1.Загальні відомості.

Електронагрівальні установки широко застосовуються в сільськогосподарському виробництві завдяки їхнім перевагам, основні з який наступні: постійна готовність до дії і виключення використання вогневих котелень зі спеціальними приміщеннями для котлів і сховищ палива, транспортування палива і золи; можливість повної автоматизації процесів нагрівання; поліпшення санітарно - гігієнічних умов обслуговуючого персоналу; полегшення в розподілі теплоти по великих територіях; зменшення собівартості теплової енергії і пожежної небезпеки.

Для підігріву води використовують установки як прямого нагрівання шляхом пропущення струму через воду, так і непрямого нагрівання за допомогою теплових електронагрівальних елементів (ТЕНів), а також установок індукційного і діелектричного нагрівання, хоча останні в сільському господарстві використовуються рідко.

Перевагами прямого електродного нагрівання полягають в простоті пристрою, великої швидкості нагрівання і високому КПД.

У сільському господарстві для підігріву води для поїння тварин і технологічних потреб використовують елементні електроводонагрівач низького тиску — термоси типу УАП (ВЕТ) з місткістю резервуара від 50 до 1000 л, проточні електроводонагрівачи типу ЕПВ продуктивністю від 80 до 200 л води в 1 г. з температурою нагрівання до 95 °С, ВЕП-600 із продуктивністю 600 л теплої води в годину й інші.

Для одержання гарячої води і пари застосовуються електродні котли типів: КЕВ (котел електродний водогрійний), КЕВЗ (із замкнутим контуром) потужністю від 10 до 6000 кВт, ЕПЗ (електродний прямоточний із замкнутим контуром), КЕПР (котел електродний паровий регульований) потужністю 160, 250, 2500 і 5000 кВт, ЕКП (електродний котел парової) потужністю 100, 300 кВт і вище й інші.

2. Принцип дії схеми керування електродним водонагрівачем типу ЕПЗ.

У сільському господарстві поширені не тільки елементні , а і електродні електроводонагрівники. За принципом дії вони належать до установок прямого нагріву, тобто нагрівання води здійснюється за рахунок виділення теплоти безпосередньо у водному середовищі при проходженні через нього електричного струму між електродами. Найпоширенішими є електроводонагрівники типу ЭПЗ і

КЭВ різної потужності, призначені для нагрівання води до температури 95 С. Вони випускаються продуктивністю від 0,86 до 8,6м\год і потужністю від 25 до 250 кВт.

Оскільки водонагрівники типу ЭПЗ призначені для підігрівання води в системі з циркуляцією по замкненому контуру, то до комплекту обладнання входить електронасос М Схема в автоматичному режимі працює так. При ввімкнутому вимикачі SA1 вмикають автоматичний вимикач QF та його замикаючі контакти QF1 подають живлення на коло керування електроводонагрівником. Тобто через замкнуті контакти SA1.2, KV2.1 і KV5.1 напруга подається на котушку проміжного реле KV3, через контакти якого KV3.2 отримує живлення котушка магнітного пускача KM. При цьому силові контакти пускача КМ1 подають напругу на електронагрівні елементи Е. При розмиканні контактів SK1.2 електронагрівні електроди залишаються ввімкнутими, тому що ці контакти заблоковані контактами КV3.1 Тільки тоді, коли замкнуться контакти SK.1.1 (максимальна температура води), спрацьовує реле КV2, розмикає контакти KV2.1 в колі котушки реле KV3, розмикаються контакти KV3.2 в колі котушки магнітного пускача KM і останній вимикає електронагрівні електроди з електромережі.

Схемою передбачене і аварійне вимикання нагрівних електродів з мережі. Для цього в схемі встановлене температурне реле SK2. Його контакти при температурі води в баці 130 °С вмикаються, подають живлення на котушку реле КV5, розмикаючі контакти якого КV5.1 знаходяться в колі живлення котушки реле КV3. Таким чином, незалежно від положення контактів термореле SK1 нагрівні електроди вимикаються з електромережі.

Аварійне вимикання електродів також відбувається при появі суттєвої несиметрії в електромережі. При цьому спрацьовує реле KV1, котушка якого ввімкнена між нульовим проводом і корпусом водонагрівника. Контакти цього реле KV1.1 в колі котушки KV5 замикаються, вмикають реле KV5, розмикаючі контакти якого KV5.1 знеструмлюють котушку реле KV3 і внаслідок цього електроди вимикаються з мережі.

Рис. 1 Принципова електрична схема управління проточним електродним водонагрівником типу ЕПЗ.

3.Принцип дії схеми керування електродним котлом - пароутворювачем типу КЕПР. Електродні котли-пароутворювачі КЕПР-160 і КЕПР-250 застосовують для отримання насиченої пари, що використовується в технологічних процесах на тваринницьких фермах і комплексах. Вони споживають потужність відповідно 160 і 250 кВт і мають паропродуктивність 210 і 320 кг/год. Керування котлами здійснюється в ручному і автоматичному режимах, які встановлюють за допомогою перемикачів SA1 і SA2 Вмиканням рубильника SA і однополюсних автоматичних вимикачів QF4 і QF5 подається напруга на кола керування і сигналізації електродного електрокотла. В автоматичному режимі проміжне реле KV3 спрацьовує і через свої контакти KV3.1 подає живлення на котушку контактора КМ5, контакти якого КМ5.1 вмикають електрокотел в електромережу.

Електроди котла залишаться приєднаними до мережі доти, поки в котлі тиск не підніметься до максимального значення і контакти SР1.2 електроконтактного манометра замкнуться. Тоді котушка проміжного реле KV2 опиниться під напругою, контакти KV2.1 блокують контакти SР1.2, а контакти КV2.2 розмикаються і котушка реле KV3 знеструмлюється. При цьому розмикаються контакти KV3.1 в колі котушки КМ5 і силові контакти, через які одержує живлення електрокотел, розмикаються.

У схемі передбачені два блокування від роботи при несиметрії напруги в мережі (спрацьовує реле KV6, замикаються контакти KV6.l, спрацьовує реле КV4, розмикаються контакти КV4.1, знеструмлюється реле KV3, розмикаються контакти КV3.1 і контактор КМ5 вимикає електрокотел з електромережі), а також від включення електронагрівників при непрацюючому електронасосі (блок-контакти OF3.1) В схему ввімкнуті також контакти SР2.1 аварійного манометричного реле. При підвищенні тиску в електрокотлі до максимально допустимого значення ці контакти розмикаються і електрокотел вимикається з мережі. Контакти KV4.3 подають живлення на виносну сигналізацію.

Рисунок 2 Принципова електрична схема управління електродним котлом-пароутворювачем типу КЕПР-160 і КЕПР-250

Лекція № 17