Газовый блок-кран для автоматического управления работой проточного водонагревателя

 

Изобретение может быть использовано в проточных газовых водонагревателях для горячего водоснабжения. Цель изобретения - повышение быстродействия . Газовый блок-кран состоит из импульсной трубки 1 холодной воды, окруженной теплообменником 2, расположенным над пламенем .запальной горелки 3. Теплообменник 2 связан через капилляр 4 с внутренним объемом сильфона 5, соединенного через шток с клапанами 6, верхний из которых выполнен со сжимаемой прокладкой 7, и через дополнительный шток и рычаг 3 с экраном 10, расположенным в зоне запальной горелки 3. 1 ил. е Ј

СС1ОЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (51)5 F 23 N 5/24

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (61) 1326841 (21) 46678 10/06 (22) 03.02.89 (46) 23.05.91. Бюл. Ф 19 (71) Одесский инженерно-строительный институт и Донецкое научно-производственное объединение "Газоаппарат" (72) В.В. Витюков, M.M.Ïîëóíèí

Н.С.Семигорелов и Н.Н.Ильин (53) 621. 183. 3 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 1326841, кл. F 23 N 5/24, 1987. (54) ГАЗОВЬЙ БЛОК-КРАН ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ РАБОТОЙ ПРОТОЧНОГО

ВОДОНАГРЕВАТЕЛЯ

„„SU, 1ЯЯ А2 (57) Изобретение может быть использовано в проточных газовых водонагревателях для горячего водоснабжения °

Цель изобретения — повышение быстродействия. Газовый блок-кран состоит из импульсной трубки 1 холодной волы, окрчженной теплообменником 2, расположенным над пламенем запальной горелки 3. Теплообменник 2 связан через капилляр 4 с внутренним объемом сильйона 5, соединенного через шток с клапанами 6, верхний из которых выполнен со сжимаемой прокладкой 7, и через дополнительный шток и рычаг 8 с экраном 10, расположенным в зоне запальной горелки 3. 1 ил.

1651039

Изобретение относится к области водогрейных приборов, может быть использовано для автоматического управления работой проточных водонагрева5 телей и является усовершенствованием изобретения по авт.cs. Р 1326841 °

Целью изобретения является повышение быстродействия.

На чертеже изображен газовый 10 блок-кран для автоматического управления работой проточного водонагревателя в положении "Пропуск газа на запальную горелку открыт, на основную горелку закрыт".

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

Блок-кран работает следующим образом.

При открывании запорной арматуры

35 перед водоподогревателем импульсная ( трубка 1 заполняется водой, отобраннои от общего потока поступающей в аппарат воды. К теплообменнику 2 подносится зажженная спичка (не показано), фреон, нахоодящийся внутри теплообменника 2, вскипает и через капил-. ляр 4 передает давление на сильфон 5, незакрепленная сторона которого смещается вниз и воздействует на клапаны, 6, которые открывают горелку и закрывают доступ газа на пвобку 11 пробкового крана,.газ поступает на запальную горелку 3.и загорается от зажженной спички. Поворотом рччкн 12 пробкового крана открывается пробка

11 и одновременно щитком 13 перекрывается смотровое окно.

При длительном отсутствии водо.разбора теплообменник 2 продолжает разогреваться пламенем запальной

55 горелки 3, в начале этого процесса циркуляционная вода, находящаяся в трубке 1, имеет небольшую температуру, в результате свободного конвективного теплообмена отбирает часть тепла от теплообменника 2, однако постепенно температура ее увеличивается, следовательно, падает охлаждающая способность. Поступление тепла от запальной горелки 3 остается условно постоянным, в результате чего температура в теплообменнике 2 начинает расти (относитепьно начальной температуры данного процесса), следовательно, растет и давление в теплообменнике 2 относительно начального давления данного процесса, т.е. оно начинает превышает необходимое давление в теплообменнике 2, достаточное дпя удержания верхнего клапана 6 в положении "Пропуск газа на основную горелку закрыт". В результате верхний клапан 6, до этого только прикрывающий проход газа на основную горелку и едва прижимающий сжимаемую про" кладку 7 к седлу клапана, начинает сжимать ее, смещаясь вниз и одновременно воздействуя через дополнительный шток на рычаг 8. Последний поворачивается на оси 9 вращения против часовой стрелки, смещает экран 10, который прикрывает теплообменник 2 от пламени запальной горелки 3, что приводит к уменьшению поступления тепла на теплообменник 2, т.е. к прекращению роста температуры и, соответственно, давления в теплообменнике 2. На некоторое время температура н теплообменнике 2 стабилизируется, причем в соответствии с описанной термокинетикой,чем больше температура в теплообменнике 2 превышает начальную температуру данного процесса, тем большую. площадь теплообменника 2 перекрывает экран 10, следовательно, тем меньше тепла поступает на теплообменник 2. Так как блок-кран имеет некоторую инерционность, то по истечении времени тепла, поступающего на теплообменник 2, будет непостаточно для удержания стабильной температуры в теплообмениике 2, температура в. нем начинает снижаться, однако скорость снижения температуры значительно меньше скорости ее повьг щения до стабилизации. В результате понижения температуры падает давление в теплообменнике 2, а значит, и в сильфоне 5, незакрепленная сторона его пвижется вверх, перемещая клапаны 6, верхний из которых начинает

16510 разжимать сжимаемую прокладку 7. Одновременно клапаны 6 через дополнительный шток и рычаг 8 перемещают экран

10, т.е. увеличивают площадь воздей- ствия пламени запальной горелки 3 на теплообменник 2. В результате температура в теплообменнике 2 перестает уменьшаться, стабипичирчется, соответственно стабилизируется и давление в теплообменнике 2, вследствие чего незакрепленная сторона сильфона 5 останавливается, не разжав полностью сжимаемую прокладку. Так как процесс падения температуры происходит очень медленно по сравнению с процессом роста температуры, следовательно, ниже и инерционность, поэтому обычно система стабилизируется полностью.

Описанные действия позвапяют предот- 20 вратить перегрев теплообменника 2, циркуляцнонной воды, находящейся в импульсной трубке 1, и самой импульсной трубки 1, что позволяет значительно увеличить скорость охлаждения их 25 при возникновении движения воды в трубке, это особо ощутимо при малых расходах за счет исключения периода времени, который раньше уходил на охлаждение,теплообменника 2 и узлов, с ним контактирующих, от температуры перегрева до температуры, достаточной для поддержания необходимого давления в теплообменнике 2, достаточного для удержания верхнего клапана 6 в положении "Пропуск газа на основную горелку закрыт".

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

При закрытии водоразборного крана прекращается движение воды через импульсную трубку 1, вследствие чего увеличивается объем испарившейся жид39 кости в теплообменнике 2, давление внутри сильфона 5 увеличивается, в результате клапаны 6 занимают нижнее положение, и пропуск газа происходит только к знпальной горелке. При длительном отсутствии водораэбора в соответствии с изложенной термокинетикой температура в теплообменнике 2 повышается, в результате повышается давление в нем и сильфоне S, незакрепленная сторона его смещается вниз, сжимая через верхний клапан 6 сжимаемую прокладку 7 и через дополнительный шток и рычаг 8 перемещая экран

10 в зону воздействия пламени запальной горелки 3 на теплообменник 2, уменьшая площадь воздействия на него пламени запальной горелки. Если количества тепла, поступающего на теплообменник 2 недостаточно, то темпе ратура в теппообменнике 2 уменьшается и в соответствии с изложенным экран 10 увеличивает площадь воздействия пламени запалвной горелки 3 на

-.теплообменник 2, не дав верхнему кла-пану 6 открыть проход газа на основную горелку. После этого система обычно стабилизируется, пропуская на теплообменник 2 только то количество тепла, которое необходимо в данный момент дпя удержания клапанов 6 в положении "Пропуск газа на основную горелку закрыт". Это позволяет не перегревать теплообменник 2 и его окружение, что увеличивает скорость их охлаждения особенно при внезапном погасании пламени запальной горелки 3, так как исключается период времени, который раньше уходил на охлаждение теплообменника 2 и его окружения (которое влияет на охлаждение теппообменника 2) от температуры перегрева до температуры, достаточной для поддержания давления в теппообменнике 2 для удержания верхнего клапана 6 в положении ."Пропуск газа на основную горелку закрыт". Увеличение скорости охлаждения теплообменника 2 увеличи-. вает скорость падения температуры в нем и, соответственно, давления, а от скорости падения давления в теплообменнике 2 зависит скорость движения незакрепленной стороны сильфона 5 и, следовательно, клапанов 6, а от скорости движения клапанов 6 зависит, насколько быстро открывается нли закрывается проход газа, т.е. быстродействие.

1651039

Составитель И. Аксенов

Техред А.Кравчук Корректор Н. Ревская

Редактор О. Врковецкая

Заказ 1598 Тираж 364 Подписное

8HHHIlH Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101

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

"Кран закрыт".

При вскипании воды в основном теплоОбменнике уменьшается расход воды по импульсной трубке 1, при этом интенсивность отбора тепла от жидкости в теплообменнике 2 уменьшается, вследствие чего доступ газа на основнуЮ горелку в соответствии с изложеиной термокинетикой прекращается °

При недостаточном расходе воды через импульсную трубку 1 интенсивность

25 отВода теплоты от жидкости в теппообмеинике 2 не позволяет открыть подачу газа на основную горелку, а позволяет только частично разжать сжимаемую прокладку 7 и, сместив экрац 10, увеличить площадь воздействия пламени запальной горелки 3 на теплообменник 2.

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

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

Формула изобретения

Газовый блок-кран для автоматического управления работой проточного водонагревателя по авт.св. Р 1326841, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия, он содержит экран, рычаг и дополнительный шток, причем экран связан через рычаг и дополнительный шток с нижним клапаном блок"крана, а прокладка верхнего клапана выполнена сжимаемой.