Метрологічне забезпечення сертифікаційних випробувань газових опалювальних котлів

Тип работы:
Дипломная
Предмет:
Производство и технологии


Узнать стоимость

Детальная информация о работе

Выдержка из работы

ЗМІСТ

Вступ

1. Аналіз параметрів безпеки системи опалювання приміщень

1.1 Особливості побудови опалювальних систем з водяним контуром

1.2 Елементи опалювальної системи

1.3 Газогорілочні пристрої

1.4 Основи роботи побутових опалювальних апаратів з водяним контуром малої потужності

2. Вимоги стандарту на проведення сертифікаційних випробувань газових опалювальних апаратів з водянім контуром

2.1 Умови проведення випробувань

2.2 Контроль шкідливих речовин в продуктах згорання газу

2.3 Визначення потужності і коефіцієнта корисної дії

2.4 Вимірювання температури газів, що йдуть

2.5 Вимірювання температури поверхонь

2.6 Аналіз вимог і пропозицій про введення змін до ДСТУ 2205−93

3. Вибір засобів вимірювальної техніки

3.1 Вибір газоаналізатора

3.2 Вибір приладів для виміру температури

4. Обробка результатів вимірювань і видача протоколу випробувань

4.1 Обробка результатів виміру

5 Охорона праці та навколишнього середовища

5.1 Загальні питання охорони праці і навколишнього середовища

5.2 Виробнича санітарія

5.3 Освітлення виробничого приміщення

5.4 Шум

5.5 Рівень вібрації

5.6 Засоби безпеки

5.7 Пожежна безпека

5.8 Охорона навколишнього середовища

6. Техніко-економічне обґрунтування науково-дослідної роботи

6.1 Мета та призначення

6.2 Дослідження й аналіз ринків збуту

6.3 Технічна підготовка розробки

6.4 Розрахунок собівартості

6.5 Оцінка економічної ефективності

7. Цивільна оборона

Заключення

Список джерел інформації

ВСТУП

Повсюдне використання природного газу в народному господарстві як сировини, технологічного і енергетичного палива обумовлено рядом техніко-економічних чинників, основними з яких є універсальність, а також теплотехнічні і експлуатаційні властивості.

Широке застосування газове паливо одержало в комунально-побутовому секторі народного господарстві, а оскільки впорядкування і комфорт населення визначають загальний рівень розвитку країни, то якісне опалювання визначатиме рівень життя.

Близько трьох чвертей теплоти проводиться централізованими джерелами: промисловими і опалювальними котельними тепловою потужністю більше 23МВт. Решта частини споживачів забезпечується від децентралізованих джерел: квартальних і дрібних промислових котельних тепловою потужністю менше 23МВт, а також опалювальних печей.

При нещільній забудові житлових кварталів і в районах з малоповерховими будівлями пристрій централізованих систем опалювання економічно не виправдано, оскільки вимагає значних витрат засобів і особливо металовкладень в теплові мережі і внутрішньо будинкове устаткування. Побудова малих котельних є не завжди можливою, унаслідок розрізненості мешканців, і несплати окремими суб'єктами платежів по опалюванню. У такому житловому фонді найбільш прийнятні системи квартирного газового опалювання, розраховані на одну квартиру або будинок. Вони експлуатуються самим населенням. Часто системи квартирного опалювання забезпечують також гаряче водопостачання квартири.

Апарати, що випускаються промисловістю, опалювальні газові з водяним контуром (АОГВ) відповідають вимогам стандартів по коефіцієнту корисної дії (ККД) і змісту оксидів вуглецю в продуктах згорання, а також обладнані елементами автоматизації і комфорту, що забезпечує їх зручність при експлуатації і можливість регулювання самим споживачем.

Крім тепла, що віддається на обігрів приміщення, спалюваний газ несе в собі велику небезпеку у вигляді продуктів згорання, тому одним з найважливіших обов’язків держави є контроль токсичності продуктів згорання і захист навколишнього середовища, а також здоров’я громадян. Слід мати на увазі, що крім звичайних методів боротьби з токсичними викидами важливим засобом охорони навколишнього середовища є енергозбереження, при цьому досягається зниження шкідливих викидів пропорційно кількості збереженого газу, тому контроль ККД бути обов’язковою вимогою при проведенні перевірки опалювальних апаратів.

На забезпечення безпеки при експлуатації направлено ряд заходів, одним з яких є проведення обов’язкової сертифікації апаратів опалювальних газових з водяним контуром.

Правильність, якість проведення випробувань, з метою визначення придатності АОГВ для використання, залежить від людського чинника.

Тому в дипломному проекті оцінюються умови праці на робочому місці, визначається ступінь безпеки і комфорту.

Вибір заходів, який направлений на оптимізацію умов, при проведенні випробування, не повинен впливати на результат вимірювання. Захист метролога при випробуваннях не повинен бути загрозою для споживача при експлуатації АОГВ, у разі отримання не вірних результатів.

Дипломна робота спрямована на те, щоб показати як здійснюються сертифікаційні випробування й розкриває наступні питання:

— аналіз параметрів системи опалювання приміщень;

— вимоги до газових опалювальних апаратів при проведенні сертифікації;

— вибір методик і засобів вимірів, які необхідно буде задіяти;

— обробку результатів вимірів.

1. АНАЛІЗ ПАРАМЕТРІВ БЕЗПЕКИ системИ оПАЛЕННЯ пРИМІЩЕННЯ

1.1 Особливості побудови опалювальних систем з водяним контуром

Опалювальні системи бувають відкритого і закритого типа [1].

Опалювальні системи відкритого типа обладнуються розширювальним бачком, що з'єднується з атмосферою. Такі системи опалювання працюють з природною циркуляцією води, за рахунок різниці щільності нагрітої і охолодженої води. Обов’язковою умовою для роботи таких систем є:

— розташування розширювального бачка в самій верхній частині системи;

— наявність ухилів в подаючій вітці в напрямі від опалювального апарату до радіаторів (або нагрівальним приладам) і зворотної магістралі від радіаторів до опалювального апарату, як показано на рисунку 1. 1;

— величина ухилу повинна бути не менше 1: 100 (10 мм на 1 м);

— центр нагріву (тобто центр теплообмінника котла) повинен розташову-ватися якнайнижче щодо центрів охолоджування (тобто радіаторів).

1 — воронка; 2 — відкритий розширювальний бачок; 3 — водопровід;

4 — опалювальний прилад; 5 — вентиль; 6 — спусковий вентиль; 7 — апарат;

8 — переливна лінія; 9 — грязевик.

Рисунок1.1 — Опалювальна система відкритого типа

У опалювальних системах закритого типа компенсатор температурного розширення теплоносія (води), так званий розширювальний бачок виконаний у вигляді герметичного мембранного бака. Оскільки при підвищенні температури в таких системах відбувається збільшення тиску, то обов’язковим елементом є так звана «група безпеки». До складу групи входить запобіжний клапан, клапан для підбурювання з системи повітря і манометр для контролю поточного тиску в системі [2]. Такі системи виконуються, як правило, з примусовою циркуляцією, для чого в їх склад включається циркуляційний насос. Зразкова гідравлічна схема такої системи приведена на рисунку 1.2.

1 — герметичний розширювальний бачок; 2 — циркуляційний насос;

3 — водопровід; 4 — опалювальний прилад; 5 — вентиль для заливки теплоносія (води); 6 — спусковий вентиль; 7 — апарат; 8 — блок безпеки, що складається із запобіжного клапана, манометра, клапана для підбурювання повітря з системи; 9 — грязевик або фільтр.

Рисунок 1.2 — Опалювальна система закритого типа

1.2 Елементи опалювальної системи

1.2.1 Розширювальні бачки

Розширювальні баки бувають відкриті, такі, що сполучаються з атмосферою і закриті (герметичні), такі, що знаходяться під змінним надмірним тиском.

Основне призначення розширювального бака — прийом надлишку об'єму води в системі, що утворюється при її нагріванні за рахунок температурного розширення. Крім того, бак призначений для заповнення спаду води в системі при невеликому витоку і при пониженні її температури. Відкриті розширювальні бачки можуть бути виконані таким чином, що дозволяє їм виконувати функції повітрявіддільника і повітрявідвідника. Відкриті розширювальні баки з іншого боку громіздкі, вимагають постійного контролю рівня води, оскільки з часом частина води випаровується. Крім того, процес відведення повітря в таких баках обернен. У них виділяється повітря у вигляді бульбашок, проте при цьому відбувається зворотний процес розчинення повітря на молекулярному рівні. Тому системи з відкритими розширювальними бачками сильніше схильні до корозії [3].

Закриті розширювальні баки позбавлені цих недоліків. Проте об'єм їх для одних і тих же систем опалювання перевищує об'єм відкритих розширювальних баків із-за обмеження максимального тиску в системі.

1.2.2 Повітрявіддільники і повітрявідвідники або клапани для підбурювання повітря

У системах водяного опалювання газові скупчення порушують циркуляцію теплоносія, викликають шум при роботі і корозію внутрішніх металевих поверхонь. Повітря в систему потрапляє різними шляхами: частково залишається у вільному стані при заповненні водою; підсмоктується в процесі експлуатації, особливо в неправильно спроектованих і змонтованих системах; вноситься водою при заповненні в розчиненому вигляді. У системах з деаерірованною водою з’являється водень з домішкою інших газів у вільному вигляді. Кількість повітря, що залишається в системі після заповнення не піддається обліку. Проте, в правильно спроектованих системах опалювання все вільне повітря самостійно віддаляється протягом декількох днів експлуатації [4].

1.2.3 Запобіжні клапани

Запобіжні клапани є обов’язковим елементом закритих опалювальних систем. Тиск спрацьовування клапана не повинен перевищувати максимально допустимого тиску для всіх елементів системи. У ряді випадків запобіжні клапана суміщені з автоматичним повітрявідвідником і манометром. Такі елементи називаються «групою безпеки».

1.3 Газопальникові пристрої

Топка — це об'єм, де відбувається спалювання газу [5].

За принципом роботи топки можна розділити на два типи:

— топка відкритого типа (з виведенням продуктів згорання через димар). Особливістю топки, як відкритого, так і закритого типа, є те, що з усіх боків вона закрита водяною сорочкою, що підвищує ефективність передачі тепла від згорілого газу до теплоносія;

— топка закритого типа (з виведенням продуктів згорання через стіну).

Топки або камери згорання закритого типа можуть бути з примусовою вентиляцією і природної. У камерах з примусовою вентиляцією для видалення продуктів згорання встановлюються так звані димососи (електричні вентилятори). АОГВ із закритою камерою згорання можуть бути виконані з природною вентиляцією. У таких апаратах повітря для горіння береться не з приміщення, де він встановлений, а зовні приміщення. Підведення повітря для горіння і відведення продуктів згорання здійснюється по горизонтальних каналах через отвір в зовнішній стіні будівлі. Канали виконуються, як правило, у вигляді коаксіально розташованих труб (труба в трубі).

Схема установки апарату із закритою камерою згорання з природним видаленням продуктів згорання через стіну показано на рисунку 1.3.

В більшості випадків, нестійка робота таких АОГВ обумовлена згасанням або нестійким горінням пілотного пальника через нестачу повітря.

Іншим недоліком таких апаратів є погана якість спалювання газу через нестачу повітря в зоні первинного змішення газу в основному пальнику. Тому важливим моментом при проведення сертифікаційних випробувань є перевірка «якості» горіння, а саме проведення випробувань, направлених на виявлення стійкості горіння пілотного пальника, і випробування за визначенням продуктів згорання газу і ККД апарату, оскільки саме на ці характеристики впливають вищевказані недоліки.

Рисунок 1.3 — Схема установки аппарата з закритою камерою згоряння

В даний час розроблені АОГВ, позбавлені цих недоліків. Стійкість роботи забезпечується за рахунок правильного розташування пілотного пальника у вхідному повітряному потоці, а також підведенням повітря для первинного змішення. Так само в цих моделях вдало розв’язується завдання виключення залежності роботи газопальникового пристрою від сили і напряму вітру зовні будівлі за рахунок використання щілистого повітрязахисного пристрою (дефлектора). У такій конструкції будь-який напрям вітру перетвориться системою пластинчастих відбивачів в потік, перпендикулярний вихідному патрубку продуктів згорання. Такий потік завжди створюватиме розрядку на виході патрубка, тим самим підсилюючи вентиляцію топки.

Існує два основні способи запалення пальників, які реалізовані в блоках автоматики безпеки і регулювання:

— від гніту пілотного пальника, що постійно горить (так звані газопальникові пристрої з вічним полум’ям). У таких пристроях газ витрачається постійно, оскільки постійно горить пілотний пальник. Величина витрати визначається потужністю пілотного пальника;

— пальники з прямим розпаленням. У таких пристроях розпалення здійснюється від іскри, що формується спеціальним пристроєм. Пряме розпалення використовується в енергозалежних котлах. Такий спосіб дозволяє скоротити витрату газу за рахунок того, що відсутнє пілотний пальник, що постійно горить. Проте пристрій набагато складніший, оскільки потрібен спеціальний пристрій, що управляє, для організації правильного розпалення.

Незалежно від способу, виробника і типу автоматики, вона повинна забезпечити виконання наступних функцій безпеки [3, 6]:

а) відключення подачі газу при припиненні надходження газу (при згасанні пілотного пальника);

б) відключення подачі газу за відсутності тяги (якщо тяга відсутня більш ніж 10с — відключення повинне відбутися за час не більше 1 хвилини);

в) відключення подачі газу при зниженні тиску газу нижче за нижню межу стійкого горіння основного і пілотного пальника.

Крім того, автоматика повинна забезпечувати:

— можливість уручну відключити подачу газу;

— можливість включати і відключати подачу газу на основний пальник залежно від температури теплоносія.

Перевірка цих функціональних вимог обов’язкова, оскільки є однією з основоположних у безпеці для споживача при експлуатації АОГВ.

Одним з найважливіших елементів автоматики є газовий клапан.

Будь-який клапан, розрахований на роботу в газогопалаючому пристрої з пілотним пальником складається з (рисунок 1. 4):

— замочного (що відсікає або блокуючого захисного) електромагнітного клапана 1, утримуваного у відкритому стані дією електрорухомої сили (ЕРС), виробляємою термопарою 2, що знаходиться в полум'ї, палаючої пілотної горілки 3;

— регулюючого клапана 4, забезпечуючого подачу газу на основний пальник 5.

Залежно від способу управління регулюючим клапаном вони підрозділяються на незалежні і енергозалежні. Управління регулюючим клапаном може здійснюватися від вбудованого в клапан сильфона 6 з термочутливою рідиною, в якості якої часто використовується гас. Для підключення сильфона до місця, де необхідно контролювати температуру, використовується термобалон 7 з капіляром 8.

Рисунок 1.4 — Устрій газового клапану

Такі клапани не вимагають підключення до електромережі, тому вони вважаються незалежними [7]. Клапани з вбудованою системою терморегулювання можуть забезпечити управління газопалаючими пристроями малої потужності, як правило, до 30 кВт (витрата газу до 3,5 м3/ч).

У пристроях більшої потужності як регулюючий клапан використовується електромагнітний клапан 9. Для управління таким клапаном додатково необхідний термостат з електричним контактом, через який подається напруга включення електромагнітного клапана. Для роботи такого клапана обов’язкова наявність джерела електрики. У випадку, якщо немає можливості використовувати побутову електромережу 220 В, 50Гц, як джерело електроенергії використовують так звані «мілівольтові генератори». Це такі джерела, які виробляють електричну енергію при нагріві. Мілівольтовий генератор представляє пристрій на зразок термопари, але що виробляє велику ЕРС. Наприклад, якщо термопара фірми SIT виробляє в навантаженому стані 17мВ, то мілівольтовий генератор в навантаженому стані виробляє напругу близько 220мВ. Як правило, такі генератори поміщають в полум’я пілотного пальника, що постійно горить. Електромагнітні клапани, що працюють від ЕРС таких генераторів, можна так само вважати незалежними, оскільки вони не вимагають підключення до зовнішньої мережі електропостачання.

Для спалювання газу використовують різні спалюючи пристрої. Розрізняють два основних типу газопалаючих пристроїв: атмосферні пальники і «вентилятори» або дут'єві пальники.

У дут'євих або «вентиляторних» пальниках [8], подача повітря для змішення проводиться за допомогою вентилятора. Суміш, що утворилася, як би задувається в топку. Як правило, з такими пальниками випускаються котли середньої і великої потужності (як правило, більше 60кВт), а також комбіновані котли для роботи на рідкому або газоподібному паливі.

Звичайно в АОГВ потужністю від 7кВт до 96кВт використовуються атмосферні пальники. У таких пальниках для ефективного спалювання газу підготовка суміші відбувається в два етапи.

На першому етапі відбувається первинне змішення газу з повітрям, як правило, в пропорції, недостатній для горіння.

На другому етапі відбувається остаточне змішення газу з повітрям і спалювання. Це відбувається при виході заздалегідь підготовленої суміші через щілини основного пальника (рисунок 1. 5).

1- основний пальник; 2 — форсунка; 3 — дифузор; 4 — циліндрова частина змішувача;

5 — конфузом; 6 — відбивач; 7 — повітря для первинного змішення (первинне повітря);

8 — повітря для вторинного змішення (вторинне повітря).

Рисунок 1.5 — Пристрій атмосферного пальника

У атмосферному пальнику для первинного змішення з повітрям і подачі суміші в основний пальник використовується тиск газу в магістралі. Змішення проводиться в ежекторі, в якому потік газу з форсунки захоплює з собою необхідну кількість повітря і захоплює його в основний пальник. Усередині пальника влаштовані спеціальні канали для ефективного змішення газу з повітрям. Вони представляють послідовно сполучені: конфузор (конічна трубка, що звужується до кінця), циліндрова ділянка і дифузор (конічна трубка, що розширюється до кінця). На виході такого каналу встановлюється відбивач для рівномірного розподілу всієї суміші по пальнику.

У конфузорі за рахунок великої швидкості потоку газу захоплюється первинне повітря і уволікається в циліндрову частину змішувача. На виході з циліндрової частини в дифузорі швидкість потоку починає зменшуватися за рахунок збільшення діаметру каналу. При цьому виникає турбулентний перебіг потоку, при якому відбувається рівномірне змішення газу з повітрям [9, 10]. На виході з дифузора суміш газу з повітрям ударяється о розсікач і рівномірно розподіляється за всім обсягом основного пальника.

В даний час великого поширення набули «мікрофакельні» або мікрощілисті пальники. Факельне поле таких пальників формується з вузьких щілин шириною (0,5… 0,65)мм. Креслення фрагмента факельного поля пальника виробництва фірми Polidoro показане на рисунку 1.6.

Рисунок 1.6 — Мікрощілинний пальник

Перевага таких пальників в тому, що вузька цівка заздалегідь підготовленої суміші за коротший проміжок часу або відстань по висоті змішується в необхідній пропорції для горіння. Тому язички полум’я таких пальників короткі і розподіл їх по всій поверхні більш рівномірний [11]. Корпус таких пальників виготовляється з жароміцної неіржавіючої сталі, робоча температура яких складає (550 — 600)0С. Провідним виробником таких пальників є італійські фірми Polidoro і Worgas.

1.4 Основи роботи апаратів опалювальних газових з водяним контуром малої потужності («побутових»)

АОГВ малої потужності по схемі установки в будинках поділяються на:

— підлогові АОГВ;

— настінні АОГВ.

Підлогові АОГВ можуть працювати в будь-якій системі опалювання з температурою теплоносія до 850С. Широкий ряд моделей по тепловій потужності від 7кВт до 96кВт, дозволяє зробити оптимальний вибір АОГВ для квартири, приватного будинку або виробничої споруди. Каскадне включення декількох апаратів дозволяє обладнати топкові 200кВт.

Апарати з робочим тиском до 0,07МПа (0,7кгс/см2) добре зарекомендували себе в недорогих системах опалювання з відкритим розширювальним бачком.

Апарати з робочим тиском до 0,3МПа (3,0кгс/см2) успішно працюють в системах опалювання з герметичним розширювальним бачком і циркуляційним насосом. Моделі з додатковим контуром нагріву води дозволяють забезпечити споживачів гарячою водою. У будинках, де немає димаря, проблему з теплом допомагає вирішити модель з відведенням продуктів згорання через зовнішню стіну типу «Парапет». Дані моделі не вимагають вертикального відособленого димаря. Апарати працюють на природному газі по ГОСТ 5542–87 з номінальним надмірним тиском 1274Па (130мм. рт. ст.). АОГВ стійко працюють при підключенні до системи побутового газопостачання навіть при коливаннях тиску газу.

Енергонезалежні моделі АОГВ не вимагають підключення до електричної мережі і можуть встановлюватися там, де повністю відсутнє електропостачання.

Високий ККД АОГВ досягається спеціальною конструкцією теплообмінника, виконаного з труб [12]. Тепло від згорілих газів повністю передається опалювальній воді за рахунок рівномірного обтікання всієї поверхні, що нагрівається. Використання «турбулізаторов» — завіхрювачей згорілого газу, істотно збільшує теплопередачу. Максимальна кількість тепла виходить, завдяки оптимальному змішуванню газу з повітрям в пальнику.

Рівномірність щілин в конструкції пальників обумовлює розподіл полум’я за всією площею топкового простору, забезпечуючи його ефективне використання. Таким чином, нагрівається тільки опалювальна вода, а зовнішня поверхня залишається холодною.

Правильно сконструйоване АОГВ не погіршує екологічну обстановку в приміщенні і навколо нього, оскільки пальник повинен забезпечувати повне спалювання газу з мінімальним викидом таких шкідливих для здоров’я речовин, як чадний газ і оксид азоту.

Достоїнства і недоліки конструкції легко виявляються при визначенні змісту продуктів згорання в газах, які йдуть, що визначає як можливість безпечної експлуатації, так і конкурентоспроможність даної моделі АОГВ.

Сучасний дизайн і компактне виконання дозволяє встановлювати його в квартирах, органічно вписуючи в існуючий інтер'єр.

У АОГВ з відведенням продуктів згорання через зовнішню стіну стійкість горіння при різних швидкостях повітря забезпечується системою витяжки труба в трубі і зовнішнім пластинчастим вітрозахисним пристроєм — дефлектором.

Пропажа тяги в димарі, припинення подачі газу або зниження його тиску не приведуть до аварійних ситуацій. Завдяки використанню автоматики управління і безпеки, АОГВ може працювати без нагляду.

Сталевий зварний трубчастий теплообмінник виготовлений із сталі завтовшки три міліметри. У конструкції теплообмінника використовуються цільні, а не зварні труби, що повністю виключає можливість утворення течі усередині труби. Зварні шви виконуються на сучасному зварювальному устаткуванні з післяопераційною системою контролю якості.

У моделях з чавунним теплообмінником використовується секційні теплообмінники. Не дивлячись на тонкостінність, дані теплообмінники володіють великою міцністю.

На міцність теплообмінники перевіряються тиском 150% від максимального робочого тиску [3].

Іншим важливим елементом є пальник, виконаний з жароміцної неіржавіючої сталі.

Поверхня апарату покрита ударостійкою, стійкою до різних дій, порошковою фарбою, що легко миється.

Розглянемо відмітні характеристики різних конструкцій:

1. Теплообмінник.

Зварний теплообмінник:

— однакове використання всієї поверхні, що нагрівається;

— охоплення топкової камери з усіх боків водяною сорочкою;

— відсутність внутрішніх зварних швів за рахунок використання цільнотянутих труб (всі зварні шви зовнішні), що дозволяє відновлювати теплообмінник при виникненні течі;

— наявність турбулізаторів в газових каналах для підвищення ефективності тепловіддачі.

Чавунний теплообмінник:

— максимальна поверхня теплопередачі за рахунок тонкостінного, високоміцного литва;

— довговічність через відсутність корозії;

— ущільнення між секціями за допомогою термостійких силіконових ущільнювачів (кілець) повністю виключає можливість появи течі із-за деформацій, викликаних перепадами температури.

2. Кількість контурів.

Апарати опалювальні можна розділити на одноконтурні і двухконтурні (один — для опалювання, другий — для гарячого водопостачання).

Можлива організація двоконтурної схеми з використанням енергозалежних котлів без другого контуру. У таких схемах нагрів води для побутових потреб здійснюється в бойлері.

3. Необхідність підключення до електромережі.

Незалежні моделі не вимагають підключення до електромережі. Для апаратів малої потужності використовуються регулюючі газові клапани з вбудованим капілярним регулятором. У таких регуляторах закриття клапана проводиться за рахунок розширення рідини в капілярі, яка, розсовуючи сильфон, впливає на клапан. Для моделей великої потужності (понад 30кВт) використовуються електрокеровані клапани. У таких конструкціях для управління клапаном використовуються мілівольтові генератори, які встановлюються в полум’я від пілотного пальника. Нагріваючись, такі генератори виробляють ЕРС для управління електроклапаном.

Енергозалежні моделі використовують електрокеровані клапани.

Для того, щоб такий апарат працював, необхідно його підключити до електромережі. Всі апарати з примусовою циркуляцією теплоносія (тобто з циркуляційним насосом) — енергозалежні.

При використанні енергозалежних АОГВ можна організувати двоконтурну систему опалювання. Схема управління АОГВ передбачає підключення додаткового циркуляційного насоса контура гарячого водопостачання (ГВС), що забезпечує циркуляцію води через теплообмінник бойлера непрямого нагріву, і термостата бойлера непрямого нагріву. Це означає, що якщо температура води в бойлері знизиться нижче заданою на термостаті бойлера, то АОГВ включиться (або перемкнеться) на нагрів води в бойлері, не залежно від стану системи опалювання. Приклади реалізації двохконтурної системи опалювання з використанням АОГВ представлені на рисунках 1.7 і 1. 8

1 — АОГВ; 2 — бойлер непрямого нагріву; 3 — циркуляційний насос системи опалювання;

4 — циркуляційний насос системи ГВС; 5 — запобіжний клапан системи опалювання; 6 — запобіжний клапан системи ГВС; 7 — розширювальний бак системи опалювання;

8 — розширювальний бак системи ГВС; 9 — зворотний клапан системи опалювання; 10 — зворотний клапан системи ГВС; 11 — кран доливу води в систему опалювання; 12 — кран зливу води з бойлера; 13 — автоматичний воздуховідбірник; 14 — манометр; 15 — кран бай паса; 16 — кран зливу води з системи опалювання; 17 — радіатори опалювання.

Рисунок 1.7 — Приклад підключення АОГВ до опалювальної системи (варіант 1)

Перевагою настінних моделей АОГВ малої потужності є наявність вбудованих елементів, які не потрібно докуповувати і встановлювати окремо. До ним відноситься насос, розширювальний бак і група безпеки, що включає запобіжний клапан, автоматичний воздуховідвідник і манометр.

У конструкцію котла входять: проточний мідний теплообмінник (на опалювання), мікрофакельний атмосферний пальник з неіржавіючої сталі, а також мембранний розширювальний бак, циркуляційний насос і запобіжний клапан на 0,3МПа. Газова автоматика казана проводить автоматичне регулювання потужності залежно від потреби

1 — АОГВ, 2 — бойлер непрямого нагріву, 3 — циркуляційний насос системи опалювання,

4 — циркуляційний насос системи ГВС, 5 — запобіжний клапан системи опалювання,

6 — запобіжний клапан системи ГВС, 7 — розширювальний бак системи опалювання,

8 — розширювальний бак системи ГВС, 9 — зворотний клапан системи опалювання,

10 — зворотний клапан системи ГВС, 11 — кран поповнення води в систему опалювання,

12 — кран зливу води з бойлера, 13 — автоматичний воздуховідвідника, 14 — манометр, 15 — кран бай паса, 16 — кран зливу води з системи опалювання, 17 — радіатори опалювання.

Рисунок 1.8 — Приклад підключення АОГВ до опалювальної системи (варіант2)

У опалювальному апараті встановлений датчик тяги, який відключає надходження газу при порушенні тяги.

Конструкція зображена на рисунку 1. 9, в яку входять далі перераховані елементи:

— мідний пластинчастий теплообмінник 1. На вхідному патрубку тепло-обмінника встановлений запобіжний термостат 12, що запобігає перегріву теплообмінника;

Рисунок 1.9 — Настінний АОГВ

— ?топкова камера 2, покрита зсередини високотемпературною термоізо-ляцією;

— ?пластинчастий основний пальник 3. Факелообразуючі частини пальни-ка виконані з жароміцної неіржавіючої сталі. На передній частині розміщений пілотний пальник 4;

— ?багатофункціональний газовий клапан 5. На клапані встановлений п'єзоелектричний запальник 6. Багатофункціональний газовий клапан дозволяє:

— відключать як основну, так і пілотну пальники — кнопка, що управляє, в положенні «точка»;

— запалювати пілотний пальник — кнопка, що управляє, в положенні «іскра»;

— включити апарат в роботу.

При натисненні п'єзозапальника 6 виникає іскра для запалення пілотного пальника 4;

— циркуляційний насос 7, що забезпечує примусову циркуляцію тепло-носія;

— запобіжний клапан 8, необхідний для запобігання перевищенню тиску понад 3 bar у разі виникнення аварійної обстановки;

— автоматичний воздуховідвідник 9, призначений для автоматичного відведення повітряних включень з теплоносія;

— герметичний розширювальний бак 10, призначений для компенсації збільшення об'єму води при нагріванні в герметичних системах опалювання;

— ?колектор продуктів згорання 11 закінчується горловиною продуктів згорання для приєднання димаря. Усередині колектора продуктів згорання 11 встановлений датчик відсутності тяги 13;

— зовнішній кожух складається з міцно закріпленої задньої стінки і знімної передньої кришки;

— електроустаткування.

Апарат підключається до мережі змінного струму напругою 220 ± 10 В, з частотою 50Гц, трижильним кабелем з вилкою, що має окремий заземляючий контакт. Вилка включається у відповідну штепсельну розетку, що виключає помилку підключення «фаза-нуля», тобто в розетці повинен бути спеціальний контакт, сполучений із захисним провідником живлячої мережі. Заземляючий провідник повинен бути доступним для огляду і перевірки опору [13]. Відстань від котла до розетки повинна бути в межах довжини шнура електроживлення (близько 1 м).

При перегріві води в апараті спрацьовує захисний термостат, блок газової автоматики відключається. Повернення термостата в початковий стан проводиться після падіння температури води.

При спрацьовуванні датчика тяги блок газової автоматики відключається. По мірі охолодження, датчик тяги повертається в початковий стан [3].

Захисний термостат і датчик тяги включені послідовно в ланцюг термопари, тому при спрацьовуванні одного з датчиків відбувається згасання пілотного і основного пальників і відключення подачі газу на апарат. Після усунення причин виникнення таких ситуацій потрібен повторний запуск апарату в роботу.

Мережевий запобіжник забезпечує захист електричної схеми від короткого замикання.

2. ВИМОГИ СТАНДАРТУ НА ПРОВЕДЕННЯ СЕРТИФІКАЦІЙНИХ ВИПРОБУВАНЬ ГАЗОВИХ ОПАЛЮВАЛЬНИХ АПАРАТІВ З ВОДЯНИМ КОНТУРОМ

2.1 Умови проведення випробувань

Проведення випробувань газових апаратів для цілей сертифікації скеровано на забезпечення безпеки при експлуатації споживачами перевіряємої продукції.

Головними вимогами, на які варто звернути увагу при проведенні випробувань АОГВ за ДСТУ 2205−93, є:

1. Перевірка безпеки:

— змісту оксидів вуглецю й азоту в продуктах згоряння;

— перевірка автоматики (спрацьовування захисту при відсутності тяги або загасанні полум’я основного пальника);

— електробезпечність;

— шум.

2. Функціональність (чи доцільно застосовувати даний АОГВ, якщо витрати газу набагато перевищують норми, установлені на виробіток даної кількості тепла):

— ККД;

— температура продуктів згоряння;

— дійсна теплова потужність.

Умови в яких слід проводити періодичні, типові і сертифікаційні випробування обігрівачів згідно з ДСТУ 2205−93 наведені в таблиці 2.1.

Всі випробування слід проводити при природній тязі з підключенням до патрубка для відводу продуктів згоряння висотою 1 м або при розрідженні у димоході 5,0Па.

Таблиця 2.1 — Умови проведення випробувань

Параметри

Значення

температура повітря в приміщенні, єС

20 ± 5

відносна вологість повітря в приміщенні, % не більше

80

швидкість руху повітря в приміщенні, м/с не більше

0,5

зміст диоксида вуглецю в повітрі приміщення, % не більше

20

Значення розрядження встановлене виходячи із принципу забезпечення максимальної функціональності, а саме при такому значенні досягається максимальне нагрівання теплообмінника газами, що йдуть.

2.2 контроль шкідливих речовин у продуктах згоряння газу

При спалюванні різних видів палива в АОГВ в атмосферу надходить значна кількість токсичних речовин, серед яких основні [14]:

— тверді частки (зола, пил, сажа);

— оксиди азотa (NO й NО2);

— оксиди сірки (SO2 й SO2);

— оксид вуглецю (СО);

— альдегіди (в основному НСНО);

— оксиди ванадію (V2О5);

— канцерогенні речовини.

2.2.1 Оксиди азоту

У ряді основних забруднювачів атмосферного повітря одне з головних місць займають оксиди азоту.

Зміст оксидів азоту визначає токсичність продуктів згоряння природного газу на (90−95) %.

Валовий викид оксидів азоту в атмосферне повітря в різних регіонах і містах становить (6−8)% загального викиду всіх шкідливих речовин, уступаючи лише викиду оксиду вуглецю, оксидів сірки й твердих часток. Однак, з обліком більш високої токсичності й активної участі у фотохімічних реакціях в атмосфері, оксиди азоту не уступають по своєму впливові таким забруднювачам, як оксиди сірки й тверді частки.

У зоні горіння газу утворюється монооксид азоту [15].

Розрізняють три механізми утворення оксидів азоту при спалюванні палива:

1. «Термічні» оксиди азоту утворюються в зоні горіння в результаті дисо-ціації молекул на атоми і радикалів і подальшого окислення молекул азоту. Провідну роль грає окислення молекулярного азоту атомарним киснем (механізм Я.Б. Зельдовіча) по обидві сторони від площини максимальних температур на ділянці. Для утворення «термічних» оксидів азоту характерні:

— сильна залежність від температури. (Основна кількість NО «тер-мічних» утворюються в зоні максимальних температур).

— вельми сильна залежність від коефіцієнта надлишку повітря (у області значень =1,0 — 1,15);

— утворення основних кількостей оксидів азоту на ділянці завдовжки від 0,1 до 0,3 довжини факела.

2. «Паливні» оксиди азоту утворюються з азотовмісних з'єднань палива при температурах (1000−1400)К на початковій ділянці факела.

3. «Швидкі» оксиди азоту утворюються в тій же кореневій частині факела в зоні порівняно низьких температур (при ламінарному горінні на відстані (0,2−0,5)мм від зовнішньої поверхні зони горіння). Це пояснюється скріпленням молекул азоту вуглеводневими радикалами (СН, СН2) в реакціях з дуже малими енергетичними витратами [3].

Для «швидких» і «паливних» оксидів азоту характерні наступні ознаки:

— слабка залежність виходу NO від температури;

— сильна залежність виходу NO від коефіцієнта надлишку повітря;

— локалізація процесу на початку горіння.

Оксид азоту, що утворився в топковій камері NО, поступає через димар в атмосферу. У енергетичних котлах перехід NO в NO2 практично не має місця. Проте, в малих топкових камерах, що працюють з великими надлишками повітря, при протіканні реакції догорання СО поблизу холодних поверхонь нагріву в зоні температур (900−1100)К утворюється істотна кількість пероксидного радикала НО2. У цих умовах має місце доокислення (3−10)% загальної кількості NO до NO2 пероксидним радикалом.

У зв’язку з тим, що більшість приладів і методів вимірювання грунтувалися на визначенні діоксиду азоту, з попереднім доокисленієм оксиду в діоксид, а це обумовлювало те, що до 1983р. встановлені норми гранично допустимої концентрації тільки на зміст NО2 у атмосферному повітрі, звичайно фіксувалася сума оксидів азоту в перерахунку на NО2 (NО + NО2= NОх). Тому норми, що регламентуються стандартами, приводяться в перерахунку на діоксид азоту. На жаль ГОСТ 2205–93, що формулює і предписує основні вимоги, що пред’являються до АОГВ, не встановлює гранично допустиму концентрація (ГДК) на діоксид азоту, унаслідок того, що апарати малої потужності мають відносно низьку температуру горіння і продуктів згорання, а значить передбачають неможливість утворення такої кількості викидів оксидів, яка б невідповідала еколотехнічним показникам на опалювальні апарати.

Проте останнім часом набуло широкого поширення застосування турбулезаторів в топковій камері, яке дозволяє досягти вищого ККД за рахунок довшої затримки потоків, що відходять, в топці (тим самим піднімається температура газів, що відходять, і росте кількість «термічних» оксидів), тому контроль оксидів азоту повинен стати одним з обов’язкових введень в діючий стандарт.

2.2.2 Оксиди сірки

До складу деяких газових родовищ, нафтових попутних і нафтозаводських газів входить сірководень — Н2S (в обсязі від 0,01% до 5%). У топковому процесі в окисній атмосфері сірка згоряє й переходить у сірчистий ангідрид — SO2. При змісті в димових газах кисню відбувається окислювання деякої частини SO2 в SO3, що при охолодженні нижче 300 °C починає взаємодіяти з парами води, утворючі пари сірчаної кислоти. При проведенні ряду експериментів установлено, що окислювання до SO3 здійснюється, головним чином, атомарним киснем. Тому на концентрацію SO3, крім термодинамічних факторів (концентрації й температури реагуючих речовин), впливає сукупність умов вигоряння й охолодження факела [16].

При придусі у факелі може утворитися також і сірководень.

Сірчисті з'єднання є сильнодіючими токсичними речовинами. Оксиди сірки й оксиди азоту в атмосферному повітрі переходять у сірчану й азотну кислоти і є основним джерелом кислотних дощів, що знижують урожайність.

2.2.3 Тверді частки

При спалюванні газового палива може утворюватися сажа, підвищений зміст якої можна легко виявити по кольорах газів на виході з димаря. При досить прозорому сірому кольорі газів, що йдуть, недогорання за рахунок сажі палива становить, звичайно, 0,2 ± 0,5%, а коли із труби йде щільний чорний дим, то недогорання становить більше 1%.

Утворення й ріст твердих часток залежить, насамперед, від наявності достатньої кількості окислювача в зоні горіння, а також способу і якості змішання палива з окислювачем (повітрям). Істотний вплив має состав і вид палива, спосіб його спалювання, обсяг і форма топки, теплонапруга, ступінь розпилювання, в’язкість.

Тверді частки потрапляючи в атмосферу у вигляді аерозолів, пилу й сажі відіграють роль ядер конденсації, що сприяють утворенню хмар, дощу й снігу.

При проведенні сертифікаційних випробувань, кількість сажі, що виділяється в атмосферу, не нормується й не перевіряється. Однак у ході експериментів, проведених лабораторією випробувально-сертифікаційного центра ВСЦ «Агрегат», було виявлено, що підвищений зміст сажі обумовлений неякісним процесом горіння газу й виражається в залишенні нальоту на елементах внутрішнього пальника (турболізаторах). Разом з виділенням сажі спостерігається підвищення змісту оксиду вуглецю. Тому в даній ситуації виявляється місце «вогнища» (наприклад, при проведенні 10 вимірів над всією площею топлення в трьох місцях праворуч, виявляється підвищене значення оксиду вуглецю), і при отриманому дозволі замовника розбирається обігрівач і встановлюється причина — у більшості випадків це забите або неякісне сопло основного пальника. Таким чином, установлюється негласний метод контролю сажі, що необхідний для забезпечення безпеки й здоров’я громадян, і виявляються причини неякісної роботи АОГВ, які може усунути замовник.

2.2.4 Оксид вуглецю й інші газоподібні продукти неповного згоряння палива

Однією з найбільш значних груп токсичних речовин, що попадають в атмосферне повітря, є продукти неповного згоряння палива: оксиди вуглецю (СО), альдегіди (головним чином, формальдегід), органічні кислоти й вуглеводні. У цій групі найбільше значення має оксид вуглецю [17].

Оксид вуглецю — високотоксична речовина. Уже при концентрації СО у повітрі порядку (0,01−0,02)% в обсязі при вдиханні протягом декількох годин можливе отруєння, а концентрація 0,2% (2,4 мг/м3) через 30 хвилин приводить до непритомного стану.

Оксид вуглецю вступає в реакцію з гемоглобіном крові, утворюючи карбоксигемоглобін (СО)НВ. До теперішнього часу звичайний зміст (СО)нв у жителів великих міст становить у некурящих (1,2−1,9)%, а в курящих в 2 рази більше.

Схема утворення й вигоряння СО при горінні вуглеводів має наступний характер: на початковій ділянці вигоряння вуглеводнів іде нагромадження оксиду вуглецю, а потім його окислювання по довжині камери згоряння. Так, при горінні метану у факелі й загальній довжині факела L=10Д (де Д — діаметр повітряного каналу) на відстані (0 — 2) Д — звичайно відбувається нагромадження СО від 0 до (2 — 3) %, а на наступній ділянці (2 — 10) Д поступове зниження концентрації до кінцевих значень (0,1−0,01)% залежно від досконалості організації процесу горіння.

Статистична обробка результатів окремих досліджень, проведених в США, показала, що опалювальні установки викидають в атмосферу в 20 разів більше оксиду вуглецю на одиницю тепла, чим промислові котельні, і в 50 разів більше, ніж електростанції. З’ясувалося, що при спалюванні вугілля викид оксиду вуглецю перевищує 2% від маси палива, а при спалюванні газу незначний. Проте, результати ряду інших досліджень [7, 8, 9], показують, що при горінні цих видів палива в «котлах малої продуктивності» (АОГВ) мають місце істотні концентрації оксиду вуглецю до (0,05… 0,1)%.

Згідно ДСТУ 2205−93 ГДК оксидів вуглецю в сухих нерозбавлених продуктах згорання складає 0,05% - на еталонному газі і 0,1% - на природному газі, що є досить лояльною вимогою, що пред’являється до АОГВ. Проте більшість апаратів, що випускаються і сертифікуються в Україні, мають граничні значення зазначених параметрів. Виробники задовольняються тим, що найближчим часом не передбачається введення в стандарт змін на дану вимогу та забувають, що підвищення конкурентоспроможності можливо тільки за рахунок застосування при конструюванні АОГВ принципу: «Якісне устаткування повинне бути безпечним. Виробник повинен піклуватися про здоров’я і зростаючі вимоги свого клієнта. Показники функціональності і безпеки АОГВ даної фірми повинні бути перевагою на ринку, а не елементом необхідності при сертифікації».

2.2.5 Визначення концентрації оксидів у продуктах згоряння газу

Обов’язковою умовою технічного вимірювання концентрації або визначення масового складу є показність проби.

Для цього необхідні її правильний відбір і відповідна підготовка: аналіз засобів вимірювання і вибір найбільш відповідного (по точності і конструктивності).

Вміст оксиду вуглецю в сухих нерозбавлених продуктах згорання слід визначати згідно ДСТУ 2205−93 при роботі АОГВ на номінальному тиску і перепаді температур води (25±5)єС. Температура води на вході повинна бути рівною (60±5)єС. Це вимірювання та всі інші при проведенні сертифікаційних випробувань необхідно проводити при розрядці в димарі (4+1)Па.

Значення розрядки встановлене, виходячи з принципу забезпечення максимальної функціональності, а саме при такому значенні досягається максимальний нагрів теплообмінника газами, що йдуть, а, отже, більший прогрів води при тій же кількості спалювання газу.

Проби відбиратимемо згідно п. 5.5.3 ДСТУ 2205−93 пробовідбірником діаметром 2 мм з кроком 10 мм по всій глибині патрубка (рисунок 2. 1)

А-А

10 мм

10 мм

Точки відбіру проб

Рисунок 2.1 — Відбір проб продуктів згорання газу в перетині патрубка

Оскільки вимірюємо концентрації речовин газу низького тиску, а саме концентрації оксиду вуглецю, то як спосіб відбору проб використовуватимемо періодичний відбір за допомогою поршневого насоса з примусовим управлінням клапанами [18].

Діаметр пробовідбірникової трубки вибраний з умови, що на вході пробовідбірного пристрою концентрація може змінюватися стрибкоподібно, тоді тимчасова зміна концентрації на виході буде функцією радіусу трубки.

У вимозі і методиці випробування стандарту немає точної вказівки місця відбору проби, лише мовиться, що пробовідбірник встановлюється на всю глибину патрубка. Ця умова є логічно обґрунтованою унаслідок перерахунку отриманих результатів на коефіцієнт розбавлення повітря рівний 1.

Розрахунок проводять по формулі [3]

СО=СОпрh, (2. 1)

де СОпр— вміст окислу вуглецю в продуктах згорання по даних аналізу проби, % за об'ємом.

Таким чином, дістають можливість проводити вимірювання в перетині патрубка на будь-якій зручній висоті, при цьому відмінності, одержані в результатах, усуваються при перерахунку на вміст оксиду вуглецю в сухих нерозбавлених продуктах згорання згідно формулі (2. 1).

Проте іноді виникає необхідність проведення випробувань АОГВ з розривом тяги. У такому разі виникає похибка, що вноситься за рахунок створення і не обліку додаткової притоки повітря через клапан, який знаходиться після теплообмінника у підстави патрубка.

В ході експерименту було встановлено, що значення СО варіювалося при повороті заслінки клапана і повному його перекритті. Таким чином, була вироблена модель проведення випробувань, яка передбачала:

— перекриття розриву тяги заслінкою або будь-яким іншим можливим способом і проведення випробувань на будь-якій висоті вертикального патрубка для відведення продуктів згорання;

— проведення випробування в перетині до розриву тяги (у разі потреби над теплообмінником).

2. 3 Визначення потужності і коефіцієнта корисної дії

Одними з функціональних показників АОГВ є номінальна теплова потужність і ККД.

Вимоги, що пред’являються ДСТУ 2205−93 до ККД, забезпечують необхідність побудови і реалізацію лише тих АОГВ, які можуть забезпечити ККД не менше 80%.

Ця вимога обгрунтована економічною невигодою спалювання газу в АОГВ з меншим ККД.

Номінальну теплову потужність N в кіловатах визначають при роботі апарату на номінальному тиску газу по формулі [3]

, (2. 2)

де B — годинна витрата газу, м3/ч;

Q — нижча теплота згорання газу, кДж/м3;

??- коефіцієнт корисної дії.

Годинну витрату газу B в кубічних метрах в годину слід обчислювати за формулою

, (2. 3)

де V0 — об'єм сухого газу, приведений до нормальних умов, м3;

— час, протягом якого вимірявся обсяг витраченого газу, год.

Об'єм сухого газу V0 в кубічних метрах, наведений до нормальних умов, розраховують по формулі:

, (2. 4)

де — обсяг газу, обмірюваний лічильником, м3;

— температура газу безпосередньо на виході з лічильника, єС;

— барометричний тиск у приміщенні лабораторії, Па;

— надлишковий тиск газу безпосередньо на виході з лічильника, Па.

Розрахунки по формулах (2. 2), (2. 3),(2. 4) роблять до трьох знаків після коми з наступним округленням до двох знаків.

ККД визначає яку кількість тепла, одержаного від спалювання газу буде передано теплоносію.

ККД визначають щодо нижчої теплоти згорання газу, тобто без урахування енергії води, що міститься в парах, що утворилися при спалюванні газу. Визначають ККД при роботі апарату на номінальній тепловій потужності при перепаді температур води на вході і виході з апарату (25±5)єС при вхідній температурі (60±5)єС. Вимірювання проводяться в сталому режимі, коли температура води на виході з апарату не змінюється більш ніж на 1єС за 5 хвилин.

Коефіцієнт корисної дії апаратів визначають по формулі [3]:

, (2. 5)

де — температура газів, що йдуть, у крапці відбору проб продуктів,ос;

— температура повітря, що надходить на горіння, ос;

— жаропродуктивність газу без обліку вологи повітря, рівна:

а) для природного газу 2010 ос;

б) для зрідженого углеводородного газу 2100 ос;

С', В', К — поправочні коефіцієнти;

h — коефіцієнт розведення продуктів згоряння, певний по змісту кисню в продуктах згоряння газу, обчислюють по формулі:

, (2. 6)

де O — зміст кисню в повітрі приміщення, % по обсязі;

O2пр— зміст кисню в продуктах згоряння за даними виміру, % по обсязі.

Допускається коефіцієнт розведення продуктів згоряння газу h визначати по змісту диоксида вуглецю в продуктах згоряння й розраховувати по формулі:

, (2. 7)

де СО2 max — максимальний зміст диоксида вуглецю в продуктах згоряння:

а) для природного газу 11,7% по об'єму;

б) для зрідженого углеводородного газу 14,0% по об'єму;

CO2пр — зміст диоксида вуглецю в продуктах згоряння, % по об'єму.

Значення коефіцієнтівС, К у залежності від температури газів, що відходять, повинні прийматися по таблиці 2.2.

Таблиця 2.2 — Значення коефіцієнтів С' і К

, ос

К

100

0,82

0,78

200

0,83

0,78

Значення коефіцієнта для природного газу дорівнює 0,81 та для зрідженого углеводородного газу 0,85.

При работі апарату в сталому режимі вимірюють наступні величини:

а) V- об'єм газу, м3, зміряний лічильником за час ?;

б) Vв— об'єм води тієї, що пройшла через контур опалювання, м3, зміряний лічильником за час;

в) t2— температура води на виході апарату, оС;

г) t1— температура води на вході апарату, оС;

д) tг— температура газу безпосередньо на виході газового лічильника, оС;

є) Pб— барометричний тиск в приміщенні лабораторії, Па;

ж) Pг— надмірний тиск газу безпосередньо на виході з лічильника, Па.

Під час вимірювань основний пальник повинен бути постійно включен.

Графічне зображення схеми підключення вимірювальних приладів приведене на рисунку 2.2.

Вибір приладів для вимірювання температури розглянутий в розділі 3.

1 — кран, 2 — термометр, 3 — лічильник газовий, 4 — мано вакуумметр,

5 — потенціометр, 6 — апарат, 7 — вентиль, 8 — манометр, 9 — ваги,

10 — судина для води, 11 — патрубок для відведення продуктів згорання,

12 — пробовідбірник, 13 — мікроманометр.

Рисунок 2.2 — Стенд для проведення випробування

2.4 Вимірювання температури газів, що йдуть

Одним з основних параметрів функціональності АОГВ є температура газів, що йдуть. Згідно вимогам ДСТУ 2205−93 температура продуктів згорання на виході апарату повинна бути не менше 110оС (рисунок 2. 3).

Дана вимога сформульована виходячи з міркувань:

— високий ККД досягається при повному згоранні газу, це можливо при правильній конструкції пальників, що в свою чергу забезпечує високу температуру горіння, отже високу температуру продуктів згорання (це величина є граничною нормою при якій може бути досягнутий ККД не менше 80%);

ПоказатьСвернуть
Заполнить форму текущей работой