Газовые отопительные устройства малой теплоемкости
С наибольшей полнотой достоинства газообразного (а тайке жидкого) топлива проявляются в отопительных приборах индустриального изготовления. Ранее индустриально производились чугунные котлы на твердом топливе малой мощности, но затем было создано головное научно-производственное объединение «Газоаппарат», которое разрабатывает отопительные приборы для поквартирного отопления на твердом, газообразном и жидком топливе.
Местные отопительные приборы малой теплоемкости имеют несомненные достоинства, так как они компактны и занимают малую площадь в помещении. Кроме того, поскольку они изготовляются в заводских условиях, сводится к минимуму объеме монтажных работ при их установке.
Газовоздушные калориферы и камины. По конструкции газовоздушные калориферы и камины бывают с отводом газов дымоход и без специальных дымоходов. Более удобны последи приборы.
Отопительные приборы без отвода продуктов сгорания в дымоход. Эти приборы не требуют дымоходов, поскольку забор воздуха для горения и удаление продуктов сгорания производите непосредственно через наружную стену помещения.
Газовоздушные калориферы и камины работают на природном (или сжиженном) газе или жидком топливе. Обязательны условием безопасной эксплуатации калориферов является наличие защитной автоматики, обеспечивающей контроль зажигания и отключение топлива при погасании пламени.
Автоматический газовоздушный калорифере «Огонек» разработан НИИ санитарной техники (Москва) предназначен для отопления жилых и общественных помещениях площадью до 20 м2 (рис. 1).
В чугунном ребристом теплообменнике теплота, полученна от сжигания газа, передается воздуху, который поступает в помещение. Снаружи теплообменник закрыт съемным защитным кожухом. Прибор крепится к стене анкерными болтами. В ниж ней части ребристого теплообменника размещена трубчатая инжекционная горелка низкого давления. Продукты сгорания, поднимаясь, нагревают переднюю ребристую стенку нагревателя, опускаясь — заднюю стенку и удаляются через верхний кана бетонного короба в атмосферу. Воздух для горения подводите через нижний канал.
Нагреватель герметично подсоединен к бетонному коробу, что исключает попадание продуктов сгорания в помещение. От ветра и косых атмосферных осадков бетонный короб защищен снаружи специальным щитком.
Воздухонагреватель «Огонек» снабжен автоматикой безопасности, отключающей подачу газа при погасании горелки, и автоматикой регулирования, изменяющей подачу газа в зависимости от температуры воздуха в помещении. Автоматика безопасности состоит из электромагнитного клапана и полупроводникового термоблока, связанного с электромагнитным клапаном. Термоблок крепится к верхней части горелки. При наличии пламени термоблок нагревается и в системе возникает электродвижущая сила (ЭДС). В этом случае электромагнитный клапан открывается и пропускает газ.
Сильфон автомата регулирования связан с клапаном автомата системой рычагов. В зависимости от температуры воздуха в помещении он открывает в большей -или меньшей степени проход газа на горелку, тем самым изменяя тепловую нагрузку. Пределы настройки температуры— 15—20 °С.
Воздухонагреватель «Огонек» устанавливают, как правило, под окнами, однако допустима его установка и в других местах (у наружных стен помещений).
Принципиальная схема газового конвектора ГК-1М, разработанного в Киевском НИИ санитарной техники (НИИСТ), показана на рис. 3. Корпус конвектора состоит из передней, промежуточной и задней стенок, выштампованных из тонколистовой стали. Стенки — гофрированные для увеличения тепло-передающей поверхности и жесткости конструкции конвектора. Снаружи корпус его заключен в кожух, в котором циркулирует нагреваемый воздух. В нижней части находится инжекционная горелка низкого давления (номинальное давление газа 1300 Па). К наружной стене здания конвектор крепится анкерными болтами. В задней стенке конвектора (в месте присоединения патрубков для забора воздуха и удаления продуктов сгорания) предусмотрено уплотнение для герметизации проема в наружной стене. Для защиты горелки от задувания при резких порывах ветра на наружной стене здания установлен противоветровой щиток. Комнатный воздух поступает снизу (у пола) в пространство между корпусом и кожухом конвектора, а нагретый воздух выходит из конвектора сверху и затем поступает в помещение.
Розжиг газового конвектора осуществляется через специальный глазок со съемной крышкой. Для наблюдения за горением в крышку глазка вмонтировано стекло.
В комплект автоматики безопасности входят электромагнитный клапан с термопарой. Подача газа осуществляется через кран специальной конструкции с плавной регулировкой подачи. Опытные образцы газового конвектора ГК-1М были изготовлены на Львовском экспериментальном заводе спецоборудования и газовой аппаратуры и испытывались в течение двух отопительных сезонов.
В процессе эксплуатации опытных конвекторов задувания горелок (при скорости ветра до 6 м/с), а также образования льда в амбразуре и на противоположном щитке (при снижении температуры наружного воздуха до — 20 °С) не наблюдалось.
Распределение температуры в отапливаемом помещении было равномерным (в пределах 20—22° С) при равномерном потреблении газа в течение суток. Среднемесячный расход газа (по сравнению с печным отоплением) снизился на 5—10%.
Конвекторы можно использовать в малоэтажных домах взамен печей, а также для отопления кухонь и ванных комнат в газифицированных домах с печным отоплением. При установке конвекторов в помещениях производственного и коммунально-бытового назначения теплопроизводительность их может быть увеличена на 10—15%.
Отопительный камин «Луч» разработан ГипроНИИ-газом. Принцип его действия аналогичен описанному выше конвектору. Конструкция состоит из каркаса, кожуха, калорифера, горелки инфракрасного излучения (типа ГИИ-3), рефлектора. Камин выполняется из листовой стали и имеет площадь поверхности нагрева 0,4 м2. Теплоотдача от прибора осуществляется радиацией и конвекцией. Камин снабжен автоматикой безопасности и терморегулятором, обеспечивающим поддержание в помещении площадью до 30 м2 заданной температуры.
Отопительные приборы с отводом продуктов сгорания в дымоход. Ряд конструкций местных газовых отопителей предусмотрен с отводом продуктов сгорания в газоход. Такие газовые камины в отличие от описанных выше устанавливаются не у наружных, а у внутренних стен помещений. Теплота в каминах такой конструкции передается не только посредством радиации, но и конвективно. Конструкции газовых каминов показаны на рис. 3. На рис. 3, а показана конструкция камина-радиатора. Газ выходит из горелки и сгорает на поверхности экрана, расположенного под углом 25—30° к вертикальной плоскости. Экран собран из отдельных фасонных рамок, которые при включении камина быстро раскаляются и интенсивно излучают теплоту. Поверхность экрана нагревается до температуры около 1000° С. В прибор встроен никелированный рефлектор, улучшающий эффект излучения.
Часть камина, для конвективной передачи теплоты, выполнена в виде секционного радиатора. Число секций определяет теплопроизводительность прибора. Камин можно изготовлять литым из тонкостенного чугуна или штампованным из стальных листов. Поверхность камина может быть окрашена в любой цвет и покрыта эмалью. Продукты сгорания после нагрева радиатора отводятся в дымоход.
Теплопроизводительность камина может достигать 5,8— 6,4 кВт. Часть выделяющейся теплоты отводится от радиационной, а остальная — от конвективной поверхности. Камин создает хорошую вентиляцию в отапливаемом помещении. При тепло-производительности камина 5,8 кВт им можно отапливать помещение площадью до 40 м2. Установка таких приборов может быть рекомендована для отопления жилых и общественных зданий, магазинов, гаражей и т. д. Камин может работать как на природном, так и на сжиженном газе. Как показали испытания, одного баллона сжиженного газа вместимостью 80 л достаточно для непрерывной работы камина в течение приблизительно 85 ч.
Мосгазпроектом разработан газовый камин для отопления помещений площадью до 20 м2. Он состоит из двух камер (внутренней и наружной). Внутренняя камера соединена с топкой и коллектором уходящих газов. Продукты сгорания газа заполняют внутреннюю камеру, а затем поступают в дымоход. В наружной камере камина находится воздух. Нагрев наружной камеры обеспечивается воздухом (за счет теплопроводности и конвекции). Большая площадь поверхности наружной камеры и наличие промежуточного теплоносителя (воздуха) способствуют выравниванию и снижению температуры по всей площади поверхности нагрева. Камин оборудован автоматикой безопасности.
Газовый камин «Амра» (рис. 3, б) Сухумского экспериментального завода газовой аппаратуры представляет собой отопительный прибор радиационно-конвективного типа. Горелка инфракрасного излучения ГИИВ-1 теплопроизводительностью 35—46 кВт установлена в штампованном из стального листа корпусе камина. Газовый кран находится на боковой панели.
Первичный воздух для горения поступает к горелке через отверстия в дне корпуса. Продукты сгорания отводятся в дымоход через теплообменник и патрубок в задней стенке камина. Через щелевые отверстия в стенках корпуса воздух из помещения поступает к стенкам теплообменника, нагревается и выходит в помещение.
Камин снабжен автоматикой безопасности (электромагнитным клапаном), обеспечивающей отключение газа при погасании пламени.
Камин работает на сжиженном газе, поступающем через регулятор давления из баллона вместимостью 27 л. Один баллон обеспечивает работу камина на номинальном режиме в течение около 45 ч.
Для отопления квартиры или отдельного дома площадью до 90 м2 Мосгазпроект разработал автоматический газовоздушный калорифер МГП-8 (рис. 4). Он состоит из корпуса, нагревательной камеры, блока горелок, вентиляционной установки и приборов автоматики.
Корпус калорифера имеет прямоугольную форму. В корпусе расположены три дверки: для установки фильтра, обслуживания горелок и приборов автоматики, монтажа вентиляционной установки. Нагревательная камера калорифера состоит из двух секций, изготовленных из листовой стали толщиной 1,5 мм. Нижняя часть секции заканчивается желобом, в который вставляется насадка горелки. Верхняя часть секции переходит в коллектор, через который удаляются продукты сгорания. Коллекторы от обеих секций выходят к тягопрерывателю, за которым находится дымоотводящая труба.
В нижней части калорифера установлены две инжекционные горелки низкого давления, имеющие общий газовый коллектор. Запальник размещен между насадками горелок. Вентиляционная установка состоит из центробежного вентилятора низкого Давления с напором 25 мм вод. ст и электродвигателя мощностью 80 Вт, соединенного с крыльчаткой вентилятора клиноре-Менной передачей. Вентилятор устанавливают на резиновой по-
душке, уменьшающей шум при работе. Перед входом воздуха в нагревательную камеру установлен фильтр, состоящий из металлического каркаса и набивки из капронового волокна.
В нагревательной камере калорифера движение воздуха и продуктов сгорания осуществляется по принципу противотока. Наружный воздух засасывается вентилятором в нижнюю часть калорифера, проходит через фильтр и поступает вдоль боковых стенок корпуса в верхнюю часть калорифера. Затем воздух попадает сверху в нагревательную камеру, омывает секции, нагревается и через выходное отверстие поступает в воздуховод.
Система автоматики состоит из терморегулятора (датчика), который крепится к стене помещения, и соленоидного клапана, устанавливаемого на газовом коллекторе перед горелкой, сблокированного с электродвигателем вентилятора. При закрытии соленоидного клапана электродвигатель выключается. До соленоидного клапана установлен электромагнитный клапан, который в сочетании с запальником и термопарой автоматически обеспечивает безопасную работу калорифера.
Для квартирных систем отопления малоэтажных домов НИИСТ (Киев) разработал и испытал газовоздушный калорифер ГВК теплопроизводительностью 8,7 кВт. Калорифер (рис. 62) состоит из наружного корпуса, теплообменника и газогорелочного устройства.
Корпус калорифера изготовлен из листовой стали толщиной 1 мм и покрыт эмалью. Передняя стенка корпуса съемная и имеет дверку для доступа к горелочному устройству. Корпус можно изготовлять и из неметаллических материалов.
Теплообменник состоит из пяти плоских секций, выштампованных из листовой стали толщиной 1,5 мм. Каждую секцию собирают из двух сварных половинок. Между корпусом и секциями размещен экран. В верхней части калорифера все секции соединены в общий короб, через который продукты сгорания удаляются в дымоход.
Газогорелочное устройство представляет собой инжекционную горелку низкого давления с пятью огневыми трубчатыми насадками. К общему газовому коллектору (напротив насадок) крепят 5 сопел диаметром 1,2 мм.
Автоматика безопасности состоит из запальника и биметаллической пластины, связанной с клапаном. Когда запальник погасает, биметаллическая пластина остывает и прекращает доступ газа к горелке. Однако этот узел нуждается в доработке, так как при погасании запальника пластина может нагреваться от основной горелки и клапан не закроется.
Холодный воздух поступает в калорифер снизу и движется вверх, омывая наружные поверхности секций. Теплый воздух подается по воздуховодам, находящимся под потолком отапливаемого помещения. Для устойчивой и надежной работы системы калорифер должен сообщаться с помещениями короткими воздуховодами (длиной не более 5—6 м). Это объясняется тем, что в системе нет вентилятора и воздуховоды должны иметь мини-
мальное гидравлическое сопротивление. Для небольших одноквартирных домов, тре
Отопительные системы - Газовые отопительные устройства малой теплоемкости
Остались вопросы по теме - "Газовые отопительные устройства малой теплоемкости", задайте их на