Номер телефона

Последнее обновление:

Почему отключается подача газа в газовом котле?

Причин того, почему в газовом котле может отключаться подача газа, на самом деле, много. Перечислим их кратко (конечно, при условии, что в трубе, подведенной к газовому котлу, газ все же есть и его давление в пределах нормы):

  1. Уменьшилась/пропала тяга
  2. Появилась обратная тяга в дымоходе
  3. Обледенение колпака или дымохода
  4. Неисправность вентилятора или турбины
  5. Засорилась форсунка или фильтр горелки
  6. Снизилось давление в газовой магистрали
  7. Не хватает кислорода для сжигания газа
  8. Нарушения в электрической цепи

Первые 7 неисправностей являются относительно простыми, их описание и способы устранения достаточно широко описаны. Например, тяга может пропасть в газовом котле по банальной причине – в результате недостаточного притока воздуха (в том числе, вследствие слишком «богатой» воздушно-газовой смеси. Например, когда в сеть поступает газ, требующий большее количество воздуха для сгорания, чем обычно. Ранее мы уже писали о способе «лечения» подобной проблемы.

А вот что касается последнего пункта - нарушений в электрической цепи – здесь все бывает несколько сложнее. Их мы и рассмотрим ниже.

Рассмотрим на примере простого газового котла – ростовского производства

Такие котлы начали выпускать в России еще с начала 90-х годов. Это – достаточно простые, надежные и неприхотливые котлы. Они не требуют для своей работы внешнего источника электричества, в них довольно мало деталей, которые могут ломаться. И одни из таких деталей – это как раз те, которые отвечают за электрическую часть. Это – термопара и электромагнит, к которому она подсоединяется. Их задача – держать открытым клапан подача газа до тех пор, пока горит пламя в запальнике.

Когда подача газа прекращается или в результате срыва пламени оно тухнет, термопара остывает и электромагнит, переставая удерживать свой якорь, дает возможность закрыться клапану подачи газа, что предохраняет от возможных аварийных последствий.

На рисунке приведено примерное фото электромагнита (закрывающий колпачок с кнопкой сняты, т.е. не показаны).

Автоматика газового котла АОГВ (общий вид). Виден электромагнит с обмотками
 

В разобранном виде электромагнит выглядит так.


Металлический диск, служащий якорем электромагнита, при наличии достаточной силы тока, протекающей через обмотки электромагнита, притягивается к сердечнику. При этом через отверстие в якоре проходит специальный шток, который и открывает запорный клапан подачи газа.

Каковы могут быть неисправности электрической части?

Касаемо данной простой конструкции, которая не содержит электронных компонентов, можно отметить такие возможные неисправности:

  • Износ или поломка термопары,
  • Плохой контакт в электрических соединениях,
  • Неисправность обмоток электромагнита,
  • Слишком высокий зазор в магнитной цепи «сердечник электромагнита – якорь»

Несмотря на кажущуюся банальность, именно эти (и только эти!) неисправности могут быть причиной «загадочного» прекращения подачи газа в результате неисправности электрической части (см. пункт 8 выше). Давайте рассмотрим их подробнее.

Износ или поломка термопары

Подпись
 

Термопара – деталь простая, там ломаться особо нечему. Однако, она содержит спай (сплав) разнородных металлов, который постоянно находится в пламени газа в процессе работы котла. Там воздействуют два фактора – высокая температура (более 1000 градусов) и окисление со стороны нагретого воздуха. Понятно, что со временем этот контакт может разрушаться. И в один не очень прекрасный момент, рано или поздно термопара прекращает выдавать положенное напряжения.

Исправная термопара, находясь в пламени запальника, должна выдавать 20…60 мВ напряжения. Это легко проверить, например, при помощи мультиметра, имеющего предел измерения напряжения в милливольтах.

Что делать, если нарушен сплав/спай между разнородными металлами термопары? По идее, при этом следовало бы такую термопару заменить на новую. Но, если есть время и желание, можно попробовать восстановить термопару при помощи электросварки нержавеющим электродом. Перед этим оба куска металла термопары следует в несколько витков обмотать тонкой (1-2 мм) нержавеющей проволокой. И – аккуратно попробовать проварить электродом диаметром 2 мм на токе 35-45 А. В ряде случаев, контакт между металлами термопарами удастся восстановить и термопара вновь будет на некоторое время пригодной к эксплуатации.

Понятно, что ее эффективность будет, конечно, уже хуже, чем у новой. Однако, сколько-то она все равно прослужит. Благо, заменить ее недолго и несложно.

Кроме того, у термопары может быть проблема с электрическим контактом, прижимающимся к аналогичному контакту электромагнита. Также (очень редко) может быть обрыв электрического провода внутри корпуса термопары. Наличие этих проблем можно легко проверить мультиметром, а также визуально.

Плохой контакт в электрических соединениях

Электрических соединений тут - два. Это – контакты:

  1. Между термопарой и электромагнитом,
  2. Между проводом электромагнита и фланцем,
  3. Между резьбовой частью (куда навинчивается термопара) и корпусом фланца).
Подпись
 

Первый, как правило, восстанавливается зачисткой (например, наждачной бумагой) и легким повышением усилия затяжки гайки, имеющейся на конце термопары. Которая прижимает ее к контакту электромагнита. Ну, а второй, при сомнении на его качество, можно перепаять заново при помощи паяльника. 

Что же касается третьего варианта - его предпочтительно устранить пайкой (как показано на рисунке). Иначе в любом случае через несколько лет эксплуатации электрическое сопротивление в этом участке станет увеличиваться и работа электромагнита станет невозможной.

Неисправность обмоток электромагнита

Это – довольно редко встречающаяся неисправность. Ибо обмотки выполнены из толстого (около 2 мм диаметром) медного провода, а ток, протекающий по ним, даже теоретически не может превышать 1 А. Тем не менее, например, после внешнего перегрева эмалевая изоляция на проводах может поплавиться, а то и вовсе сгореть. Это может привести в межвитковому замыканию и, как следствие, к нарушению функциональности электромагнита.

Данная проблема выявляется внешним осмотром. Ну, а если обмотки и вовсе пахнут горелым и/или несут следы копоти, нагара, стало быть, нужно их сменить. Взапчасти они сейчас уже, видимо, не поступают, поэтому придется делать самостоятельно. Можно купить в магазине электроники провод соответствующего диаметра (2…2,5 мм) и аккуратно перемотать их.

Внимание! Следует соблюдать направления витков обмоток. Одна из них намотана по часовой стрелке, другая – против.

 

Слишком высокий зазор в магнитной цепи «сердечник электромагнита – якорь»

Вот это может показаться «малосущественным» человеку, мало знакомому с магнитными цепями. Об этом в интернете не пишут, похоже, вообще. Да и мастера-газовики имеют об этом довольно начальное понимание. Именно поэтому утверждается, что, мол, если термопара исправна, но электромагнит все равно не держит, не обеспечивает удержания запорного клапана в открытом состоянии, то, мол, надо менять электромагнит в сборе.

По идее, это – самое простое и надежное решение. Однако, на ряд моделей котлов электромагниты в запчасти уже давно не поставляются.

Так вот, это – именно та «загадочная» неисправность, по причине которой электромагнит то изредка, то часто вдруг почему-то прекращает удерживать якорь, несмотря не исправность термопары и наличие вполне правильного пламени на запальнике. Доставляя владельцу котла немало проблем. Которые то и дело может обнаруживать, что котел, оказывается, какое-то время назад «почему-то» отключился. И включается в работу как бы с неохотой. А потом – вновь отключается через время. В чем же дело?

Дело – в увеличенном зазоре между якорем и сердечником электромагнита

Коварство ситуации тут в том, что на глаз этот зазор не всегда можно обнаружить. Особенно, если у человека, скажем, дальнозоркость. Ведь с виду, вроде, «все нормально».

Чтобы стало понятнее, проведем небольшой расчет. Вот формула для прижимающего усилия электромагнита газового котла:

F= (I*w)2 * μ * S/(2h2), Н [Ньютон]

где I — сила тока в обмотке электромагнита, А [Ампер];

w — количество витков в обмотке электромагнита;

μ = 1,257*10-6 Гн/м (или Н/А2) - магнитная постоянная;

S — площадь сечения электромагнита, м2,

h — величина зазора между сердечником и якорем (круглым диском), м.

Зададимся типичными значениями для электромагнита газового котла и определим, каков может быть максимальный зазор между якорем и сердечником электромагнита.

F - сила, нажимающая на шток запорного клапана котла, должна быть уж никак не менее 0,5…0,7 кГ-сил (или примерно 5…7 Н).

w – число витков, общее на обоих обмотках, равно 6*2 = 12 витков.

S – площадь обеих частей сердечника равна 3,5*12,5*2 = 87,5 мм2

I – сила тока типичной термопары равна обычно 40…160 мА. Примем ее равной 60 мА.

Тогда зазор между якорем и сердечником электромагнита должен быть не более(!):

h2 < (60*10-3*12)2 * 1,257*10-6*87,5*10-6/(2*5) = 5,7*10-12 м2

Т.е.

h < (5,7*10-12)1/2 = 2,3*10-6 м = 0,002 мм.

Итак, внимание: зазор между якорем и сердечником должен быть НЕ БОЛЕЕ(!) 2 тысячных миллиметра. Это – даже меньше, чем 0,1 мм (одна десятая). Глазом такой зазор разглядеть очень сложно невозможно. На ощупь его тоже достаточно сложно диагностировать.

Наверное, те, кто разбирал и изучал этот узел, обратили внимание, что поверхности сердечника и круглого диска-якоря – шлифованы? Они – гладкие, почти зеркальные. Это сделано не просто так, а как раз для того, чтобы обеспечить зазор меньше, чем полученная выше величина. Ну, или хотя бы не выше. 

Понятно, что в процессе эксплуатации газового котла такой столь малый зазор вполне может нарушаться.

Почему может нарушаться зазор между сердечником и круглым диском-якорем?

Самое простое – это в результате изменения геометрии диска или U-образного сердечника. Ведь в процессе работы котла эти детали нагреваются, пусть и слегка. И достаточно изменения их геометрии всего на каких-то 0,1 мм – и все, зазор может «уйти», превысив указанное значение. Что приведет к НЕРАБОТОСПОСОБНОСТИ электромагнита. При полностью исправной термопаре и при полном отсутствии внешних признаков других неисправностей.

Т.е. можно долго ломать голову, вызывать все более новых и новых ремонтников-газовиков, менять термопару за термопарой. Как перчатки. Более того, даже если купить новый электромагнит, нет гарантии, что через пару лет его не поведет, в результате чего его геометрия может измениться и он станет точно таким же неработоспособным.

Кроме того, есть еще другой, тоже важный фактор. Это – наличие загрязнений. Например, - пылинок или частиц жира, иных осаждений на зеркальных поверхностях сердечника или диска-якоря. Внешне они могут быть незаметными, однако, вполне способны также привести к неработоспособности электромагнита.

Почему же, мол, производителями допущена столь чувствительная конструкция? Куда, мол, они смотрели?...

Дело в том, что это – плата за полную независимость котла от внешних источников электропитания. Ему не требуются даже батарейки. И при таком малом (не более 0,07 мм) зазоре электромагниту вполне хватает, да, тех самых 20…60 мВ электрического напряжения, которые выдает термопара, нагретая в пламени запальника. Толстый провод, которым намотаны обмотки, имеет очень малое электрическое сопротивление, даже меньше, чем сопротивление самой термопары. В итоге, именно поэтому, при исправности, данная конструкция вполне себе работает, причем годами. Ну, до тех пор, пока не выйдет из строя…

Как ремонтировать, если увеличился зазор?

Может быть, в целом, несколько способов решения данной проблемы:

  1. Замена электромагнита (да и диска-якоря – тоже, кстати) на новый,
  2. Применение электронного усилителя для термопары,
  3. Очистка зеркальных поверхностей сердечника и диска при помощи растворителей,
  4. Шлифовка зеркальных поверхностей.

Самое простое – это, разумеется, замена. Однако, далеко не всегда есть новые запчасти. К тому же, их (китайское, как правило) качество может быть далеко не всегда на высоте.

Можно попробовать приобрести или сделать самостоятельно соответствующий усилитель. Который усилит величину напряжения на термопаре от 20 мВ до, скажем, 0,1…0,2 В. Это обеспечит соответствующее увеличение силы тока через обмотки электромагнита. И он вполне надежно будет удерживать якорь даже при повышенном зазоре.

Так как электрическое сопротивление обмоток электромагнита очень малое, то и нагрев их будет крайне небольшим, несущественным. При таких силах тока его можно не опасаться.

Однако, для питания усилителя потребуется внешний источник питания. Например, батарейка или аккумулятор. Если владелец котла готов на это – то проблема будет решена.

В качестве скорой меры можно попробовать сделать очистку зеркальных поверхностей сердечника и диска-якоря. Например, спиртом или бензином. Вполне возможно, что это позволит снизить величину зазора, если он вызван именно загрязнениями.

Внимание! Перед этим следует обязательно перекрыть полностью подачу газа в котел, а также выключить все близлежащие нагревательные приборы, погасить источники пламени и обеспечить иные требования техники противопожарной безопасности. Следует помнить, что пары растворителей являются чрезвычайно летучими и потому – взрывоопасными.

Если попытка очистки зеркальных поверхностей не помогла, вышеуказанные способы не подходят, то остается последний способ – шлифовка.

Можно попробовать обойтись «малой кровью» - шлифовать вручную на плоской поверхности (например, на толстом стекле) при помощи наждачной бумаги постепенно уменьшающейся зернистости. Например, можно использовать номера 100, 120, 320, 600, 800, 1200, 1500. Сам процесс ручной шлифовки здесь описывать не будем, об этом читатель может найти информацию самостоятельно.

Заметим лишь, что вручную, скорее всего, не получится обеспечить зазор не более 0,07 мм по всем зеркальным поверхностям. Ибо, если держать деталь при шлифовании рукой, то при движении рука будет чисто непроизвольно колебаться туда-сюда хотя бы на 1 мм в сторону. А это как раз и не даст возможности уложиться в требуемый допуск. Строго плоские поверхности при ручной шлифовке не получатся.

Т.е. попробовать-то можно. Но, если не получится – следует понимать причину. Максимум, что получит обычный человек, не обладающий стальными, в прямом смысле этого слова, руками, это допуск не менее 0,1…0,15 мм. Впрочем… мало ли. Может, у кого-то и получится сделать допуск даже меньше, чем 0,07 мм...

Но, если не выйдет – тогда придется использовать плоскошлифовальный станок, обратиться к профессиональному шлифовщику. Процедура эта – недолгая. Однако, ее стоимость, с учетом нынешних цен, все равно может даже превысить стоимость новых электромагнита и диска-якоря. Ведь шлифовать придется до состояния зеркала (Ra 0,025, а то и менее).

Поэтому перед тем, как заниматься шлифовкой, нужно все-таки взвесить все «за» и «против». Тем более, может получиться и так, что, несмотря на все старания, электромагнит все равно не будет надежно притягивать якорь. Ну, мало ли что еще...

Ну, и последнее

Будем помнить, что все самовольные вмешательства в газовое оборудование на территории Российской Федерации являются незаконными и могут быть наказаны солидным штрафом. Согласно законодательству, выполнять ремонт и обслуживание газового оборудования может только специализированный персонал газообслуживающей организации.

Тем более, недопустимы самовольные, несогласованные с заводом-изготовителем, переделки газового оборудования.

Понятно, что очистка зеркальных поверхностей или их небольшая шлифовка не могут считаться переделками. Их может выполнить, при желании и возможности, обычный слесарь-газовик. А вот подключение электронного усилителя к термопаре и электромагниту – это уже переделка, которую, видимо, придется согласовывать. Вполне возможно, что такое согласование будет несложным. При условии, если, конечно, завод-изготовитель пойдет навстречу.

Кстати, как облегчить процесс согласования переделок?

Чтобы завод-изготовитель был не только не против, а даже заинтересован во согласовании и внедрении переделки, вы вполне можете, например, сделать соответствующий патент на изобретение и предложить соавторство в нем заинтересованным работникам завода. Т.е. сделать коллективный патент. Скорее всего, работники завода, в силу своего профессионального опыта, внесут какие-то свои дополнительные замечания. Нужно понимать, что выгода от этого будет взаимная.

Вы получите официальную возможность и разрешение для себя (и своих близких) использовать разработанную вами переделку и , кроме того, не будете платить госпошлину за регистрацию патента: его уплатит завод; работники завода получать соавторство в изобретении, за что они получат потом премии от руководства. Наконец, сам завод получит +1 патент на изобретение, что будет дополнительным свидетельством повышения степени его инновационности. 

Понятно, что при этом вы, наравне с соавторами, будете лишь авторами патента; полноправным владельцем же будет тот, кто уплатил пошлину, т.е. завод. Но, это - обычная практика. В России, по крайней мере.

Впрочем, понятно, что в нынешней Российской Федерации, особенно после 24 февраля 2022 г., никакая инновационность уже сто лет никому не нужна. И раньше-то, после 1999 г., это мало кого интересовало. Ну, а сейчас - тем более. Признаков тому – столь много, что даже упоминать не стоит.

Тут как в самом московском кремле, так и практически во всех других официальных инстанциях внимание обращают вовсе не на наличие эффективных и актуальных инноваций-изобретений. Это ведь не советские годы (хотя даже и тогда-то на это не слишком много обращали внимание). И это – не Запад, не Германия и не США, к примеру. И даже не Уругвай и не Аргентина. Тут – Россия... с ее нынешним, так сказать, кремлем и распространяющимися оттуда порядками и понятиями.

В итоге, тут, в России, в основном обращают внимание лишь на то, не вышел ли человек на улицу с плакатиком. Не написал ли в соцсетях нечто, не нравящееся власти. Не назвал ли он войну - войной. Не против ли он военных действий в Украине. Если нет - вот тогда (и только тогда) может получить человек, что называется, зеленый свет. А разных там изобретателей-любителей инноваций, иной раз, могут даже умышленно отодвинуть в сторонку. Чисто в отместку, чтобы не высовывались и не оттеняли собой известные злодеяния.

И это не пустые слова. Это - публично озвученное мнение одного из официальных российских представителей, Д. Ливанова. Который был в свое время не просто абы кем, а министром образования России. Который прямо призвал воспитывать не творцов технологий (т.е. изобретателей, инноваторов, разработчиков), а потребителей готовых технологий.

Это к тому, что руководство завода-изготовителя газовых котлов, разумеется, не может не понимать сих простейших вещей (а иначе соответствующие люди попросту не были бы руководителями). Руководство не будет противоречить призывам министра образования. Руководство завода знает, к чему призывал министр образования Д. Ливанов. Именно поэтому(!) оно не слишком-то будет спешить с новшествами. А не потому, что это руководство, мол, «недальновидное» или «неспособное». Хотя, на практике нередко бывает и такое тоже.

Да, чисто потому, чтобы вдруг не навлечь на свои головы проблем, вплоть до увольнений и уголовных репрессий, за слишком эффективную и продуктивную работу – если вдруг она станет известной властям. В конце концов, так можно не только должности, но и бизнеса потом лишиться. Легко.

Не зря ведь даже Аркадий Волож, один из разработчиков Яндекса, - и тот, всё поняв, продал свою долю в бизнесе. И уехал восвояси, подальше. Банально: видимо, он всего-навсего не захотел, чтобы его обвинили в каком-нибудь "экстремизме" или "иноагенстве" и посадили в тюрьму. Он же умный человек и заранее знал, с кем пришлось бы иметь дело.

Однако, тем не менее, хотя бы для себя, в частном порядке, хотя бы в надежде на будущее, что разработки-патенты пригодятся ПОТОМ, например, после переезда/эмиграции в такую страну, где и руководство, и власть как раз заинтересованы в инновациях и разработках – вот чисто с этой точки зрения работники завода-изготовителя газовых котлов, конечно, могут быть заинтересованы в разработке и внедрении инноваций. Впрочем, это относится, конечно же, не только к производителям газовых котлов, но и ко всем остальным промышленным предприятиям нынешней Российской Федерации.


Комментарии:
Всего комментариев:0
Пожалуйста, не забудьте ознакомиться с правилами оставления комментариев.



Подписаться на комментарии на этой странице

Мы можем выполнить

Другие услуги
Интересная и полезная
информация
НАПИШИТЕ НАМ
Яндекс.Метрика
Номер телефона
© Copyright Все права защищены 2013-2024 Научный консалтинг