МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
МИРОГОЩАНСЬКИЙ АГРАРНИЙ КОЛЕДЖ
Інструкційно-технологічна карта
Лабораторної роботи № 2
На тему: ” Дослідження роботи і визначення основних параметрів елементних електричних водонагрівачів ”
з навчальної дисципліни:
„Електротехнологія”
Викладач: ___________
Розглянуто і рекомендовано до
затвердження на засіданні циклової комісії
електротехнічних дисциплін
Протокол №____ від ”___”________ 201_ р.
Голова комісії ____________І. В. Терновик
Лабораторна робота №2.
Тема: ”Дослідження роботи і визначення основних параметрів елементних електричних водонагрівачів ”
Мета роботи:
1. Ознайомитись з будовою і принципом роботи елементних
водонагрівачів;
2. Вивчити електрообладнання і засоби автоматики, які застосовуються в електронагрівачах типу УАП, САОС, САЗС, ВЄП-600.
Обладнання:
1. Електроводонагрівач САЗС-400/0,9
2. Плакат з елементними водонагрівачами
Зміст та послідовність виконання роботи;
1. Вивчити призначення, будову і принцип роботи електронагрівача САЗС-400/0,9;
2. Ознайомитись з будовою і принципом роботи елементних водонагрівачів типу УАП, САЗС. ВЕП-600;
3. Ознайомитись з основними технічними даними елементних водонагрівачів;
4. Ознайомитись з електрообладнанням і засобами автоматизації електроводонагрівача САЗС-400/0.9.
Після виконання роботи студент повинен знати:
· призначення, будову, принцип роботи елементних електричних водонагрівачів;
· основні технічні дані елементних водонагрівачів;
· вимоги безпеки при експлуатації електроводонагрівачів.
Після виконання роботи студент повинен вміти:
розраховувати елементні водонагрівачі;
· досліджувати елементні водонагрівачі;
· характеризувати електрообладнання і засоби автоматики електроводонагрівачів, що використовується.
Зміст звіту:
1. Назва роботи.
2. Мета роботи.
3. Обладнання.
4. Призначення електроводонагрівача САЗС-400/0,9.
5. Основні технічні дані електроводонагрівача САЗС-400/0,9.
6. Перелік електрообладнання і засобів автоматики електроводонагрівача САЗС-400/0,9.
7. Вимоги безпеки при експлуатації електроводонагрівачів.
Контрольні питання:
1. Призначення елементних водонагрівачів.
2. Класифікація елементних водонагрівачів.
3. Будова непроточних елементних водонагрівачів.
4. Будова проточних елементних водонагрівачів.
5. Принцип роботи електроводонагрівача УАП-400.
6. Принцип роботи електроводонагрівача УАП-800.
7. Принцип роботи електроводонагрівача САОС-400 і САОС-800.
8. Принцип роботи електроводонагрівача САЗС-400 і САЗС-800.
9. Принцип роботи електроводонагрівача ВЗП-600.
10. Коротка характеристика електрообладнання, яке використовується в елементних водонагрівачах.
11. Коротка характеристика засобів автоматики електроводонагрівачів.
Література:
1. и др. Єлектрооборудование и автоматизация с. х. агрегатов и установок. - М: Агропромиздат, 1988. с. 292-295.
2. Довідник сільського електрика / В, С. Олійник, , та ін. ;за ред. В-С. Олійника. -3-е вид. - К.; Урожай, 1989. с. 184-187.
3. Інструкції з експлуатації електроводонагрівачів.
Теоретичні відомості
Класифікація електричних водонагрівачів і котлів
Одержання гарячої води і пари — одне з найбільш розповсюджених застосувань електричної енергії в сільськогосподарському виробництві, особливо у тваринництві. Не забруднюючи повітря і приміщення продуктами і відходами згоряння, електронагрів найбільшою мірою відповідає зоотехнічним і санітарно-гігієнічним вимогам до тваринницьких підприємств. У багатьох випадках це і найбільш економічний спосіб одержання гарячої води і пари, не потребуючих витрат на транспортування палива, будівництво й експлуатацію котелень. Промисловість випускає різноманітне устаткування для нагрівання води й одержання пари, що в умовах експлуатації постійно готове до дії, вимагає мінімальних витрат на обслуговування.
Електричні водонагрівачі і електрокотли класифікують по способу нагрівання, принципові нагрівання (прямій, непрямий), принципові дії (періодичного, безперервного), робочій температурі, тискові, напрузі живлення. Водонагрівачі працюють звичайно під атмосферним тиском і призначені для одержання гарячої води з температурою до 95°С. Водогрійні котли працюють під надлишковим тиском (до 0,6 МПа) І дозволяють одержувати воду з температурою вище 100°С. Електричні парові котли виробляють насичений пар тиском до 0,6 МПа.
Електричні водонагрівачі
Елементні водонагрівачі працюють за принципом непрямого електронагріву води за допомогою ТЕНів. Вони мають достатню електробезпечність в обслуговуванні і широко застосовуються для нагрівання води безпосередньо в місцях її споживання. Основна особливість цих водонагрівачів — порівняно невелика продуктивність при високій електробезпечності і простоті обслуговування, доступної для не електротехнічного персоналу. В елементних водонагрівачах електричний струм не впливає на якість води, потужність водонагрівачів за час нагрівання практично не міняється. Недоліки елементних водонагрівачів полягають у порівняно низькій експлуатаційній надійності через обмежений термін служби ТЄНів і великій питомій витраті електроенергії на нагрівання води (більш низький КПД).
Ємнісні водонагрівачі мають значну ємність для води, добре тепло ізольованих. Вони малопродуктивні, але, маючи малу настановну потужність не перевантажують підстанції 1 мережі. Завдяки гарній теплоізоляції, такі водонагрівачі здатні тривалий час (8...10 ч) підтримувати температуру нагрітої води, тому їх можна включати в нічний час, запасати гарячої воду і потім віддавати її споживачам по мірі необхідності.
Ємнісні електричні водонагрівачі типу УАП, з яких найбільш розповсюджений водонагрівач УАП-400/0.9-М 1 (рис. 1), призначені для нагрівання води на тваринницьких фермах, у гаражах, майстерень, підприємствах побутового І комунального призначення. У позначенні водонагрівача: 400 — місткість резервуара в літрах, 0,9 — температура гарячої води (90°С), М1 - модифікація. Потужність водонагрівача 12 кВт (6 ТЕНів по 2 кВт), тривалість нагрівання води до максимальної температури 4 ч. Автоматична підтримка температури здійснюється за допомогою температурного реле SК, що через контакт проміжного реле КV включає або знеструмлює котушку електромагнітного пускача КМ, що включає або
відключає ТЕНи водонагрівача. Світіння лампи НС сигналізує про включений стан апарата.
Рисунок І. Ємнісний електроводонагрівач УАП-400/0,9 (а) і його електрична схема (б):
1 — резервуар; 2 — теплова Ізоляція; 3 — термометр; 4, 8 — патрубки для
гарячої і холодної води; 5 — нагрівальний блок; 6 — трубка для живильних
проводів; 7 — ТЕНи (6 нагрівачів); 9 — зворотний клапан; 10— запірний вентиль.
На базі водонагрівачів типу УАП розроблені більш удосконалені ємнісні водонагрівачі типу САОС (табл. 1). Водонагрівач являє собою металевий резервуар з розташованими усередині нього ТЕНами., Вони підключаються до водопровідної мережі і працюють під її надлишковим тиском. На вхідному патрубку водонагрівача немає запірного вентиля. Наявність вентиля на вихідному патрубку дозволяє здійснювати розбір гарячої води одночасно в декількох місцях. Для безпеки роботи водонагрівач має два запобіжні клапани. По досягненні заданої температури водонагрівач автоматично відключається терморегулятором. Розбір гарячої води проходить із верхньої частини резервуара через вихідний патрубок за рахунок витиснення гарячої води холодною, що надходить у резервуар у нижню частину через вхідний патрубок. Наявність у резервуарі теплової ізоляції з пінопласту забезпечує акумуляційні властивості, що дозволяють включати водонагрівач у нічні години і тривалий час зберігати в ньому гарячу воду.
Таблиця І. Основні дані електричних водонагрівачів типу САОС
Тип водонагрівача | Корисна місткість м3 | Номінальна потужність, кВт | Тривалість нагрівання до номінальної температури не більше, год. | Маса, кг |
САОС-400/90-ИІ САОС-800/90-И1 САОС-1600/90-И1 | 0.40 0,80 1,60 | 12 18 30 | 3,5 6 6 | 128 196 314 |
Примітка. Номінальна напруга живильної мережі 380/220 В; номінальна температура води на виході 90°С.
Проточні (швидкісні) водонагрівачі компактні, дозволяють одержувати гарячу воду відразу після включення. Однак вони не здатні акумулювати гарячу воду, вимагають вільного електроспоживання і надійного електропостачання. Основні дані їх приведені в таблиці 2.
Найбільш досконалі водонагрівачі типу САЗС. їхній пристрій і технічні дані аналогічні апаратам типу САОС, але САЗС обладнані циркуляційним насосом, що дозволяє безупинно подавати нагріту воду в трубопровідну систему (в автопоїлки, для підмивання вимені корів і т. п.). Керування включенням водонагрівача здійснюється температурним реле SК1 (рис. 2), а насосом — терморегулятором SК2, встановленим у найбільш холодному місці подачі води. Для цієї ж мети служить водонагрівач типу ВЗП-600.
Таблиця 2. Основні дані проточних електричних водонагрівачів
Тип водонагрівача | Номінальна потужність, кВт | Робоча температура, °С | Продуктивність при нагріванні води до 90 °С, |
ВНС-600/0,2...0.9(ЕПВ-2А) ВЕП-600 САЗС-400/90-И1 САЗС-800/90-И1 САЗС-І600/90-И1 | 12 10,5 12 18 30 | 16...90 10...22 16...90 16...90 16...90 | 0,16 0,15 0,16 0,21 0,40 |
Примітка. Напруга живильної мережі 380/220 В.
