Газовый блок-кран для автоматического управления работой проточного водонагревателя

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИКЯЦд 1 Я.ЩЩ А 2 ц 5 Р 23 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ЕТЕЛЬСТ К АВТОРСКОМ(57) Изобретение может быть использовано в проточных газовых водонагревателях для горячего водоснабженияЦель изобретения - повышение быстродействия. Газовый блок-кран состоитиз импульсной трубки 1 холодной волы,окрчженной теплообменником 2, расположенным над пламенем запальной горелки 3. Теплообменник 2 связан через капилляр 4 с внутренним объемомсильЛона 5, соединенного через штокс клапанами б, верхний из которых выполнен со сжимаемой прокладкой 7, ичерез дополнительный шток и рычаг 8с экраном 10, расположенным в зонезапальной горелки 3, 1 ил.(61) (21) (22) (46) (71) инсти ствен 132684146678 10/0603.02.8923,05.91.Одесский интутное ь енернс тельный и Лоне объеди ое нау ние "Г МЛ. Н Н ИлИзобретение относится к областиводогрейных приборов, может быть использовано для автоматического управления работой проточных водонагрева 5телей и является усовершенствованиемизобретения по авт.св. Р 1326841Целью изобретения является повышение быстродействия.На чертеже изображен газовый 10блок-кран для автоматического управления работой проточного водонагревателя в положении "Пропуск газа на запальную горелку открыт, на основнуюгорелку закрыт".15Газовый блок-кран состоит иэ импульсной трубки 1 циркуляционной воды, окруженной теплообменником 2, расположенным над пламенем запальной горелки ЗТеплообменник 2 связан через 20капилляр 4 с внутренним объемом сильфона 5. Скльфон соединен через штокс клапанами 6,. верхний из которых выполнен со сжимаемой прокладкой, 7 ичерез дополнительный шток и рычаг 8,;расположенный на оси 9 вращения, сэкраном 10, расположенным в зоне запальной горелки 3. СильАон 5 находится внутри пробки 1 1 пробкового крана,связанного с РУчкой 12 и щитком 13 30прикрывающим смотровое окно кожуха 14водонагревателя.Блок-кран работает следующим образом,При открывании запорной арматуры35перед водоподогревателем импульснаятрубка 1 заполняется водой, отобраннои от общего потока поступающей ваппарат воды. К теплообменнику 2 подносится зажженная спичка (не показано), Ареон, находящийся внутри теп"лообменника 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 изакрывают доступ газа на пробку 11пробкового крана,.газ поступает назапальную горелку З.и загорается отзажженной спички. Поворотом рччки 12пробкового крана открывается пробка11 и одновременно щитком 13 перекрывается смотровое окно.При длительном отсутствии водоразбора теплообменник 2 продолжаетразогреваться пламенем запальной55горелки 3, в начале этого процессациркуляционная вода, находящаясяв трубке 1 имеет небольшую температуру, в результате свободного конвективного теплообмена отбирает частьтепла от теплообменника 2, однакопостепенно температура ее увеличивается, следовательно, падает охлаждающая способность. Поступление теплаот запальной горелки 3 остается условно постоянным, в результате чего температура в теплообменнике 2 начинаетрасти (относительно начальной температуры данного процесса), следовательно, растет и давление в теплообменнике 2 относительно начальногодавления данного процесса, т.е. ононачинает превышает необходимое давление в теплообменнике 2, достаточноедля удержания верхнего клапана 6 в положении "Пропуск газа на основнуюгорелку. закрыт". В результате верхнийклапан. 6, до этого только прикрывающий проход газа на основную горелку и едва прижимающий сжимаемую про"кладку 7 к седлу клапана,.начинаетсжимать ее, смещаясь вниз и одновременно воздействуя через дополнительный шток на рычаг 8. Последний поворачивается на оси 9 вращения противчасовой стрелки, смещает экран 10,который прикрывает теплообмеиник 2от пламени запальной горелки 3, чтоприводит к уменьшению поступлениятепла на теплообменник 2, т.е. кпрекращению 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 превышаетначальную температуру данного процесса, тем большую. плошадь теплообменника 2 перекрывает экран 10, следовательно, тем меньше тепла поступая г натеплообменник 2. Так как блок-кранимеет некоторую инерционность, топо истечении времени тепла, поступающего на теплообменник 2, будет нелостаточно для удержания стабильнойтемпературы в теплообмениике 2, температура в нем начинает снижаться,однако скорость снижения температурызначительно меньше скорости ее повьгщения до стабилизации. В результатепонижения температуры падает давление в теплообменнике 2, а значит,и в сильфоне 5, незакрепленная сторона его лвижется вверх, перемещая клапаны 6, верхний из которых начинает16510 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 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 сильАона 5, вследствие чего незакрепленная сторона его смещается вверх, устанавливая клапаны 6 в рабочее положение, при котором открывается через зазор между сжимаемой прокладкой и секачом 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 жид 39кости в теплообменнике 2, давление внутри силыЪона 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 сильАоне 5, 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 температура 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 егоокружение, что увеличивает скорость их охлаждения особенно при внезапномпогасании пламени запальной горелки 3,так как исключается период времени,который раньше уходил на охлаждениетеплообменника 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 увеличивает скорость падения температуры в нем и, соответственно, давления, а от скорости падения давления в теплообменнике 2 зависит скорость движения незакрепленной стороны сильюна 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, АксеновТехред А.Кравчук Корректор Н. Ревская Редактор О, Врковецкая Заказ 1598 Тираж 364 Подписное ВНКИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,10 Лри внезапном погасании пламени запальной горелки 3 нагрев теплообменника 2 отсутствует и пары в теплообменнике конденсируются полностью, давление внутри сильАона 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".15При 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 основ- нуЮ горелку в соответствии с изложеиной термокинетикой прекращаетсяПри недостаточном расходе воды через импульсную трубку 1 интенсивность25 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, сильйон 5 через верхний клапан 6 сжимает сжимаемую прокладку и, переместив экран 1 О. 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 сильйона 5 падает, вследствие чего закрывается доступ газа на основную и запальную горелки. Формула изобретенияГазовый блок-кран для автоматического управления работой проточного водонагревателя по авт.св. Р 132684 1, о т л и ч а ю щ и й с я 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,