W wielu domach centralnym elementem systemu ogrzewania jest kocioł gazowy. Aby jednak utrzymać urządzenie w dobrym stanie, należy wziąć pod uwagę specyfikę działania sprzętu.
Na przykład podczas pracy kotłowni wewnątrz komory spalania temperatura powietrza rośnie, dlatego jest to ważne kontrola ten parametr.
Specjalnie do tego używana jest termopara - urządzenie termoelektryczne, które jest praktycznie jedynym urządzeniem do tego dokładny pomiar podwyższonych temperatur. Obecnie używany jest sprzęt, który działa w połączeniu z zaworami automatycznymi.
Odnoklassniki
Cechy regulacji temperatury w kotłach gazowych z termoparą
Powszechne stosowanie sprzętu wynika z faktu, że to urządzenie jest uważane za główny sposób pomiaru temperatury powietrza, a także kontrolować poziom płomienia.
Przecież urządzenie nie jest narażone na działanie wysokich temperatur i działa według specjalnej zasady, która pozwala uzyskać dokładne odczyty i szybko reagować nawet na drobne zmiany.
Po co to jest
Termopara to urządzenie, które jest instalowane w urządzeniach grzewczych i jest przeznaczone do konwersji energię cieplną w prąd elektryczny do cewek elektromagnetycznych i służy jako główny element ochrony kontrolnej gazu. Urządzenie działa w połączeniu z specjalny odcinający zawór gazowy, blokowanie przepływu paliwa.
Zasada działania
Do produkcji urządzenia służy stop metali... Może wytrzymać działanie wysokich temperatur. Jeśli jednak dojdzie do awarii urządzenia, praca kotła gazowego zostanie zatrzymana.
Fot. 1. Termopara do kotła gazowego z wyposażeniem automatycznym 345-1000 mm, Rosja.
W końcu ten termoelement działa w połączeniu ze specjalnym elektromagnetycznym zaworem odcinającym, który reguluje przepływ gazu do ścieżki paliwowej, który zamyka się natychmiast po awarii termopary.
Zasada działania urządzenia opiera się na następującym zjawisku fizycznym: dwa metale łączą się a po podgrzaniu w punktach mocowania (obszar roboczy, który jest umieszczony w płomieniu) pojawia się na zimnych końcach Napięcie... Nazywa się to efektem Seebecka.
Uwaga! Wiele modeli elektrozaworów jest wrażliwych, więc pozostają one otwarte do momentu pojawienia się napięcia na wejściu nie spadnie do 20 mV.
Specyfikacje
Termopara ma następujące parametry techniczne:
- szeroki zasięg temperatury;
- wysoka celność pomiary;
- zwiększona odporność na korozja;
- elektroniczny mechanizm kontrolny.
Z czego się składa i jak to działa
Konwerter termoelektryczny to najprostsza konstrukcja, która zawiera dwa przewodniki stykające się w jednym lub kilku punktach. Materiałem do produkcji przewodników są różne metale. Ta specyfika składu umożliwia urządzeniu pełnienie swoich funkcji, ponieważ termopara działa w kotle gazowym dzięki fizycznemu procesowi „efektu Seebecka”. Pod warunkiem, że dwa korpusy wykonane z różnych metali są trwale połączone, a sekcja łącząca jest następnie podgrzewana otwartym płomieniem, wolne końce przewodnika będą dawać różnicę potencjałów. Po podłączeniu do nich woltomierza obwód jest zamknięty, a napięcie jest rejestrowane na urządzeniu pomiarowym.
Chociaż poziom napięcia wynikający z różnicy potencjałów rozgrzanych metali nie jest zbyt duży, nawet on jest w stanie wywołać indukcję wewnątrz cewek zaworów odcinających.Kiedy wolne końce zaczynają napinać, zawór jest automatycznie wyzwalany. Dzięki temu paliwo uzyskuje swobodny dostęp do zapalarki. Należy pamiętać, że najnowsze modele zaworów mają specyficzną konstrukcję: zwiększona czułość cewek pozwala na pozostawienie otwartego przewodu paliwowego do momentu, gdy napięcie spadnie poniżej 20 mV. Termopara zwykle wytwarza napięcie 40-50 mV.
Odmiany
Termopara charakteryzuje się prostą budową. Dzięki odpowiednim umiejętnościom urządzenie to można wykonać nawet własnymi rękami w domu. Jednak lepiej jest kupić urządzenie przemysłowe przed rozpoczęciem nauki specyfikacje, a także cechy wszystkich typów urządzeń.
Wyspecjalizowane firmy produkują termopary trzech typów:
- Wpisz E. - do produkcji używane są dwie płyty: Constantan i Chromel. To urządzenie charakteryzuje się zwiększoną wydajnością. Dodatkowo steruje procesem zachodzącym w zakresie temperatur od -5 ° С do 74 ° С.
- Wpisz J. - zamiast chromelu w urządzeniu zainstalowana jest żelazna płytka, która w żaden sposób nie pogarsza właściwości technicznych urządzenia. Ma zwiększoną wrażliwość na zmiany, a zakres temperatur - od -4 ° С do 74 ° С.
Wpisz K. - takie termopary są najbardziej popularne. Wyposażone są w płytki wykonane z aluminium i chromelu.
Zakres roboczy zmienia się w obrębie od -20 ° С do 135 ° С, a producentom udało się zwiększyć samą czułość o kilka pozycji.
Żywotność tego urządzenia określa środowisko użytkowania: tak więc w dwutlenku węgla płyta chromu zardzewiała w postaci zielonej zgnilizny, stop szybko się psuje, a urządzenie traci swoje niemagnetyczne właściwości.
Istnieją inne typy termopar, jednak nie nadają się one do stosowania w kotłach gazowych z powodów:
- stopy zawierają drogie metaledlatego mają wysoki koszt;
- takie modele to nic nie lepiej niż typy K, E lub J.
Czujniki temperatury. Klasyfikacja
Istnieje kilka podstawowych typów termopar. Wyróżniają się materiałem produkcyjnym. Głównymi materiałami używanymi do czujników temperatury są metale - szlachetne i nieszlachetne. To ich połączenie stało się podstawą klasyfikacji. Oto najbardziej popularne typy elementów termoelektrycznych
:
- Typ K: Chromel i Alumel. Zakres temperatur (długotrwały): od 0 ° С do + 1100 ° С;
- Typ J: żelazo i konstantan. Zakres temperatur (długotrwały): od 0 ° С do + 700 ° С;
- Typ N: Nikrosil i Nisil. Zakres temperatur (długotrwały): od 0 ° С do + 1100 ° С;
- Typ R: platyna-rod (13% Rh) i platyna. Zakres temperatur (długotrwały): od 0 ° C do + 1600 ° C;
- Typ S: platyna-rod (10% Rh) i platyna. Zakres temperatur (długotrwały): od 0 ° С do + 1600 ° С;
- Typ B: rod platynowy (30% Rh) i rod platynowy (6% Rh). Zakres temperatur (długotrwały): od + 200 ° С do + 1700 ° С;
- Typ T: miedź i Constantan. Zakres temperatur (długotrwały): od -185 ° С do + 300 ° С;
- Typ E: Chromel i Constantan. Zakres temperatur (długotrwały): od -50 ° С do + 800 ° С;
Rodzaje elementów termoelektrycznych
Oczywiście każdy rodzaj termoelementu służy do innych celów. Drogie termopary znajdują zastosowanie w nauce i przemyśle, natomiast prostsze i tańsze termopary są idealne do użytku domowego - w kotłach gazowych czy kuchenkach gazowych.
Urządzenie i zasada działania termopary
Wiadomo, że nie każdy materiał może być trwale wystawiony na działanie otwartego ognia. Jak widać z opisu rodzajów elementów termoelektrycznych, są one wykonane z kilku metali, które mogą wytrzymać wysokie temperatury przez długi czas. Gdy termopara ulegnie awarii, kocioł gazowy będzie wymagał natychmiastowej naprawy, ponieważ palnik wyblaknie.Dlaczego to się dzieje? Termopara działa w połączeniu z odcinającym zaworem elektromagnetycznym. W przypadku awarii czujnika temperatury zawór zamyka się, a dopływ gazu zostaje natychmiast przerwany.
Podstawową zasadą działania termopary jest wynik termoelektryczny (lub efekt Seebecka). Istota tego zjawiska fizycznego jest następująca
:
- Dwa metale o różnych właściwościach fizycznych tworzą zamknięty obwód;
- Miejsce, w którym przewody są połączone ze sobą wysokiej jakości lutowaniem, umieszcza się w otwartym płomieniu;
- Na zimnych końcach złącza pojawi się napięcie - różnica potencjałów.
- Jeśli podłączysz do nich urządzenie pomiarowe, obwód zamknie się i pojawi się prąd elektryczny, którego napięcie wystarczy do zaindukowania w cewce elektrozaworu, który wpuści gaz do zapalarki.
Budowa i zasada działania termopary
W przypadkach, gdy nie można zapalić kotła gazowego, zapalnik gaśnie, gdy tylko zwolnisz przycisk zasilania gazem - możesz być pewien, że termopara nie działa.
Ważne: jakość metalowego złącza termopary odgrywa bardzo ważną rolę. Złącze jest umieszczone w otwartym płomieniu, więc dobre złącze wydłuży żywotność termopary.
W przypadku kotłów gazowych najczęściej stosuje się uniwersalne elementy termoelektryczne typu K (chromel-alumel), typu E (chromel i konstantan) oraz typu J (żelazo i konstantan). Przewody w osłonie ochronnej są przyspawane do zimnych końców metali, a połączenie mocuje się nakrętką dociskową w odpowiednim miejscu automatyki kotła.
Inne rodzaje termopar w kotłach i instalacjach gazowych nie są stosowane ze względu na fakt, że cena wzrasta ze względu na zastosowanie drogich stopów. A w przypadku kotłów gazowych właściwości najprostszych stopów są całkiem dobre.
Aby sprawdzić, jak działa termopara, należy jeden koniec podłączyć do urządzenia pomiarowego - multimetru, a drugi ogrzać zwykłym ogniem. Jeśli urządzenie działa poprawnie, napięcie wyniesie około 50mV.
Zasada działania termopary jest dość prosta, ale podczas procesu produkcyjnego każdy typ termopary jest kalibrowany lub, innymi słowy, korygowany względem 0 ° C. Im dokładniejszy miernik jest używany do kalibracji, tym dokładniejsza będzie termopara. Ponadto sumienny producent nie pozwoli sobie na lutowanie złej jakości metali termopar. Dlatego kupując czujnik termiczny do swojego kotła gazowego, staraj się wybrać produkt zaufanej marki.
Warto również wziąć pod uwagę, że punkt pomiarowy nie powinien znajdować się daleko od urządzenia pomiarowego, w przeciwnym razie będziesz musiał rozszerzyć pośrednie przewody połączeniowe, a to jest dość drogie.
Jak sprawdzić, czy urządzenie działa poprawnie za pomocą multimetru
Jeśli istnieje podejrzenie awarii, zdiagnozuj stan termostatu. Odbywa się to w następujący sposób:
- Jeden koniec urządzenia łączy się z multimetrem, a przeciwnie jest ogrzewany palnikiem gazowym lub zapalniczką. Jeśli urządzenie działa poprawnie, to napięcie poniżej 50 mV.
- Musisz dokładnie sprawdzić stan przewodniki do obszarów zanieczyszczonych lub utlenionych. Wskazują również na awarię.
Funkcje weryfikacji i wymiany
Jak pokazuje praktyka, nie ma sensu naprawiać termopary w przypadku jej awarii. Głównymi oznakami niesprawności zaworu lub termostatu jest zakończenie samozapłonu kotła gazowego. Aby sprawdzić sprawność urządzenia, konieczne jest podłączenie multimetru do jednego z końców. Drugi koniec jest rozgrzewany podczas testowania przy użyciu lżejszej lub innej metody. Wskaźnikiem przydatności termopary jest napięcie na czujniku w zakresie 50 mV.
Jeśli końce przewodników mają ślady utleniania i zabrudzenia, a odczyty urządzenia pomiarowego są dalekie od normalnych, jest to pewna oznaka pęknięcia. Najlepszą opcją w takiej sytuacji jest wymiana starego elementu na nowy, ponieważ naprawa termopary kotła gazowego jest prawie niemożliwa. Jeśli chodzi o eksperymenty z próbami reanimacji uszkodzonego urządzenia, jest to obarczone bardzo katastrofalnymi konsekwencjami.
Jak wybrać właściwy
Aby urządzenie działało poprawnie i nie doprowadziło do awarii całego systemu, konieczne jest staranne dobranie urządzenia. W tym celu brane są pod uwagę następujące funkcje:
- Parametry techniczne termopary muszą być w pełni zgodne do charakterystyki kotła gazowego.
- Urządzenie nie powinno mieć widoczne uszkodzenia (mikropęknięcia, wióry, otarcia).
- Znakowania powinien być widoczny.
- Pierwszeństwo mają tylko produkty sprawdzone firmyktórzy są odpowiedzialni za jakość produktów.
Termopara w układzie sterowania gazem
Podczas obsługi urządzeń gazowych wymagana jest nielotna automatyka, która przyczynia się do szybkiego odcięcia dopływu gazu w przypadku nagłego zgaśnięcia płomienia. Nowoczesne kotły z palnikiem gazowym wyposażone są w układ regulacji gazu, w skład którego wchodzi elektrozawór i termopara. Elementy składowe zaworu elektromagnetycznego obejmują:
- rdzeń z uzwojeniem;
- czapka;
- zwrotna wiosna;
- Kotwica;
- elastyczna taśma blokująca dopływ gazu.
Po naciśnięciu przycisku gazu trzpień wchodzi głęboko w cewkę i sprężyna jest naprężona. Zgodnie z przepisami zawór zasilający należy przytrzymać przez około 30 sekund, aby termopara rozgrzała się, a na końcach powstało napięcie utrzymujące zawór wewnątrz cewki. Termopara zaczyna się ochładzać, gdy palnik gaśnie. Co się potem dzieje:
- towarzyszy temu spadek napięcia na końcach termopary;
- siła powrotna sprężyny przekracza siłę elektromagnetyczną, która utrzymuje pręt wewnątrz cewki;
- zawór powraca do swojego pierwotnego położenia, a dopływ gazu zostaje odcięty.
Tak działa termopara w kotle gazowym. System kontroli gazu termopary jest wysoce niezawodny, także dzięki temu, że może działać bez podłączenia do sieci energetycznej.
Wymiana, jeśli nie można jej naprawić ręcznie
Urządzenie ulega awarii z różnych powodów. Możesz wymienić zepsute urządzenie na nowe. samemu... Aby to zrobić, musisz postępować zgodnie z instrukcjami krok po kroku:
- Najpierw odkręca się za pomocą klucza specjalna nakrętka, której termopara jest przymocowana do dyszy.
- Odkręca śruba kompensacyjnamocowanie oprawy na miejscu (znajduje się bezpośrednio pod wspornikiem montażowym).
Ostrożnie wycofane stare urządzenie.- Wstawiony do pustego otworu nowe urządzenie.
- Wszystko jest naprawione śruba kompensacyjna, i wtedy orzech.
- Wykonane sprawdź szczelność. W razie potrzeby stosuje się szczeliwo - polimer lub ceramikę.
Podczas wykonywania zabiegu należy pamiętać, że niedociśnięte, a także zbyt mocno dokręcone połączenie gwintowane będzie niebezpieczne dla serwisowania systemu.
Plusy i minusy
Zastosowanie termopar w układzie automatyki kotła ma swoje zalety i wady. Do plusów należą:
- czujnik posiada zdolność do pracy w trudnych warunkach, w kontakcie z otwartym płomieniem:
- ponieważ produkt ma proste urządzenie bez ruchomych części, jest bardzo niezawodny;
- urządzenie jest w stanie zapewnić poziom dokładności pomiaru wystarczający do stosowania w urządzeniach grzewczych;
- wymiana termopary, jeśli to konieczne, jest dość prosta.
Wady elementu obejmują:
- nieliniowa zależność potencjalnego wzrostu od wzrostu temperatury;
- potencjał nie może przekroczyć pewnej granicy.
Rada! Ponieważ termopary mają takie właściwości, mogą być używane tylko do pracy z urządzeniem odcinającym gaz. Ale to urządzenie nie nadaje się do pomiaru temperatury.
Wadą jest niemożność przeprowadzenia naprawy, w przypadku awarii termopary można ją tylko wymienić. Koszt tego elementu jest jednak niski, więc zakup nowego nie będzie poważnym sprawdzianem dla rodzinnego budżetu.
