Автоматика с реверсом шнека

18.01.2022

В шнековых подавателях твердотопливных котлов возможны две аварийные ситуации: проникновение жара в трубу шнека и заклинивание. В первом случае срабатывает термодатчик и контроллер пытается вытолкнуть очаг горения в реторту либо же заливает водой из резервуара. Рассмотрим, что происходит во втором случае, при заклинивании и как автоматика справляется с этим.

Причины и возможные последствия

Котлы с автоподачей могут работать на сортовом угле и пеллетах. Сортовой уголь, иначе называемый эко-горошек, – это фракция 5-25 мм. Однако мы понимаем, что при добыче, сортировке и транспортировке среди этого идеального размера могут затесаться как мелкие фракции (штыб до 6 мм), так и крупные куски, и даже камни.

Размеры сортового угля и разных видов пеллет

Пеллеты более однородны, но так же не исключаем попадания посторонних частиц, камней, остатков древесины, технологического брака или веществ, которые могут склеить гранулы.

Если крупный кусок угля или камень попадут в трубу подавателя, шнек заклинит. При этом:

резко возрастает усилие проталкивания, что приводит к разрушению шнека;
возрастает ток в электродвигателе, из-за чего тот в конечном итоге перегорит;
подача топлива прекращается, котел гаснет.

Чтобы избежать этого, применяются механические и электронные предохранители, а также автоматика с реверсом шнека.

Механические предохранители

Самое ценное в ретортных горелках – это моторедуктор. Поэтому первый, самый элементарный вариант уберечь двигатель и передачу от повреждений – установка штифта, который будет срезаться при превышении определённого момента.

Так это реализовано в горелках Pancerpol с немецкими моторедукторами Nord: специальный винт М5 с прочностью на срез 100-180 Нм соединяет шнек и передачу.

Электрические предохранители

Некоторые производители, например Kom-Ster, выпускают устройства, которые подключаются между блоком управления котла и электродвигателем.

Предохранительный модуль Kom-Ster EOS

При заклинивании и увеличении тока вспыхивает аварийный светодиод и раздаётся звуковой сигнал. Двигатель отключается. Когда причина аварии устранена, пользователь нажимает центральную кнопку на модуле, и через 1 с вращение возобновится.

Приёмная воронка (корзина) подавателя с ревизионным окном для осмотра шнека

Автоматика с реверсом шнека

Есть контроллеры, например, Tango Slimak, которые не только сигнализируют об аварии и останавливают электродвигатель, но и пытаются автоматически восстановить работу подавателя. Для этого задаётся пороговое значение тока. (В других блоках может задаваться контрольное время поворота шнека от одного кругового датчика до следующего). Если ток электродвигателя превышает пороговый в 2-2,5 раза, контроллер переходит в режим «заклинивание»:

подача (вращение) останавливается;
выжидается пауза, например, 1 с;
включается реверс, то есть обратное вращение шнека на несколько секунд;
снова выжидается пауза, а затем контроллер предпринимает попытку протолкнуть топливо, которое благодаря откату назад могло принять «проходное» положение;
если далее ток не возрастает, автоматика переходит в штатный режим;
если заклинивание не устранено, контроллер уменьшает запрограммированное количество попыток на 1, и снова повторяет описанные выше действия – от 4 до 7 раз;
когда все попытки израсходованы, а шнек по-прежнему застопорен, включается аварийное оповещение, в том числе, на удалённые панели или через подключённые GPS-модули на смартфон пользователю.

Схемы подключения электродвигателя подавателя к клеммам контроллера для заданного направления вращения и возможности реверса шнека

Такой алгоритм позволяет восстановить автоподачу во многих случаях, когда достаточно перераспределить или раскрошить уголь или комок пеллет небольшим усилием. Очевидные преимущества – человеку не нужно вручную запускать котёл или прочищать подаватель при незначительных застреваниях, а отопительная система работает бесперебойно, что важно, например, для теплиц или складских помещений со строгим температурным режимом.