Газовый котел КОВ-25СТ1пс "Сигнал": конструктивные недостатки
Настоящая статья является продолжением нашей предыдущей публикации, посвящённой российскому газовому котлу КОВ-25СТ1пс "Сигнал", работающему в системе отопления, контур которой управляется с помощью погодозависимой автоматики ТРЦ-03.
Особенность работы газового котла
За время эксплуатации в первый и второй отопительные сезоны газовый котел отработал с середины октября до середины мая с небольшими замечаниями. Газовая автоматика 710 MINISIT поддерживает нагрев теплоносителя в прерывистом режиме работы, т.е. после повышения температуры теплоносителя выше заданной, клапан термостата перекрывает подачу газа на горелку и горит только запальник. С постепенным охлаждением теплоносителя клапан термостата открывается, на горелку поступает природный газ, который загорается от пламени запальной горелки котла.
В результате при отсутствии на котле эжекторного стабилизатора тяги возрастает скорость притока воздуха у горелки и термопары (ТГ) на короткое время. При отключении горелки термостатом автоматикой, т.е. при работе одного запальника, это приводит либо к отрыву пламени при большом разряжении, либо отклонении пламени от ТГ с последующим снижением ЭДС термопары. При снижении напряжения термопары до ~10...12 мВ (критическое напряжение) электромагнитный клапан газовой автоматики отключает подачу газа.
Предлагаем заводу-изготовителю устранить этот недостаток котла, выявленный при его эксплуатации.
1) Установить на выходной патрубок высокотемпературных газов котла эжекторный стабилизатор тяги, обеспечивающий оптимальный подсос воздуха при повышении разряжения в дымовой трубе свыше ~10 мм.вод.ст. [конструкция и размеры эжекторного стабилизатора тяги уточняются расчётами и экспериментальной проверкой для каждого котла со своей номинальной мощностью].
Это позволит при резких порывах ветра на улице снизить резкое изменение скорости притока воздуха у запальной горелки и, тем самым, уменьшить отклонение пламени от термопары ТГ.
2) Установить защитный нержавеющий стальной экран после термопары, это дополнительно позволит при резких порывах ветра ни улице предотвратить отклонение пламени от термопары и замедлит её остывание во времени при работе одного запальника. В результате при порывах ветра ни улице ЭДС термопары будет понижаться медленнее и на меньшую величиу.
3) Рассмотреть возможность применения конденсатора, установленного параллельно термопаре, что дополнительно может позволить снизить скорость снижения ЭДС термопары ТГ во времени.
Ёмкость конденсатора выбирается опытным путём для продления времени падения ЭДС термопары в течение ~5 секунд до критического напряжения.
4) Оптимизировать диаметр отверстия запальной горелки для термопары ТГ с возможным увеличением размера отверстия на 5-10%.
Пользователь котла не может узнать о наличии пламени запальной горелки в связи с отсутствием необходимой его индикации на передней панели котла.
Каждый раз в этом случае приходится снимать переднюю панель котла (которая не имеет поворотных петель), становиться на четвереньки чтобы заглянуть в щель, расположенную внизу отопительного устройства, для того чтобы убедиться в наличии пламени на запальной горелке.
Как и было предложено нами в публикации, предлагаем изготовителю котла обязательно установить индикатор пламени запальной горелки на переднюю панель котла, например в виде высокоомного милливольтметра (индикатора с красной зоной работы запальника) с номинальным напряжением около 30...50 мВ, подключив его параллельно термопаре.
Впоследствие мы самостоятельно установили цифровой высокоомный милливольтметр и подключили его к клеммам термопары котла. На фотографии ниже видно, что ЭДС на тремопаре работающей горелки составляет 26 мВ [цифровой индикатор зелёного цвета] при температуре газов нв выходе из котла +120 градусов Цельсия [цифровой индикатор красного цвета]. Эта простая модернизация обошлась в 500 рублей. Кроме того, для мониторинга за работой котла [темпратура газа на выходе, разряжение в дымоходе, напряжение на термопаре] и параметров системы отопления и водоснабжения, была установлена цифровая поворотная видеокамера с тремя объективами и возможностью увеличения изображения до 10 раз.
Замечания и конструктивные недостатки
За первый и второй отопительные периоды пользователю приходится неоднократно разжигать котел... в эксплуатации произошел случай, когда в результате розжига пламя горелки гасло при отпускании кнопки (электромагнитного клапана автоматики 710 MINISIT) даже после её удержания в полностью нажатом состоянии в течение минуты.
Из-за отсутствия необходимого индикатора пришлось проверять омметром сопротивление катушки электромагнитного клапана и отдельно сопротивление термопары. Далее милливольтметром на 100 мВ проверялось наличие напряжения на концах катушки электромагнитного клапана (один конец термопары и один конец катушки электромагнитного клапана соединены с корпусом котла). Такая проверка показала, что эти устройства выполняют свою функцию, т.е. при нагреве термопары напряжение ~26...30 мВ подается на обмотку электромагнита, который должен удерживать предварительно прижатый клапан в этом же состоянии. При снижении напряжения до ~10 мВ пружина закрывает электромагнитный клапан, тем самым прекращая подачу газа на горелку.
С автоматикой 710 MINISIT газового котла КОВ-25 произошла аналогичная ситуация.
Для удержания электромагнитного клапана в открытом состоянии при таком воздушном зазоре уже было не достаточно напряжения от термопары в 30 мВ (кубическая зависимость силы удержания от величины воздушного зазора). Решение проблемы потребовало раскручивания пружины с возвратом её в исходное положение, после этого розжиг котла проходил без замечаний.
Скрип и визг при работе газового котла
В момент начала работы горелки температура в жаровых трубах котла резко повышается. Для увеличения теплоотдачи от пламени к жаровым трубам в них устанавливают подвесные турбулизаторы. Радиальный зазор между жаровой трубой и турбулизатором должен рассчитываться на максимальный перепад температур, при котором турбулизатор не должен защемляться жаровой трубой (нижний конец турбулизатора должен быть подвижным в осевом направлении).
Поэтому для создания комфорта в эксплуатации (устранения визга, скрипов и других шумов) и продления срока службы котла, обязательно необходимом устранить выявленный нами конструкторский недостаток, увеличив радиальный зазор между внутренней жаровой трубой и наружной поверхностью подвесного турбулизатора.
В остальном котел отработал в первый и второй отопительный сезон без существенных замечаний [гарантийный срок эксплуатации котла 3 года].