1.壁挂炉采暖水路系统异常故障监控及解决办法
国内大部分的燃气采暖热水炉生产厂家所生产的热水炉产品对水路系统的监控还不是很全面。从市场上使用过程中来看,水路出现的异常,导致的故障频频发生。因而有必要提高系统中安全保护措施。我们将列举一些常见的故障起因,进行了全面的分析,并提出了多方面的解决方案。
壁挂炉在采暖过程中,由于零部件的差异、系统管路的铺设、水质好坏等都会影响着系统的正常运行。其表现的异常主要有两个方面:
一、水泵异常停止工作
水泵作为壁挂炉的一个核心部件,主要承担着热量输送的重任。然而大多数壁挂炉厂家对水泵异常的监控还未加以重视。产品研发一直沿用着欧洲早期的设计风格。但在国内的生产和使用中,水泵异常停止,使燃烧室内高温烟气的热量不能及时被输送出去,而导致主换热器内的水急剧升温汽化,蒸汽温度甚至达到180℃以上,这股高温蒸汽对水泵、流量传感器等零部件产生严重的破坏力。甚至可将塑料件融化的程度。因此监测水泵工作状态尤为重要。
二、采暖系统水流不畅
管路结垢、结冰、水路意外关闭等都可能导致系统水阻过大,从而引起系统干烧,最终的结果和前面所述一样,后果也相当严重。
目前国内大多数壁挂炉厂家中,对采暖水路系统的监控,如水压力开关监控,只能检测采暖系统的水压大小,无法感应压力的变化,不能对采暖系统工作状态进行监控及反应。市场上经常发现有些壁挂炉旁通的参数过大形同虚设,甚至没有旁通回路等,都起不到保护水系统的安全。
三、解决方法
对采暖水系统进行监控,并及时作出反应,为用户增加一道安全的保护,有着极为重要的意义,以下提出几种解决方法:
(1)通过压力传感器监控水泵运行状态及水路系统中压力的变化
压力传感器具有压力的变化敏感、反应快,输出的信号准确的特点。监控水路系统中压力的变化,将转变的模拟电信号反馈给控制系统,控制系统做出及时的反应。
(2)旁通回路的保护功能
在设置独立温控的采暖系统中,各区域的开启和关闭,或者系统管路结垢、结冰,系统内的水流量和压力值在不断发生变化时,有可能会超出锅炉及水泵的实际工作范围,造成水泵“堵转”,锅炉内的水迅速被蒸发等不正常现象。安装压差旁通阀后可使系统水压及流量控制在设定值范围内,使系统平稳运行。及时的将管路内水蒸气排出,防止管路内形成气塞,从而保护了系统及水泵。
(3)通过水压差开关,监控水泵的运行状况
在系统水中,水压力开关仅要求对系统水达到一定的压力,而不能对系统水变化进行监控。而水压差开关顾名思义就是在压差盘内的膜片两侧分别通过管路与水泵的前后相通,分别检测的水泵前后的压力。当系统需要启动水泵时,循环的采暖水在水泵的作用下通过主热交换器在供暖系统内运行。由于系统水泵的工作,会在水压差内膜片的两侧形成压力差值,推动与膜片相连接的推杆工作,使水压微动开关闭合,从而实现控制系统对循环水系统的工作状态进行监控。
(4)通过极限温度开关,对采暖水路系统的温度进行监测
在套管机中作为一个封闭式的采暖系统,采用极限温度开关作为最后的保护,但如果仅在出水管路设置极限温度开关是不够的,在系统中有一定的局限性。我们通过对模拟用户的使用方式进行了测试,发现采暖回水端的温升最快,变化量最大。因为由于沿程阻力(采暖出水端距膨胀水箱及安全阀较采暖回水端管路长、管内表面粗糙度等影响),当主换热的高温蒸汽急剧膨胀,将倒灌膨胀水箱及从安全阀泄压口排出,所以温度反应最快。因此在采暖回水端设置极限温度开关,将有效解决并及时反馈控制系统及时停机。
(5)通过流量传感器,对采暖水路系统的流量进行监测
近年来,壁挂炉供热水系统中,采用水流量开关(传感器)监测流量已被大量的应用,其具有结构简单、可靠性高、测量范围广等特点。如果能配合燃气比例阀的功率输出,就可以实现在燃烧过程的全自动恒温控制。但在壁挂炉的采暖系统中,通过流量传感器去监测采暖系统中的水流量和水泵的运行状况等,也是一个很好的选择。如流量传感器检测系统水流量过低时,控制系统则让机器停机,有效的保证了系统的安全。
系统中可以使用的有流量开关、霍尔流量传感器、图尔克流量传感器等,不同物理原理的电子式或机械式流量监控有各具优势的测量方式。但在采暖水系统中,由于全国绝大部分地区的水质较硬,金属的腐蚀生锈等导致结垢,水垢长期附着在管路内壁上,因此可能导致水流转子组件卡死或者影响转速,及翻板式水流开关易出现误动作等,导致了反馈给控制器的信号有偏差等,因此必须对采暖水的软化、阻垢处理及流量传感器的水流转子组件防卡死结构设计。
以上的解决方案中各有优缺点,如果充分地利用其不同的性能优势,集成于系统中,可大大提高系统的安全保护措施。
来源:壁挂炉月刊
编辑:河北暖通 微信号:hebnt2015
2.壁挂炉采暖系统注水、补水、泄压、排空气,操作简单不用找师傅了
又到一年采暖季,家庭壁挂炉式独立采暖用户,恐怕已经切换到“供暖”模式了吧,但不少用户在壁挂炉使用过程中,存在很多误区,包括壁挂炉的采暖注水、补水、排空气、温度设置以及启停操作等等,看似基础的操作,只要能正确了解不仅安全而且还可以延长壁挂炉乃至采暖系统的寿命和减少采暖费用,给你一个温暖舒适居家环境。今天就给大家聊一聊这些基础的东西。
燃气壁挂炉的定义
燃气壁挂炉我们国家的标准叫法为:“燃气壁挂式快速采暖热水器”,是以天然气、人工煤气或液化气作为燃料,经过燃烧来给采暖系统提供热源的,有防冻保护、防干烧保护、意外熄火保护、温度过高保护、水泵防卡死保护等多种安全保护措施的家用采暖设备。
燃气壁挂炉如何注水
我们家里安装了壁挂炉,那么在首次使用的情况下,首先就是要给壁挂炉采暖系统内加满水,此外,如果您长期不使用壁挂炉而将炉内及采暖系统内的水排空,想再次使用时也要给壁挂炉及采暖系统加满水,这就是所谓的注水。
具体的操作方法如下:
1、注水前打开循环泵上的自动排气阀以及采暖系统末端设备上的排气阀(地暖系统排气阀在分水器上);
2、逆时针旋转壁挂炉注水(补水阀)约一圈,此时应该能听到水流的声音,将水注入采暖系统管道内。
3、观察壁挂炉操作面板上的水压表,当指针在1bar~1.5bar(0.1MPa~0.15MPa)之间,停止注水;
4、壁挂炉正常开机后,切换到采暖模式,检查壁挂炉运行是否正常。
注意:第一次注水时,由于无法将采暖系统内的空气一次排干净,当运行水泵时,残留空气会随着水流进入水压检测系统,会引起缺水保护启动,报错误代码,壁挂炉面板会有相应提示,有的亮红灯闪烁,有的直接液晶面板显示缺水报错。此时我们只需将系统水压补到1bar~1.5bar之间。手动复位或再开机便可重复启动,反复操作,直到系统稳定运行,就完成了注水操作。
燃气壁挂炉如何进行补水操作
刚刚我们讲了壁挂炉如何进行注水,其实这个补水操作和注水操作类似。小伙伴们可能会问,为什么要进行补水。其实这个道理很简单,那就是采暖系统在运行过程中,管道内的水会化作蒸汽从自动排气阀排出,或者管道内有少量空气在运行过程中也会排出,当然如果采暖系统有漏点有水漏出也是一个原因。总而言之就是因为采暖系统水压低于正常标准,我们就要进行补水了。
补水操作流程如下:
1、先检查采暖系统中是否有漏水的地方,确认系统完全密闭后进行;
2、确认燃气壁挂炉完全关闭,最好是拔掉电源;
3、逆时针旋紧注水/补水阀约一周,此时也可以听到水流声的,如果没有水流声那么就再拧一下阀门;
4、观察操作面板上的水压表,当水压表指针在1bar~1.5bar之间时,顺时针旋转注水阀手柄关闭注水阀。
如此操作,开机运行正常,那么您就完成补水操作了。注意补水过程中千万不能离开哦,否则当补水过度,就要进行泄压操作了。另外一个采暖季基本上就需要进行一次补水操作即可。如果出现频繁缺水的情况,你就要查找是否采暖系统有泄漏点了。
燃气壁挂炉如何进行泄压操作
我们都知道壁挂炉采暖系统要有合适的压力范围一般是1bar~1.5bar,那么当高于这个压力范围,那么就会导致很多故障,比如对壁挂炉水泵的磨损增加,采暖系统密封性的冲击,甚至壁挂炉直接自动泄压。所以还是在一个正常的范围内比较合适。
泄压操作如下:
1、关掉总进水阀门(即自来水的供水阀门);
2、打开洗菜池子的或者洗浴的热水水龙头;
3、把壁挂炉上补充水的旋钮打开开始泄压。
4、观察面板上的水压表到合适范围内,关闭补水阀门。
5、然后关掉生活热水阀门,再打开总供水阀门即可。
当然还有其他的泄压操作方式,不过我认为这种方法是最为简单的,你怎么认为呢?
燃气壁挂炉采暖系统如何进行排空气
我们都知道暖气不热多数原因是由于采暖管道内存在空气不循环导致的,之前在问答里,回答了地暖系统如何进行空气,有小伙伴评论或者私信我壁挂炉采暖系统如何进行空气排放。
它的操作方法如下:
1、给壁挂炉采暖系统补水到2bar,不要超过2bar,防止压力过高会自动泄压。
2、要把分水器集水器和主管道的所有阀门打开。
3、将壁挂炉补水阀关闭后,注意看水泵的自动排气阀是否打开,还有分水器的排气阀是否能正常打开。
4、将分水器和集水器的阀门关闭到只剩一路的状态。
5、把壁挂炉开到采暖模式。打开分水器排气阀,看是否有空气排出,如果没有空气,排出是水,将排气阀关闭。
6、开启第二路分水器,关闭第一路分水器。继续上一步的操作。
7,根据一路一路的操作排气,让每路管道内的空气多循环约5-10分钟,进而排出管内空气。
注意: 如果壁挂炉系统压力下降到1bar以下,要及时给系统补水,防止压力太低,壁挂炉不启动。
如此操作就完成壁挂炉地暖采暖系统的排空气操作,如果家庭用的是挂片形式的采暖系统,有分水器的可以按此操作,如果都是串联的情况,不需要进行排空气操作,在壁挂炉运行过程中,空气会自然排出。
小伙伴们,以上我们讲了燃气壁挂炉的注水、补水、泄压及地暖系统的排气操作,你看明白了吗?这些基础简单的操作是我们日常使用壁挂炉采暖的时候经常遇到的,有时不用请专业师傅的,我们自己动手就可以了。认为需要的小伙伴们欢迎点赞、收藏和转发。
3.壁挂炉知识培训
一、壁挂炉工作原理
为了适应家庭使用的要求:安装简单、操作方便、空间占用小等,壁挂炉除了有燃烧换热系统之外,收容了所有能集成的功能部件,如水泵、膨胀水箱、安全开关、水罐等部件。
1、燃烧系统:负责燃气安全稳定燃烧,释放燃气的化学能
空气室、燃烧室、燃烧器、风机、烟道、风压差管、风压差开关
2、换热系统:负责热交换,提高水温。包括气-水、水-水热交换
主换热器、板式换热器、采暖NTC、卫浴NTC、极限温度开关
3、水路动力及安全系统:负责提供水流动力,维护系统管道安全
水泵、安全阀、膨胀水箱、水压差开关、旁通阀
4、电控系统:负责协调各系统的工作,设置工作参数及显示壁挂炉的工作状态控制板、显示板
5、其它部件水压表、补水阀
二、燃烧系统
1、空气室
功能1:摆放燃烧室、换热器的密闭空间,
达到壁挂炉密闭式燃烧的目的
功能2:提供空气流通的通道
2、燃烧室
功能1:燃气燃烧的场所
功能:引导燃气、空气进入燃烧室充分混合燃烧。
3、烟道
功能:燃烧烟气排放出壁挂炉,室外空气进入壁挂炉的通道。
小松鼠壁挂炉采用同轴烟道,内管是烟气排放,外管是空气进入通道。
同轴烟道有两个好处:压力平衡、空气预热
4、风压差测试管
功能:检测壁挂炉烟道内的风压差。
包括一根文丘里管和一根压力直管。
文丘里管和风压直管分别测得压力进行比较,可以知道烟道内的烟气流动情况。
5、风压差开关
功能:向电控系统反馈烟道内的烟气流动状况。
风机没有运行时,烟道内没有空气流动,压力直管和文丘里管的压力相同,风压差开关断开。
风机运行后,烟道内的空气流动,文丘里管的压力小于压力直管的压力,风压差开关闭合。
6、燃气阀
功能:开启/关闭燃气供应通道,调节燃气流量。(中信燃气阀是直流阀,其他的都是交流阀)
7 燃气阀工作原理1
燃气阀工作原理_2
燃气阀工作原理_3
EV1打开,燃气进入燃气阀;
EV2未开,伺服系统没有气体,活塞没有打开,燃气不能通过燃气阀。
燃气阀工作原理_4
EV2打开,伺服系统有气体,打开活塞,气体通过燃气阀。
8、点火/火焰检测电极
功能:(1)发出电火花点燃燃气。(2)监测燃气燃烧状态。
在点火前,壁挂炉检测一次残火,如果通过电极感受到火焰信号,则报故障。
点火后,壁挂炉一直监控燃气燃烧状况,当感受不到火焰信号,则报故障。点火电极两端电阻大约是1.2K.
三、换热系统
1、主换热器(一次换热器)
功能:把燃气燃烧产生的高温烟气的热量传递给水,水温度升高。
2、板式换热器(二次换热器)
功能:把主换热器出来的一次热水的热量传给卫浴水,使卫浴水温度升高。
板换机(SD、SL、SFD)有,套管机(SP、SFP)和单采暖机(SK、SLK)没有。
(1)一面冷水,一面热水
(2)波纹面增加换热面积,易于在低速状态形成湍流,提高换热效率
2、采暖NTC和卫浴NTC
功能:检测热水的温度。
NTC是负温度系数热敏电阻的简称,其性质:温度高,电阻低;温度低,电阻高;25℃时,NTC阻值是10K。
3、极限温度开关
功能:监测水的温度。正常情况下,极限温度开关闭合。当水温超过允许值时,极限温度断开,电控系统由此知道一次热水超温。
极限温度开关放置在主换热器出水口。板换机设置的温度是102度,套管机设置的温度是95度。
四、水路动力及安全系统
1、 循环泵
功能:提供水在管道水流的动力。
工作电压220V,有三个手动调速档,无自动调速功能。
18/24kW的机型配5米扬程循环泵,28/32kW配6米扬程泵。
循环泵参数
1 扬程:单位重量液体经过泵后所获得的机械能,体现为管道中流体静压力的增加。 单位为KPa、mbar、mH2O等。
2 流量:单位时间内从泵中排出的流体体积或质量,单位m /h、L/s、kg/h等
3 轴功率:由原动机或传动装置传到泵轴上的功率,单位kW。
4 效率:泵的输出功率与输入功率之比。
6 水泵的特性曲线
3 系统特性关系式
4管道流速限制
在采暖系统,水流噪音与水流速度成正向激励关系,即水流速度越大,水流噪音越大。因此,在采暖系统的设计中,通常会限制水流速度以抑制水流噪音。
5沿程损失(单位Pa/m)
(1)表示流体在管材中每走一米的压力损失量
(2)管径越大,沿程损失越小
2、安全阀
功能:当管道内的水压超过允许压力时,安全阀自动打开放水泻压。
采暖水管道安全阀开启压力3bar,自来水管道安全阀开启压力7bar。
3、膨胀水箱
功能:中和缓冲管道中的水压变化,维持水压稳定。
膨胀水箱预冲0.1MPa的氮气。
4、旁通阀
功能:当管道压力太大,热水无法顺利通过外面的采暖管道返回采暖回水口时,旁通阀打开,形成一个小回路,使换热器内的水能够继续循环,避免水滞留在主患热器内持续受热引起故障。
G20水路的三通阀有旁通功能,因此G20机型没有单独的旁通管。
5、水压差/水压开关
功能:监测管道内的水压。正常情况下水压差开关闭合,异常时,水压差开关断开,电控系统由此知道壁挂炉状态异常。
G20水路使用水压开关,正常情况下一直闭合,水压低时断开。
FUGAS水路使用水压差开关,水泵运行时闭合,水泵停止时断开。当水泵运行时断开,或水泵停止时闭合,表明状况异常。
五、其它部件
1、水压表
功能:显示系统管道内的水压力。
使用时,当水压表指针在红色区时,需要给系统补水。一般补到0.15MPa为宜。
2、 补水阀
功能:给系统补水。
G20水路的补水阀在出水组件;FUGAS水路的补水阀在进水组件。
3、 水流开关/水流传感器
功能:监测卫浴水的流动。
当用户打开水龙头,卫浴水流动,水流开关/水流传感器发送信号给电控系统,电控系统转入卫浴模式。
G20水路使用水流传感器,FUGAS水路使用水流开关。两者都是基于霍尔元件的电磁效应工作。
4、霍尔效应
当电流通过金属箔片时,若在垂直于电流的方向施加磁场,则金属箔片两端产生一个横向电位差。
5、 水流开关/水流传感器
水流开关工作原理
流量传感器
水流传感器的工作原理
水路涡轮转动,带动固定在涡轮上的磁铁旋转,磁铁旋转使磁场发生变化。霍尔元件感应到磁场的变化,输出正弦波信号,经过处理得到脉冲信号。
6、三通阀
功能:切换水的流向。
三通阀是使用单管型主换热器的机型(SD、SL、SFD)实现采暖和卫浴双功能的功能部件。
完整的三通阀包括阀体和电机。阀体是水路转换的执行部件,电机提供阀体实现水路切换的动力。
六、控制板
功能:控制、协调壁挂炉各子系统的运行,检查壁挂炉地运行状态,监控壁挂炉的 安全状态。
主要的型号:
DTM08A 用于B1系列面板机,DTM10A 用于C系列面板机,DTM13A用于除B1、B7之外所有B系列面板机,DTM03-1A可以用于B、C系列面板机,DTM03-2A用于落地炉。
917主板和4520主板的辨识
917主板和4520主板的控制功能相似,功能接线端子数量一样,布局一样
917主板用于没有定时功能的机型,如C系列
4520主板用于有定时功能的机型,如B2/B3/B4/B5/B6等
新主板注意事项
新主板必须配新显示板,旧显示板一般不能与新主板一起工作
新主板上的备用端子只在有特殊要求的机型上使用,具体用法需要参考使用说明书
工作流程
4.常见壁挂炉采暖、热水系统错误 14:壁挂炉出口串联水泵
前言
锅炉采暖出口加个水泵串联,几乎是行业中非常普遍的现象了,很多案例都是这么做,大家也见怪不怪了,但这么做是错的。
讲个故事:大概有接近12年前,我去拜访某业界大佬,他和我抱怨某品牌的散热器恒温阀有噪声。我就问了他系统是怎么样的,结果发现是水泵串联导致的,我就跟他讲是系统问题,不是产品问题。大约6年前,我又去拜访他,他还是和我抱怨该品牌的散热器恒温阀有噪声,我一问,还是水泵串联导致的。 大约一年前,有行业里的朋友发给他家现在做的系统,水泵出口还是挂着一台串联水泵。 整整12年,业界大佬,公司不缺技术人员,就是改不了这么一个基础错误, 可见这个错误是非常顽固的,值得写篇文章。
错误描述
这类错误很简单,就是没有任何其他措施,简单粗暴地在锅炉出口串联一台水泵。
很我们按照人身危害和对锅炉造成危害或影响锅炉正常运行,分类进行梳理
错误危害
分集水器控制阀芯、散热器恒温阀、锅炉三通转换阀噪声及无法关闭和损坏、管道水力噪声
串联水泵,会导致系统资用扬程严重超过所需,造成管道水流、分集水阀芯、恒温阀阀芯等处流速过快,产生噪声。 尤其在部分负荷时,一部分地暖回路或散热器恒温阀关闭时, 发生上面问题的可能性会更高,严重的时候,这些控制阀芯甚至会关不上,并可能会导致这些控制阀门损坏。 后面我们会解释为什么。
水泵电机过热、甚至烧毁
在壁挂炉出口串联采暖水泵,会导致壁挂炉内置水泵,以及外部串联水泵严重偏离最佳工作点,效率下降,电机发热,严重的时候,会导致水泵电机过热烧毁。
错误分析
要想分析清楚这个错误的原因,我们现需要看下水泵的工作原理
水泵工作曲线
水泵其实可以工作在一系列流量-扬程状态点下
下面是我们行业里经常用串联的水泵型号 UPB 15-6
注意,在流量-扬程曲线之外,水泵还有两条曲线:流量-效率曲线和流量功率曲线。 在水泵的工作曲线上,只有一个点是最高效的,理论上应该通过水泵选型、管道选型和水力平衡调试使得水泵工作在高效点上。
水泵串联
首先要注意的是,水泵串联应该选用两个最佳工作点流量相同的水泵串联,最好是完全相同型号的水泵
水泵的工作曲线在扬程方向上叠加,如果是两台相同,即同一流量下扬程加倍
实际案例分析:
如果锅炉内置水泵假定为15-6,在外置串联一个15-6水泵,那么在1T/h这一大概能满足100平方米地暖的流量下,两台串联水泵能提供多少扬程呢?
通过15-6水泵的流量-扬程特性曲线可以查到,单台15-6就可以提供5m的扬程,那么两台15-6水泵在1T/h下,可以提供月10m扬程!这远远超过了实际所需!尤其是在部分负荷下,一部分的末端控制阀门关闭的时候,这个扬程会进一步上升!巨大的压差会在部分负荷时集中于散热器恒温阀、地暖分集水器控制阀芯、锅炉三通转换阀处,导致这些阀门产生噪声,甚至损坏!
解决办法
正确的选型:
管道选型应满足系统流量所需,避免管道压降过大,从而降低对水泵沿程的需求。 实际上如果管道选型合适,可以避免很多需要额外水泵的案例。
正确的系统:
如果锅炉内置水泵无法满足系统扬程及流量需要时,可以采取 去耦+二次泵系统,去耦元件如果空间充足,可以选择去耦罐,空间不足时,可用紧凑型三通替代去耦罐。
如果也可以采用混水中心,用混水中心来解决负荷侧的流量和扬程需求。
关于去耦罐、紧凑型三通以及混水中心的相关内容,感兴趣的朋友可以去看我的网课专栏《如何搭建壁挂炉采暖系统:从70到500平方米》,里面对去耦罐、紧凑型三通、混水中心的原理以及如何利用他们进行系统搭建有详细的解释。
最后不具名感谢行业里几位朋友提供安装实例素材图片。
还要补充一点防杠声明:实际上水泵的工作状态点和管路的流量特性也相关,文中由于篇幅因素没有展开。
鸟叔随笔 2022
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