, соединенных между собой болтами с гайками и шайбами, шплинта;
двух путевых выключателей закрепленных на основании болтами с гайками.

После подачи напряжения электропривод МЭО-16 при помощи своего рычага с закрепленным на нем роликом, преодолевая усилие пружины, поднимает рычаг со штоком и тарелкой клапана в верхнее положение, при котором фиксатор войдет в зацепление с защелкой. Упор при этом выйдет из зацепления с нижним путевым выключателем и войдет в зацепление с верхним путевым выключателем, подав напряжение на электромагнит и сигнал на возвращение рычага исполнительного механизма МЭО-16 в исходное положение, а рычаг удерживается в верхнем положении электромагнитом при помощи защелки, коромысла и серьги. При отключении электромагнита за счет усилия пружины клапана и веса падающих частей клапан закроется. Путевые выключатели одновременно с управлением клапаном сигнализируют о его открытии и закрытии.

Двойной магнитный клапан (рисунок ниже) обеспечивает прекращение подачи газа при регулировочных или аварийных остановках горелки. В целях повышения уровня безопасности магнитный клапан типа DMV состоит из встроенных в один корпус двух магнитных клапанов с малым временем срабатывания. Без напряжения на катушках клапаны закрыты. Двойной магнитный клапан имеет также регулирующий дроссель, что позволяет дополнительно ограничивать расход газа.

Двойной магнитный клапан

1 - электромагнитный клапан запальника; 2 - двойной магнитный клапан DMV; 3 - поверочная горелка; 4 - реле давления газа, макс.; 5 - реле давления газа, мин.; 6 - блок контроля герметичности VPS; 7 - компенсатор; 8 соединительные элементы

Клапан состоит из корпуса с патрубками для подключения импульсных трубок газовых линий и приборов, электромагнитной катушки с электроконтактной вилкой, электрического разъема и фильтра, установленного на входе в клапанный узел.

Автоматический контроль герметичности VPS-504 (рисунок ниже) монтируется на двойной магнитный клапан и работает по принципу нарастания давления. Программный датчик контроля герметичности начинает функционировать при запросе на выработку тепла перед включением горелки. Контроль герметичности производится перед каждым пуском горелки. При нарушении герметичности двойного магнитного клапана подача газа прекращается и появляется индикация «Неисправность».

Автоматический контроль герметичности VPS-504

В состоянии покоя клапаны VI и V2 закрыты.

При повышении давления внутренний насос контроля герметичности увеличивает давление газа на участке испытания между магнитными клапанами на 20 мбар по отношению к установленному входному давлению. Встроенное реле дифференциального давления контролирует участок испытания на герметичность. При достижении величины контрольного давления насос выключается (окончание времени испытания). Время выключения (через 10-26 с) зависит от испытательного объема газа (максимально - 4,0 л).

При герметичности участка испытания через 26 с происходит размыкание контактов у автомата горения - загорается желтая сигнальная лампа. При нарушении герметичности участка испытания или если во время проверки (в течение 26 с) не происходит увеличения давления на 20 мбар, то VPS-504 включается в режиме неисправности. Красная сигнальная лампа горит до тех пор, пока контакты разъединены (при наличии запроса на подачу тепла).

В рабочем режиме клапаны V₁ и V₂ открыты. После кратковременного пропадания напряжения во время проверки или во время эксплуатации горелки происходит самозапуск устройства.

Принципиальная электрическая схема автоматики безопасности котлов

Схема автоматики безопасности выполняет функции защиты котлоагрегата, обеспечивая заданную последовательность операций при растопке котла и отключении его при возникновении аварийных режимов.

Рассмотрим принципиальную электрическую схему автоматики безопасности котлов (рис.3.24). При установившихся режимах контакты первичных преобразователей сигнализаторов падения давления воздуха (СПДВ), пара (СПДП), разрежения в топке (СПР), а также контакты приборов —сигнализаторов уровня воды (САУ) замкнуты, катушки реле РП2-РП5 находятся под напряжением и подготавливают к работе реле защиты РВ2 и пуска РВ1.

Пуск котла осуществляется ключом ПК, рукоятка которого имеет два фиксированных положения, из которых она возвращается в фиксированные (ключ с самовозвратом). Для пуска котла рукоятку поворачивают в оперативное положение «Включить» (на схеме положение 6). При этом замыкаются контакты 9-8, 13-16 и 17-19. Контакты 13-16 и 17-19 остаются замкнутыми при возврате рукоятки ключа в фиксированное положение (на схеме – положение 5), а контакты 9-8 размыкаются. Таким образом, в момент поворота ключа в положение 6 через его контакты 9-8 включается реле РВ1, которое самоблокируется через свой замыкающий контакт и остается под напряжением при возврате рукоятки ключа в положение 5. Второй замыкающий контакт РВ1 включает реле РП9, которое своими контактами открывает клапаны запальников 1КЗУ, 2КЗУ и включает запальное устройство 1ЗУ, 2ЗУ. Для их питания предусмотрена выпрямительная схема диодов Д. Фотодатчики 1Ф, 2Ф (выбираются ключом ПФ) контролируют пламя запальников.

Управляющий прибор 3ЗУ запально-защитного устройства (при наличии пламени в запальниках) своим контактом включает реле РП6, которое, в свою очередь, замыкающим контактом включает реле защиты РВ2 и реле блокировки Р31 и Р32. Реле РВ2 своим замыкающим контактом подготавливает цепь электромагнитной защелки СГ клапана отсекателя на газопроводе. После того как вручную будет открыт клапан-отсекатель и давление газа замкнет контакт сигнализатора падения давления газа СПДГ, включится реле РП1, которое замыкающим контактом замкнет цепь электромагнита клапана - отсекателя, а размыкающим контактом разорвет цепь РВ1.

Реле РВ1 с выдержкой времени обесточит реле РП9, а оно в свою очередь, обеспечит соленоидные клапаны запальников, которые закроются.

При нарушении какого-либо параметра разрываются цепи реле защиты РП1-РП6, реле РВ2 обесточится и клапан-отсекатель перекроет газ с установленной выдержкой времени.

Рис.3.24. Принципиальная электрическая схема защиты ДКВР

При падении давления воздуха и пара контакты реле РП2 и РП4 обесточат катушку клапана- отсекателя СГ и подача топлива прекратится мгновенно.

Центральным узлом схемы безопасности является клапан-отсекатель. В зависимости от давления отопительного газа применяют клапаны низкого (ПКН) или высокого (ПКВ) давления. Клапаны промышленность поставляет с мембранной головкой, которую настраивают на срабатывание при понижении давления топлива. Для работы в системах автоматики этот клапан переоборудуют при монтаже — вместо мембраны в него устанавливают электромагнит типа МИС—4100Е, катушка которого СГ включается в схему автоматики, описанную ранее.

При работе котла на мазуте вместо клапана – отсекателя применяется вентиль с электромагнитным приводом СМ. Выбор вида топлива (газ-Г или мазут-М) осуществляется переключателем ПТ. Аварийная отсечка топлива может быть также осуществлена вручную кнопками К01 и К02.

Системы автоматического регулирования и автоматики безопасности котельных установок монтируют на стандартных щитах типа Щ-К2, Щ-К2У.

Принципиальная электрическая схема автоматики безопасности котлов

Рис.3.24. Принципиальная электрическая схема защиты ДКВР

Для автоматизации котлов паровых ДКВР, ДЕ, которые работают на топливе газ/мазут, и водогрейных котлов ТВГ, КВ-Г, работающих на природном газе, используются комплекты автоматического регулирования на базе системы «Контур» (рис 121, 122), автоматики безопасности и управления в щите типа Щ-К2 (Щ-К2У) (рис. 123). Схема системы автоматического регулирования «Контур» на паровых котлах ДКВР приведена на рис. 124.

Система «Контур» освоена Московским заводом тепловой автоматики (МЗТА) в 1978 г. До этого времени МЗТА выпускал электронно-гидравлическую систему «Кристалл».

Рис. 121. Лицевая панель регулятора, используемого в системе автоматики «Контур»

Рис. 122. Принципиальная схема автоматического регулирования

Система автоматики «Контур» предназначена для регулирования параметров технологического процесса котлов. Каждый автоматический регулятор имеет: датчик (первичный прибор) (Д); регулирующий прибор (усилитель); исполнительный механизм (ИМ); регулирующий орган (РО).

Датчик Д связан с регулируемым параметром и преобразует поступающий в него импульс в электрический сигнал. Датчик состоит из измерительного и электрического преобразователей. Измерительным преобразователем могут быть эластичная мембрана, манометрическая трубка и др.

Электрический преобразователь представляет собой дифференциально-трансформаторную катушку и стальной сердечник (рис. 125).

Датчик получает питание U_вх =12 (24) В от своего регулирующего прибора электрический сигнал II изменяет свое значение в зависимости от положения стального сердечника III.

Регулирующий прибор Р.25 с задатчиком осуществляет питание своего датчика, от которого поступает электрический сигнал U_вых, который сравнивается с заданным, задаваемым задатчиком, и при неравенстве и усилении разности электрических сигналов на выходе регулирующего прибора возникает усиленный электрический сигнал, который включает в работу исполнительный механизм МЭО.

Рис. 124. Схема системы автоматики «Контур» на паровых котлах ДКВР

Исполнительный механизм ИМ может быть гидравлическим типа ГИМ (рис. 126,127) (механизм использовался ранее в системе регулирования «Кристалл») и электрическим типа МЭО (механизм электрический одновращательный) (рис. 128).

Исполнительный механизм перемещает регулирующий орган РО. В зависимости от параметров, которые регулируются, регулирующим органом может быть: регулирующая заслонка (РЗ), направляющий аппарат дутьевого вентилятора (НАДВ), направляющий аппарат дымососа (НАД), регулирующий клапан (РК).

На паровых котлах устанавливаются следующие регуляторы:

регулятор давления пара в барабане котла;
регулятор расхода воздуха по заданному соотношению «газ-воз- дух»;
регулятор разрежения в топке; регулятор уровня воды в барабане котла.

На рис. 129, а-г показаны примеры соединения исполнительных механизмов с регулирующими органами.

Регулятор давления пара в барабане котла. Датчиком этого регулятора является манометр электрический дистанционный МЭД (рис. 130) и превращает изменение давления в барабане котла в электрический сигнал. Этот сигнал поступает в регулирующий прибор Р.25, сравнивается с заданным электрическим сигналом задатчика и в случае неравенства этих сигналов на выходе регулирующего прибора Р.25 возникает усиленный электрический сигнал, включающий исполнительный механизм, который перемещает регулирующую заслонку РЗ на газопроводе перед горелками в сторону увеличения или уменьшения подачи газа.

Регулятор соотношения «газ-воздух». Этот регулятор имеет два датчика ДТ-2 (рис. 131), которые получают импульсы давления газа и воздуха на горелки. В этом случае на регулирующем приборе Р.25 уравниваются три сигнала: датчика давления газа Р_т, датчика давления воздуха Р_в и задатчика регулирующей заслонки РЗ.

Например, при увеличении давления газа, который определяет увеличение его расхода, регулирующий прибор Р.25 выдает команду исполнительному механизму на включение и исполнительный механизм перемещает лопатки осевого направляющего аппарата дутьевого вентилятора в сторону увеличения расхода воздуха.

Регулятор разрежения в топке. В зависимости от изменения подачи газа и воздуха в топку котла будет изменяться разрежение вверху топки.

Датчиком разрежения является также датчика ДТ-2, который с изменением разрежения посылает электрический сигнал на регулирующий прибор Р.25., который сравнивает поступивший сигнал с заданным и в случае их неравенства посылает сигнал на импульсный механизм, воздействующий на направляющий аппарат дымососа, увеличивая или уменьшая разрежение.

Регулятор уровня воды в барабане котла. Датчиком этого регулятора является дифференционный манометр ДМ (рис. 132), который через уровнемерную колонку подсоединен к барабану котла. Перепад давления воды соответствует уровню в барабане котла и поступает на дифференциальный манометр. Сигнал от дифферен- циально-трансформаторной катушки манометра поступает на регулирующий прибор Р.25, где сравнивается с заданным, задаваемым задатчиком и в случае неравенства этих сигналов дает команду исполнительному механизму ИМ на открытие или прикрывание регулирующего клапана РК, установленного на питательной линии парового котла.

На водогрейных котлах устанавливаются: регулятор температуры воды на выходе из котла; регулятор соотношения «газ-воздух»; регулятор разрежения в топке.

Датчиками регулятора температуры воды на выходе из котла являются термометры сопротивления, которые измеряют температуру горячей воды и наружного воздуха. Датчики преобразуют температуру в электрический сигнал и подают на вход регулирующего прибора Р.25, где происходит сравнение с заданным и в случае неравенства сигналов регулирующий прибор Р.25 выдает команду исполнительному механиму ИМ на поворот регулирующей заслонки РЗ перед горелками в ту или иную сторону, увеличивая или уменьшая подачу газа. Регуляторы соотношения «газ- воздух» и разрежения работают аналогично регуляторам паровых котлов.

Так же для поддержания постоянного давления на вводах в котельную могут быть установлены регуляторы расхода и давления УРРД универсальные: УРРД, УРРД-2, УРРД-3.

Источник: Тарасюк В.М. Эксплуатация котлов: Практическое пособие для оператора котельной, г. Москва, 2008 г.

Принципиальная электрическая схема автоматики безопасности котлов

Чертежи и проекты

Разделы АС, АР, КЖ, КМ, КМД и т.д.

Разделы ЭМ, ЭС, ЭО, ЭОМ и т.д.

Разделы ОВ, ОВиК, ТМ, ТС и т.д.

Разделы ПС, ПТ, АПС, ОС, АУПТ и т.д.

Разделы ТХ и т.д.

Разделы ВК, НВК и т.д.

Разделы СС, ВОЛС, СКС и т.д.

Разделы АВТ, АВК, АОВ, КИПиА, АТХ, т.д.

Разделы АД, ГП, ОДД т.д.

Чертежи станков, механизмов, узлов

Базы чертежей, блоки

Подразделы

для студентов всех специальностей

Котлы и котельное оборудование

Формат dwg pdf

Для нужд пожарного водопровода проектом предусматривается устройство двух резервуаров по 200 м3 каждый, а также насосная станция.

В архмиве 3d модель насоса HYDRO MX-A

Системы электрооборудования жилых и общественных зданий

1. Программа "Мост_Х" предназначена для определения грузоподъёмности балочных разрезных пролётных строений автодорожных мостов и путепроводов, находящихся на прямом в плане участке автодороги.

Формат Exel

Программа в свободном доступе, скачать можно после регистрации

Формат dwg

г. Караганда. Казахстан

Блочно-модульная котельная для здания пришахтинского овд

Формат dwg

Исходный текст на китайском

Чертежи и узлы сложной деревянной крыши для частного дома в dwg

Чертежи гирлянд в dwg, удлиненная и стандартная

ППР разработан на производство работ по расширению просек ВЛ-220кВ и утилизации порубочных остатков

IP-видеорегистратор CMD-NVR5109 V2 поддерживает подключение до 9 IP-камер с разрешением 1920x1080 и скоростью записи 25 к/с на каждый канал.

Глубина архива видеорегистратора составляет один месяц при постоянной круглосуточной записи с 8 IP-видеокамер за счет установки жесткого диска объемом 6 ТБ.

Читайте также: