Модулиране на отоплителни системи

01.04.2010, Брой 3/2010 / Технически статии / ОВК оборудване

 

Съвременни горелки с автоматично регулиране на мощността

Пред модерните отоплителни системи стоят редица технически и функционални изисквания. Първостепенно място сред тях заемат максималната енергийна ефективност и високата степен на екологичност. Фактор в постигането на икономичен режим на работа е плавното повишение или понижение на мощността в зависимост от температурата или налягането в системата. Автоматичното регулиране на мощността се осъществява чрез модулиращи горелки, познати още като “прогресивни”.

Модулиращите горелки са съвременното техническо средство, което отразява тенденциите за висока технологичност, енергийна ефективност и ниски емисии на въглероден диоксид (CO2). Предлагат се от водещите производители на горивни устройства и се препоръчват за използване във всички модерни горивни системи.


› Реклама



Специфики на горивния процес
За да се разгледат предимствата и техническите специфики на модулиращите горелки е необходимо да се направят редица разяснения относно същността на горивния процес.
Известно е, че за протичането му са необходими основно две вещества - въглеводороди от типа CxHy и кислород O2. Следователно, както е добре известно, горивният процес представлява елементарният процес на окисляване на горимите въглеводороди. При този процес се получават продукти на горенето, които в общия случай могат да се запишат по начина CxHy + O2 = COz + H2O + (C). Познато е и, че продукти на горенето са нежеланите въглеродни окиси (основно дву- и триатомни), водна пара и остатъчен чист въглерод. Необходимо е да се обърне внимание на чистия въглерод С, който много често съпътства продуктите на горене. Той придава характерния черен цвят на димните газове. Представлява фино диспергиран въглерод и в ежедневието е популярен като “сажди”.




Изисквания за пълно горене
Ако димните газове съдържат свободен въглерод се наблюдава т.нар. непълно горене. Това е нежелан и неефективен топлотехнически процес. В случаите, при които отсъства чист въглерод, се говори за т.нар. пълно горене и димните газове са чисти и бели - поради наличието на водни пари. Следователно, основно изискване към всеки горивен процес, независимо от вида на горивото, е да се организира така, че горивото и въздухът да са в съотношение, гарантиращо “пълно горене”, без свободен въглерод. От своя страна, в съотношението на горивото към въздуха се изисква количеството на въздуха да преобладава (б.ред. говори се за излишък на кислород). Затова, в топлотехниката се използва коефициент на излишък на въздуха.
Изложените до момента азбучни истини от теорията на топлотехниката са били познати на специалистите още преди 200 години.

Регулиране на въздуха и горивото
Системите за автоматично регулиране на горивния процес са отдавна известни и използвани, съобразно нивото на техническите възможности на своето време.
Първите механични и полуавтоматични горивни устройства са се изпълнявали на основата на принципната схема от фиг. 1a. Те са съдържали два независими регулатора - един за въздух и друг за гориво, като регулирането се е извършвало първоначално ръчно, след това механично и накрая автоматично. По-късно регулирането се е осъществявало с един изпълнителен механизъм, който чрез лостова система едновременно е регулирал съдържанието на въздуха и горивото (фиг. 1б).
Съвременните горивни устройства разполагат с вградени изпълнителни механизми, които чрез серводвигател едновременно регулират въздуха и горивото (фиг. 1в). Съотношението гориво/въздух предварително е определено и се задава на електронния регулатор. Тези стойности в съотношението се наричат „спрегнати”.
Следователно, основно изискване към всички горелки е, че в процеса на горене трябва да поддържат постоянно съотношение гориво/въздух. Това съотношение количествено трябва да съответства на изискваната от горелката мощност.


 

Горелките са два основни вида
Различават се основно два вида горелки. При първия вид се предвижда стъпално регулиране на мощността, поради което този тип горелки се наричат степенни - с една, две или три степени (фиг. 2). Ако се наложи повече от 3-степенно регулиране, се използва горелка от втората категория, обхващаща горелки с автоматично регулиране на мощността. Именно те са познати като модулиращи. В техниката тези горелки много често се наричат още „прогресивни”, поради плавното повишение, респективно понижение на мощността им. В последните десет години се използват и двустепенни модулиращи горелки. Това означава, че всяка степен на горелката в рамките на своя диапазон е със самостоятелен регулиращ кръг. Следователно, модулираща (прогресивна) е всяка горелка, която чрез вградена регулираща система автоматично променя мощността си в аналогов режим (фиг. 3). При това модулирането, респективно регулирането, може да се извършва на базата на различни параметри - индивидуално или паралелно. Например, само по температура, само по налягане, по температура и налягане едновременно и т.н.

Регулиране мощността на горелката
Съвременните горивни устройства използват пропорционално-интегрални регулатори с предварително задаване на минималната и максималната мощност на съответната горелка. Изпълнителният механизъм е сервомотор (фиг. 4).
На фиг. 5 е показан чувствителен елемент (датчик за температура), а на фиг. 6 датчик за налягане. Регулирането се извършва по аналогова графика (фиг. 3).
Променливата мощност на модулиращата горелка трябва във всеки момент да отговаря на необходимата мощност на горивната камера и едновременно с това на технологичното предназначение на процеса. Например, възможно е да се следи: температура или налягане на топлоносител вода; температура или налягане на топлоносител пара; температура или налягане на сушилна камера; температура на стопилка в пещ; налягане в горивната камера при екзотермични процеси и др.
Общият външен вид на една модулираща горелка, която би могла да използва гориво газ или дизел, е показана на фиг. 7.

Проф. д-р Димитър Киров



 

 

ОЩЕ ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМАТА

Адаптивно осветление за търговски обектиТехнически статии

Адаптивно осветление за търговски обекти

Интериорните адаптивни осветителни системи автоматично променят светлинния си поток и режима си на работа съобразно моментната заетост на помещението или обекта, в който са инсталирани, наличието на дневна светлина и други специфични критерии, обвързани с конкретното им приложение.

Една адаптивна контролна стратегия, базирана на различни нива на управление на осветлението и специално проектирана с цел максимални икономии на енергия и минимални негативни ефекти върху изпълняваната в даден търговски обект дейност, може да спомогне за спестяването на до 65% от енергийните разходи за осветление. Освен светлинният поток, чрез оптимизиране на контролните настройки на системата може да бъде регулирана и плътността на мощността на осветлението.

Internet of Things в пожарната безопасностТехнически статии

Internet of Things в пожарната безопасност

IoТ притежава потенциал да трансформира пожарната безопасност посредством извличане на допълнителна стойност от продукти, които вече са утвърдени и/или задължителни съгласно действащите наредби. Такива са например спринклерните пожарогасителни инсталации. С интегрирането на допълнителни сензори системата се превръща в интелигентно решение за пожарна защита, което минимизира риска за хората и собствеността.

Термостатични смесителни вентилиТехнически статии

Термостатични смесителни вентили

Термостатичните смесителни вентили намират широко приложение във водопроводните инсталации на множество жилищни, търговски и институционални сгради. Основната функция на тези вентили е или да контролират температурата на изходящата вода към системата за битово горещо водоснабдяване, или да осигурят нискотемпературно захранване към лъчиста подова отоплителна система, или и за двете. Статията разказва за видове, размери и конфигурации на вентили, предназначени за разнообразни специфични приложения.
Прочетете и за множеството уникални приложни сценарии, които изискват нестандартни или специални конструкции термостатични вентили. 

 

 Технологии за автоматизация на офис сградиТехнически статии

Технологии за автоматизация на офис сгради

Съвременните офис сгради се превръщат във все по-интелигентни обекти, в които служителите са непрекъснато свързани помежду си и с останалия свят чрез най-актуалните информационни и комуникационни технологии. Днес човекът, работното място и сградата функционират и взаимодействат в споделена екосистема, базирана на комплексни решения за сградна автоматизация.

Те са създадени да оптимизират управлението на сградните услуги, да улеснят изпълнението на различни дейности в офиса, да осигурят комфорт на служителите и да стимулират продуктивността им, като същевременно спомагат за повишаване на енергийната ефективност и спазване на екологичната и социална отговорност на компанията.

ОВК системи за кина, театри и зали за сценични изкустваТехнически статии

ОВК системи за кина, театри и зали за сценични изкуства

Киносалоните, театрите и залите за сценични изкуства са обекти със специално предназначение и множество конструктивни особености, които налагат използването на специално проектирани системи за отопление, вентилация и климатизация.

Параметрите на микроклимата, контролът на шума и вибрациите от механичното оборудване и, не на последно място – естетичният дизайн на инсталациите, са важни предизвикателства пред проектантите и изграждащите тези инсталации.

Икономии на вода в търговски сградиТехнически статии

Икономии на вода в търговски сгради

В конструкцията на търговските сгради влизат множество системи, които са базирани на използването на вода. Все по-активните глобални мерки за съхраняването на този ценен ресурс в днешно време изправят проектантите пред сложното предизвикателство не само да осигурят функционален дизайн, но и да гарантират водната и енергийната му ефективност.


 

Уеб дизайн от Ей Ем Дизайн. Списание ТД Инсталации. TLL Media © 2019 Всички права запазени. Карта на сайта.

Top