Sensor de tiragem de caldeira a gás: como funciona e funciona + sutilezas de verificação de funcionalidade
Os equipamentos modernos de gás, via de regra, podem operar de forma totalmente automática.Graças aos componentes de design integrados para monitorar a operação segura dos equipamentos, a confiabilidade do sistema como um todo é garantida. Um desses dispositivos é um sensor de tiragem de caldeira a gás.
Concorde que é bastante conveniente utilizar equipamentos que não requeiram presença humana constante. Mas com que princípio funciona o sensor de tração e é confiável?
Consideraremos essas questões em nossa publicação - falaremos sobre o design do sensor de tração, sua funcionalidade e recursos para testar sua funcionalidade. Complementaremos o material apresentado com fotos temáticas e materiais de vídeo.
O conteúdo do artigo:
Projeto e princípio de funcionamento do sensor
Considerando a variedade de designs de caldeiras a gás, deve-se notar que sensores de controle de tiragem também são encontrados em diferentes designs. Se considerarmos seu design de uma forma extremamente geral, falaremos de um mecanismo de dispositivos bastante simples.
A base de quase qualquer sensor de controle de tiragem de caldeira a gás é um elemento bimetálico que muda de forma com mudanças na temperatura ambiente. Na verdade, é uma simples tira bimetálica que dobra quando aquecida ou resfriada.
A alteração do formato da placa é controlada pelo grupo de contatos, que transfere o estado dos contatos para "sobre" ou "desligado". O sinal de comutação do grupo de contato é transmitido ao controlador da caldeira a gás ou a um mecanismo mais simples de controle do fornecimento de gás.
O tipo de sensor que controla a tiragem no canal de fumos depende da caldeira utilizada.
Portanto, existem dois tipos de caldeiras a gás que existem e são utilizadas na prática:
- Estruturas equipadas com chaminé simples (com tiragem natural).
- Estruturas equipadas com chaminé com turbina (com tiragem forçada).
Esses designs diferem entre si e os sensores de tração usados para eles também diferem.
Dispositivos para caldeiras de tiragem natural
As caldeiras de tiragem natural utilizam a chamada coifa de gases de combustão, em cujo corpo é incorporado um simples termostato em miniatura, conforme mostrado na figura abaixo.
Um termostato de design simples em miniatura é geralmente equipado com uma marca de temperatura correspondente diretamente no corpo (no invólucro de metal). Esta marca (por exemplo, 75º) indica limite de temperatura de operação do grupo de contato sensor
Este dispositivo funciona de forma simples. Se os gases de combustão que passam pelo exaustor com o sensor instalado aquecerem o dispositivo acima do parâmetro de temperatura definido (o que indica uma violação do modo de tiragem), os contatos abrirão o circuito.
Assim, devido a um circuito aberto, o sistema de abastecimento de gás à caldeira será desligado (bloqueado). O equipamento será reiniciado somente após o resfriamento do sensor e a restauração do contato aberto.
Projetos de sensores de caldeira de turbina
As caldeiras equipadas com chaminé com turbina possuem um sensor ligeiramente diferente para determinar a tiragem de uma caldeira a gás com um princípio de funcionamento funcionalmente diferente. Em primeiro lugar, a diferença é que o sensor realmente controla o ventilador da turbina da caldeira. Em outras palavras, a tiragem ideal dos gases de combustão pelo ventilador é controlada.
É por isso que o projeto de sensores de tiragem para caldeiras a gás de turbina não é feito para controle de temperatura, mas para controle do volume de passagem de monóxido de carbono.
Tais sensores operam com base na presença de vácuo ideal dentro da câmara de combustão e possuem um grupo de contato de três elementos:
- contato COM;
- normalmente aberto (NÃO);
- normalmente fechado (NC).
Estruturalmente, os dispositivos são feitos em formatos diferentes, mas seu princípio de funcionamento permanece o mesmo. Após a formação das condições de funcionamento no interior da câmara da caldeira a gás (vácuo ideal), a pressão do ar fornecido fecha o grupo de contato, enviando um sinal para o fornecimento de gás.
Como verificar a funcionalidade do sensor?
As perturbações na tiragem de uma caldeira a gás são frequentemente comparadas precisamente com sensores. De qualquer forma, muitos reparadores tradicionalmente apontam para um sensor de tração com defeito.
É muito simples verificar como funciona o sensor de detecção de tiragem em uma caldeira doméstica a gás. Deve-se notar que a inspeção periódica de tais componentes estruturais é essencialmente rotineira. Especialmente para caldeiras equipadas com ventilador.
Etapa #1 – Realizando um teste de sensores de controle
Quase todos os equipamentos com ventilador possuem pontos de teste especiais, através dos quais o sensor é testado.
Os pontos de teste (acessórios), via de regra, estão localizados em área da chaminé (parte superior da caldeira). Um exemplo da localização de tais elementos é mostrado na figura abaixo. Ambos os acessórios são marcados de acordo. Ou seja, possuem as designações “+” e “-”, indicando o caminho do fluxo.
Junto aos acessórios de controle normalmente existe outra interface de controle (à esquerda, fechada com tampa), através da qual é possível medir a temperatura dos gases e a eficiência do equipamento.
O procedimento para fazer medições é o seguinte:
- Retire as tampas protetoras das conexões.
- Conecte os tubos do manômetro às conexões.
- Observe a precisão da conexão nos pontos “+” e “-”.
- Ligue o modo “Varredor de Chaminés” na caldeira.
- Aguarde até que o equipamento atinja a capacidade máxima.
Após o equipamento atingir a potência máxima, verifique as leituras do manômetro. O dispositivo deve mostrar nível de vácuo permitido, não ultrapassando a faixa estabelecida para determinada marca de caldeira a gás. A faixa necessária pode ser encontrada na documentação do equipamento.
O procedimento que demonstra como verificar o sensor de tiragem de um esquentador doméstico a gás, além das medições com manômetro, inclui também mais uma ação necessária - a verificação do pressostato da caldeira.
O ventilador da caldeira a gás é tradicionalmente equipado com um dispositivo denominado pressostato.Graças a este dispositivo é possível controle da operação do ventilador e controle real do queimador aquecedor de água à Gas.
O pressostato é conectado ao canal de ar por tubos de borracha. Porém, para verificar este elemento do circuito, será necessário abrir o corpo da caldeira a gás.
O princípio de funcionamento deste par técnico é bastante simples. Do canal de ar através de um tubo de borracha, a pressão (negativa em relação à pressão no segundo tubo) é medida por um pressostato.
Se a seleção da pressão for normal, o circuito de contato do pressostato está fechado - a caldeira a gás está funcionando normalmente. Em caso de alteração (desvio) do nível de vácuo, a diferença de pressão muda, o que leva à ruptura do grupo de contato do pressostato. Dessa forma, o equipamento é retirado de operação (bloqueio da caldeira).
Qualquer pressostato de marca sempre possui parâmetros de funcionamento marcados em seu corpo. Em particular, é indicado o parâmetro de pressão de resposta do dispositivo para ligar e desligar (por exemplo, para o pressostato mostrado na foto acima, é 70/45 Pa). Ou seja: neste caso, o queimador a gás funciona a uma pressão de 70 Pa e bloqueia a uma pressão de 45 Pa.
Etapa #2 - verificação do funcionamento do pressostato da caldeira
Para verificar o pressostato, você precisa realizar uma ação simples - determinar a qualidade da comutação do circuito elétrico do dispositivo. O elemento de comutação do pressostato é um elemento convencional micro interruptor, integrado ao design do dispositivo.
O microinterruptor é controlado (os contatos são fechados ou abertos) por uma placa, que é afetada pela força da pressão do ar que entra no dispositivo através dos tubos.
Os contatos do microinterruptor estão localizados na parte externa do corpo do dispositivo. Assim, para verificar, é necessário conectar um dispositivo de medição (multímetro) configurado para medir a resistência Ohm ao grupo de contato.
Cada dispositivo da marca está equipado com um circuito elétrico indicado na caixa. De acordo com este diagrama, as pontas de prova do multímetro e os contatos do dispositivo são conectados.
Depois de conectar as pontas de prova do multímetro, um pedaço de tubo de silicone é conectado ao canal de pressão negativa do pressostato. Através de um tubo conectado, é criada uma pressão negativa no aparelho (simplesmente sugando o ar com a boca) e ao mesmo tempo monitorando as leituras do multímetro.
Durante a comutação normal, a agulha do dispositivo apresentará resistência mínima ou não reagirá de todo, dependendo da pressão criada no tubo. Se o microinterruptor estiver com defeito (o canal de comutação está quebrado), o multímetro não mostrará nenhuma resposta. Neste caso, o pressostato deve ser substituído por um novo.
Recomendamos que você se familiarize com os meandros da inspeção e manutenção de caldeira a gás.
Estágio #3 – identificando a causa da diminuição da tração
O motivo da diminuição da tração nem sempre é uma falha do sensor.
Assim, a prática demonstra que a tração insuficiente pode ser causada por muitos outros fatores:
- entupimento de tubos de transmissão de ar;
- entupimento da área interna da cóclea em leque;
- a formação de condensação no interior dos tubos de silicone;
- objetos estranhos entrando nos tubos.
Um dos motivos comuns para a diminuição da tiragem da caldeira é frequentemente o entupimento da área interna da espiral do ventilador. A limpeza desta área restaura a tração total.
Após operação prolongada da caldeira a gás, uma grande quantidade de poeira e vapores se acumula nas pás do impulsor do ventilador e nas paredes da voluta. Com o tempo, esses depósitos tornam-se compactados, adquirem uma estrutura rígida e, como resultado, criam uma resistência significativa ao fluxo de ar. Este é um dos motivos mais comuns para uma caldeira perder tiragem.
É claro que o ventilador da caldeira deverá ser removido antes da limpeza da área interna. A maioria dos projetos de caldeiras permitem fácil remoção/instalação do ventilador. Normalmente basta retirar dois ou três parafusos de montagem para separar o componente do chassi. Você deve primeiro desconectar a caldeira a gás da fonte de alimentação.
A lavagem com água deve ser realizada de forma que a umidade não entre no enrolamento do estator do motor elétrico e demais elementos elétricos. A melhor opção parece ser a limpeza soprando a área interna da voluta e das lâminas com ar comprimido. É verdade que em casa esta opção muitas vezes é impossível.
Fornecemos recomendações para limpeza e manutenção manual do aquecedor de água a gás em próximo artigo.
Passo #4 - Teste novamente a tração
Após a conclusão do procedimento de limpeza do ventilador da turbina da caldeira a gás e instalação deste componente estrutural em seu local de trabalho, é necessário repetir o teste do equipamento quanto ao nível de tiragem dos gases de combustão.
Ou seja, novamente, deve-se realizar a operação descrita acima - verificar o nível de vácuo dentro da câmara de combustão. O corpo da caldeira a gás previamente desmontado deve ser instalado no local para que a caldeira esteja em pleno funcionamento.
Via de regra, os resultados dos testes mostram um ligeiro aumento nas leituras do manômetro, o que indica o estado normal de funcionamento do canal de exaustão dos gases de combustão. Tendo em conta esta prática, podemos tirar a conclusão apropriada de que o principal motivo da violação do modo de tiragem de uma caldeira a gás nem sempre é o sensor de temperatura ou o pressostato.
Portanto, inicialmente é necessário verificar todos os equipamentos e acessórios envolvidos no circuito do canal de fumaça. Na verdade, neste caso, o problema era um ventilador da turbina da caldeira a gás entupido.
Possíveis razões para o sensor disparar
A operação frequente do sensor de tiragem da caldeira a gás é frequentemente observada imediatamente após a instalação de um novo equipamento e posterior comissionamento.
O mau funcionamento da caldeira com esta opção é geralmente devido a:
- incorreta esquema de construção de canal remoção de fumaça;
- condições climáticas incomuns na região;
- violação das características de tração do equipamento;
- configurações incorretas do controlador de controle.
Em regiões onde prevalecem ventos fortes, o motivo do disparo do sensor pode ser trivial - vento entrando no canal de exaustão dos gases de combustão. Para tais casos, recomenda-se instalar adicionalmente no tubo estabilizador de tração.
As características de tração foram observadas acima e especialistas devem estar envolvidos na configuração do controlador do aquecedor de água a gás.
Conclusões e vídeo útil sobre o tema
O vídeo aborda os detalhes estruturais dos sensores de tração, a localização desses componentes e seu princípio de funcionamento:
Se os artesãos profissionais estão bastante familiarizados com equipamentos a gás, para o usuário médio, solucionar problemas de uma caldeira a gás é uma “floresta escura”. Além disso, o manuseio de sistemas de gás na ausência de conhecimento adequado acarreta sérias consequências.
Portanto, quando há o desejo de substituir ou reparar de forma independente o mesmo sensor de tiragem ou algum outro equipamento de um aquecedor de água a gás, primeiro é necessário pelo menos estudar o sistema. Mas a melhor forma de eliminar defeitos no sistema de gás é entrar em contato com especialistas.
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