Защита твердотопа от конденсата — пробуем разобраться

1. Защиты, действующие на останов котла.

Аварийный останов
котла защитами предусматривается в
следующих случаях:

3.1.1.Понижение давления
природного газа после регулирующих
клапанов до установленного предела
(0,07кг/см2перед горелками), защита действует при
работе котла на природном газе.

3.1.2. Понижение давления
мазута после регулирующих клапанов до
установленного предела (4,0кг/см2перед форсунками). Защита
действует с выдержкой времени до
20сек при работе котла на мазуте.

3.1.3.Прекращение поступления
питательной воды в котел (уменьшение
расхода питательной воды до установленного
предела до 100т/ч на нитку).
Защита действует с выдержкой времени
до 30сек.

3.1.4.Повышение давления
природного газа перед горелками до
1,0 кг/см2(переведена
на сигнал).

3.1.5.Понижение давления
среды перед встроенной задвижкой до
200кг/см2.
Защита действует с выдержкой времени
до 180сек.

3.1.6.Повышение давления
среды перед встроенной задвижкой до
320кг/см2.

3.1.7.Понижение давления
среды перед встроенной задвижкой во
время пуска до установленного предела
до 200 кг/см2(автоматический
вывод при повышении давления в камере
регулирующей ступени ЦВД 60 кг/см2).

3.1.8.Понижение расхода
пара через промежуточный пароперегреватель
(уменьшение перепада давлений на всем
пароперегревателе до значения 0,05 кг/см2соответствующего 20 %расходу пара). Защита действует с
выдержкой времени до 20сек.

3.1.9.Отключение
электродвигателей обоих дымососов (или
одного из них, если другой не работает).

3.1.10. Отключение электродвигателей обоих
дутьевых вентиляторов (или одного из
них, если другой не работает).

Примечание:В качестве сигнала
для защит по отключению дымососов и

дутьевых
вентиляторов используется замыкание
блокконтак-

тов приводов
выключателей соответствующих электродвига-

телей.

3.1.11.Останов обоих РВП
(или одного из них, если другой не
работает). Защита действует с выдержкой
времени до 9сек.

3.1.12.Погасание факела в
топке -по сигналу от
контактов прибора сигнализатора
«Факел-2».

3.1.13.При действии защит
на останов блока.

3.1.14.При отключении котла
ключом с БЩУ.

3.1.15. При останове котла защитой
одновременно выполняются следующие
операции:

-закрытие запорной
задвижки Г-1и отсечного
клапана 2на газопроводе
к котлу с наложением запрета на их
открытие на время10мин
и задвижки № 309на
газопроводе к ЗЗУ;

-закрытие всех задвижек
№ 101-106, 112-117, 201-206, 212-217на подводе
газа к каждой горелке (если они были
открыты);

-открытие задвижек на
продувочной свече газопровода
№ 110, 110-Апри работе котла на газе и
при совместном сжигании газа и мазута;

-закрытие запорной
задвижки № 11и быстрозапорного
клапана № 12 на подводе
мазута к котлу, с наложением запрета на
открытие задвижки
№ 11на время 10мин, а
также закрытие задвижки №
210 и быстрозапорного клапана
№ 68 на рециркуляционном мазутопроводе;

-закрытие всех задвижек
на подводе мазута к форсункам
№ 118,119,120,121, 218,219,220,221;

-отключение воздействия
регуляторов общего воздуха и разрежения
на направляющие аппараты дутьевых
вентиляторов № 130,230и
дымососов № 144, 244;

-включаются электроприводы
подъема плит радиальных уплотнении РВП
в сторону открытия №
141,142,241,242;

-останавливается ПТН;

-останавливается ПЭН
(если он работал) или налагается запрет
на его включение по АВР (если работал
ПТН);

-отключаются дымососы
рециркуляции;

-производится останов
турбины;

-закрывается арматура
на питательной воде № 15,16 (РПК) и на
впрысках № 167,168,169,163,164.

На останов котла защита по понижению
давления природного газа воздействует
только в положении переключателя топлива
(ПТ) «Газ», а по понижению давления
мазута -в положение
«Мазут». Если защиты по понижению
давления природного газа и мазута
действуют одновременно, то производится
останов котла независимо от положений
переключателя топлива.

Способы защиты котла от перегрева

Чрезмерный нагрев и закипание теплоносителя в агрегатах на твердом топливе может случиться в процессе эксплуатации по таким причинам:

• отключение электроэнергии;
•  вышла из строя электроника или датчик температуры, тогда может не отключаться вентилятор поддува или не закрываться дверца зольника;
• воздушная заслонка, управляемая механическим термостатом с цепным приводом, закрылась не до конца.

Самый популярный метод защиты котла от перегрева при внезапных и частых отключениях электричества – это использование блоков бесперебойного питания либо электрических генераторов. Вообще, предусмотрительный хозяин, проживающий в местности с частыми отключениями электроэнергии, должен подумать об этом заблаговременно и принять все меры по обеспечению энергонезависимости своей системы отопления.

Совет. Чтобы система была энергонезависимой, надо ее рассчитать и сделать гравитационной с естественной циркуляцией теплоносителя. Отопительное оборудование нужно подобрать как можно проще, где отсутствует электронный блок управления и дутьевой вентилятор для котла.

Поскольку помимо аварийной ситуации с отключением электричества бывают и другие неисправности, приводящие к перегреву, то наличие независимых источников электроэнергии не панацея, нужны более универсальные решения. Вот они:

• установка двухходового защитного клапана;
• введение в схему обвязки байпаса для естественной циркуляции, отводящего тепло в буферную емкость или теплоаккумулятор.

Примечание. В некоторых моделях твердотопливных агрегатов внедрена защита от перегрева с помощью встроенного или выносного теплообменника. В случае аварии через него пропускается холодная вода из водопроводной сети. Такое решение можно использовать и тем, кто взялся изготовить котел на твердом топливе своими руками.

Чем опасен конденсат для котла

При растопке твердотопливного котла приходится сталкиваться с тем, что холодный теплоноситель омывает стенки уже нагретой камеры сгорания, охлаждает их, что приводит к конденсации паров воды, неизменно присутствующих в дымовых газах. Частички воды, взаимодействуя с дымовыми газами, образуют кислоты, что приводит к разрушению внутренней поверхности камеры сгорания и дымохода.

Но на этом негативное действие конденсата не ограничивается: в каплях воды растворяются частички сажи, оседающие на стенках. Под воздействием высоких температур эта смесь спекается, образуя на внутренней поверхности камеры сгорания плотную и прочную корку, наличие которой резко снижает интенсивность теплообмена между дымовыми газами и теплоносителем. КПД котла падает.

Удалить корку непросто, особенно если у котла камера сгорания имеет сложную поверхность теплообмена.

Полностью исключить процесс образования конденсата в твердотопливном котле невозможно, но можно существенно снизить продолжительность этого процесса.

Смесительный термостатический клапан

Смесительный термостатический клапан работает также, как распределительный клапан, но устанавливается он не на подающий трубопровод, а на обратный. Располагается клапан перед байпасом, соединяющим подачу и обратку и образующим малый круг циркуляции теплоносителя. Термостатическая колба крепится на том же месте-на участке обратного трубопровода в непосредственной близости к котлу отопления.

Пока теплоноситель холодный, клапан пропускает его только по малому кругу. По мере нагрева теплоносителя термоголовка начинает давить на шток клапана, пропуская часть нагретого теплоносителя в общий циркуляционный контур котла.

Как видите, схема предельно простая, но при этом эффективная и надежная.

Для работы термостатического клапана и термоголовки не нужна электрическая энергия, оба устройства энергонезависимые. Никакие дополнительные устройства или контролеры также не нужны. Для нагрева теплоносителя, циркулирующего по малому кругу достаточно 15 минут, тогда как нагрев всего теплоносителя в котле может занять несколько часов.

Это значит, что используя термостатический клапан, продолжительность образования конденсата в твердотопливном котле сокращается в несколько раз, а вместе с нею сокращается время разрушительного воздействия кислот на котел.

Остается добавить, что стоит термостатический клапан примерно 6000 рублей.

Для защиты твердотопливного котла от конденсата необходимо выполнить правильно его обвязку, используя термостатический клапан и создав при этом малый контур циркуляции теплоносителя.

Какие существуют способы защиты отопительной техники от перегрева

Компании – производители стараются в целях повышения потребительской привлекательности своих товаров, вносить в технический паспорт котельного оборудования любые гарантии его безопасности. О средствах защиты отопительного котла от закипания, непосвященный потребитель не имеет малейшего представления.

Существуют на данный момент следующие способы обеспечения защиты твердотопливных агрегатов, используемых для автономных систем отопления. Действенность каждого способа объясняется условиями эксплуатации котельной техники, и конструкционными особенностями агрегатов.

В большинстве случаев в техпаспорте на отопительный прибор производители рекомендуют использовать для охлаждения водопроводную воду. В ряде случаев отопительные котлы на твердом топливе оснащаются встроенными дополнительными теплообменниками. Встречаются модели котлов с выносными теплообменниками. Для предотвращения перегрева используется клапаном безопасности. Предохранительный клапан рассчитан только на сброс чрезмерного давления в системе, тогда как клапан безопасности при перегреве котла открывает доступ водопроводной воды.

Важно! При наличии чугунных нагревательных аппаратов, такая мера в корне неправильна. Чугунные теплообменники панически бояться резкого перепада температуры

Подача в контур холодной воды может привести к потере целостности корпуса теплообменника. (нагретый до высокой температуры чугун просто лопнет при контакте с холодной водой).

Превышение температуры теплоносителя отметки в 100 0С создает избыточное давление, открывающее клапан. Под действием водопроводной воды, которая подается под давлением в 2-5 бар, горячая вода из контура вытесняется холодной.

Первый аспект, который вызывает спорные моменты по поводу охлаждения водопроводной водой – отсутствие электричества, обеспечивающего работу насоса. Расширительная емкость не располагает достаточным объемом воды, достаточной для охлаждения котла.

Второй аспект, который отметает этот способ охлаждения, связан с использованием в качестве теплоносителя антифриза. При возникновении внештатной ситуации в канализацию вместе с поступающей холодной водой уйдет до 150 литров антифриза. Стоит ли этого такой способ защиты?

Наличие ИБП позволит сохранить в критической ситуации работу циркулирующего насоса, с помощью которого теплоноситель равномерно будет расходиться по трубопроводу, не успевая перегреваться. До тех пор пока хватит емкости аккумулятора, источник бесперебойной подачи питания гарантирует работу насоса. За это время котел не должен успеть нагреться до критических параметров, сработает автоматика, запускающая воду по запасному, аварийному контуру.

Другим способом выхода из критической ситуации станет установка аварийной схемы в обвязку твердотопливного агрегата. Отключение насоса может дублироваться работой запасного контура с естественной циркуляцией теплоносителя. Роль аварийного контура не в обеспечении обогрева жилых помещений, а только в возможности снять избыточную тепловую энергию при аварийной ситуации.

На заметку: установку аварийного контура можно заменить монтажом байпаса, который будет в крайних случаях отводить перегретую котловую воду в расширительный бак или тепловой аккумулятор.

Такая схема организации защиты нагревательного агрегата от перегрева надежна, проста и удобна в эксплуатации. Особых средств на ее оборудование и установку от вас не потребуется. Единственными условиями для работы такой защиты являются:

• наличие расширительного бака или накопительной емкости в системе;
• использование обратного клапана только лепесткового типа;
• трубы второго контура должны быть большего диаметра, чем обычный отопительный контур.

Что такое скачек напряжения и чем он опасен для котла отопления

Скачек напряжения (импульс перенапряжения) это кратковременное и резкое повышение напряжения.

Величина скачка и определяет степень разрушения. В первую очередь повреждения получают входные цепи электроники любых устройств, которые были в этот момент включены в розетку. Даже все современные телевизоры, DVD, аудиотехника, которая в этот момент была как бы выключена с пульта управления, может больше не включится. Связано это с тем, что находясь в выключенном состоянии их блок питания все равно работает в режиме «ожидания» и физически подключен к сети. Он и выходит из строя. Так же зарядные устройства телефонов, светодиодные лампы, спутниковые ресиверы. Но если без вышеперечисленных устройств до их ремонта можно как-то прожить, хотя и с меньшим комфортом, то без тепла в доме зимой, жить нельзя. В котле есть электронная плата управления и как следствие, блок питания этой платы, который обычно находится не отдельно, а интегрирован с основной платой, меняется все сразу и за дорого!

Поэтому, особое внимание необходимо уделить защите газового котла отопления от скачков напряжения.

• УЗО, многочисленные автоматы по току не спасают — они для другого сделаны.
• Релейный стабилизатор напряжения не спасает от скачка напряжения.
• Электромеханический стабилизатор сглаживает фронт скачка напряжения, но запрещен к применению в помещении, где установлено газовое оборудование.
• Тиристорный стабилизатор может успеть, может не успеть. 50 на 50 — лотерея.
• или ИБП класса ON-Line защитит котел полностью, но сам получит повреждение входной варисторной защиты, после чего его надо отнести в сервис для ремонта. Получается , что пока Вы в ручную не подключите напрямую к сети котел, минуя поврежденные ИБП или стаб, котел работать не будет. А что делать, если в это время Вас нет дома?

Вывод: Гасить, или фильтровать скачки по напряжению необходимо до этих устройств, так дешевле и надежнее.

Что бы эффективно защитится — необходимо знать природу скачка напряжения. Вот основные:

• Включение и выключение мощных электрических нагрузок. до 300 вольт. многие выдерживают.
  • Сварочные аппараты
  • Мощный электроинструмент: резак, пила, газонокосилка
  • Скважный насос, привод ворот, ТЭН бойлера.
• Обрыв нуля. до 380 вольт. горит все.
• Остаточное перенапряжение при ударе молнии в линию электропередач. до 100 кВольт (это очень много), пробой изоляции проводов, возможны возгорания.

Чем защищаться от скачков?

• От работы мощных электропотребителей, которыми пользуетесь Вы, и которые установлены в вашем владении после счетчика, спасает правильная разводка по дому и участку свей электропроводки.На этапе строительства этот вид защиты самый дешевый и надежный. Принцип такой — группировка мощных грубых энергопотребителей и слаботочных, нежных в обращении в отдельные ветки электроподвода. Другими словами, необходимо разделить насосы и телевизоры. Придется проводить не один провод, а два! Это конечно дороже, но стоимость хорошего провода 30-50 руб за метр, редко когда в доме нужно более 100 метров (5000 руб), а работа по прокладке одновременно двух проводов не на много дороже. Получится, что у Вас будет точка с двумя розетками, в одну включается например чайник, а в другую телевизор (если это на кухне). В котельной, в один блок розеток включаются насосы, а в другую котел.
• От появления 380 вольт в доме — выпускаются ОПН (ограничители по напряжению). Они бывают разные. И главное в них — скорость срабатывания. Недорогие от 250 до 500 рублей, применимы только для грубой техники, где нет электронных плат управления. Нормальный ограничитель стоит 3-4 тыс рублей по ценам 2016 года. Однако они не фильтруют от коротких импульсов. Основным средством защиты служат электронные УЗИП (устройства защиты импульсных перенапряжений). Только электронные, микропроцессорные системы могут успеть заблокировать подачу электроэнергии потребителю при резком скачке.
• Молниезащита (грозозащита) установлена. А разрядники установлены? И какие? Они делятся на три группы и устанавливается ВСЕ ТРИ ГРУППЫ или комбинированные.

Итог: Если делать все для себя и «на века» — устанавливайте последовательно разрядники, ограничитель по напряжению и продумайте схему разводки электрики внутри дома.

Заключение

Оценивая технологические возможности современных твердотопливных котлов, следует думать не только о его рабочей мощности, но и заранее предусмотреть установку элементов защиты всей системы. Перегрев котла – явление частое и хорошо знакомое для обитателей частных домов. Использовать имеющиеся средства для обеспечения защиты позволит не только избежать внештатных ситуаций, но и продлит работу нагревательных агрегатов. Каждый сам воле выбирать средство и способ защиты. Одному будет достаточно установить электрический генератор, который вместе с ИБП не позволит остановиться циркуляции воды в системе. Другим владельцам частного дома, наоборот, потребуется в целях безопасности установить байпас или оборудовать запасной, аварийный контур.

По мнению специалистов, монтаж буферной емкости или установка байпаса являются наиболее действенными способами защиты системы отопления от перегрева.

На заметку: в США и в странах Европы эксплуатация твердотопливных аппаратов без буферной емкости запрещена.