Газовые приборы и их установка

Природный газ используют в различных бытовых приборах — газовых плитах, газоводонагревателях (проточных и емкостных), газовоздухонагревателях, котлах, печах, каминах и т. п. Для бытовых приборов, работающих на природном газе, номинальное давление Р, измеряемое у места подключения прибора к газопроводу низкого давления, принимается равным 24 кПа (200 мм вод. ст.), Q = 9280— 11600 Вт (8000—10000 ккал/м3).

Инжекционные горелки. В газовых приборах применяют в основном инжекционные горелки. Они работают на принципе подсоса (эжекции) воздуха истекающей струей газа и состоят из корпуса с регулятором подачи воздуха и рассекателя. В торце корпуса установлена форсунка, через которую в горелку подается газ. Регулировка подачи газа и его отключение производятся пробочным краном с 1 ручкой.

Рис. 42. Газовые горелки:

а - инжекционная; б — диффузионная: / — рассекатель; 2 — корпус; 3 — регулятор подачи

воздуха; 4—форсунка; 5 — кран; 6—пробка крана; 7 — ручка; 8 — распределительные

трубки; 9 — коллектор

Инжекционная горелка работает следующим образом: при открытом кране газ истекает из форсунки и засасывает первичный воздух через отверстия регулятора подачи Л воздуха и, смешиваясь с ним, образует газовоздушную смесь, которая, поступая под рассекатель, смешивается со вторичным воздухом и сгорает. Инжекционные горелки применяются в плитах, газовых печах и отопителях, емкостных водонагревателях и т. п. (рис. 42, а).

Диффузионные горелки представляют собой коллектор С рядом распределительных трубок. Газ, выходя из отверстий в трубках, смешивается с воздухом и сгорает. Эти горелки просты по конструкции, имеют длинный факел и ' обеспечивают устойчивое горение, благодаря чему нашли применение в отопительных печах длительного горения и проточных водонагревателях (рис. 42, б).

Газовые плиты (бытовые) имеют очень большую номенклатуру, но наибольшее распространение получили четырех- и двухконфорочные плиты с духовым шкафом. Выпускаются также настольные плиты (без духовки), таганы, плиты с тремя конфорками и встроенным баллоном для сжиженного газа. Газовые плиты и таганы устанавливают в кухнях высотой не менее 2,2 м с вытяжным вентиляционным каналом (13X13 см) и окном с форточкой или открывающейся фрамугой при наличии 4 м3 помещения на одну конфорку.

В кухнях без окон установка плит допускается только при наличии вентиляционного канала (вытяжки) и непосредственного выхода в нежилое помещение с окном, имеющим форточку или открывающуюся фрамугу.

В кухнях высотой 2—2,2 м допускается установка плит 1 и таганов при условии устройства над ними вытяжных зонтов и при объеме помещения не менее 4 м3 на каждую конфорку.

Если в доме нет кухни или отдельного помещения, допускается установка плит и таганов в коридоре высотой не менее 2,2 м с окном и вентиляционным каналом, при условии обеспечения свободного прохода между плитой и противоположной стеной шириной не менее 1 м. Плиты устанавливают на расстоянии не менее 70 мм от оштукатуренных стен и не менее 150 мм от сгораемых конструкций (деревянных стен, мебели, перегородок и т. п.). Деревянные стены за плитой термоизолируют штукатуркой,

асбофанерой, кровельной сталью с подложкой из асбеста толщиной 3 мм или войлока, пропитанного глиняным раствором (рис. 43, а). Термоизолируют также деревянные 1 основания (тумбочки), на которых устанавливают настольные или переносные газовые плиты.

Рис. 43. Бытовые газовые приборы (установка):

а — плита четырехконфорочная (план и вид сбоку); 6 — проточный газоводонагреватель (план и вид сбоку): 1 — кухонная мебель; 2 — перекрывной кран; 3 — стальной лист по асбесту; 4 — смеситель; 5 — лючок прочистки; 6 — линия горячей воды; 7—линия холодной поды; 8 — асбест (листовой) слоем 3 мм; 9 — карман прочистки; 10 — тягопрерыватель; // — конусное дымовое отверстие

Газовые проточные (скоростные) водонагреватели позволяют получать горячую воду сразу же после включения горелки. Корпус водонагревателя, в котором размещена огневая камера со змеевиком и калорифером, оборудован I газовыми устройствами — диффузионной горелкой, запальником и блок-краном. Отходящие газы удаляются через тягопрерыватель в дымоход. Блок-кран имеет двойную блокировку и не допускает поступления газа в горелку до тех пор, пока вода из водопроводной сети не заполнит змеевик и калорифер и не будет зажжен запальник. Благодаря этому исключается возможность горения газа без воды, что предотвращает распаивание водонагревателя. При погасании клапан блок-крана также отсекает подачу газа в горелку, что исключает утечку газа в помещении. Подключается водонагреватель трубопроводом dy = 15 мм. Газовые проточные водонагреватели устанавливают в вентилируемых ванных комнатах, имеющих объем не менее 7,5 м3, с вентиляционной решеткой у пола площадью не менее 0,02 м2 или нижним зазором у двери не менее 3 см для обеспечения притока воздуха.

При установке в кухнях газовых водонагревателей производительностью 8 л горячей воды в 1 мин объем помещения должен быть еще на 4 м3 больше.

На несгораемых стенах водонагреватели устанавливают с зазором 20 мм, на трудносгораемых (деревянных оштукатуренных) — с зазором не менее 30 мм. Поверхность стен в месте установки водонагревателя изолируют кровельной сталью по асбесту толщиной 3 мм (обивка должна выступать за габариты корпуса водонагревателя на 100 мм) (рис. 43, б).

Емкостные водонагреватели АГВ предназначены для отопления или горячего водоснабжения и оборудованы инжекционной горелкой низкого давления с запальником. Горелки выпускаются с соплами для природного и сжиженного газов и имеют разные диаметры выходных отверстий. Водонагреватели оборудованы автоматикой регулирования и безопасности, которая поддерживает температуру воды в заданных пределах с помощью терморегулятора с инварным стержнем (АГВ-80) или сильфонного типа

(ЛГВ-120). Терморегулятор прекращает или возобновляет • подачу газа к основной горелке в случае отклонения температуры воды от заданных величин. В АГВ-80 при нагреве йоды в баке выше заданной температуры латунная трубка чувствительного элемента терморегулятора удлинится и не тянет соединенный с ней инварный стержень (сплав железа— 64% и никеля — 36%, имеющий очень малый коэффициент линейного расширения). Рычаги терморегулятора под действием пружины переместятся и освободят клапан регулятора, который тут же закроется и прекратит подачу газа к основной горелке. Запальник при этом горит, так как газ к нему поступает через электромагнитный клапан автоматики безопасности. При охлаждении воды в баке ниже заданной температуры трубка чувствительного элемента укоротится и надавит стержнем на рычаг терморегулятора, при этом рычаги сместятся в исходное положение и откроют клапан. Газ пойдет в основную горелку, и газовоздушная смесь воспламенится от запальника (рис. 44, б).

Автоматика регулирования АГВ-120 состоит из сильфонного терморегулятора и термобаллона, заполненного керосином. При нагреве воды в баке нагревается и термобаллон. Керосин, находящийся в нем, расширяется и по капиллярной трубке передает давление в сильфон, изменяя его длину. При достижении заданной температуры воды сильфон через систему рычагов воздействует на клапан, который перекроет подачу газа к основной горелке.

Автоматика безопасности водонагревателей АГВ однотипная и состоит из электромагнитного клапана и термопары, имеющих между собой электрическую связь, и пальника. При горении запальника спай термопары нагревается, и возникающая электродвижущая сила удерживает электромагнитный клапан в открытом положении и обеспечивает проход газа к основной горелке. Если запальник погаснет, термопара остынет, и электромагнитный клапан перекроет доступ газа к водонагревателю. Регулировка температуры воды в водонагревателе достигается перемещением стрелки указателя терморегулятора.

Емкостные водонагреватели АГВ допускается устанавливать в помещениях с дымоходом и вентиляционным каналом, в которые обеспечивается доступ приточного ВОЭ духа через окна (форточку или фрамугу) или двери (с зазором внизу не менее 3 см). Объем помещения при ЭТОМ должен быть не менее 6 м3. При установке на кухне объем ее должен быть на 6 м3 больше необходимого для установки газовых плит. Установочные размеры даны на рис. 44, а. При размещении водонагревателя рядом с легкосгораемыми конструкциями (деревянные стены, пол) требуется обеспечить противопожарную изоляцию из кровельной стали по асбесту.

Отопительные чугунные котлы (секционные) на газовом топливе КЧМ, ВНИИСТО-Мч. Котлы состоят из отдельных чугунных секций, которые собирают в блоки, от 4 до 12 секций в каждом. В зависимости от этого меняется теплопроизводительность котла, которая может достигать 4895 кВт (42,2 Мкал/ч) (12 секций), что достаточно для отопления помещений площадью до 400 м2 (см. табл. 16). В котлах используются специальные горелки инжекционного типа. Номинальное давление природного газа перед горелкой—15,6 кПа (130 мм вод. ст.), сжиженного-36 кПа (300 мм вод. ст.).

Начиная от восьми секций и более, котлы снабжают двумя однотипными горелками. Для улучшения теплоотдачи в топочном пространстве котла устанавливают удлинители потока отходящих газов в виде чугунных вставок и распорок с отверстиями для прохода дымовых газов. Горелка и агрегаты газовой автоматики закреплены на фронтальной плите, которую монтируют вместо топочной дверки.. Газовая автоматика котла имеет двухпозиционное регулирование температуры воды. Терморегулятор, установленный на выходе горячей воды, задействован с соленоидным клапаном, который обеспечивает подачу газа на основную горелку. Принцип работы и устройство терморегулятора аналогичны автоматике регулирования АГВ. К запальнику газ поступает через электромагнитный клапан. Соленоидный клапан является исполнительным агрегатом автоматики регулирования и запитывается от источника переменного тока напряжением 12 В.

Автоматика безопасности, термопара, запальная горелка и электромагнитный клапан аналогичны автоматике АГВ.

Рис. 44. Емкостные водонагреватели АГВ и приборы автоматики:

а — установка АГВ-120 (общий вид и план): /—кран; 2 — подводка газа; 3 — водонагреватель; 4 — смотровая дверка; 5 — спускная пробка; 6 — патрубок обратной воды; 7— предохранительный клапан; 8— отвод горячей воды; 9 — тягопрерыватель; 10—прочистная дверка газохода; б — терморегулятор АГВ-80 (разрез): / — клапан; 2 — седло клапана; 3 — перекидной рычаг; 4 — фигурный рычаг; 5 — перекидная спиральная пружина; 6 — ручка-указатель; 7 —латунная трубка; 8 ~ втулка; 9—инварный стержень; в — электромагнитный клапан (разрез): / — пружина клапана; 2 — седло; 3 — тарелка в камере входа газа; 4 — трубка на запальник; 5 — шток; 6 — тарелка в камере выхода газа; 7 — накидная гайка термопары; 8 — стержень якоря; 9 — якорь; 10— пусковая кнопка; // — электромагнит; 12 — мембрана

Рис. 45. Установка чугунного котла с газовой горелкой:

/ — горелка; 2 -~ термопара, 3 — трубка запальника; 4— электромагнитный клапан соленоидный клапан; 6 — газопровод; 7 — терморегулятор; 8 — электропроводка 9 — понижающий трансформатор; 10 — отвод горячей воды; // — прерыватель тяги; дымоходное колено; 13 — карман прочистки; 14 — чугунный дымоходный патрубок; 15 трубок обратной магистрали

Установка котла, оборудованного газовой горелкой с автоматикой, показана на рис. 45. Возможна подводка обратной магистрали и стояка отопления по другой диагонали котла, но в этом случае чугунный патрубок дымоотвода необходимо удлинить типовой чугунной проставкои шириной 160—180 мм. Горелки для котлов выбирают в зависимости от количества секций (табл. 16).

Таблица 16

Технические характеристики котлов ВНИИСТО-Мч и горелок

		Количество секций
Технические данные		4	5	6	8	10	12
Площадь поверхности нагрева,
м2		1,18	1,5	1,82	2,46	3,10	3,74
Теплопроизводительность,	кВт
(Мкал/ч)		11	16,6	20,8	29,8	39,9	48,9
		(9,5)	(14,3)	(17,9)	(25,6)	(34,4)	(42,2)
КПД, %			80			80
Габаритные размеры с автома-
тикой и тягопрерывателем, м:
длина		0,86	0,94	1,02	1,18	1,34	1,5
высота		1,195	1,195	1,4	1,6	1,80	2,05
ширина		0,46	0,46	0,46	0,46	0,46	0,46
Площадь отапливаемых	поме-
щений, до ... м2		100	150	175	250	350	400
Количество горелок			1			2
Тепловая нагрузка, кВт
(Мкал/ч)		13,8	20,6	26	18,6	25	30,6
		(11,9)	(17,8)	(22,4)	(16)	(21,6)	(26,4)
Расход газа, м3/ч:
природного		1,4	2,1	2,6	1,9	2,5	3,1
сжиженного		0,54	0,8	1	0,73	0,98	1,2
Диаметр сопла, мм, для	газа:
природного		3,2	4	4,5	3,8	4,3	4,8
сжиженного		2,1	2,7	3	2,5	2,8	3,2

Газовые горелки для печей. Большинство существующих печей стационарного типа могут быть переоборудованы для сжигания газа. Промышленность выпускала и выпускает целый ряд горелок с автоматикой безопасности для установки в отопительных печах (табл. 17).

Газовая инжекционная горелка низкого давления ГДП-1,5 показана на рис. 46. Фронтальный щиток горелки с двумя щелевыми насадками оборудован регуляторами подачи воздуха, запальником и автоматикой безопасности. Щиток горелки крепится болтами к топочной рамке, заранее установленной в кладке печи. Автоматика безопасности аналогична конструкции, применяемой для АГВ. Как правило, горелку ГДП-1,5 устанавливают в печах в комплекте с сигнализатором тяги ЭБА (см. рис. 46, а), который обеспечивает прекращение подачи газа при отсутствии тяги в дымоходе.

Таблица 17

Краткая техническая характеристика газовых горелок с автоматикой безопасности

	Номинальная тепловая нагрузка, кВт (Мкал/ч)	Номинальное	Габаритные размеры, им
Марка		давление природного газа, кПа (мм вод. ст.)	высота	ширина	длина
ГДП-1	16 (13,8)	15,6 (130)	160	195	205
ГК-25	29 (25)	15,6 (130)	220	340	620
ГК-17	15 (13)	15,6 (130)	210	280	425
ГУК-1	9,28 (8)	12 (100)	160	200	405
ГУК-2	9,28 (8)	12 (100)	235	280	375
ГУК-1 М	15,6 (13,5)	15,6 (130)	270	220	670
ГУК-ГПТ	15,6 (13,5)	15,6 (130)	210	230	520
ГПБ-14	16,2 (14)	15,6 (130)	285	385	445
ГПБ-25	29 (25)	15,6 (130)	285	400	568

Сигнализатор устанавливают под задвижкой печи, для чего в кладке дымохода пробивают отверстие и заводят в него трубу d, = 38 мм. В трубе монтируется стержень терморегулятора типа АГВ (см. рис. 46, а).

За счет тяги в дымоходе воздух из помещения всасывается в трубу и охлаждает стержень терморегулятора, при этом регулятор открыт и газ поступает в основную горелку. Нарушение тяги вызывает обратный ток воздуха, и выходящие газы начинают поступать через трубу сигнализатора в помещение, нагревая при этом стержень. При достижении определенной температуры стержень удлинится настолько, что клапан регулятора перекроет подачу газа к горелке. Регулирование температуры возможно в диапазоне 40—90°С.

Газовая горелка ГУК-1М — модификация ранее выпускавшихся горелок, которые были смонтированы на стандартных чугунных печных дверцах: поддувальной ГУК-1 и топочной ГУК-2. Они оснащались газовой автоматикой аналогично горелке ГДП-1,5. ГУК-1 М дополнительно оснащена защитной автоматикой по тяге в дымоходе, которая состоит из электромагнитного клапана и трубки Максимова с термопарой. Трубка одновременно является запальником горелки. Принцип работы трубки Максимова аналогичен описанному выше сигнализатору тяги ЭБА. При нормальной тяге в дымоходе запальник нагревает термопару и электромагнитный клапан остается открытым, пропуская газ на горелки. Если тяга нарушится, давление в топливнике печи возрастет выше атмосферного и газ начнет выходить наружу, при этом запальник погаснет, термопара охладится и электромагнитный клапан закроет доступ газа в горелку.

Рис. 46. Газовая горелка ГДП-1,5 с сигнализатором тяги ЭБА:

а — установка горелки в печи совместно с сигнализатором: / — регулятор вторичного воздуха; 2 — горелка ГДП-1,5; 3 — сигнализатор тяги ЭБА; 4 — вьюшка печи; 5 — струйный насадок; 6 — труба диаметром 40 мм; 7 — трубка терморегулятора; 8 — воздушное окно; 9— терморегулятор АГВ; 6 — общий вид горелки и разрез: / — основные горелки; 2 — запальник; 3 — термопара; 4 — рамка; 5 — полоса для крепления рамки в кладке печи; 6 — болт крепления; 7 — электромагнитный клапан; 8 — фильтр; 9 — кран; 10 — коллектор; // — регулятор первичного воздуха; 12—смеситель