Рису.7.12. Технологічна схема електронагрівника веп-600

Схемою автоматизації водонагрівача ВЕП-600 передбачається підтримка заданої температури води в автопоїлках корівника до 200 корів (рис. 7.12). Водонагрівач складається з проточного нагрівального бака 1 із запобіжним клапаном 2, термометром 3, термодатчиком SK1 і нагрівального блоку 7. Циркуляція води здійсню­ється за допомогою насоса 6, що направляє теплу воду (20°C) з бака 1 до автопоїлок на ферму ВРХ. Невикористана в автопоїлках вода повертається в бак 1. Її температура контролюється термодатчиком SK2 встановлюваним в самій холодній зоні системи поїння. Електроустаткування ізолюється від водопроводів ізоляційними вставками – трубками 5. Перекриття водопотоків здійснюється запірними вентилями 4.

Схема керування (рис 7.13) працює аналогічно схемі ЕПВ-2А. При малій температурі контакти SK1 і SK2 термодатчиків замкнуті, реле KV1 і KV2, а також магнітні пускачі КМ1 і КМ2 включені. При підвищенні температури води в баку розмикається контакт SK1, тріод VT1 закривається, реле KV1 відключається і відключає своїм контактом магнітний пускач КМ1 електронагрівника ЕК. У такий же спосіб діє на відключення пускача КМ2 насоса термореле SK2. При зниженні температури зворотної води контакти SK2 замикаються, тріод VT2 відкривається, спрацьовує реле KV2 і включає магнітний пускач КМ2 електронасос, завдяки цьому охолоджена вода в автопоїлках заміняється на теплу з бака. Ручне включення і відключення установки ВЕП здійснюється перекладом перемикача SA відповідно в положення Р и О.

Рис. 7.13. Принципова електрична схема керування

Електронагрівником веп-600

У сільському господарстві поширені не тільки елементні, а й електродні електроводонагрівники.

Питання для самоконтролю

1. Які переваги електронагрівних установок?

2. Які способи підігріву води використовуються в електро­нагрівних установках?

3. Поясніть роботу принципової електричної схеми водо­нагрівача УАП-400

4. Поясніть роботу принципової електричної схеми водо­нагрівача ЕПВ-2А.

5. Поясніть роботу принципової електричної схеми проточного водонагрівача ВЕП-600.

ТЕСТИ

1. Які переваги прямого електродного нагрівання?

1. Простота пристрою, мала швидкість нагрівання і низький ККД.

2. Простота пристрою, велика швидкість нагрівання і високе ККД.

3. Простота пристрою, мала швидкість нагрівання і високе ККД.

2. Які водонагрівачі відносяться до непроточних термосного типу?

1. УАП – 400, ВЕП-600.

2. ЕПВ-2А, ВЕП-600.

3. УАП – 400, ВЕТ-400.

3. Які водонагрівачі відносяться до проточних?

1. ВЕП-600, САЗС-400.

2. ВЕП-600, ВЕТ-400.

3. ВЕП-600, УАП-400.

4. Використовуючи принципову електричну схему водона­грі­вача ВЕТ-400, поясніть процес нагріву води.

1. Ввімкнути автомат QF і вимикач SА, спрацьовує магнітний пускач KM і подає напругу на ТЕНи. Нагрівання води триває доти, поки розімкнеться замикаючий контакт SK.

2. Ввімкнути автомат QF і вимикач SА, спрацьовує магнітний пускач KM і подає напругу на ТЕНи. Нагрівання води триває доти, поки замкнеться розмикаючий контакт SK.

3. Ввімкнути автомат QF і вимикач SА, спрацьовує магнітний пускач KM і подає напругу на ТЕНи. Нагрівання води триває доти, поки замкнеться замикаючий контакт SK.

5. В яких режимах працюють водонагрівники ВЕТ-800 і ВЕТ-1600?

1. Форсований (ввімкнені дві групи електронагрівників), акуму­ляцій­ний (ввімкнена нижня група нагрівників).

2. Форсований (ввімкнені дві групи електронагрівників), акуму­ляційний (ввімкнена нижня група нагрівників) і швидкісний (ввімкнена верхня група нагрівників).

3. Форсований (ввімкнені дві групи електронагрівників), швид­кіс­ний (ввімкнена верхня група нагрівників.

6. Використовуючи принципову електричну схему водонагрі­вача УАП-800, вкажіть, при якій температурі розмикаються контакти термореле SK1 і SK2?

1. Контакти термореле SK1 і SK2 розмикаються при знижені температури води.

2. Контакти термореле SK1 розмикаються при знижені температури води, а SK2 при підвищені.

3. При високій заданій температурі води контакти термореле SK1 і SK2 розмикаються.

7. Яке регулювання здійснюється в водонагрівачі ЕПВ-2А?

1. Однопозиційне регулювання температури води за допомогою контактів SK1 і SK2.

2. Двопозиційне регулювання температури води за допомогою контактів SK1 і SK2.

3. Однопозиційне регулювання температури води за допомогою контактів SK.

8. Для чого використовується два контактних датчика темпе­ратури води в проточному водонагрівачі ВЕП-600?

1. Для двопозиційного керування температурою води в водонагрівачі.

2. Для керування температурою води в водонагрівачі.

3. Для керування температурою води в водонагрівачі та в системі автонапування.

7.3.3. Автоматичне керування електродними водонагрівачами і паровими котлами

Автоматичне керування електродними водонагрівачами і паро­вими котлами здійснюється за температурою, тиском і рівнем води в котлі. Електродний метод нагрівання води й одержання пари забезпечує простоту конструкції і глибоке регулювання потужності від 10 до 100%. Недоліками варто назвати залежність потужності від температури і засоленості води, а також відкладення солей на електродах. Ці котли використовують у системах гарячого водо­постачання в центральних і місцевих електрокотельнях. Для зменшення накипоутворення воду попередньо зм’якшують або та сама вода використовується як теплоносій між котлом і теплообмінним апаратом (бойлером).

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 ЕПЗ і КЕВ різної потужності, призначені для нагрівання води до температури 95 °С. Вони випускаються продуктивністю від 0,86 до 8,6 м/³год і потужністю від 25 до 250 кВт.

Рис. 7.14. Принципова електрична схема управління проточним електродним водонагрівником типу ЕПЗ

Електроводонагрівачі типу ЕПЗ призначені для опалення тваринницьких приміщень, а також використовуються для підігрівання води в системі гарячого водопостачання технологічних процесів, для опалення і гарячого водопостачання комунальних і культурно-побутових приміщень в сільській місцевості.

Оскільки водонагрівники типу ЕПЗ призначені для підігрівання води в системі з циркуляцією по замкненому контуру, то до комплекту обладнання входить електронасос М. Потужність котла регулюється повертанням за допомогою ручки у горизонтальній площині електро­дів на кут від 0 до 60°.

ЕПЗ приєднуються до електромережі як вручну, так і автоматично. Режим роботи встановлюється за допомогою пакетного перемикача SA2 (положення Р – ручне керування, О – нейтральне, А – автоматичне), Контроль температури води здійснюється за допомогою манометричного електроконтактного термометра SK1 типу ТПК-СК, який має два контакти: мінімальної SK1.2 і максимальної SК1.1 температури. При температурі води менше допустимої контакти SK1.2 замкнуті, а контакти SК1.1 – розімкнуті. При підвищенні температури води в бак електроводонагрівника контакти SК1.2 розмикаються. Якщо температура підніметься до максимально допустимого значення, замикаються контакти SК1.1.

Схема в автоматичному режимі працює так (рис. 7.14). 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 баку 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.

На рисунку 7.15 показана схема керування електродного водонагрівного котла КЕВЗ. Котел має номінальну потужність від 25 до 1000 кВт.

Електронагрівальні трифазні електроди виконані з трьох пар сталевих коаксіальних труб. Між трубами вставлені три рухливих ізоляційних склотекстолітових циліндри. Змінюючи за допомогою маховика їхнє положення, регулюють потужність котла. Котел може працювати в режимі нагрівання води або в режимі опалення.

Рис. 7.15. Принципова електрична схема керування котла КЕВЗ

У режимі нагрівання води реле KV1 тумблером S підключають до ланцюга датчика SK1 температури води, у режимі опалення – до ланцюга датчика SK2 температури повітря в приміщенні (рис. 7.15). Контакти термодатчика SK3 замикаються при досягненні температури води максимально припустимого значення. Автоматичне А чи ручне Р керування встановлюють перемикачем SA.

Електродний нагрівач включається магнітним пускачем при повороті перемикача в положення А. Нагрівання води в котлі продовжується до заданої температури, при якій контакти термо­датчика SK1 включають слабкострумове реле KV1, а реле KV1 включає реле KV3, що відключає магнітний пускач електронагрівника ЕК. Повторне включення відбувається за допомогою реле KV1, KV3 і пускачі КМ при розмиканні контактів SK1 внаслідок зниження температури води. Потім цикл повторюється. При неприпустимому підвищенні температури замикаються контакти SK3 і за допомогою реле KV2 і KV4 виконують аварійне відключення електронагрівника. Після цього відключений котел може включити тільки обслуговуючий персонал. Сигнальні лампи НL1, HL2 і HL3 загоряються відповідно при включенні, нормальному й аварійному відключеннях котла.

Саморегульований електродний паровий котел типу ЕКП працює в такий спосіб (рис. 7.16). Електроди, виконані у виді пакета плоских пластин 1, розміщені в центральній камері 3. Центральна камера вільно з’єднана в нижній частині корпуса 2 і через вентиль 5 у верхній частині з зовнішньою камерою 6 Вентиль 5 відкривається і закривається за допомогою регулятора тиску 4 прямі дії. Рівень води в камері підтримується поплавковим регулятором 7 прямої дії. Під дією електричного струму, що протікає через воду, утвориться пара, що збирається у верхній частині корпуса.

Рис. 7.16. Пристрій саморегульованого електродного парового котла ЕКП

Якщо потреби пари менше його виробництва, то підвищується тиск, під дією якого регулятор тиску 4 закриває вентиль 5. Внаслідок цього вода з центральної камери витісняється в зовнішню, електроди оголюються, і зменшується паропродуктивність котла. Цей принцип забезпечує автоматична підтримка тиску не тільки при зміні розбору пари, але і при зміні електричної провідності води.

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 перемикача SA1 (рис. 7.17).

Рис. 7.17. Принципова електрична схема управління електродним