CS248359B1

CS248359B1 - Automatic water make-up system for central heating boilers.

Info

Publication number: CS248359B1
Application number: CS25083A
Authority: CS
Inventors: Jaromir Kasa
Original assignee: Jaromir Kasa
Priority date: 1983-01-14
Filing date: 1983-01-14
Publication date: 1987-02-12

Abstract

Řešení se týká konstrukčního provedení a zapojení zařízení pro automatické doplňování vody do kotlů nízkotlakých a teplovodních systémů ústředního vytápění. Pomocí trojice sond automatického vodoznaku je sledován stav hladiny vody v kotlích a dle zvolených úrovní pro minimální a maximální stav vody, zajištováno její automatické doplňováni. Vzhledem k vysoké citlivosti lze zařízení použít pro veškeré typy nízkotlakých a teplovodních kotlů ústředního vytápění a s ohledem na bezpečné napětí hlídacích obvodů i v prostředích z hlediska možnosti úrazu elektrickým proudem zvlášt nebezpečných. ^Konstrukce automatického vodoznaku umožňuje jeho činnost i v prostředích s nebezpečím vzniku požáru a výbuchu.The solution concerns the design and connection of a device for automatic water replenishment in boilers of low-pressure and hot-water central heating systems. Using three probes of the automatic water level, the water level in the boilers is monitored and, according to the selected levels for the minimum and maximum water level, its automatic replenishment is ensured. Due to its high sensitivity, the device can be used for all types of low-pressure and hot-water central heating boilers and, with regard to the safe voltage of the monitoring circuits, even in environments that are particularly dangerous in terms of the possibility of electric shock. ^The design of the automatic water level allows its operation even in environments with a risk of fire and explosion.

Description

Vynález se týká zařízení pro automatické doplňování vody do kotlů nízkotlakých a teplovodních systémů ústředního vytápění.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for automatically adding water to boilers of low-pressure and hot-water central heating systems.

V současné praxi je u převážné většiny kotlů ústředního vytápění prováděno sledování stavu hladiny vody v kotlích obsluhou a podle úrovně vody ve vodoznacích je manuálním ovládáním čerpadel nebo ventilů prováděno její doplňování.In the current practice, the majority of central heating boilers are monitored by the operator and the water level in the watermarks is supplemented by manual control of pumps or valves.

Pouze novější typy kotlů jsou výrobci vybavovány typově vázanými zařízeními pro doplňování vody, která jsou značně poruchová a nemívají dlouhou životnost, nebo je výrobci kotlů doporučována a servisními montážními organizacemi prováděna instalace samostatného a předběžně seřízeného automatu.Only newer types of boilers are equipped with type-bound water make-up devices, which are considerably defective and do not have a long service life, or the boiler manufacturers are recommended and installed by a service assembly organization to install a separate and pre-adjusted automat.

Tyto samostatné regulátory hladiny jsou tvořeny induktivními plovákovými snímači, osazovanými pomocí zvlášť navařených potrubí s přírubami na tělesa kotlů, a tranzistorovými relé, spojenými se snímači spojovacími kabely.These separate level controllers consist of inductive float sensors, fitted with specially welded pipes with flanges on the boiler bodies, and transistor relays connected to the sensors by connecting cables.

Čerpadla vody Či elektromagnetické ventily nejsou tranzistorovými relé ovládány přůno, ale prostřednictvím pomocných relé nebo stykačů, které nejsou součástí regulačního zařízení. Zařízení má výrobcem nastavenou diferenci stavu hladiny kapaliny 20 mm, s možností přestavení v rozmezí od 10 mm do 30 mm, přičemž volba mezních hranic není z důvodu nestability a nespolehlivosti funkce výrobcem doporučována a je navrhováno použití dvojice regulátorů hladiny, tedy dvou snímačů a dvou tranzistorových relé, ovládajících jeden akční člen.Water pumps or solenoid valves are not controlled by transistor relays but by means of auxiliary relays or contactors which are not part of the control device. The device has a factory-set liquid level difference of 20 mm, with the possibility of adjustment in the range of 10 mm to 30 mm, while the choice of limit limits is not recommended by the manufacturer due to instability and uncertainty of function. relays controlling one actuator.

V zájmu ochrany akčních členů, kterým vyhovuje co nejnižší spínací frekvence a k omezení tlaku, působícího nepříznivě na plovákové systémy snímačů, je výrobcem regulačního zařízení Mertik doporučováno zařazování škrticích ventilů. Zařízení je doplněno vlastní optickou signalizací.In order to protect actuators that comply with the lowest switching frequency and to reduce the pressure adversely affecting the sensor float systems, the manufacturer of Mertik control units recommends the use of throttle valves. The device is supplemented by its own optical signaling.

Výhodou uvedených regulátorů hladiny, oproti typově vázaným druhům regulátorů, je jejich univerzálnější použití a skutečnost, že jsou výrobcem vyrobeny jako samostatné předběžně seřízené celky, dodávané v množství dle požadavků odběratelů, uplatněných ve stanovených lhůtách u dovozních a distribučních organizací.The advantage of these level controllers, as opposed to the type-dependent types of controllers, is their more versatile use and the fact that they are manufactured by the manufacturer as separate pre-adjusted units, delivered in quantities according to customers' requirements, applied within specified deadlines to import and distribution organizations.

Nevýhody uvedeného regulačního zařízení ale jsou: technická složitost, častá poruchovost, malá spolehlivost, nepříliš dlouhá provozní životnost, náročnost na opravy, seřizování a instalaci, která se neobejde bez kvalifikovaného zásahu do konstrukce nádoby kotle, malá diference úrovní hladin, znamenající v řadě případů zvýšení frekvence spínání akčních členů, která nepříznivě ovlivňuje jejich životnost, a k jejímuž snížení je třeba instalace další sady regulačního zařízení, což dále zvyšuje složitost instalovaného zařízeni a jeho provozní poruchovost, poměrně vysoká cena a nevhodnost pro celou řadu typů kotlů a čerpacích zařízení, nebot plovákový princip indukčního snímače je naprosto nevhodný pro kotle a nádoby se zčeřenými hladinami, jejichž často poměrně velké zvlnění je způsobováno výkonějšími čerpadly a vyšším tlakem proudu doplňované vody, který sám o sobě nepříznivě ovlivňuje činnost a životnost snímačů a může způsobit jejich poškození.However, the disadvantages of said control device are: technical complexity, frequent failure rate, low reliability, not very long service life, demands on repairs, adjustment and installation, which can not be done without qualified intervention into the boiler vessel design, small difference in level levels frequency of actuator switching, which adversely affects their service life, and to reduce the need for the installation of another set of control equipment, which further increases the complexity of the installed equipment and its operational failure rate, relatively high cost and unsuitability for many types of boilers and pumping equipment inductive sensor is absolutely unsuitable for boilers and vessels with rippled levels, whose often relatively high ripple is caused by more efficient pumps and higher pressure of the make-up water flow, which itself affects the operation and lifetime of the sensors and can cause damage.

Uvedené nevýhody nemá univerzální zařízení pro automatické doplňování vody do kotlů ústředního vytápění, jehož podstata spočívá v tom, že prostřednictvím jednoduchých automatických vodoznaků, obsahujících dvojici nastavitelných sond, určující horní a spodní úroveň hladiny vody v kotlích a protlsondu, tvořenou tělesem vodoznaku, osazených paralelně ke stávajícím optickým vodoznakům, je hlídán stav hladiny vody v kotlích a pomocí citlivých relé, například polarizovaných nebo elektronických, zajišťováno její automatické doplňování a udržování v rozmezí zvolených úrovňových hladin.The above-mentioned disadvantages do not have a universal device for automatic water supply to central heating boilers, which consists in that by means of simple automatic watermarks containing a pair of adjustable probes determining the upper and lower water level in boilers and By means of sensitive relays, for example polarized or electronic, it is automatically replenished and maintained within the selected level levels.

Zařízení má vlastní zdroj bezpečného napětí do 12 V pro napájení hlídacích a signalizačních okruhů s optickou a akustickou signalizací.The device has its own source of safe voltage up to 12 V for supply of monitoring and signaling circuits with optical and acoustic signaling.

Zařízení pro automatické doplňování vody do kotlů ústředního vytápění lze pro svoji univerzálnost použít pro všechny typy kotlů teplovodních a nízkotlakých systémů ústředního vytápění.Due to its versatility, the automatic water make-up system for central heating boilers can be used for all types of boilers for hot water and low pressure central heating systems.

Mezi další výhody tohoto zařízení patří jeho kompexnost a jednoduchost, zaručující vysokou provozní spolehlivost a dlouhou životnost, vysoká citlivost, nenáročnost na údržbu a instalaci, která se obejde bez zásahu do konstrukce nádob kotlů, možnost široké volby rozmezí mezi spodní a horní úrovní hladiny vody, vysoká provozní stabilita i při značně zčeřených a zvlněných hladinách vody, nezávislost na tlaku v nádržkách, snadná kontrola a výměna nastavitelných sond automatických vodoznaků a vzhledem k bezpečnému napájecímu napětí hlídacích obvodů a konstrukčnímu provedení automatického vodoznaku možnost použití tohoto zařízení i v prostředích z hlediska možnosti úrazu elektrickým proudem zvlášt nebezpečných, v prostředích s nebezpečím vzniku požáru a výbuchu.Other advantages of this device include its compactness and simplicity, guaranteeing high operational reliability and long service life, high sensitivity, low maintenance and installation without compromising boiler vessel design, wide choice of range between lower and upper water level, high operational stability even at very rippled and rippled water levels, independent of tank pressure, easy inspection and replacement of adjustable automatic watermark probes and, due to the safe supply voltage of the watchdog circuits and the design of the automatic watermark particularly hazardous electric current, in environments with a risk of fire and explosion.

Zařízení pro automatické doplňování vody do kotlů ústředního vytápění lze použít jak pro ovládání všech druhů a typů čerpadel s jednofázovým! a třífázovými elektromotory, tak pro ovládání elektromagnetických ventilů uzávěrů vody i tam, kde je doplňování vody do kotlů prováděno tlakovou vodou z vodovodního řádu nebo vlastního uzavřeného okruhu. Zabudováním tahových spínačů je umožněno ruční spouštění nebo provádění kontroly chodu motorů čerpadel.The device for automatic water make-up to central heating boilers can be used to control all types and types of single-phase pumps! and three-phase electric motors, as well as for controlling the water shut-off solenoid valves even where water is supplied to boilers by pressurized water from the water supply system or the closed circuit itself. The installation of the pull switches allows manual starting or monitoring of pump motors.

Na obr. 1 je zobrazeno schéma elektrického zapojení zařízení pro automatické doplňování vody pro dvojici kotlů ústředního vytápění a na obr. 2 konstrukční provedení automatických vodoznaků.Figure 1 shows the electrical wiring diagram of an automatic water make-up device for a pair of central heating boilers, and Figure 2 shows the construction of automatic watermarks.

Jednotlivé funkční bloky zařízení pro automatické doplňování vody do kotlů ústředního vytápění tvoří dva samostatné hlídací obvody, představované automatickými vodoznaky 1^ a 1' , s dvojicemi nastavitelných sond 11, 12 a 11', 12' a protisondami 13 a 13' a citlivými stejnosměrnými relé a 2', dva vybavovací obvody se stykači 3 a 3 ', jejichž silové kontakty 33 a 33' zapínají a vypínají motory čerpadel, dva signální panely 6 a 6' s optickou a akustickou návěští a zdroj bezpečného napětí pro napájení hlídacích a signalizačních okruhů,tvořený bezpečnostním převodním transformátorem £.The individual function blocks of the automatic water make-up system for central heating boilers consist of two separate monitoring circuits, represented by automatic watermarks 1 ^ and 1 ', with pairs of adjustable probes 11, 12 and 11', 12 'and counter probes 13 and 13' and sensitive DC relays. and 2 ', two trip circuits with contactors 3 and 3', whose power contacts 33 and 33 'turn pump motors on and off, two signal panels 6 and 6' with optical and acoustic signals, and a safe voltage source to power the monitoring and signaling circuits, formed by a safety conversion transformer 8.

Usměrnění střídavého napětí pro stejnosměrná relé je prováděno polovodičovými usměrňovači 2 a 9'. Zařízení je dále vybaveno hlavním vypínačem T_ a dvojicí třípólových tahových spínačů 4 a 4 ', které umožňují ruční ovládání motorů čerpadel 10 a 10', připojených k zařízení přes jističe a spínače 5 a 5'.AC voltage rectification for DC relays is provided by semiconductor rectifiers 2 and 9 '. The device is further equipped with a main switch T and a pair of three-pole pull switches 4 and 4 'which allow manual control of the motors of the pumps 10 and 10' connected to the device via circuit breakers and switches 5 and 5 '.

Jednotlivé obvody zařízení jsou jištěny pojistkami 101, 102, 103, 104 a 104'. Jako tlakových průchodek pro nastavitelné sondy automatických vodoznaků je použito neodrušených zapalovacích svíček automobilových motorů, na jejichž vnitřní elektrody jsou navařeny kovové tyčinky, které se v provozu zkracují na příslušné délky k vytvoření požadovaného rozmezí úrovňových hladin vody v kotlích..The individual circuits of the device are protected by fuses 101, 102, 103, 104 and 104 '. As pressure bushings for adjustable probes of automatic watermarks are used undisturbed spark plugs of automotive engines, on whose internal electrodes are welded metal rods, which in operation shorten to appropriate lengths to create the desired range of water levels in boilers.

Na obr. 2 je zobrazen vodoznak se sondami 201, 202 a 203.Fig. 2 shows a watermark with probes 201, 202 and 203.

Zařízení pro automatické doplňování vody do kotlů ústředního vytápění pracuje takto: Poklesne-li hladina vody v kotli tak, že v automatickém vodoznaku ztratí kontakt se sondou 12, přeruší se obvod napájení vinutí cívky citlivého relé 2, kotva relé odpadne a klidovými doteky 21 se připojí napájení na vinutí cívky stykače 3^, který sepne a silovými kontakty 33 přivede napájení motoru čerpadla 10, které začne doplňovat vodu do kotle.The automatic water make-up system for central heating boilers works as follows: If the water level in the boiler drops by losing contact with probe 12 in the automatic watermark, the coil winding circuit of the sensitive relay 2 is interrupted, the relay anchor drops off and a power supply to the coil winding of the contactor 3, which closes and energizes the pump motor 10 with power contacts 33, which starts to add water to the boiler.

••

Hladina vody začne stoupat, ale vzhledem k tomu, že rozpojenými klidovými doteky 31 stykače 2 3^e donda 12 odpojena od vinutí cívky relé 2, čerpání ustane až když hladina vody dosáhne úrovně doteku se sondou 11, připojenou k vinutí cívky relé 2 přímo. Tím je opět uzavřen obvod napájení vinutí cívky relé 2, přeložením kotvy tohoto relé se rozpojením klidových doteků 21 přeruší napájení pro cívku stykače 3_, který rozpojením kontaktů 33 odpojí napájení pro motor čerpadla a sepnutím klidových doteků 31 připojí opět sondu 12 k vinutí cívky relé 2, což zaručuje, že k přerušení napájení vinutí cívky hlídacího relé 2 a novému čerpání nedojde při poklesu hladiny vody pod úroveň kontaktu se sondou 11, ale až když hladina vody ztratí kontakt se sondou 12.The water level starts to rise, but since the disconnected rest contacts 31 of the contactor 23 ^{and the} probe 12 are disconnected from the coil winding of the relay 2, the pumping stops only when the water level reaches the level of contact with the probe 11 connected directly to the coil winding. The circuit of the coil winding of the relay coil 2 is closed again, interrupting the relay armature with the disconnection of the rest contacts 21 interrupts the power supply for the contactor coil 3, which disconnects the power supply to the pump motor by opening the contacts 33. , which ensures that the interruption of the coil winding of the monitoring relay 2 and re-pumping is not achieved when the water level drops below the level of contact with the probe 11, but only when the water level loses contact with the probe 12.

Po dobu trvání přerušení napájení v obvodu vinutí cívky hlídacího relé 2 je prostřednictvím pomocných doteků 32 stykače 2 připojeno napájení na signalizační panel 6 s optickou návěští, indikovanou žárovkou a akustickou návěští, zajištovanou zvonkem nebo bzučákem.For the duration of the power supply interruption in the coil winding circuit of the monitoring relay 2, the auxiliary contacts 32 of the contactor 2 supply power to the signaling panel 6 with an optical label indicated by a bulb and an acoustic label provided by a bell or buzzer.

Akustickou návěšt iňožno přerušit vypínačem umístěným přímo na signalizačním panelu. Ruční spouštění motoru čerpadla umožňuje třípólový spínač £, zapojený paralelně k silovým kontaktům 33 stykače 3LThe acoustic signal can also be interrupted by a switch located directly on the signaling panel. Manual starting of the pump motor is enabled by a three-pole switch 8, connected in parallel to the power contacts 33 of the contactor 3L

Claims

Automatic water make-up device for central heating boilers, suitable for controlling pump motors and electric valves, characterized in that an automatic watermark (1) consisting of a pair of adjustable probes (11, 12) erasing upper and lower water levels and a counter-probe / 13), formed by the metal body of the watermark, is mounted parallel to the existing optical watermark and connected in series with the coil winding of the watch relay (2), via a rectifier member (9), the upper level probe (11) being connected directly and the lower level probe ( 12 / via auxiliary rest contacts (31) of contactors (3), whose power contacts (33), bridged by a three-pole manual switch (4), are connected in the pump motor power circuit and whose auxiliary contact points (32) are connected in the power circuit signaling panel / 6 /.