Устройство и типовые неисправности проточных газовых водонагревателей ПРОТОН

Газовые колонки "Протон-1М"Заводское название у этих моделей - "ВПГ-1712-В11-УХЛ4.2". Внешний вид аппаратов показан на рис. 1. Размеры (высота х ширина х глубина) составляют 719x360x230 мм, вес - 13 кг, производительность - 5 литров горячей воды в минуту Газовые колонки "Протон-1М"

Заводское название у этих моделей - "ВПГ-1712-В11-УХЛ4.2". Внешний вид аппаратов показан на рис. 1. Размеры (высота х ширина х глубина) составляют 719x360x230 мм, вес - 13 кг, производительность - 5 литров горячей воды в минуту. Функциональная схема газовой колонки показана на рис. 2.

Рассмотрим принцип работы аппарата.

Холодная вода из водопровода или скважины под давлением 2,0...2,5 кг/см2 с ввода 15 поступает на теплообменник 23.Здесь вода нагревается до заданной температуры и через вывод 4 уходит в систему горячего водоснабжения помещения. Природный газ из магистрали через ввод 18 поступает на электромагнитный клапан 19. Назначение клапана 19 - прерывать подачу газа в случае аварийной неисправности в колонке или недостаточном давлении газа во входной магистрали. Пройдя клапан, газ поступает на редуктор, снижающий избыточное давление, а затем через клапан 22 - на центральную горелку 25. Поджиг центральной горелки происходит от пламени запальных горелок 7, 20, 21.

 

 

Рис. 1. Внешний вид "Протон-1М"

 

При включении аппарата кнопкой 1 и удержании ее в нажатом состоянии в течении 3 с) рычаг 16 открывает клапан 19 и клапан 17. Газ поступает на быструю запальную горелку 21 и вспомогательную горелку 20. В кнопке 1 смонтировано устройство пьезорозжига, соединенное со свечой 5. В момент нажатия на кнопку 1 между центральным штырем свечи и корпусом образуется искра, воспламеняющая газ в горелках 7, 20, 21. Спустя короткое время (2-3 секунды) на термопарах 6, 8 появляется э.д.с., удерживающая клапан 19 в открытом состоянии. При нажатии кнопки 2 "Открытие" газ через редуктор 24 и клапан 22 поступает на основную горелку 25. В исходном состоянии клапан 22 закрыт и открывается, если есть расход горячей воды.

Рис. 2. Функциональная схема колонки "Протон-1М"

1 - кнопка пьезоэлектрического поджига "Зажигание"; 2 - кнопка "Открытие"; 3 - кнопка "Тушение"; 4 - вывод горячей воды; 5 - свеча; 6 - термопара; 7 - запальная горелка; 8 - вспомогательная термопара; 9 - термопредохранитель; 10 - выход продуктов сгорания; 11 - шарик; 12 - регулятор расхода воды; 13 - сливной винт; 14 - клапан; 15 - ввод водопровода; 16 - рычаг; 17 - клапан вспомогательной и быстрой запальных горелок; 18 - ввод магистрального газа; 19 - электромагнитный клапан; 20 - вспомогательная запальная горелка; 21 - быстрая запальная горелка; 22 - клапан; 23 - теплообменник; 24 - редуктор; 25 - главная горелка; 26 - термостат; 27 - мембрана

 

Стабильность температуры воды на выходе аппарата обеспечивается редукционным клапаном 24 и клапаном 14, которые поддерживают постоянными давление газа и воды в аппарате. Необходимая температура воды устанавливается регулятором, расположенным на передней панели аппарата. В модели "Протон-1М-1" дополнительно, для визуального контроля температуры воды установлен термометр. Отключается аппарат нажатием кнопки 3 "Тушение", механически связанной с кнопкой 1 "Зажигание" и кнопкой 2 "Открытие". После первого щелчка отключается главная горелка. Аппарат переключается в дежурный режим, когда горит лишь запальная горелка. Затем при дальнейшем нажатии, после второго щелчка, отключается и запальная горелка. Для перевода газовой колонки из дежурного режима в рабочий достаточно открыть кран в системе горячего водоснабжения. Рассмотрим работу системы автоматики колонки в различных аварийных ситуациях.

Погасла запальная горелка

Возможные причины: кратковременное прекращение подачи газа, задув пламени порывом воздуха, неисправность термопары. В результате термопара 6 перестает нагреваться, напряжение на ее выводах уменьшается до нуля. Электромагнитный клапан 19 под действием пружины отключается и прерывает подачу газа в аппарат Колонка выключается.

Отсутствие тяги в дымоходе

Возможные причины: засорение дымохода, механическое повреждение. При этом отток горячего газа через дымоход резко сокращается. Температура термостата 26 возрастает свыше 90°С и термостат отключается. Вследствие этого цепь подачи напряжения на клапан 19 разрывается и аппарат отключается.

Отсутствие воды в теплообменнике

Возможная причина - нарушение герметичности теплообменника. Температура теплообменника 23 резко возрастает. При температуре свыше 130°С расплавляется предохранитель 9, расположенный на термостате. Цепь подачи напряжения на клапан 19 разрывается и колонка отключается.

Кратковременное прекращение подачи газа из магистрали

Возможные причины - ремонтные работы на газовой магистрали. В результате гаснет запальная горелка 7,термопара 6 прекращает вырабатывать э.д.с., и электромагнитный клапан 19 прерывает подачу газа. При возобновлении подачи газ не сможет попасть в аппарат, так как клапан 19 закрыт. Для возобновления работы необходимо вновь включить колонку. Делается это обычным способом.

Прекращение подачи воды или снижение давления ниже 25 кПа (0,25 кг/см2)

Снижение давления в городском водопроводе происходит в основном у потребителей, проживающих на верхних этажах высотных домов в часы максимального водозабора. Для загородного дома возможные причины: уменьшение дебета(производительности) скважины, неисправность станции водоснабжения. Для предотвращения аварии в аппарате имеется устройство, называемое "водяным узлом". Устройство работает следующим образом. При отключении воды давления в полостях А и Б выравниваются. Мембрана 27 перемещается вправо и клапан 22 перекрывает подачу газа к основной горелке. Колонка переключается в дежурный режим.

С целью обеспечения надежности работы газовой колонки элементы схемы автоматики комплектуются деталями производства известных зарубежных фирм. К примеру, термостат изготавливается английской фирмой Elmwood Sensor, а электромагнитный клапан и термопара - чешской фирмой Mora Moravia. Для защиты от попадания посторонних предметов на газовом и водяном входах установлены фильтры.

Газовые колонки "Протон-3/3-1"

Заводское название этих моделей - "ВПГ-17 12-В11-УХЛ 4.2". Они имеют мощность 17 кВт, габаритные размеры 809x360x250 мм, вес - 15 кг и производительность - 5 литров горячей воды в минуту.

Функциональная схема аппарата приведена на рис. 3.

Рис. 3. Функциональная схема колонки "Протон-3/3-1"

1    - кнопка пьезоэлектрического поджига;

2    - узел пьезоэлектрического поджига;

3    - кнопка электромагнитного клапана;

4    - клапан; 5 - клапан;

6    - электромагнитный клапан;

7    - диафрагма; 8 - вал ограничителя с диафрагмой; 9 - главный клапан;

10    - вспомогательный клапан;

11    - регулировочный винт; 12 - шарик; 13 - водяной редуктор; 14 - сливной винт; 15 - регулятор расхода воды;

16 - термопара; 17 - свеча;

18    - запальная горелка;

19    - главная горелка;

20    - теплообменник;

21    - термопредохранитель;

22    - термостат;

23 - фильтр запальной горелки

Рассмотрим принцип работы аппарата.

Для включения газовой колонки нажимают до упора кнопку 3 электромагнитного клапана. Удерживая кнопку 3, нажимают кнопку 1 пьезоэлектрического поджига. Газ из магистрали проходит через клапан 5, фильтр 23 и поступает на запальную горелку 18. Искра на свече 17 воспламеняет газ. После этого кнопку 1 отпускают. Кнопку 3 продолжают удерживать нажатой еще около 30 секунд. За это время нагревается термопара 16. На ее выходе появляется э.д.с., удерживающая электромагнитный клапан 6 в открытом состоянии. Теперь кнопку 3 можно отпустить. На основную горелку 19 газ начнет поступать лишь после того, как будет открыт кран горячей воды в системе. При этом откроются клапаны 9, 10 и горелка загорится. В аппарате имеется водяной редуктор 13, позволяющий поддерживать постоянной температуру воды на выходе при изменении давления в водопроводе. Для контроля температуры горячей воды в аппарате имеется термометр. На лицевой панели колонки расположены ручки регулировки подачи газа на главную горелку и расхода воды. Работа системы автоматики при возникновении аварийных ситуаций аналогична рассмотренной ранее в аппарате "Протон-1М". Недостатки газовой колонки "Протон-3/3-1" по сравнению с "Протон-1М":

-    из-за отсутствия дополнительной термопары возросло время включения колонки с 3 до

30 секунд;

-    из-за отсутствия газового редуктора не отслеживается изменение давления газа во входной магистрали,что приводит к увеличению нестабильности температуры горячей воды;

-    недостаточная механическая прочность кнопки включения электромагнитного клапана.

К достоинствам "Протон-3/3-1" следует отнести меньшую цену при высокой степени надежности схемы автоматики.

Газовые колонки "Протон-2/2-1"

Заводское название у этих моделей - "ВПГ17 12-В11-УХЛ4.2". Они имеют мощность 17 кВт, габаритные размеры (ВхШхГ) 809x360x250 мм, вес - 15 кг, производительность - 5 литров горячей воды в минуту.

Функциональная схема аппаратов приведена на рис. 4.
 

Рис. 4. Функциональная схема колонки "Протон-2/2-1"

1    - кнопка пьезоэлектрического розжига;

2    - узел пьезоэлектрического поджига;

3    - электромагнитный клапан;

4    - газовый кран; 5 - водяной регулятор; 6 - термопара; 7 - свеча; 8 - запальная горелка; 9 - главная горелка;

10    - теплообменник;

11    - термостат;

12    - термопредохранитель;

13    - клапанная тарелка;

14    - тракт ввода газа


Это - бюджетные модели. По сравнению с предыдущими аппаратами они имеют более простую конструкцию и газоводяной узел отечественного производства. Из-за отсутствия в схеме водяного и газового редукторов температура нагретой воды меняется в зависимости от давления воды и газа в подводящих магистралях. Термометр горячей воды не предусмотрен. На лицевой панели аппарата установлены кнопка 1 пьезопод-жига и ручка регулировки подачи газа главной горелки. Для включения газовой колонки переводят ручку подачи газа из крайнего левого положения в сектор поджига. Кран забора горячей воды в системе должен быть закрыт. Нажимают до упора кнопку 1. Происходит пьезоподжиг запальной горелки. Пламя горелки хорошо видно через прорезь на передней панели. Через небольшое время (около 20 с), необходимое для разогрева термопары, кнопку отпускают. Открывают кран горячей воды. После этого загорается центральная горелка. Ручкой подачи газа устанавливают желаемую температуру воды. "Протон 2/2-1" относится к аппаратам,способным работать при пониженном водяном давлении (от 4 кПа). Это особенно важно, если отсутствует централизованный водопровод. Величина минимального давления устанавливается при помощи регулировочного винта, который расположен на корпусе водяного редуктора. Необходимо отметить, что в связи с упрощенностью конструкции аппарата и отсутствию дополнительных блокировочных устройств в схеме автоматики, необходимо неукоснительно соблюдать правила эксплуатации газовой колонки.

Категорически запрещается включать колонку в секторе главной горелки при открытом кране горячей воды! В этом случае газ из магистрали в большом количестве может скапливаеться в аппарате и при включении пьезопод-жига возможен взрыв.

Неисправности газовых колонок

При появлении запаха газа в помещении необходимо выключить колонку и закрыть газовый кран, установленный на газопроводе перед аппаратом. Нельзя производить действия, могущие привести к образованию искры: не зажигать огня, не включать электроприборы и освещение, не курить. Необходимо проветрить помещение. Эти меры предосторожности необходимы! Смесь газа с воздухом образует гремучую смесь, которая способна взорваться от малейшей искры. Место утечки газа определяют с помощью мыльного раствора.

Проверка с помощью зажженной спички запрещена! Наиболее частая причина неисправностей перечисленных выше газовых колонок - утечка в пробковом кране на входе колонки. Со временем высыхает смазка внутри крана и герметичность нарушается. Для устранения неисправности перекрывают подачу газа из магистрали и разбирают кран. С помощью керосина или другого растворителя удаляют старую смазку. При наличии глубоких царапин конус крана шлифуют мелкой наждачной бумагой. Затем конус обильно смазывают смазкой густой консистенции, вставляют в корпус крана и затягивают гайку. Для притирки проворачивают кран несколько раз вкруговую. В шаровых газовых кранах дефект встречается гораздо реже. Утечку в стыке труб устраняют дополнительной затяжкой муфт и гаек.

Рассмотрим поиск и устранение неисправностей на примере аппарата "Протон-2". Устройство этой колонки показано на рис. 5.

 

Рис. 5. Расположение элементов колонки "Протон-2/2-1"




Колонка не работает, запальная горелка не горит

Возможные причины неисправности:

-    газ не поступает на запальную горелку 8 (рис. 4).

При нажатии на кнопку 1 из колонки должно послышаться негромкое шипение выходящего газа, в противном случае проверяют его прохождение из магистрали до горелки;

-    отсутствует или недостаточная мощность искры свечи 7.

Для проверки нажимают пусковую кнопку 1 и спичкой поджигают запальную горелку. Если горелка заработала, то проверяют узел пьезоподжига и давление газа на входе колонки. Откручивают два винта "барашек" (расположены снизу) и снимают кожух с аппарата. При нажатии на кнопку 1 между центральным выводом свечи и корпусом должна проскочить искра фиолетового цвета. Если этого не происходит, проверяют исправность узла пьезоэлектрического зажигания 2, надежность контактов электрического соединения со свечой 7, чистят свечу от пыли;

-    недостаточное давление газа в магистрали.

Давление газа, измеренное манометром на входе аппарата, должно быть не ниже 635 Па (65 мм. вод. ст.). Если давление не в норме, необходимо обратиться в службу газового хозяйства;

-    наличие воздуха в газовых подводящих трубах.

Для выпуска воздуха нажимают пусковую кнопку 1 и удерживают ее в течение 1 мин., после чего отпускают и вновь включают

После отпускания кнопки 1 (с необходимой выдержкой 20 с) пламя на запальной горелке гаснет

Возможные причины неисправности:

-    на электромагнитный клапан 3 не поступает напряжение, удерживающее его в открытом состоянии.

Вольтметром замеряют постоянное напряжение на клапане. Величина напряжения (относительно корпуса) должна быть не менее 0,02 В. Если напряжение имеется, проверяют клапан. Для этого кратковременно (чтобы не разрядить) подключают к клапану батарейку на 1,5 В. Если клапан сработает, должен быть слышен щелчок. В противном случае клапан неисправен и его необходимо заменить. Вместо батарейки можно использовать любой другой источник постоянного тока с выходным напряжением 1.1,5 В (при токе не менее 1 А). Если напряжение на клапане отсутствует, проверяют последовательно исправность термопары 6, датчика тяги 11, термопредохранителя 12, надежность контактов электрической цепи. Для проверки термопары включают запальную горелку и спустя 20 секунд замеряют напряжение на выходе термопары. Отсутствие напряжения указывает на ее неисправность. Ее неисправность можно определить и визуально по прогару на корпусе. Затем проверяют исправность датчика тяги (рис. 6) - он расположен вверху на правой боковой поверхности колонки. Для проверки соединяют вместе провода от датчика и включают колонку. Если дефект пропал - датчик неисправен. В заключение омметром про-званивают плавкий предохранитель 12.

Рис. 6. Датчик тяги


Не включается главная горелка

-    недостаточный отбор горячей воды, необходимо открыть кран полностью;

-    недостаточное давление холодной воды на входе колонки.

При помощи манометра проверяют давление воды (Р=1 атм);

-    недостаточное давление газа в магистрали.

Необходимо обратиться в службу газового хозяйства.

Главная горелка гаснет во время работы

-    Засорение горелки.

Необходимо очистить сопло горелки от нагара с помощью металлической щетки и мягкой проволоки;

-    недостаточное давление газа.

Необходимо обратиться в газовое хозяйство;

-    срабатывание датчика тяги. При этом одновременно гаснет и запальная горелка.

Проверяют исправность датчика и прочищают дымоход.

Колонка включается лишь при давлении холодной воды свыше 2 атм

Наиболее вероятная причина - неисправность мембраны в водяном редукторе. Мембрана связана через шток с газовым клапаном 4. Эластичность мембраны со временем под действием растворенных в воде солей ухудшается. Усилие на шток становится недостаточным, газовый кран не открывается и газ на главную горелку не проходит. Со временем величина необходимого давления возрастает. В этом случае мембрану необходимо заменить. В продаже она есть, стоимость около 100 руб.

Подтекание воды в местах подводки

Устраняется дополнительным затягиванием гаек, заменой прокладок.

Цвет огня над запальной горелкой изменился с фиолетового (норма) на желтый

Причина неисправности в загрязнении фильтра очистки газа. Фильтр выполнен из тонкой металлической проволоки и установлен на входе горелки. Очищать фильтр необходимо не реже 1 раза за полгода, в противном случае резко сокращается ресурс работы термопары.

Автор: Игорь Морозов (с. Зюзино, Московской обл.)

Источник: Ремонт и сервис