Емкостные водонагреватели

Емкостные водонагревателями называются аппараты, в которых вода нагревается в емкости без применения принудительной циркуляции, они предназначены для водяного отопления помещений.
Аппарат имеет цилиндрический бак из оцинкованной стали. Внутри бака проходит жаровая труба, предназначенная для отвода продуктов сгорания из топки, увеличения площади нагрева и улучшения процесса теплоотдачи.
В жаровой трубе установлена спиральная вставка, которая перемешивает горячий поток продуктов сгорания газа и способствует максимальному отбору теплоты от продуктов сгорания. Кожух водонагревателя выполнен из листовой стали. Пространство между кожухом и баком заполнено шлаковатой, что служит надежной теплоизоляцией. Горелка водонагревателя чугунная, литая, с вертикально направленными огневыми отверстиями. В новых моделях водонагревателя горелка заменена на дисковую, штампованную из стального листа, с периферийно расположенными огневыми отверстиями. Над жаровой трубой установлено устройство для отвода продуктов сгорания с тягопрерывателем. Вход холодной воды осуществляется через штуцер, а отбор горячей воды в отопительную систему - через штуцер.
Если водонагреватель служит для отопления помещений, то к штуцеру присоединяется трубопровод обратной линии.
В крышке водонагревателя имеется предохранительный клапан, представляющий собой цилиндр с колпачком. Под колпачком помещена мембрана из медной фольги. В центре мембраны имеется отверстие, запаянное сплавом Вуда с точкой плавления 105 о С.
При закрытом водоразборном  кране в случае выхода из строя автоматики вода в баке может закипеть. Сплав Вуда при температуре выше 105 оС расплавляется, пар выходит наружу, что предохраняет бак от разрыва. Если давление в баке повысится до 0,6 МПа, фольга разрывается, предохраняя аппарат от разрушения.
В крышке водонагревателя в специальной гильзе установлен термометр. Чтобы термометр давал правильные показания, в гильзу заливают льняное масло.
Автоматика водонагревателя состоит из двух узлов. В качестве автоматики безопасности служит трехходовой электромагнитный клапан. Регулирование температуры воды осуществляется терморегулятором, термоэлемент которого введен внутрь бака. Работу горелки контролируют электромагнитный клапан и термопара.
Клапан поддерживается в открытом состоянии только при наличии пламени на запальнике.
Электромагнитный клапан состоит из газовой и электромагнитной частей. Крышка имеет отверстие для кнопки и прорезь для контакта. Ее устанавливают на корпус газовой части и крепят четырьмя винтами. Нажимную кнопку устанавливают в верхней части крышки и надевают на шток. Чтобы кнопка не западала, на нее действует пружина. Шток расположен вертикально, одним концом он упирается в верхний клапан газовой части. На шток надет якорь. Он представляет собой диск с отверстием, через которое проходит шток. Якорь изготовлен из специального сплава - пермаллоя. Так как мощность электромагнита очень мала, то якорь, выполненный из другого сплава, будет притягиваться слабо и работа электромагнитного клапана нарушится.
Обмотку электромагнита одним концом присоединяют к корпусу, а вторым через прорезь в крышке - к контакту термопары.
Термопара состоит из сплавов хромеля и копеля, которые при нагревании вырабатывают ток. Ток подается от спая хромеля и копеля по двум проводникам, медной трубочке и изолированной проволочке внутри. Проводник, проходящий внутри трубки, присоединен к свинцовому контакту электромагнита, а трубка контактирует через накидную гайку с корпусом электромагнита.
Газовая часть электромагнитного клапана состоит из корпуса, клапанов, штока и мембраны.
Корпус имеет два штуцера диаметром 1/2" для входа и выхода газа к горелке и штуцер сбоку для запальника. В верхней части корпуса сделан уступ, в который закладывают мембрану и уплотнительное кольцо. Внутри корпуса находятся два седла клапанов, между которыми расположено отверстие, ведущее к штуцеру запальника. Газ поступает в штуцер, находящийся в нижней части корпуса.
Клапаны имеют тарельчатую форму и одинаковы по своим размерам. В качестве уплотнителя на них ставят кожаную прокладку, пропитанную солидолом. Оба клапана надеты на один и тот же шток и могут двигаться вертикально вместе со штоком. Снизу на нижний клапан действует пружина, толкая вверх оба клапана и шток. Вторым концом пружина упирается в пробку. Пробка стоит на резьбе. Для предотвращения утечки газа между пробкой и корпусом вставлена прокладка.
Мембрана представляет собой кусок мягкой кожи, пропитанной смазкой; она отделяет газовую часть от электромагнитной. При нажатии на кнопку электромагнитного клапана до отказа под действием верхнего штока клапаны перемещаются в крайнее нижнее положение. В этом случае газ поступает в среднюю часть корпуса, но не может пройти к горелке, так как верхний клапан закрыт. Через отверстие в средней части корпуса газ идет на запальник. Если, удерживая кнопку в этом положении, зажечь запальник, то он начинает  нагревать термопару, которая через 1 - 2 мин нагреется и замкнет цепь питания электромагнита. Электромагнит притянет якорь. Если кнопку плавно отпустить, то система штоков и клапанов начнет перемещаться вверх до тех пор, пока верхний шток не упрется своими плечиками в притянутый якорь. Клапаны при этом установятся в среднее рабочее положение, при котором газ поступает и на запальник, и на горелку. Горелка загорается от факела запальника. Если прекратится подача газа или погаснет запальник, то термопара остынет и разорвет цепь питания электромагнита, он перестанет притягивать якорь и все система штоков и клапанов под действием нижней пружины переместится в крайнее верхнее положение, при котором нижний клапан будет закрыт, и газ ни в запальник, ни в горелку попасть не сможет.