Безопасный котел

Как известно, отопительные процессы требуют постоянного контроля: в них участвуют теплоноситель, который нагревается до высокой температуры и под давлением циркулирует по трубам, а также различные виды горючего с их индивидуальными физико-химическими свойствами. Неуправляемая система теплоснабжения может стать источником опасности. Основным ее фактором является топливо, то есть горючие вещества, сжигаемые с целью получения тепла. В соответствии с физическим состоянием топливо разделяют на твердое, жидкое и газообразное. К твердым его видам относят древесину, торф, горючие сланцы, каменный уголь. К жидким в основном - сырую нефть, различные нефтепродукты и мазут. К газообразным - природный, а также различные промышленные газы: доменный, коксовый, генераторный и пр.

Под каждый вид топлива созданы специализированные теплогенераторы (котлы) для систем индивидуального отопления. Статистические данные свидетельствуют о том, что из общего количества эксплуатируемых в России котлов около половины действуют на газе, еще треть - на дизельном топливе, порядка 10% - электрические и не более 5% - твердотопливные. Принимая во внимание тот факт, что большинство из них работает на газе, а также что это наиболее перспективный вид горючего, рассмотрим состав и назначение управляющей автоматики современных газовых теплогенераторов. Именно она обеспечивает их безопасную и безаварийную работу. Также в этом материале мы уделим внимание требованиям к индивидуальным системам отопления, функционирующим на газовом оборудовании.

Потенциальные источники опасности при эксплуатации

Природный газ в силу своей доступности и относительно низкой стоимости наиболее предпочтителен для индивидуального отопления, поскольку обладает чрезвычайно высокими потребительскими качествами. Но физико-химические свойства этого топлива требуют внимательного отношения к организации топочного процесса. Взрывы бытового газа, отравление им или продуктами его сгорания из-за превышения допустимых концентраций в закрытых помещениях - все это реальные опасности, приносящие много бед.

Проблему обеспечения безопасного функционирования газового котла следует рассматривать в рамках эксплуатации индивидуальной системы отопления в целом. В ее состав, помимо теплогенератора, входят: трубопроводы, насосы, запорно-регулировочные устройства, средства автоматики и контроля, включая топочное помещение. Эти элементы прямо или косвенно обеспечивают оптимальные условия надежной и безаварийной работы оборудования.

Необходимо сознавать, что газовый котел - не только сложный с инженерной точки зрения прибор, но и источник потенциальной опасности , нуждающийся во всесторонней, многоступенчатой защите со стороны автоматики и структурных элементов отопительной системы, организационно представляющих его систему безопасности. Естественно, что к такой автоматике предъявляются особые и весьма строгие требования.

Основное назначение систем безопасности - оградить котел от нештатной работы, а пользователя - от аварий и несчастных случаев. Подобные системы представлены автоматикой защиты, а также структурными элементами: расширительным баком, предохранительным клапаном, воздушным клапаном, датчиком на содержание оксида углерода, датчиком на содержание природного газа и др., служащими для обеспечения оптимальных условий функционирования теплогенератора (без их наличия "умная" котловая автоматика блокирует его работу).

В процессе эксплуатации котла наиболее опасным является самопроизвольное затухание горелки и, как следствие, поступление газа в помещение (аналогичная ситуация - потухшая конфорка газовой плиты при открытом вентиле). Вероятными причинами затухания могут быть:

- падение давления газа в сети ниже допустимого (или кратковременное прекращение подачи газа);

- отсутствие тяги в дымоходе;

- отключение питающего напряжения;

- погасание запальника.

Такие ситуации требуют немедленного прекращения подачи газа к горелке. В современных отопительных котлах эту функцию призван выполнять целый ряд автоматов: датчик контроля наличия пламени, датчик контроля тяги, устройство блокировки котла при отключении газа (снижении давления ниже допустимого), устройство отключения котла при пропадании электропитания, устройство отключения котла при снижении объема теплоносителя. Все они входят в систему безопасности котла.

Принципы действия основных систем обеспечения безопасности

Минимальный набор автоматики должен обеспечить индикацию наличия пламени, тяги в дымоходе и выключение котла при любой аварийной ситуации. Поскольку основным способом обеспечения безопасности является контроль пламени, следует рассмотреть его более подробно. Принцип работы такой автоматики может быть различным. В простейшем виде он осуществляется следующим образом. После открытия клапана подачи газа с помощью пьезозажигания запускается запальная горелка (в современных котлах эта функция выполняется с помощью одной кнопки). При розжиге запальника основная горелка автоматически заблокирована. Дальнейшее управление газовым клапаном осуществляется либо за счет напряжения, возникающего при нагреве термопары, постоянно находящейся в пламени запальной горелки котла, либо за счет нагрева дополнительного термогенератора (более мощный источник энергии, чем термопара) от пламени основной горелки. И в том, и в другом случаях выработанное этими устройствами напряжение передается на катушку электромагнитного газового клапана. Напряжение, выработанное термопарой (термогенератором), удерживает клапан в открытом состоянии, обеспечивая таким образом поступление газа на запальную и основную горелки. Как только напряжение исчезает (гаснет запальная горелка), клапан немедленно перекрывает подачу газа. Напряжение, вырабатываемое термогенератором, позволяет регулировать подачу газа, увеличивая или уменьшая температуру теплоносителя. Сегодня в большинстве современных котлов (например, ARISTON АСО или MICROGENUS PLUS) применяется иная, еще более чувствительная система - ионизационная. Принцип ее работы основан на электропроводных свойствах пламени. На нем же построена и система розжига горелки.

Для предотвращения опасности перегрева система отопления оснащается датчиком давления теплоносителя (обязателен к установке в системах с принудительной циркуляцией). Он контролирует работу циркуляционного насоса и отключает котел в случае его блокирования.

монтаж электрики