Posted in Mẹo Đã xuất bản 21/02/2016 · Bình luận: · Đã đọc: 4 phút · Lượt xem: Bài viết Lượt xem: 4 556
Xin chào các bạn! Bạn đã bao giờ nghĩ về việc lò hơi của bạn được bảo vệ khỏi quá nhiệt một cách đáng tin cậy như thế nào chưa? Đôi khi, khi đốt lò hơi đốt nhiên liệu rắn, nhiệt độ của chất làm mát đã đạt đến giá trị tới hạn, và nhiên liệu vẫn tiếp tục cháy. Đồng thời, một lượng nhiệt đáng kể được thoát ra, gây ra những hậu quả nghiêm trọng cho cả lò hơi và toàn bộ hệ thống sưởi ấm nói chung.
Hệ thống sưởi với lò hơi đốt nhiên liệu rắn là hệ thống quán tính. Chất lượng tích cực này của nồi hơi nhiên liệu rắn với sự gia nhiệt quá mức của chất làm mát có thể đóng một vai trò nghiêm trọng. Trong trường hợp này, nó sẽ không có tác dụng ngừng ngay lập tức quá trình làm nóng chất làm mát đang diễn ra. Một tình huống đặc biệt tai hại phát sinh nếu hệ thống sưởi ấm có chứa các ống nhựa polypropylene hoặc kim loại. Hoạt động của chúng không được thiết kế cho nhiệt độ cao đến mức chắc chắn sẽ dẫn đến giảm áp suất của hệ thống.
Trong trường hợp này, không còn cần thiết phải dựa vào hệ thống an ninh bao gồm bình giãn nở, van xả, lỗ thông khí tự động. Nó chỉ bảo vệ hệ thống khỏi quá áp. Tuy nhiên, khi tài nguyên của bình giãn nở đã cạn kiệt, áp suất trong hệ thống ngày càng tăng dẫn đến hoạt động của van xả và một phần chất làm mát được xả ra khỏi hệ thống.
Có vẻ như tình hình sẽ được cải thiện, nhưng nó chỉ đang trở nên tồi tệ hơn, bởi vì sự giảm thể tích của chất làm mát dẫn đến nước sôi mạnh hơn trong nồi hơi. Nhiệt độ tiếp tục tăng, và bây giờ…. Nhưng nó không phải là tất cả xấu. Các nhà sản xuất nồi hơi cũng đã thấy trước viễn cảnh này. Lò hơi hiện đại được trang bị các thiết bị ngăn lò hơi quá nhiệt. Nhưng hiệu quả của chúng như thế nào thì chúng ta cùng thử tìm hiểu qua bài viết này nhé.
Sử dụng van an toàn
Nó không giống như một van an toàn. Loại thứ hai chỉ đơn giản là làm giảm áp suất trong hệ thống, nhưng không làm mát nó. Một điều nữa là van bảo vệ quá nhiệt của lò hơi, van này lấy nước nóng từ hệ thống và thay vào đó cấp nước lạnh từ nguồn cấp nước. Thiết bị này không bay hơi, nó được kết nối với nguồn điện cung cấp và trở lại, mạng lưới cấp nước và hệ thống thoát nước.
Ở nhiệt độ nước làm mát trên 105 ºС, van sẽ mở và do áp suất trong hệ thống cấp nước từ 2-5 bar, nước nóng được dịch chuyển khỏi vỏ của bộ tạo nhiệt và đường ống dẫn lạnh, sau đó nó đi vào nước thải hệ thống. Cách kết nối van bảo vệ nồi hơi nhiên liệu rắn được thể hiện trong sơ đồ:
Nhược điểm của phương pháp bảo vệ này là không thích hợp với các hệ thống chứa đầy chất lỏng chống đông. Ngoài ra, phương án này không thể áp dụng trong điều kiện không có nguồn cấp nước tập trung, vì cùng với việc mất điện, việc cung cấp nước từ giếng, hồ bơi cũng sẽ ngừng lại.
Mạch bỏ qua khẩn cấp
Phương án bảo vệ lò hơi đốt nhiên liệu rắn khỏi quá nhiệt được trình bày dưới đây thực tế không có nhược điểm:
Trong trường hợp mất điện, bơm tuần hoàn sẽ dừng, trong quá trình hoạt động, van một chiều sẽ ép cánh hoa của van một chiều, ngăn cản sự chuyển động của nước qua đường vòng. Nhưng sau khi dừng, van sẽ mở và chất làm mát sẽ tiếp tục lưu thông tự nhiên. Ngay cả khi tại thời điểm này, một sự cố nào đó xảy ra với lò hơi đốt nhiên liệu rắn và việc đun nước không dừng lại, thì nhiệt lượng sẽ được thải vào thùng đệm cho đến khi củi trong thùng cháy hết.
Đúng, một số điều kiện được yêu cầu ở đây:
- sự hiện diện của bộ tích tụ nhiệt hoặc bể đệm đủ thể tích;
- ống dẫn của mạch lò hơi đến bồn chứa phải bằng thép, có đường kính tăng dần và độ dốc phù hợp để lưu thông tự nhiên;
- van một chiều - loại chỉ có cánh hoa, lắp theo chiều ngang.
Yêu cầu về ống khói
Để xác định những đặc điểm mà nhà sản xuất tự trình bày, bạn cần phải đọc hướng dẫn, bởi vì có dữ liệu cụ thể được đưa ra, đoạn ống tối thiểu cần thiết là gì, chiều cao, chế độ nhiệt độ - những yếu tố này trong một trường hợp cụ thể là cơ bản và bạn cần tập trung vào chúng. viết ống khói nào tốt hơn cho lò hơi đốt nhiên liệu rắn và những thông số kỹ thuật nào cần được tính đến. Các đặc điểm được liệt kê ở trên, chẳng hạn như chiều cao, chiều dài của ống khói, sẽ cho phép bạn chọn một kênh chức năng đáng tin cậy và quan trọng nhất theo quan điểm của mô hình cụ thể này.
Cần tính đến đường kính của ống khói đối với kênh dẫn nhiên liệu rắn, vì không phải kênh nào cũng có thể loại bỏ lượng khí được tạo ra trong một thời gian nhất định và khói và khí tích tụ có thể xâm nhập vào phòng thông qua các khớp và vết nứt không được bịt kín. .
Yêu cầu công nghệ
Các yêu cầu kỹ thuật sau đây phải được tuân thủ:
- Cần có một khu vực dành riêng để phân tán khói. Nó là một đường ống thẳng đứng được lắp đặt phía sau vòi phun của lò hơi đốt nhiên liệu rắn. Phần tăng tốc được làm cao một mét.
- Ống khói chỉ được lắp đặt theo chiều dọc. Cho phép sai lệch không quá 30 độ.
- Sự hiện diện của sự chệch hướng bị cấm.
- Chiều dài là rất quan trọng (3 - 6 mét).
- Ba phần nằm ngang được phép. Hơn nữa, chiều dài của mỗi chiếc không được vượt quá nửa mét.
- Chiều cao của đầu trên mái nhà phải vượt quá 100 cm.
- Việc gắn chặt đường ống vào tường được thực hiện theo từng bước 1,5 mét.
- Để tạo ra một mối nối kín, các đường ống được bôi trơn nhiều bằng chất bịt kín chịu nhiệt.
Để có được bản nháp lý tưởng, điều cần thiết là thiết kế ống khói có số vòng quay tối thiểu. Một đường ống phẳng được coi là tốt nhất.
Ống khói có thể được lắp đặt bên trong hoặc bên ngoài tòa nhà. Đối với phương án đầu tiên, cần bảo vệ đường ống để nó không tiếp xúc với các vật liệu dễ cháy. Một tấm chắn kim loại đặc biệt được sử dụng, lắp đặt ở nơi đường ống đi qua trần nhà. Ống khói phải cách tường hơn 25 cm.
Các cấu trúc ngoài trời trông an toàn hơn nhiều. Chúng dễ bảo trì hơn nhiều. Các bậc thầy coi phương pháp này là phương pháp thích hợp nhất.
Lý do quá nóng
Lý do duy nhất của quá nhiệt là lò hơi tạo ra nhiều nhiệt hơn so với mức tiêu thụ của hệ thống sưởi. Nhưng nếu trước đó mọi thứ đều ổn, nhưng bây giờ lò hơi quá nhiệt, thì vấn đề không phải là lò hơi hoạt động rất mạnh mà vấn đề nằm ở chỗ khác.
Có thể bộ lọc chất bẩn phía trước máy bơm tuần hoàn của bạn chỉ đơn giản là bị tắc. Trong trường hợp này, bạn cần phải tháo xoắn và làm sạch nó và vấn đề sẽ được giải quyết. Với một vấn đề như vậy, sự trở lại của bạn sẽ lạnh.
Có một lựa chọn là máy bơm tuần hoàn vừa bị hỏng. Với một vấn đề như vậy, sự trở lại của bạn cũng sẽ lạnh. Thay đổi máy bơm.
Nhưng vấn đề phổ biến nhất là quá nóng do mất điện. Mọi thứ đều hoàn hảo đối với bạn - một bộ lọc sạch, một máy bơm hoạt động, nhưng nó chỉ đơn giản là không thể hoạt động. Và xảy ra hiện tượng quá nhiệt. Vấn đề có thể được giải quyết bằng cách dập tắt lò hơi hoặc rút nhiên liệu đang cháy ra khỏi lò hơi - nhưng đây không phải là lựa chọn tốt nhất. Lựa chọn tốt nhất là làm cho hệ thống sưởi ấm không nhạy cảm với sự cố mất điện - để làm cho hệ thống tự chảy hoặc lắp đặt nguồn điện liên tục.
Xem video có biểu hiện lò hơi quá nhiệt khi ngắt điện áp nguồn.
Và đây là video với cách giải quyết vấn đề quá nhiệt của lò hơi và hệ thống sưởi.
Một kỹ thuật viên sửa chữa nồi hơi thực sự rất khó tìm
Vì vậy, điều quan trọng là phải hiểu chúng một mình, bởi vì thực sự không phải lúc nào cũng bắt buộc phải có chủ và nhiều vấn đề có thể được loại bỏ bởi chính bạn. Xem xét danh sách các sự cố lò hơi, trong đó bao gồm nhiều nhất có thể tất cả các sự cố có thể xảy ra
Bài viết dành cho một cư sĩ, nhưng cho một người bình thường có khả năng loại bỏ những vấn đề như vậy.
Mạch lưu trữ nhiệt
Ở một số nước EU, các quy tắc đã được đưa ra, theo đó các sơ đồ kết nối nồi hơi nhiên liệu rắn với hệ thống sưởi ấm nhất thiết phải bao gồm một bộ tích lũy nhiệt. Nếu không có nó, hoạt động của những lò sưởi như vậy chỉ đơn giản là bị cấm. Nguyên nhân là do hàm lượng khí carbon monoxide (CO) trong khí thải cao trong quá trình cung cấp oxy cho lò bị hạn chế làm giảm cường độ cháy.
Với việc tiếp cận không khí bình thường, carbon dioxide (CO2) vô hại được hình thành, do đó hộp cứu hỏa phải hoạt động hết công suất, cung cấp năng lượng cho bộ tích nhiệt. Khi đó hàm lượng CO sẽ không vượt quá tiêu chuẩn môi trường. Trong không gian hậu Xô Viết, vẫn không có những yêu cầu như vậy, tương ứng, chúng tôi tiếp tục chặn đường vào của không khí để đạt được gỗ cháy âm ỉ chậm, ví dụ, trong một lò hơi đốt lâu.
Bộ tích lũy nhiệt được bán trên thị trường dưới dạng thành phẩm, mặc dù nhiều thợ thủ công tự chế tạo. Về cơ bản, đây là một chiếc bể được phủ một lớp cách nhiệt. Trong phiên bản nhà máy, nó có thể có một mạch DHW tích hợp và một bộ phận làm nóng để làm nóng nước. Giải pháp này cho phép bạn tích lũy nhiệt từ lò hơi đốt củi và trong thời gian lò ngừng hoạt động - để cung cấp hệ thống sưởi cho ngôi nhà trong một thời gian. Sơ đồ kết nối của lò hơi với bộ tích nhiệt được thể hiện trong hình:
Ghi chú. Trong mạch, thay vì một bộ trộn bao gồm một số phần tử, một thiết bị làm sẵn được lắp đặt thực hiện các chức năng tương tự - LADDOMAT 21.
Chúng tôi sử dụng bộ trao đổi nhiệt làm mát
Nguyên lý hoạt động của nó dựa trên việc làm mát nước nóng trong hệ thống sưởi. Một bộ trao đổi nhiệt làm mát được lắp đặt trong chính lò hơi hoặc ở đầu ra của nó. Ngay sau khi nhiệt độ nước đạt 95 độ, van sẽ mở và nước máy lạnh bắt đầu chảy vào bộ trao đổi nhiệt, làm giảm nhiệt độ của chất làm mát. Một hệ thống như vậy đòi hỏi một khối lượng lớn nước lạnh để hoạt động an toàn. Việc thiếu nước trong mạng lưới cấp nước tại thời điểm lò hơi quá nhiệt có thể dẫn đến tình trạng khẩn cấp.
Những cách nào để bảo vệ thiết bị sưởi khỏi quá nhiệt
Các công ty sản xuất cố gắng, để tăng sức hấp dẫn của người tiêu dùng đối với sản phẩm của họ, đưa bất kỳ sự đảm bảo nào về tính an toàn của sản phẩm vào hộ chiếu kỹ thuật của thiết bị lò hơi. Người tiêu dùng không có kinh nghiệm không có chút ý tưởng nào về các phương tiện bảo vệ lò hơi gia nhiệt khỏi bị sôi.
Hiện có những cách sau đây để đảm bảo bảo vệ các đơn vị nhiên liệu rắn được sử dụng cho các hệ thống sưởi ấm tự trị. Hiệu quả của mỗi phương pháp được giải thích bởi các điều kiện vận hành của thiết bị lò hơi và các tính năng thiết kế của các tổ máy.
Trong hầu hết các trường hợp, các nhà sản xuất khuyên bạn nên sử dụng nước máy để làm mát trong bảng dữ liệu cho lò sưởi. Trong một số trường hợp, nồi hơi nhiên liệu rắn được trang bị bộ trao đổi nhiệt bổ sung gắn sẵn. Có các mô hình nồi hơi với bộ trao đổi nhiệt bên ngoài. Được sử dụng bởi một van an toàn để ngăn quá nhiệt. Van an toàn được thiết kế chỉ để giảm áp suất quá mức trong hệ thống, trong khi van an toàn mở đường dẫn nước máy khi nồi hơi quá nhiệt.
Nếu nhiệt độ của chất làm mát vượt quá mốc 100 ° C, nó sẽ tạo ra một áp suất dư thừa làm mở van. Dưới tác dụng của nước máy, được cung cấp dưới áp suất 2-5 bar, nước nóng từ mạch điện bị nước lạnh dịch chuyển.
Khía cạnh gây tranh cãi đầu tiên của việc làm mát bằng nước máy là thiếu điện để cung cấp năng lượng cho máy bơm. Bình giãn nở không có đủ nước để làm mát lò hơi.
Khía cạnh thứ hai, loại bỏ phương pháp làm mát này, có liên quan đến việc sử dụng chất chống đông làm chất mang nhiệt. Trong trường hợp khẩn cấp, tối đa 150 lít chất chống đông sẽ đi vào cống cùng với nước lạnh đi vào. Phương pháp bảo vệ này có giá trị không?
Sự hiện diện của bộ lưu điện sẽ cho phép duy trì hoạt động của máy bơm tuần hoàn trong tình huống nguy cấp, nhờ đó chất làm mát sẽ phân tán đều qua đường ống mà không có thời gian quá nóng. Miễn là có đủ dung lượng pin, nguồn điện liên tục đảm bảo rằng máy bơm hoạt động. Trong thời gian này, nồi hơi không nên có thời gian để tăng nhiệt đến các thông số quan trọng, tự động hóa sẽ hoạt động, khởi động nước dọc theo mạch dự phòng, khẩn cấp.
Một cách khác để thoát khỏi tình huống nguy cấp là lắp đặt một mạch khẩn cấp trong đường ống của một đơn vị nhiên liệu rắn. Việc tắt máy bơm có thể được nhân đôi bằng hoạt động của mạch dự trữ với tuần hoàn tự nhiên của chất làm mát. Vai trò của mạch khẩn cấp không phải là cung cấp hệ thống sưởi cho các khu dân cư, mà chỉ ở khả năng loại bỏ năng lượng nhiệt dư thừa trong trường hợp khẩn cấp.
Một sơ đồ như vậy để tổ chức bảo vệ thiết bị sưởi khỏi quá nhiệt là đáng tin cậy, đơn giản và thuận tiện trong vận hành. Bạn sẽ không cần kinh phí đặc biệt cho thiết bị và cài đặt của nó. Các điều kiện duy nhất để bảo vệ đó hoạt động là:
- sự hiện diện của bình giãn nở hoặc bể chứa trong hệ thống;
- chỉ sử dụng van một chiều loại cánh hoa;
- các đường ống trong mạch thứ cấp phải có đường kính lớn hơn so với mạch đốt nóng thông thường.
Những lý do có thể dẫn đến quá nhiệt của lò hơi đốt nhiên liệu rắn
Ngay cả ở giai đoạn lựa chọn và mua, điều quan trọng là phải tính đến các đặc tính hoạt động của thiết bị sưởi ấm. Nhiều mô hình đang được bán hiện nay được tích hợp hệ thống bảo vệ quá nhiệt. Cho dù nó hoạt động hay không là câu hỏi thứ hai. Tuy nhiên, nó là cần thiết để tuân thủ các kiến thức và kỹ năng nhất định, hy vọng tạo ra một hệ thống sưởi ấm tự trị hiệu quả và an toàn tại nhà.
Hoạt động đáng tin cậy của bộ gia nhiệt phụ thuộc vào các điều kiện hoạt động. Trong trường hợp vi phạm rõ ràng các thông số công nghệ của thiết bị sưởi ấm và lạm dụng các quy tắc an toàn tiêu chuẩn, rất có thể xảy ra trường hợp khẩn cấp.
Để tham khảo: Nếu nhiệt độ trong buồng đốt vượt quá thông số cho phép có thể làm sôi nước lò. Kết quả của một quá trình không được kiểm soát là làm giảm áp suất của mạch gia nhiệt, phá hủy thân bộ trao đổi nhiệt. Trong trường hợp đun nước nóng, nếu đun quá nhiệt có thể xảy ra cháy nổ.
Những hậu quả tiêu cực có thể xảy ra có thể được ngăn chặn ngay cả ở giai đoạn lắp đặt lò hơi đốt nhiên liệu rắn. Đường ống chính xác của thiết bị sưởi sẽ đảm bảo sự an toàn của bạn và hoạt động đáng tin cậy của thiết bị trong tương lai.
Chi tiết hơn, trong mỗi trường hợp, hệ thống bảo vệ cho nồi hơi nhiên liệu rắn có những đặc điểm và tính năng riêng. Mỗi hệ thống sưởi đều có ưu và nhược điểm riêng. Ví dụ:
- Khi nói đến lò hơi đốt nhiên liệu rắn với sự tuần hoàn tự nhiên của chất làm mát, cần phải quan tâm đến sự an toàn và khả năng hoạt động của thiết bị sưởi ấm ngay cả trong quá trình lắp đặt. Các đường ống trong hệ thống được lắp đặt bằng kim loại.Hơn nữa, đường kính của các đường ống như vậy phải vượt quá đường kính của đường ống được sử dụng để đặt mạch có lưu thông cưỡng bức của chất làm mát. Các cảm biến được lắp trên mạch nước sẽ báo hiệu khả năng quá nhiệt của chất làm mát. Van an toàn và bình giãn nở hoạt động như một bộ bù, giảm quá áp trong hệ thống.
Một nhược điểm đáng kể của hệ thống gia nhiệt trọng trường là thiếu một cơ chế hiệu quả để điều chỉnh chế độ hoạt động của nồi hơi nhiên liệu rắn.
- Cơ hội công nghệ lớn cho người tiêu dùng được cung cấp bởi các nồi hơi nhiên liệu rắn mạch kép hoạt động với tuần hoàn cưỡng bức của chất làm mát trong hệ thống. Chỉ sự hiện diện của mạch thứ hai đã làm tăng đáng kể khả năng điều chỉnh nhiệt độ đun nóng của nước lò hơi. Hạn chế duy nhất trong hoạt động của một hệ thống như vậy là một máy bơm đang hoạt động, điều này có thể gây khó khăn cho việc vận hành hệ thống sưởi với công việc của nó.
Nguyên nhân là do khi cắt điện, máy bơm ngừng thực hiện các chức năng của nó. Sự ngừng trệ của quá trình tuần hoàn và quán tính của lò hơi đốt nóng nhiên liệu rắn có thể dẫn đến quá nhiệt của bộ gia nhiệt. Nếu thiết bị lò hơi không được trang bị nguồn điện liên tục, tình huống mất điện sẽ dẫn đến những hậu quả vô cùng khó chịu.
Việc bảo vệ hiệu quả chống quá nhiệt của lò hơi đốt nhiên liệu rắn đang hoạt động phải dựa trên cơ chế loại bỏ nhiệt dư do thiết bị gia nhiệt tạo ra.
Cách thức hoạt động của van biến thiên nhiệt
Van hằng nhiệt được lắp đặt trên dòng chảy phía trước đoạn rẽ (đoạn đường ống) nối dòng lò hơi và hồi lưu trong vùng lân cận lò hơi. Trong trường hợp này, một vòng tuần hoàn nhỏ của chất làm mát được hình thành. Bóng đèn nhiệt, như đã đề cập ở trên, được lắp đặt trên đường ống hồi lưu gần với lò hơi.
Tại thời điểm khởi động lò hơi, chất làm mát có nhiệt độ tối thiểu, chất lỏng làm việc trong tủ nhiệt chiếm một thể tích tối thiểu, không có áp suất trên thân của đầu nhiệt và van đi qua chất làm mát chỉ theo một chiều tuần hoàn. trong một vòng tròn nhỏ.
Khi chất làm mát nóng lên, thể tích của chất lỏng làm việc trong tủ nhiệt tăng lên, đầu nhiệt bắt đầu ép lên thân van, truyền chất làm mát lạnh đến lò hơi và chất làm mát được đốt nóng vào mạch tuần hoàn chung.
Kết quả của việc trộn trong nước lạnh, nhiệt độ ở đường hồi lưu giảm, có nghĩa là thể tích của chất lỏng làm việc trong tế bào nhiệt giảm, dẫn đến giảm áp suất của đầu nhiệt trên thân van. Điều này dẫn đến việc chấm dứt cung cấp nước lạnh cho vòng tuần hoàn nhỏ.
Quá trình tiếp tục cho đến khi toàn bộ chất làm mát được làm nóng đến nhiệt độ cần thiết. Sau đó, van chặn chuyển động của chất làm mát dọc theo một vòng tuần hoàn nhỏ, và toàn bộ chất làm mát bắt đầu di chuyển dọc theo một vòng tròn làm nóng lớn.
Van khuấy trộn hằng nhiệt hoạt động giống như van điều khiển, tuy nhiên nó không được lắp vào đường dòng mà lắp ở đường hồi. Van nằm ở phía trước của đường vòng, kết nối nguồn cung cấp và trở lại và tạo thành một vòng tuần hoàn chất làm mát nhỏ. Bóng đèn ổn nhiệt được gắn vào cùng một vị trí - trên phần của đường ống hồi lưu ở vùng lân cận của lò hơi gia nhiệt.
Trong khi chất làm mát lạnh, van chỉ đi qua nó theo một vòng tròn nhỏ. Khi chất mang nhiệt nóng lên, đầu nhiệt bắt đầu ép lên thân van, truyền một phần của chất mang nhiệt được đốt nóng vào mạch tuần hoàn chung của lò hơi.
Như bạn có thể thấy, kế hoạch này cực kỳ đơn giản, nhưng đồng thời hiệu quả và đáng tin cậy.
Van hằng nhiệt và đầu nhiệt không cần năng lượng điện để hoạt động, cả hai thiết bị đều không bay hơi.Không cần thêm thiết bị hoặc bộ điều khiển nào. Để làm nóng chất làm mát tuần hoàn trong một vòng tròn nhỏ, 15 phút là đủ, trong khi việc làm nóng toàn bộ chất làm mát trong lò hơi có thể mất vài giờ.
Điều này có nghĩa là sử dụng van hằng nhiệt, thời gian hình thành nước ngưng trong lò hơi đốt nhiên liệu rắn giảm đi nhiều lần, và cùng với đó là thời gian tác động phá hủy của axit đối với lò hơi bị giảm xuống.
Để bảo vệ nồi hơi nhiên liệu rắn khỏi ngưng tụ, cần phải dẫn đường ống chính xác bằng van hằng nhiệt và đồng thời tạo một mạch tuần hoàn nước làm mát nhỏ.
Khi mua và lắp đặt một nồi hơi nhiên liệu rắn, cần phải tính đến các đặc thù hoạt động của nó, đó là khả năng quá nhiệt cao trong các tình huống khẩn cấp, có thể dẫn đến tai nạn nghiêm trọng và thậm chí phá hủy áo nước của thiết bị (nổ ). Ngoài ra, có thể gây ra tác hại đáng kể do sự hình thành nước ngưng tụ trên thành buồng đốt, xảy ra ở một số chế độ vận hành nhất định. Để loại bỏ những rắc rối như vậy, lò hơi nhiên liệu rắn phải được bảo vệ khỏi quá nhiệt và ngưng tụ, điều này sẽ được thảo luận trong bài viết của chúng tôi.
Bảo vệ chống quá nhiệt của lò hơi nhiên liệu rắn bằng các thiết bị đặc biệt
Để sử dụng hiệu quả lò hơi nhiên liệu rắn, nó phải được bảo vệ một cách đáng tin cậy với sự trợ giúp của các phần tử và thiết bị đặc biệt. Nếu không được bảo vệ đúng cách, thiết bị có thể quá nóng và hoạt động sai. Loại nồi hơi này được sử dụng trong những tòa nhà không có đường vào khí đốt tự nhiên. Điều này có nghĩa là cần phải sử dụng nhiên liệu thay thế.
Vì lò hơi đốt nhiên liệu rắn có tuần hoàn nước cưỡng bức, nên cần phải đảm bảo rằng hệ thống được bảo vệ một cách đáng tin cậy khỏi tất cả các loại sai lệch nhiệt độ. Nồi hơi đốt nóng bằng điện hiện đại phải làm việc trong thời gian dài với độ tin cậy cao.
Do hệ thống đốt trên được sử dụng trong lò hơi nhiên liệu rắn, người dùng có thể tin tưởng vào việc sử dụng thiết bị tiết kiệm khi sưởi ấm cơ sở cho các mục đích khác nhau. Nhiên liệu rắn mở rộng đáng kể khả năng của người tiêu dùng và chúng trở nên độc lập với các loại nhiên liệu khác. Nó là đủ để có một nguồn cung cấp nhiên liệu rắn để cung cấp nhiệt cho cơ sở mà không bị gián đoạn.
Nếu sử dụng nồi hơi đốt nóng, cần phải giải quyết vấn đề đảm bảo cung cấp năng lượng điện và cung cấp bảo vệ trong trường hợp tăng điện áp. Vì không ai có thể tránh khỏi các trường hợp khẩn cấp, các thiết bị bảo vệ đáng tin cậy là điều bắt buộc.
Sơ đồ cơ bản cho đường ống lò hơi nhiên liệu rắn
Để hiểu rõ hơn về các quá trình xảy ra trong quá trình hoạt động của bộ tạo nhiệt, chúng tôi sẽ trình bày đường ống của nó trong hình, sau đó chúng tôi sẽ phân tích mục đích của từng phần tử. Trong trường hợp thiết bị sưởi là nguồn nhiệt duy nhất trong nhà, thì bạn nên sử dụng sơ đồ cơ bản sau để kết nối nó:
Ghi chú. Sơ đồ cơ bản, trong đó có một mạch nồi hơi nhỏ và một van ba ngả, được thể hiện trong hình, là bắt buộc để sử dụng khi làm việc cùng với các loại máy phát nhiệt khác.
Vì vậy, nhóm đầu tiên trên con đường chuyển động của chất làm mát từ nhà máy lò hơi là nhóm an toàn. Nó bao gồm ba phần được gắn trên một ống góp:
- áp kế - để kiểm soát áp suất trong mạng;
- van xả khí tự động;
- van an toàn.
Khi vận hành lò hơi đốt nhiên liệu rắn, luôn có nguy cơ chất làm mát bị quá nhiệt, đặc biệt là ở chế độ gần với công suất cực đại. Điều này là do một số quán tính của quá trình đốt cháy nhiên liệu, vì khi đạt đến nhiệt độ nước cần thiết hoặc bị mất điện đột ngột, sẽ không thể dừng ngay quá trình được.Trong vòng vài phút sau khi ngừng cung cấp không khí, chất làm mát sẽ vẫn nóng lên, lúc này có nguy cơ hóa hơi. Điều này dẫn đến sự gia tăng áp suất trong mạng lưới và nguy cơ phá hủy lò hơi hoặc vỡ đường ống.
Để loại trừ các trường hợp khẩn cấp, đường ống của nồi hơi nhiên liệu rắn nhất thiết phải có van an toàn. Nó được điều chỉnh đến một áp suất tới hạn nhất định, giá trị của nó được chỉ ra trong hộ chiếu của bộ tạo nhiệt. Theo quy luật, giá trị của áp suất này trong hầu hết các hệ thống là 3 bar, khi đạt đến nó, van sẽ mở ra, giải phóng hơi nước và nước thừa.
Hơn nữa, phù hợp với sơ đồ, để thiết bị hoạt động chính xác, cần tổ chức một mạch tuần hoàn nhỏ của chất làm mát. Nhiệm vụ của nó là ngăn chặn sự xâm nhập của nước lạnh từ hệ thống sưởi trong nhà vào bộ trao đổi nhiệt và áo nước của nồi hơi. Điều này có thể xảy ra trong 2 trường hợp:
- khi khởi động nhiệt;
- Khi mất điện, máy bơm ngừng hoạt động, nước trong đường ống nguội đi và khi đó nguồn điện áp được cung cấp trở lại.
Quan trọng! Tình huống mất điện gây nguy hiểm đặc biệt cho bộ trao đổi nhiệt bằng gang. Việc bơm nước lạnh đột ngột từ hệ thống có thể dẫn đến nứt và mất độ kín.
Nếu hộp chữa cháy và bộ trao đổi nhiệt được làm bằng thép, thì việc kết nối nồi hơi nhiên liệu rắn với hệ thống sưởi thông qua van ba chiều sẽ bảo vệ chúng khỏi sự ăn mòn ở nhiệt độ thấp. Hiện tượng xảy ra khi hình thành nước ngưng tụ trên thành trong của buồng đốt do chênh lệch nhiệt độ. Trộn với các phần dễ bay hơi và tro, hơi ẩm tạo thành một lớp cáu cặn trên các bức tường thép, rất khó làm sạch. Điều này ăn mòn kim loại và làm giảm tuổi thọ của toàn bộ sản phẩm.
Sơ đồ hoạt động theo nguyên tắc sau: trong khi nước trong vỏ lò hơi và trong hệ thống lạnh, van ba chiều cho phép nó lưu thông theo một mạch nhỏ. Sau khi đạt đến nhiệt độ 60 ºС, thiết bị bắt đầu trộn chất làm mát từ mạng lưới tại đầu vào thiết bị, tăng dần mức tiêu thụ. Nhờ đó, tất cả nước trong đường ống nóng lên dần dần và đồng đều.
Các nút an toàn trong sơ đồ đấu dây của lò hơi nhiên liệu rắn
Trước hết, khi lắp đặt lò hơi đốt nhiên liệu rắn, các vấn đề về vận hành an toàn được tính đến. Người ta biết rằng lò hơi đốt nhiên liệu rắn khó vận hành và điều khiển hơn so với lò hơi đốt gas hoặc điện chẳng hạn. Điều này được xác định bởi quán tính của quá trình đốt cháy nhiên liệu rắn, quá trình đốt cháy này mất nhiều thời gian hơn và quá trình đốt cháy khó dừng lại nhanh chóng. Yếu tố này tạo tiền đề cho thực tế là trong một số tình huống khẩn cấp, đặc biệt là những tình huống liên quan đến việc ngừng lưu thông chất làm mát, ngay cả sự cháy yếu hoặc cháy âm ỉ của nhiên liệu cũng có thể gây ra sự tăng mạnh áp suất trong hệ thống sưởi, đun sôi chất làm mát (nước) trong bộ trao đổi nhiệt của nồi hơi với những hậu quả khó chịu hơn nữa - cho đến khi hệ thống sưởi bị hỏng. Để ngăn ngừa những hiện tượng này và giảm những hậu quả không mong muốn của chúng, các giải pháp kỹ thuật khác nhau được cung cấp cho đường ống của lò hơi nhiên liệu rắn, sẽ được thảo luận dưới đây.
Nhóm bảo mật.
Cái gọi là "nhóm an ninh»- một yếu tố bắt buộc trong hệ thống sưởi được xây dựng không chỉ trên cơ sở lò hơi nhiên liệu rắn, mà còn trong các hệ thống dựa trên các dạng nhiên liệu / năng lượng khác. Mục đích chính của nhóm an toàn là giảm áp suất tăng lên và loại trừ sự hình thành các ổ khóa không khí trong mạch nồi hơi của hệ thống sưởi. Nhóm an toàn là một bộ thiết bị, thường bao gồm một van an toàn, một lỗ thông khí tự động và một đồng hồ đo áp suất, được gắn trên một ống góp đặc biệt. Mặc dù có thuật ngữ phổ biến là "nhóm bảo mật", điều đó không có nghĩa là các yếu tố của nó phải được kết hợp với nhau.Hơn nữa, các thiết bị trên thường hoạt động riêng rẽ và hiệu quả hơn khi chúng được cài đặt trong hệ thống, có tính đến đặc thù công việc của chúng. Ví dụ, một van an toàn - trong vùng lân cận của lò hơi trong nguồn cung cấp; lỗ thông hơi - trong một khu vực được tổ chức đặc biệt để thông gió hiệu quả; đồng hồ đo áp suất - trong vùng lân cận của bình giãn nở.
Van an toàn là thành phần chính của nhóm an toàn. Van an toàn được thiết kế để đổ chất làm mát khi áp suất trong hệ thống sưởi tăng cao hơn định mức. Thông thường, cài đặt xuất xưởng của van là 3 bar. Khi lắp đặt van an toàn hoặc nhóm an toàn, không được phép lắp các van đóng ngắt giữa nó và lò hơi. Lỗ thông khí tự động, như tên cho thấy, được thiết kế để thu thập và loại bỏ bọt khí hình thành trong quá trình hoạt động của hệ thống sưởi ấm. Các phần tử của nhóm an toàn có thể được gắn vào nồi hơi như thiết bị tiêu chuẩn và cũng có thể được lắp đặt tự động, không cần kết hợp thành một đơn vị duy nhất. Nhóm an toàn (hoặc các phần tử của nó) được lắp đặt trên đường dây cung cấp ở khu vực lân cận lò hơi (không xa hơn 1 m).
Bảo vệ quá nhiệt nồi hơi
Quá nhiệt của chất làm mát trong nồi hơi là một trong những yếu tố quan trọng nhấtnhưngrủi ro đáng kể thường xảy ra đối với lò hơi đốt nhiên liệu rắn. Quá nhiệt ngẫu nhiên của lò hơi có thể xảy ra vì nhiều lý do khác nhau: luồng không khí không bị gián đoạn, trong trường hợp làm nóng chất làm mát đến nhiệt độ cài đặt; sự tắt bất thường của bơm tuần hoàn, v.v. Để ngăn chặn quá nhiệt của lò hơi đốt nhiên liệu rắn, chúng thường phục vụ van giảm nhiệt và bộ trao đổi nhiệt an toàn.
Bộ trao đổi nhiệt an toàn
Bộ trao đổi nhiệt an toàn (bảo vệ) được thiết kế để làm mát cưỡng bức chất mang nhiệt trong bộ trao đổi nhiệt chính của nồi hơi, khi chất mang nhiệt vượt quá nhiệt độ cài đặt tối đa. Một bộ trao đổi nhiệt an toàn có thể là do đường ống của nồi hơi nhiên liệu rắn có một số đoạn căng, vì thiết bị này, như một quy luật, được cung cấp bởi thiết kế của nồi hơi và có thể vừa là một bộ phận cấu trúc của nồi hơi (Wattek, Viessmann nồi hơi nhiệt phân), và có thể được hoàn thành theo đơn đặt hàng, nhưng đối với những nồi hơi đó, trong đó cung cấp việc lắp đặt (BAXI, De Dietrich).
Bộ trao đổi nhiệt an toàn là một cuộn dây (nồi hơi De Dietrich, Beretta, v.v.) hoặc kết cấu ống trong ống (nồi hơi Wirbel, v.v.), được lắp đặt trong bộ trao đổi nhiệt chính. Một cảm biến nhiệt độ được lắp đặt trên đường cung cấp ở đầu ra của lò hơi hoặc trực tiếp trong bộ trao đổi nhiệt chính, khi đạt đến một nhiệt độ nhất định (ví dụ: 95 ° C), sẽ mở van hằng nhiệt, qua đó nước lạnh từ hệ thống cấp nước bắt đầu chảy vào bộ trao đổi nhiệt an toàn. Nước lạnh đi vào, chảy qua bộ trao đổi nhiệt bảo vệ, lấy đi nhiệt thừa từ chất làm mát và được thải vào cống. Phương pháp ngăn quá nhiệt chất làm mát trong nồi hơi này được coi là tối ưu, vì nó cung cấp hiệu quả làm mát chất làm mát mà không gây hại cho các bộ phận của nồi hơi do thay đổi nhiệt độ đột ngột.
Van giảm nhiệt
Nếu lò hơi nhiên liệu rắn không được cung cấp bộ trao đổi nhiệt an toàn, lò hơi có thể được bảo vệ chống quá nhiệt bằng cách sử dụng van giảm nhiệt... Có hai phương pháp cơ bản sử dụng van giảm nhiệt để bảo vệ lò hơi đốt nhiên liệu rắn không bị quá nhiệt - với việc xả chất làm mát quá nhiệt ra khỏi hệ thống sưởi hoặc khi làm mát nó. Hãy xem xét phương pháp thứ hai trước.
Làm mát vật mang nhiệt bằng máy nước nóng gián tiếp (nồi hơi).
Phương pháp này thường được sử dụng trong trường hợp có lò đun nước nóng (nồi hơi).
Quả sung. 3.Xả nhiệt từ lò hơi đốt nhiên liệu rắn bằng lò hơi đốt nóng gián tiếp
Phương pháp này về cơ bản hoạt động giống như một mạch trao đổi nhiệt an toàn, chức năng của nó được thực hiện bởi lò hơi. Khi nồi hơi nóng lên đến nhiệt độ cài đặt, van an toàn (1) được lắp trên đường ống DHW của nồi hơi (3) được kích hoạt từ cảm biến (2), và nước nóng được xả vào cống (4) và lạnh. nước vào máy nước nóng (6). Cảm biến nhiệt độ nồi hơi đưa ra lệnh cho bộ truyền động để làm nóng nó, kết quả là chất làm mát bắt đầu lưu thông qua cuộn dây nồi hơi (5) và được làm mát từ nước lạnh đi vào BKN cho đến khi cảm biến van giảm nhiệt đưa ra lệnh để đóng nó.
Khi sử dụng phương pháp này, chất làm mát vẫn còn trong hệ thống, không bị phá vỡ bởi nước cấp và lò hơi không bị ảnh hưởng nhiệt độ cao từ nước lạnh.
Xả chất mang nhiệt quá nhiệt
Phương pháp bảo vệ nồi hơi khỏi quá nhiệt dựa trên việc đổ chất mang nhiệt quá nóng và thay thế bằng nước bù. Van xả nhiệt được lắp trên đường cung cấp ngay gần lò hơi. Van thường được điều khiển bởi một cảm biến nhiệt độ tích hợp. Cảm biến nhiệt độ có thể được điều khiển từ xa, cũng có thể được lắp đặt trên đường dòng hoặc trực tiếp trong bộ trao đổi nhiệt của nồi hơi. Khi nhận được tín hiệu điều khiển từ cảm biến về việc vượt quá nhiệt độ cài đặt, van sẽ mở và nước làm mát được xả vào cống.
Hình ảnh cho thấy van giảm nhiệt Caleffi 542.
Khi lắp đặt van giảm nhiệt, cần cung cấp cung cấp nạp tiền tự động hệ thông sưởi âm. Trong một hệ thống gia nhiệt hở, việc bổ sung thường được thực hiện từ một bình giãn nở mở, đến lượt nó, nó sẽ tự động được làm đầy dưới sự điều khiển của van phao. Trong một hệ thống sưởi kín, có thể tự động làm sạch từ nguồn cung cấp nước đảm bảo thông qua van bù áp (giảm áp).
Một công tắc có thể được lắp trên van giảm nhiệt để điều khiển thiết bị hoặc kích hoạt cảnh báo quá nhiệt (van như vậy được thể hiện trong hình).
Quả sung. 4.1. Van giảm nhiệt trong hệ thống sưởi kín với nguồn cấp của nồi hơi nhiên liệu rắn từ hệ thống cấp nước
Một số nhà sản xuất cung cấp
các thiết bị kết hợptrong đó kết hợp một van giảm nhiệt và một van trang điểm. Cảm biến nhiệt độ của các van như vậy cũng có thể được tích hợp bên trong hoặc bên ngoài. Nguyên tắc hoạt động tương tự như một van đơn giản, chỉ khác là khi nhiệt độ nước làm mát tăng đến một mức nhất định, cả hai van (xả nước làm mát và bổ sung) mở đồng thời. Hình minh họa cho thấy van kết hợp Caleffi 544.
Quả sung. 4.2. Van giảm nhiệt kết hợp trong sơ đồ đấu dây của lò hơi nhiên liệu rắn
So với sơ đồ lò hơi đốt nhiên liệu rắn với bộ trao đổi nhiệt an toànMạch van giảm nhiệt có ưu điểm và nhược điểm. Ưu điểm của giải pháp này là tính đơn giản và chi phí tương đối. Nhược điểm của sơ đồ như vậy là chế độ nhiệt độ không thuận lợi trong hoạt động của bộ trao đổi nhiệt với sự thay đổi mạnh về nhiệt độ của chất làm mát trong nồi hơi, có thể dẫn đến những hậu quả không mong muốn, cụ thể là sự ngưng tụ, mà chúng ta sẽ thảo luận dưới đây.
Bảo vệ nồi hơi nhiên liệu rắn chống quá nhiệt trong các hệ thống sưởi hở
Kết luận, chúng tôi trình bày các phương án được khuyến nghị để tổ chức quá trình xả nhiệt và bảo vệ hệ thống sưởi khỏi quá nhiệt của chất làm mát trong hệ thống sưởi có bình giãn nở hở. Đề án đầu tiên được khuyến nghị bởi các khuyến nghị của Châu Âu (đặc biệt, Sat. P I.S.P.E.S.L).Nó dựa trên việc sử dụng van giảm nhiệt (3) với việc tạo ra đồng thời từ một bình giãn nở mở và xả hỗn hợp hơi-không khí qua đường ống "nến" (C) với sự phân tách và giải phóng hơi nước vào khí quyển. Sơ đồ này cũng cho thấy tổ chức tự động nạp đầy bình giãn nở bằng cách sử dụng van phao.
Quả sung. 5. Bảo vệ quá nhiệt trong hệ thống mở bằng van giảm nhiệt.
Mạch thứ hai là một sửa đổi của cái đầu tiên, dựa trên DIN EN 12828. Trong sơ đồ này, van giảm nhiệt không được sử dụng và toàn bộ thể tích dư thừa của chất làm mát khi nó quá nóng được tiếp nhận bởi bình giãn nở, trong sơ đồ này có một tăng âm lượng. Khi chất làm mát quá nóng và sôi (ví dụ, khi tắt máy bơm tuần hoàn), nhiệt lượng thừa được dành để làm nóng nước trong RB, và hỗn hợp hơi-không khí được tách ra và hơi nước được giải phóng ra môi trường bên ngoài. Trong trường hợp này, van rẽ nhánh (an toàn) (4) được kích hoạt và một mạch tuần hoàn tự nhiên được tạo ra qua các đường ống R và C.
Quả sung. 6. Tùy chọn kết nối nồi hơi nhiên liệu rắn với bình giãn nở hở
Kí hiệu trên các sơ đồ: 1. Bình giãn nở. 3. Van giảm nhiệt. 4. Van bypass Đường ống: P - van tiết lưu; С - chân đèn (để xả hơi); K - điều khiển; P - tràn; C - tuần hoàn; Н - điền đầy RB.
Nguyên tắc cơ bản của bảo vệ nồi hơi chống ngưng tụ
Để bảo vệ lò hơi nhiên liệu rắn khỏi sự hình thành của hơi nước ngưng tụ, cần phải loại trừ trường hợp có thể xảy ra quá trình này. Để làm điều này, không cho phép chất mang nhiệt lạnh đi vào lò hơi. Nhiệt độ hồi lưu phải nhỏ hơn nhiệt độ dòng chảy 20 độ. Trong trường hợp này, nhiệt độ cung cấp ít nhất phải là 60 C.
Cách đơn giản nhất là làm nóng một lượng nhỏ chất làm mát trong lò hơi đến nhiệt độ danh định, tạo ra một mạch sưởi nhỏ cho chuyển động của nó và trộn dần phần còn lại của chất làm mát lạnh với nước nóng.
Ý tưởng đơn giản, nhưng nó có thể được thực hiện theo nhiều cách khác nhau. Ví dụ: một số nhà sản xuất đề nghị mua một bộ trộn làm sẵn, chi phí của nó có thể 25 000
và nhiều rúp hơn. Ví dụ, công ty FAR (Ý) cung cấp thiết bị tương tự cho
28.500 rúp
và công ty
Laddomat
bán một đơn vị trộn cho
25.500 rúp
.
Một cách kinh tế hơn, nhưng đồng thời không kém hiệu quả để bảo vệ nồi hơi nhiên liệu rắn khỏi ngưng tụ là điều chỉnh nhiệt độ của chất làm mát đi vào nồi hơi bằng cách sử dụng van hằng nhiệt có đầu nhiệt.
