SU1651039A2

SU1651039A2 - Газовый блок-кран дл автоматического управлени работой проточного водонагревател

Info

Publication number: SU1651039A2
Application number: SU894667810A
Authority: SU
Inventors: Валентин Васильевич Витюков; Михаил Михайлович Полунин; Николай Сафронович Семигорелов; Николай Николаевич Ильин
Original assignee: Одесский Инженерно-Строительный Институт; Донецкое Научно-Производственное Объединение "Газоаппарат"
Priority date: 1989-02-03
Filing date: 1989-02-03
Publication date: 1991-05-23

Abstract

Изобретение может быть использовано в проточных газовых водонагревател х дл гор чего водоснабжени . Цель изобретени - повышение быстродействи . Газовый блок-кран состоит из импульсной трубки 1 холодной воды, окруженной теплообменником 2, расположенным над пламенем .запальной горелки 3. Теплообменник 2 св зан через капилл р 4 с внутренним объемом сильфона 5, соединенного через шток с клапанами 6, верхний из которых выполнен со сжимаемой прокладкой 7, и через дополнительный шток и рычаг 3 с экраном 10, расположенным в зоне запальной горелки 3. 1 ил. е Ј

Description

Изобретение относится к области водогрейных приборов, может быть использовано для автоматического управления работой проточных водонагрева- $ телей и является усовершенствованием изобретения по авт.св. К* 1326841.

Целью изобретения является повышение быстродействия.

На чертеже изображен газовый ю блок-кран для автоматического управления работой проточного водонагревателя в положении Пропуск газа на запальную горелку открыт, на основную горелку закрыт, 15

Газовый блок-кран состоит из импульсной трубки 1 циркуляционной воды, окруженной теплообменником 2, расположенным над пламенем запальной горелки 3. Теплообменник 2 связан через 20 капилляр 4 с внутренним объемом сильфона 5. Сильфон соединен через шток с клапанами 6, верхний из которых выполнен со сжимаемой прокладкой, 7 и через дополнительный шток и рычаг 8* 25 расположенный на оси 9 вращения, с экраном 10, расположенным в зоне запальной горелки 3. СипьФон 5 находится внутри пробки 11 пробкового крана, связанного с ручкой 12 и щитком 13, прикрывающим смотровое окно кожуха 14 водонагревателя.

Блок-кран работает следующим образом.

При открывании запорной арматуры ' перед водоподогревателем импульсная трубка 1 заполняется водой, отобранной от общего потока поступающей в аппарат воды. К теплообменнику 2 подносится зажженная спичка (не показано), фреон, находящийся внутри теплообменника 2, вскипает и через капилляр 4 передает давление на сильфон 5, незакрепленная сторона которого смещается вниз и воздействует на клапаны. 6, которые открывают горелку и закрывают доступ газа на пвобку 11 пробкового крана, газ поступает на запальную горелку 3 и загорается от зажжейной спички. Поворотом ручки 12 пробкового крана открывается пробка 11 и одновременно щитком 13 перекрывается смотровое окно.

, При длительном отсутствии водо:разбора теплообменник 2 продолжает разогреваться пламенем' запальной $5 горелки 3, в начале этого процесса циркуляционная вода, находящаяся в трубке 1, имеет небольшую темпера туру, в результате свободного конвективного теплообмена отбирает часть тепла от теплообменника 2, однако постепенно температура ее увеличивается, следовательно, падает охлаждающая способность. Поступление тепла от запальной горелки 3 остается условно постоянным, в результате чего температура в теплообменнике 2 начинает расти (относительно начальной температуры данного процесса), следовательно, растет и давление в теплообменнике 2 относительно начального давления данного процесса, т.е. оно начинает превышает> необходимое давление 'в теплообменнике 2, достаточное для удержания верхнего клапана 6 в положении Пропуск газа на основную горелку закрыт. В результате верхний клапан 6, до этого только прикрывающий проход газа на основную горелку и едва прижимающий сжимаемую прокладку 7 к седлу клапана, начинает сжимать ее, смещаясь вниз и одновременно воздействуя через дополнительный шток на рычаг 8. Последний поворачивается на оси 9 вращения против часовой стрелки, смещает экран 10, который прикрывает теплообменник 2 от пламени запальной горелки 3, что приводит к уменьшению поступления тепла на теплообменник 2, т.е. к прекращению роста температуры и, соответственно, давления в теплообменнике 2. На некоторое время температура в теплообменнике 2 стабилизируется, причем в соответствии с описанной термоккнетикой_;чем больше температура в теплообменнике 2 превышает начальную температуру данного процесса, тем большую площадь теплообменника 2 перекрывает экран 10, следовательно, тем меньше тепла поступает на теплообменник 2, Так как блок-кран имеет некоторую инерционность, то по истечении времени тепла, поступающего на теплообменник 2, будет недостаточно для удержания стабильной температуры в теплообменнике 2, температура в нем начинает снижаться, однако скорость снижения температуры значительно меньше скорости ее повышения до стабилизации. В результате понижения температуры падает давление в теплообменнике 2. а значит, и в сильфоне 5, незакрепленная сторона его лвижется вверх, перемещая клапаны 6, верхний из которых начинает ⁵ 1651039 разжимать сжимаемую прокладку 7. Одновременно клапаны 6 через дополнительный шток и рычаг 8 перемещают экран 10, т.е. увеличивают площадь воздей- ₍ствия· пламени Запальной горелки 3 на теплообменник 2. В результате температура в теплообменнике 2 перестает уменьшаться, стабипизирчется, соответственно стабилизируется и давление в теплообменнике 2, вследствие чего незакрепленная сторона сильфона 5 останавливается, не разжав полностью сжимаемую прокладку. Так как процесс падения температуры происходит очень медленно по сравнению с процессом роста температуры, следовательно, ниже и инерционность,, поэтому обычно система стабилизируется полностью. Описанные действия позволяют предотвратить перегрев теплообменника 2, циркуляционной воды, находящейся в импульсной трубке 1, и самой импульсной трубки 1, но увеличить скорость охлаждения их при возникновении движения воды в трубке, это особо ощутимо при малых расходах за счет исключения периода времени, который раньше уходил на охлаждение .теплообменника 2 и узлов, с ним контактирующих, от температуры перегрева до температуры, достаточной для поддержания необходимого давления в теплообменнике 2, достаточного для удержания верхнего клапана 6 в положении Пропуск газа на основную горелку закрыт.

При открывании водоразборного крана возникает движение воды в трубке 1, при этом часть паров фреона в теплообменнике 2 конденсируется, что умень шает давление внутри сильфона 5, вследствие чего незакрепленная сторона его смещается вверх, устанавливая клапаны 6 в рабочее положение, при котором открывается через зазор меж ду сжимаемой прокладкой и седлом верхнего клапана 6 доступ газа к основной горелке. Одновременно, двигаясь вверх, клапан 6 через шток поворачивают вокруг оси 9 вращения по часовой стрелке рычаг 8, который полностью выводит экран 10 из зоны воздействия пламени запальной горелки 8 на теплообменник 2. '

При закрытии водоразборного крана прекращается движение воды через импульсную трубку 1, вследствие чего увеличивается объем испарившейся жид что позволяет значитель25·ствия пламени запальной горелки 3 на теплообменник 2, не дав верхнему клапану 6 открыть проход газа на основную горелку. После этого система обычно стабилизируется, пропуская на теплообменник 2 только то количество тепла, которое необходимо в данный момент для удержания клапанов 6 в положении Пропуск газа на основную горелку закрыт. Это позволяет не перегревать теплообменник 2 и его окружение, что увеличивает скорость их охлаждения особенно при внезапном погасании пламени запальной горелки 3, так как исключается период времени,' который раньше уходил на охлаждение теплообменника 2 и его окружения (которое влияет на охлаждение теплообменника 2) от температуры перегрева до температуры, достаточной для поддержания давления в теплообменнике 2 для удержания верхнего клапана 6 в положении Пропуск газа на основную горелку закрыт. Увеличение скорости охлаждения теплообменника 2 увеличивает скорость падения температуры в нем и, соответственно, давления, а от скорости падения давления в теплообменнике 2 зависит скорость движения незакрепленной стороны сильфона 5 и, следовательно, клапанов 6, а от скорости движения клапанов 6 зависит, насколько быстро открывается или закрывается проход газа, т.е. быстродействие.

кости в теплообменнике 2, давление внутри сильфона 5 увеличивается, в результате клапаны 6 занимают нижнее положение, и пропуск газа происходит только к запальной горелке. При длительном отсутствии водоразбора в соответствии с изложенной термокинетикой температура в теплообменнике 2 повышается, в результате повышается давление в нем и сильфоне 5, незакрепленная сторона его смещается вниз, сжимая через верхний клапан 6 сжимаемую прокладку 7 и через дополнительный шток и рычаг 8 перемещая экран 10 в зону воздействия пламени запальной горелки 3 на теплообменник 2, уменьшая площадь воздействия на него пламени запальной горелки. Если количества тепла, поступающего на теплообменник 2 недостаточно, то температура в теплообменнике 2 уменьшается и в соответствии с изложенным экран Ю увеличивает площадь воздей55

Ί

При внезапном погасании пламени запальной горелки 3 нагрев теплообменника 2 отсутствует и пары в теплообменнике конденсируются полностью, $ давление внутри сильфона 5 снижается до минимума., в результате чего клапаны 6 занимают крайнее верхнее положение и доступ газа на основную и запальную горелки прекращается. При этом щиток 13 не позволяет произвести розжиг до тех пор, пока он не буДет сдвинут ручкой 12 в крайнее леВое положение, т.е. в положение Кран закрыт.

При вскипании воды в основном теплообменнике уменьшается расход воды по импульсной трубке 1, при этом интенсивность отбора тепла от жидкости в теплообменнике 2 уменьшается, jq вследствие чего доступ газа на основную горелку в соответствии с изложенной термокинетикой прекращается.

При недостаточном расходе воды через импульсную трубку 1 интенсивность ²отвода теплоты от жидкости в теплообменнике 2 не позволяет открыть подачу газа на основную горелку, а позволяет только частично разжать сжимаемую прокладку 7 и, сместив экран 10, увели- 30 чить площадь воздействия пламени запальной горелки 3 на теплообменник 2.

При полном отсутствии циркуляционной воды не происходит отбора тепла ее путем свободного конвективного теплообмена, поэтому температура в теплообменнике 2 увеличивается, следовательно, сильфон 5 через верхний клапан 6 сжимает сжимаемую прокладку и, переместив экран 10, уменьшает площадь воздействия запальной горелки на теплообменник 2, что позволяет не допустить избыточное тепло на теплообменник 2.

При отсутствии тяги в дымоходе гасится запальная горелка, при этом давление внутри сильфона 5 падает, вследствие чего закрывается доступ газа на основную и запальную горелки.

Claims

Форм ул а изобретения Газовый блок-кран для автоматического управления работой проточного водонагревателя по авт.св. № 1326841, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия, он содержит экран, рычаг и дополнительный шток, причем экран связан через рычаг и дополнительный шток с нижним клапаном блок-крана, а прокладка верхнего клапана выполнена сжимаемой.