Водогазовый узел
WATER-GAS UNIT

Изобретение относится к газовой технике и может быть использовано в системах автоматизации газовых отопительных и водонагревательных приборов.
Известен водогазовый узел [1], содержащий клапан подачи газа и мембранный регулятор (стабилизатор) подачи воды, в котором клапан подачи газа открывается путем воздействия на него через шток мембраны при условии гарантированного расхода воды через теплообменник. При этом разделение газовой и водяной полостей осуществляется установленными на штоке двумя сальниковыми уплотнениями. Недостатком известного устройства является то, что, при износе уплотнения со стороны газовой полости газ поступает в помещение, а при износе уплотнения со стороны водяной полости происходит утечка воды. Это сопровождается риском аварийной загазованности помещения и существенными для потребителя затратами труда и денежных средств на восстановление и ремонт с периодичностью, как показала практика эксплуатации, один-два года. Кроме того наличие трения в уплотнениях отрицательно сказывается на точности регулирования подачи воды.
Задача предлагаемого изобретения - повышение надежности водогазового узла и точности регулирования подачи воды.
Технический результат достигается за счет того, что в водогазовом узле, содержащем мембранно-клапанный механизм стабилизации заданной подачи воды и подпружиненный клапан подачи газа с приводом от мембраны мембранно-клапанного механизма, привод клапана подачи газа осуществляется мембраной через магнитное поле двух магнитов, ориентированных друг по отношению к другу одноименными полюсами, расположенными по обе стороны немагнитной перегородки, разделяющей газовую и водяную полости узла, при этом один из магнитов механически связан с мембраной, а другой - с клапаном подачи газа.
Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежом.
Водогазовый узел состоит из водяного отсека 1 и газового отсека 2, разделенных немагнитной (например, из нержавеющей стали) перегородкой 3. В корпусе 4 водяного отсека установлена мембрана 5, делящая полость корпуса 4 на полость 6 пониженного давления и полость 7 повышенного давления, соединенные между собой через соответственно нагнетающий 8 и всасывающий 9 выводы эжектора 10. Со стороны полости повышенного давления мембрана механически связана с клапаном 11 ограничения подачи холодной воды, а со стороны пониженного давления подпружинена предварительно напряженной пружиной 12.
В газовом отсеке 2 установлен подпружиненный в сторону седла пружиной 13 клапан 14 подачи газа, механически связанный с магнитом 15, примыкающим к перегородке 3. Точно такой же магнит 16 установлен с противоположной стороны перегородки на мембране 5. При этом магниты ориентированы друг по отношению к другу одноименными полюсами.
Работает водогазовый узел следующим образом.
В исходном состоянии вентиль на выходе змеевика (на чертеже не показан) закрыт, вода через эжектор 10 не протекает, давление в полостях 6 и 7 с обеих сторон мембраны 5 одинаковое. Мембрана под действием предварительно напряженной пружины 12 занимает крайнее правое положение. При этом клапан 11 ограничения подачи воды полностью открыт, а клапан 14 подачи газа под действием пружины 13 закрыт.
По мере открывания вентиля на выходе змеевика начнет увеличиваться подача воды, протекающей, в том числе, и через эжектор 10. В результате давление в полости 7 будет уменьшаться с увеличением подачи и, когда подача достигнет минимально допустимой для данного нагревательного прибора, мембрана 5 под действием разности давлений, преодолев сопротивление пружины 12, начнет перемещаться справа налево. Расстояние между магнитами 15 и 16 будет уменьшаться, сила отталкивания их друг от друга увеличиваться и, когда она станет больше силы, с которой пружина 13 прижимает клапан 14 к седлу, клапан откроет доступ газа к горелке.
Дальнейшее открывание вентиля на выходе змеевика не приводит к заметному увеличению подачи воды, так как начнет прикрываться клапан 11, уменьшая тем самым давление в полости 7, а следовательно, и на нагнетающем входе 8 эжектора 10. Причем уменьшение давления будет происходить синхронно с уменьшением гидравлического сопротивления вентиля на выходе змеевика, что и будет приводить к стабилизации подачи воды.
Работа водогазового узла происходит в обратном порядке в процессе закрытия вентиля на выходе змеевика.
Таким образом, предлагаемый водогазовый узел не содержит сальниковых уплотнений, что в принципе исключает утечки воды и газа в процессе эксплуатации, а отсутствие трения при передаче усилия от мембраны к клапану подачи газа повышает точность поддержания заданной подачи воды (задатчик подачи воды на чертеже не показан).
Источники информации
1. Руководство по эксплуатации 3251-00.000-01 РЭ Армавирский завод газовой аппаратуры.