Файл: Багдасаров, В. А. Внутридомовые газовые сети и оборудование.pdf

Водяная, мембрана заводского изготовления выполняется из листовой, эластичной маслобензостойкой резины (ткань АМ-93), имеющей для увеличения прочности кордовую прослойку. Толщина мембраны 1,5, диаметр 90 мм и диаметр отверстий под соединитель­ ные винты крышек 4 мм.

Создав давление под мембраной, вода устремляется дальше через сопло Вентури на выход из водяной части блок-крана с тем, чтобы

Рпс. 14. Блок-кран водонагревателя Л-1.

1 — корпус гавовой части; 2■— пружина клапана безопасности; 3 — клапан безопасности; 4 — конусный латунный вкладыш; 5 —; пробка газового крана; 6' — крышка газового крана; 7 — верхняя крышка водяной части; 8 — нижняя крышка водяной части; 9 — труба для под­ вода газа к запальнику; 10 — шток; 11 — мембрана; 12 — сопло Вентури.

уже в нее больше не вернуться. Через отводящий патрубок вода идет в змеевик и, пройдя через калорифер, поступает на разбор. Основной деталью водяной части блок-крана является сопло Вен­ тури. Именно это сопло обеспечивает автоматическое прекращение подачи газа на горелку в случае отсутствия или слабом напоре воды в водопроводе, а также при прекращении разбора воды после водо­ нагревателя в процессе его работы. Конструктивно сопло Вентури представляет собой выполненную из латуни ЛС-59 трубку длиной 46 мм. Снаружи сопло Вентури имеет две резьбы. Одна из них пред­ назначена для вворачивания сопла в нижнюю крышку водяной части, блок-крана (длина 21 мм, размер резьбы М16), другая (V2") — для подсоединения к соплу через накидную гайку соединительного па­ трубка, отводящего в змеевик радиатора воду. Внутренний проход

73

сопла Вентури (по ходу воды через него) выполнен следующим обра­ зом: сначала внутреннее сверление по длине 5 мм имеет сужение диаметра с 14 до 3,4 мм, затем прямой участок длиной 7 и диаметром 3,4 мм, и, наконец, по длине 39 мм идет расширение внутреннего сверления сопла до диаметра 10 мм. Из самого узкого и короткого прямолинейного участка внутреннего сверления имеются 4 сверления наружу диаметром 2,7 мм, которые выходят в выточку шириной 6— 8 мм, выполненную по наружному периметру сопла. При вворачи­ вании сопла Вентури в нижнюю крышку водяной части блок-крана эта выточка совпадает с тем сквозным отверстием, которое выполнено внутри обеих крышек водяной части и по которому передается давле­ ние воды в надмембранное пространство. Диаметр дросселя этого сквозного сверления в обеих крышках равен 3,5 мы.

Какое же давление будет передано в надмембранное простран­ ство? Чтобы ответить на этот вопрос, надо знать принцип, на кото­ ром основана работа сопла Вентури. По законам гидравлики давле­ ние жидкости (в данном случае воды), движущейся по трубе, на стенки этой трубы подчиняется закономерности: чем больше ско­ рость движения жидкости по трубе, тем меньше давление, с которым она при этом давит на стенки трубы. Проследим путь воды через водяную часть блок-крана. Вода, имея определенные давление и ско­ рость движения, подводится к водяной части блок-крана по трубке, имеющей внутреннее сечение 1/2 ". Затем она попадает в- подмембран­ ное пространство, где скорость движения ее замедляется вследствие того, что внутреннее сечение подмембраниого пространства больше сечения водопроводной трубы. Минуя подмембраниое пространство, вода, прежде чем попасть через соединительную отводящую трубку в змеевик, должна пройти через сопло Вентури, внутренний диаметр которого в самой узкой части равен 3,4 мм. Скорость воды значи­ тельно возрастает при прохождении через самую узкую часть сечения сопла Вентури, за счет чего создается разность давлений пад и под мембраной. При отсутствии или слабом напоре воды, а также при прекращении разбора воды после водонагревателя движение ее 'через сопло Вентури замедляется или прекращается полностью, что немедленно приводит к выравниванию давлений над и под мем­ браной и к прекращению подачи газа на основную горелку водонагревателя. ѵ

Давление, с которым вода давит на стенки сопла Вентури в самой узкой его части, передается через четыре отверстия в его корпусе воде, которая заполняет надмембранное пространство. Сечения этих четырех отверстий строго рассчитаны, их нельзя увеличивать. Так же, как нельзя увеличивать диаметр внутреннего прохода сопла Вентури. Увеличение диаметра четырех отверстий означает увели­ чение площади, через которую давление передается в надмембранное пространство и, следовательно, увеличение давления воды в надмембранном пространстве. Если увеличить диаметр отверстия для прохода воды через самую узкую часть сопла Вентури, это повлечет за собой уменьшение скорости прохождения воды через него и соот­

74

ветственно увеличит давление воды на стенки сопла, а значит, и да­ вление воды в надмембранном пространстве. В обоих случаях это приводит к возрастанию давления воды в надмембранном простран­ стве и к уменьшению разницы в давлениях воды в над- и подмембран­ ных пространствах, в силу чего пружина клапана безопасности ңе будет сжиматься в необходимой степени и клапан безопасности не поднимется со своего седла и не откроет проход газа на горелку.

'В самом низу нижней крышки водяной части имеется отверстие, предназначенное для слива воды перед демонтажом водяной части

вслучае необходимости проведения ремонтных работ. Отверстие закрыто заглушкой на резьбе М8. В сквозное сверление, через кото­ рое давление в самом узком месте сопла Вентури передается в над­ мембранное пространство (на входе вертикального участка сверления

вполость замедлителя зажигания), запрессован дроссель диаметром 3,5 мм. Верхняя часть дросселя находится чуть ниже нижней обра­ зующей внутренней полости замедлителя зажигания, тем самым образуя как бы небольшую лунку, по диаметру чуть большую, чем шарик замедлителя зажигания, имеющего диаметр 5 мм. Внутренняя горизонтальная полость замедлителя зажигания справа ограничена перемычкой в крышке, а слева регулировочным винтом, закрытым

снаружи заглушкой, имеющей резьбу М8. При крайнем правом поло­ жении шарика замедлителя зажигания он должен упираться в регу­ лировочный винт и находиться как раз в лунке дросселя, перекрывая своим телом сквозное сверление в дросселе, через которое давление воды передается снизу, со стороны сопла Вентури, в надмембрапиое пространство.

Замедлитель зажигания работает следующим образом:

а) при прекращении разбора воды (кран на сливе после водо­ нагревателя закрыт) подача газа на основную горелку прекращается клапаном безопасности, давление воды как под, так и над мембраной становится равным водопроводному;

б) при возобновлении разбора воды давление в подмембранном пространстве (в силу изложенного свойства сопла Вентури) падает и становится меньшим давления воды под мембраной. Следовательно, мембрана должна устремиться вверх, вытолкнуть тарелочку со што­ ком, приподняв тем самым клапан безопасности со своего сопла и дав свободный проход газу на основную горелку. Движение мем­ браны вверх может произойти только в том случае, если вода, запол­ няющая надмембранное пространство через дроссель, сквозное отвер­ стие в обеих крышках водяной части блок-крана и четыре отверстия сопла Вентури, будет вытеснена (в необходимом количестве) внутрь сопла Вентури, т. е. в поток движущейся через систему водонагрева­ теля воды, что на самом деле и происходит при возобновлении раз­ бора воды.

Только процесс частичного вытеснения воды из надмембранного пространства (следовательно, и открытия клапана безопасности) протекает в несколько замедленном темпе в силу того, что вода, вы­ тесняемая из надмембранного пространства, при движении увлечет

75

за собой шарик замедлителя зажигания и тот сместится в крайнее правое положение (до упора в регулировочный винт), сядет в лунку над отверстием дросселя и перекроет тем самым свободный проход для воды, вытесняемой из надмембранного пространства. Пока вода просочится все-таки под шарик и уйдет из надмембранного простран­ ства в систему, пройдет 2—3 сек, что, собственно говоря, и требуется от замедлителя зажигания. Растянув процесс открытия клапана безопасности на эти 2—3 сек, мы тем самым обеспечим плавное воз­ растание подачи газа на основную горелку и избежим «хлопка» в огневой камере.

Шарик замедлителя зажигания выполняется в настоящее время из капрона. Назначение тарелочки и штока, запрессованного нижним концом наглухо в ней, то же самое, что и у водонагревателя КГИ-56, т. е. передача движения вверх мембраны клапану безопасности под действием разницы давлений. Диаметр тарелочки 40 мм, толщина капрона, из которого она выполнена, — 1,5 мм. Длина штока, иск­ лючая ту его часть, которая входит внутрь тарелочки, равна 39 мм, диаметр штока 3 мм. Шток^ при движении вверх проходит через капроновый сальник (манжет), на который сверху укладывается шайба диаметром 10 и толщиной 1,5 мм, которая в свою очередь прижимается резьбовой ступенчатой втулкой, имеющей наружную резьбу М12, шестигранную головку под ключ 17 и сквозное отверстие внутри диаметром 3,1 мм для прохода штока. Величина сжатия сальника-манжета, а следовательно, и его уплотняющая способность находятся в прямой зависимости от степени завинчивания ступенча­ той втулки сальника в верхнюю крышку водяной части блок-крана в силу того, что внешняя образующая сальника-манжета сделана конусной. При вдавливании его в отверстие он начинает сжиматься.

Газовая часть блок-крана состоит из корпуса, клапана безопас­ ности, конусной пружины клапана безопасности, конусного вкла­ дыша для газового крана, самого газового крана, крышки газового крана, трубки и горелки запальника, трех винтов для соединения газовой части с водяной и вкладыша с капроновым сальником для центровки и стабилизации положения штока. Назначение клапана безопасности то же самое, что и клапана безопасности водонагрева­ теля КГИ-56, т. е. прекращение подачи газа на основную горелку водонагревателя в случае отсутствия или недостаточного напора воды в водопроводе, а также в случае прекращения ее разбора.

Собственно клапан представляет собой капроновый диск диа­ метром 28 и толщиной 7 мм. Диск по наружному периметру имеет выточку глубиной 2 и шириной 1,7 мм для резинового уплотнения клапана. В центре нижней полости клапана имеется углубление, в которое входит шток (длина его 50, диаметр 4 мм). Шток плотно, но подвижно сидит в капроновом сальнике-манжете и специальной направляющей втулке, которая запрессована в корпусе газовой части блок-крана. В целях обеспечения плотной посадки клапана безопасности седло его выполнено в виде латунного вкладыша, запрессованного в корпус газовой части блок-крана. Пружина

76

клапана безопасности изготовлена из пружинной проволоки диа­ метром 2,3 мм, имеет длину 60, диаметр окружности по верху 26, по низу 15,5 мм и общее число витков, равное 9. Нижним концом пружина упирается в верхнюю часть клапана безопасности, а верх­ ним — во внутренний выступ вертикального патрубка газовой части блок-крана, к которому сверху присоединяется горелка.

Примерно посредине газовой части блок-крана имеется горизон­ тальный прилив, в котором размещен газовый кран. Газовый кран представляет собой конусную полую пробку, имеющую боковое отверстие диаметром 16 мм в конусной части для прохода газа из подводящего газопровода внутрь газового крана (при условии если отверстие крана будет совмещено с отверстием в корпусе газовой части блок-крана) и дальше внутрь корпуса газовой части под клапан безопасности. Газовый кран изготовлен из латуни и имеет малый внутренний диаметр 26,5, наружный большой диаметр 30,5 мм, конусность 1 : 8, выточку для подачи газа на запальную горелку по периметру конусной части длиной 58, шириной от 4 до 6,5 и глу­ биной 2,5 мм. Верхняя часть газового крана (ось) выточена как одно целое с газовым краном, диаметр оси 12, длина 31 мм. На ось по­ движно надевается штуцер, наружный конец которого имеет с двух противоположных сторон на длине 12 мм пазы для крепления на нем с помощью винта М4 ручки газового крана. Кроме того, на боковой поверхности штуцера находится ограничитель, фиксирующий своим положением открытие прохода газа на запальную горелку и откры­ тие подачи газа на основную горелку. В целях обеспечения герметич­ ности посадки газового крана в корпус газовой части запрессовы­ вается латунная конусная втулка длиной 36 мм. Внутренний мень­ ший диаметр втулки равен 26, наружный больший 30,6 мм. Газовый кран притирается по месту в латунной втулке. Удерживается на месте он с помощью пружины диаметром 29 и длиной 15 мм, изгото­ вленной из пружинной проволоки диаметром 1,8 мм, имеющей левую навивку и число витков, равное трем. Пружина сжимается с по­ мощью плоской шайбы и наружной фигурной крышки, которая крепится к корпусу газовой части блок-крана с помощью, двух винтов М5.

У водонагревателей КГИ-56 и 2ВВК-3 блокировка ручек запаль­ ника и основной горелки достигается с помощью фигурных вырезных лепестков 'на ручках. У водонагревателя Л-1 блокировка осуще­ ствляется несколько иначе. Когда ручка газового крана повернута против часовой стрелки в крайнее левое положение, газ не может пройти внутрь газового крана через отверстие в его конусной боковой части вследствие несовмещения этого отверстия с отверстием в кор­ пусе газовой части блок-крана. Но газ в этом положении не может также пройти и к.запальной горелке, так как выточка, расположен­ ная по периметру газового крана, имеет строго определенную длину, которой в этом положении-фучки газового крана не хватает, чтобы газ дошел по ней до отверстия сквозного сверления в корпусе, веду­ щего на запальную горелку. При повороте ручки газового крана на

' 77

39° отверстие в боковой конусной поверхности крана по-прежнему не"совместится с отверстием в газовой пасти блок-крана и проход газа на основную горелку будет по-прежнему закрыт.

Однако поворот ручки газового крана, величина которого фикси­ руется вырезом в крышке газового крана, дает возможность выточке,

Рис. 15. Универсальная щелевая горелка водонагревателя Л-1.

1 — распределитель; 2 — сопло; 3 — тройник.

расположенной по внешнему периметру конусной части газового крана, сместиться вправо и совпасть с отверстием на запальной горелке, что приведет к подаче газа на нее. Дальнейший поворот ручки газового крана приведет к совмещению отверстия в боковой конусной поверхности газового крана с отверстием в газовой части блок-крана и, следовательно, к подаче газа на основную горелку.

78

Поворот этот возможен только в том случае, если движением от себя штуцер, на котором сидит ручка газового крана, будет на 3—5 мм утоплен внутрь корпуса газовой части блок-крана и ограничитель штуцера войдет внутрь, под крышку газового крана. Таким образом осуществляется последовательная блокировка подачи газа на запаль­ ную и основную горелки водонагревателя. Подача газа на запаль­ ную горелку даже при максимальной подаче газа на основную го­ рёлку не должна прекращаться. Если это происходит, необходимо искать неисправность.

Пройдя мимо клапана безопасности, газ устремится вверх, в уни­ версальную ипжекционную (щелевую) горелку водонагревателя (рис. 15). Щелевая горелка состоит из распределителя и тройника. Щелевая горелка плотно через пароиитовую прокладку соединяется с блок-краном при помощи двух винтов М8. По выходе из блок-крана газ попадает в стойку тройника горелки под клапан теплового автомата, назначение которого заключается в предотвращении по­ дачи газа на основную горелку водонагревателя в том случае, если в процессе его работы по какой-либо причине подача газа во внутри­ квартирный газопровод прекратится, а затем через любой малый промежуток времени (но достаточный для того, чтобы пламя на запальной и основной горелках погасло) возобновится снова.

Тепловой автомат состоит из латунного клапана конической формы и диаметром 19,5 мм, в центре которого закреплен шток дли­ ной 82 и диаметром 1 мм, выполненный из сплава под названием нейзильбер. Шток должен иметь строгую прямолинейность оси. Уплотнение штока по выходе его через корпус тройника наверх выполнено из фторопласта и удерживается на месте в своем гнездеуглублении с помощью латунной трубки с внутренним диаметром 3 и длиной 32 мм, которая входит в гнездо-углубление уплотнения штока на резьбе М5 х 0,8. Трубка служит одновременно и для защиты штока от деформации под воздействием теплового фактора или других динамических нагрузок. Внутри трубка заполнена уплотнительной смазкой. Сверху на трубку навинчивается латунная втулка высотой 10 мм с внутренним сквозным отверстием для прохода штока диаметром 1,1 мм. Шток плотно подвешен с помощью обвязки к верхнему свободному концу биметаллической пластины, выполнен­ ной из термобиметалла ТБ-3 (ГОСТ 10533—63). Нижний конец этой пластины с помощью гайки прижат к верхней поверхности граненого утолщения втулки.

Тройник распределяет газ в поперечном направлении и подводит его к латунным соплам, каждое из которых имеет по три отверстия диаметром (для природного газа калорийностью 7500—8500 ккал/м3 и давлением 130 мм вод. ст.) 1,7 мм. Крышка тройника выполнена из холоднокатаной листовой стали и прижимается наглухо к корпусу тройника через паронитовую прокладку с помощью двух винтов Мб X 1 длиной 34 мм. Сопла могут выполняться из алюминиевого сплава СИЛ-2 (ГОСТ 2685—63*). Для газов с теплотой сгорания до 5500 ккал/м3 на сопла устанавливаются шиберы с целью ограничения

79