20 | 02 | 2017
Учебные материалы
Для преподавателей
Работы студентов
Справочная и техническая литература
Статьи по темам

Электронагревательные установоки

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Рейтинг 4.67 (3 Голосов)

Изучение устройства электронагревательных установок и правил их эксплуатации.

Электрический нагрев обладает значительным техническим преимуществом: постоянная готовность к действию электро­тепловых установок, возможность полной автоматизации про­цессов нагрева с поддержанием температуры в установленных пределах (в инкубаторах, пастеризаторах и т. п.), малые капи­тальные затраты, хорошие санитарно-гигиенические условия. В практике применяют различные способы электронагрева: сопротивлением, индукционный, электродуговой, диэлектрический, электронно-лучевой, инфракрасными лучами.

В сельскохозяйственном производстве нашел широкое при­менение электронагрев сопротивлением. При этом способе ис­пользуется тепловое действие электрического тока. Проходя по твердым телам (проводникам) или жидким средам, электри­ческий ток нагревает их.

Электронагревательные установки сопротивления бывают прямого и косвенного электронагрева. При прямом электрона­греве преобразование электрической энергии в тепловую про­исходит в результате прохождения электрического тока непо­средственно по нагреваемой среде (вода, молоко и другие про­водящие среды). При косвенном электронагреве электрический ток проходит по специальному нагревательному элементу, от которого тепло передается нагреваемой среде.

В установках с прямым (электродным) нагревом нагревае­мая среда помещается между электродами, которые подклю­чаются к электрической цепи переменного тока. Электрический ток, протекая по среде между электродами, нагревает ее. Уста­новки с прямым нагревом называют электродными нагревате­лями.

В животноводстве электродные нагреватели применяют в ос­новном для нагрева воды. Электродные водонагреватели прос­ты по конструкции и удобны в эксплуатации. Основной недо­статок — значительное увеличение потребляемой мощности от начала нагрева воды до конца (примерно в пять раз при нагре­ве воды от 10 до 100°С). Это объясняется тем, что с повыше­нием температуры воды уменьшается ее удельное сопротивле­ние. Другим недостатком этих нагревателей является непосред­ственный контакт между электродами и средой (водой), что по­вышает опасность поражения электрическим током людей и жи­вотных.

В установках с косвенным (элементным) нагревом теплота выделяется при прохождении тока через нагревательные эле­менты. Установки с косвенным нагревом называют элемент­ными.

Нагревательные элементы изготовляют в форме ленты или проволоки из материала, обладающего следующими физико-техническими свойствами: большим удельным сопротивлением, высокой температурой плавления, малым температурным коэф­фициентом сопротивления, устойчивостью к окислению.

Для изготовления нагревательных элементов применяют; ни­хром, фехраль, констант и другие проводниковые материалы.

Нагревательные элементы могут быть открытыми и закры­тыми.

Закрытые нагревательные элементы не имеют непосредст­венного контакта с нагреваемым материалом. В практике' ши­роко применяют трубчатый электрический нагреватель (ТЭН). Он представляет собой металлическую трубку, внутри которой в кварцевом песке или в плавленой окиси магния находится спираль из нихромовой или константановой проволоки. Трубки герметизированы. Срок службы ТЭНов около 10 000 ч.

Рассмотрим устройство и работу некоторых типов электро­нагревателей.

Водонагреватель-термос - типа ВЭТ предназна­чен для нагрева воды до заданной температуры (от 8 до 90°С) и сохранения ее в горячем состоянии. Они состоят из стально­го сварного резервуара вместимостью от 200 до 1600 л, ко­жуха с крышкой, нагревательного устройства, температур­ного реле. Между кожухом и резервуаром размещен тепло­изоляционный слой 3 из стеклянной или шлаковой ваты. Водо­нагреватели комплектуются станцией управления с автомати­ческим выключателем и магнитным пускателем.

Водонагреватель-термос - типа ВЭТ

А – устройство; б – электрическая схема; в - температурное реле; 1 – кожух; 2 - резервуар; 3 – теплоизоляция; 4,7 – патрубки; 5 – температурное реле; 6 - нагревательное устройство; 8 – кран спускной; 9 – изоляционная вставка; 10 – термометр; 11 – ртутный переключатель; 12 – Г-образный палец; 13 – обойма; 14 - биметаллическая спираль; 15 – валик; 16 – трубка; 17 – противовес; 18 – упор; Г1 - рубильник; Г2,Г3, Г4 – предохранители; К – магнитный пускатель; Т – терморегулятор.

Нагревательное устройство состоит из нескольких трубчатых электрических нагревателей (ТЭНов) с питанием от сети с на­пряжением 220 В.

Температурное реле служит для автоматическо­го включения и выключения нагревательного устройства в за­висимости от температуры воды. Оно состоит из биметаллической пластинчатой спирали, один конец которой прикреплен к корпусу, а другой соединен с валиком и укрепленным на ва­лике ртутным переключателем. Перед включением водонагре­ватель заполняют водой; пока она не потечет через разборную трубу. Затем нажимают на пусковую кнопку автомата. Через замкнутые контакты температурного реле включается катушка магнитного пускателя, который, в свою очередь, включает труб­чатые электрические нагреватели. По мере нагрева воды спи­раль закручивается и поворачивает валик с Г-образным паль­цем, который наклоняет ртутный переключатель. Когда тем­пература воды достигнет верхнего заданного предела, ртутный переключатель повернется настолько, что ртуть в нем перель­ется в одну сторону, и цепь катушки магнитного пускателя разомкнется, и, следовательно, отключаются нагревательные эле­менты. С охлаждением воды охлаждается и температурное ре­ле, которое вновь включит магнитный пускатель и нагреватель­ные элементы.

Необходимую температуру нагрева воды устанавливают по шкале температурного реле. При повороте рычажка по часо­вой стрелке устанавливаемая температура нагрева увеличива­ется, при повороте рычажка против часовой стрелки — умень­шается. К водопроводной сети водонагреватель присоединяют через резиновый шланг (изоляционная вставка) 9 длиной не менее 1 м. Резиновый шланг служит для электроизоляции во­допровода от водонагревателя. При пуске в эксплуатацию водонагреватель наполняют хо­лодной водой, открыв вентиль на питающем трубопроводе. Как только вода потечет из патрубка горячей воды, закрывают вентиль на питающем трубопроводе и включают нагреватель­ное устройство в сеть.

Горячую воду из резервуара забирают через патрубок, от­крыв предварительно вентиль на питающем трубопроводе. При открытом вентиле холодная вода из водопровода поступает че­рез патрубок холодной воды в резервуар и вытесняет нагре­тую воду через патрубок горячей воды. В результате резер­вуар всегда наполнен водой.

Нагретую воду нельзя разбирать через спускной кран при включенном нагревательном устройстве, так как уровень воды в резервуаре может опуститься ниже нагревательных элемен­тов и последние, нагреваясь без воды, могут выйти из строя. Поэтому включать нагревательное устройство в электросеть можно только при заполненном водой резервуаре.

Водонагреватели типа ВЭТ рассчитаны на питание водой от водопроводной сети давлением не более 300 кПа. Водонагрева­тель устанавливают на постаменте из кирпича или дерева. Его корпус обязательно заземляется или зануляется. Водонагре­ватель может питаться от сети переменного тока напряжением 380 или 220 В. Если напряжение сети 380 В, нагревательные элементы соединяют «звездой», при напряжении сети 220 В их соединяют «треугольником». Такую конструкцию имеют элект­рические водонагреватели-термосы ВЭТ-200, ВЭТ-400, ВЭТ-800, ВЭТ-1600.

Проточные водонагреватели типа ЭВП предназначены для подогрева проточной воды во время ее непосредственного по­требления Вода может подогреваться до любой заданной тем­пературы в пределах до 90°С.

Проточные водонагреватели типа ЭВП

Проточный водонагреватель типа ЭВП представля­ет собой цилиндрический резервуар, закрытый металлическим кожухом, предназначенным для теплоизоляции и огражде­ния горячей поверхности резервуара от прикосновения. Внутри резервуара вдоль его оси размеще­ны три трубчатых нагревательных элемента, которые могут быть сое­динены в «звезду» или «треуголь­ник» в зависимости от напряжения сети. Сверху на резервуар надета крышка с резиновой прокладкой. В крышке имеется шесть отверстий для вывода концов нагревательных элементов. Водонагреватель присое­диняется к водопроводной сети по­средством изолирующих резиновых шлангов (вставок) длиной 1 м каждый. Холодная вода из водо­провода подается в резервуар через кран 6 и нижний (входной) патру­бок, омывает нагревательные эле­менты, нагревается и выходит из резервуара через верхний патрубок. Температура нагрева за­висит от количества воды, протекающей через водонагреватель в единицу времени. Чем больше протечет воды, тем ниже бу­дет ее температура. Поэтому температуру нагреваемой воды ре­гулируют вентилем, уменьшая или увеличивая подачу воды в резервуар.

На верхнем патрубке установлены термометр и предохра­нительный клапан, который служит для предотвращения воз­можности взрыва при интенсивном парообразовании (напри­мер, в случае прекращения притока воды). Для включения во­донагревателя надо открыть вентиль и пустить воду из водо­провода в резервуар, а потом включить нагревательные эле­менты в электрическую сеть.

Схема автоматики водонагревателя ЭВП-2А позволяет осу­ществлять двухпозиционное регулирование температуры выход­ной воды. Проточные электроводонагреватели типа ЭВП вы­пускаются промышленностью в различных модификациях.

Кроме рассмотренных электроводонагревателей, на живот­новодческих фермах применяются электрические нагреватели УАП-1600/0,2,ЭВ-Ф-15А, УАП-300/0.2-М1, УАП-400/0,9-М1 и др.

Электрокалориферные установки предназначены для нагре­ва воздуха в системах приточной вентиляции животноводческих, птицеводческих и других сельскохозяйственных помещений. Их можно также использовать для сушки различных материалов, трав, сена, зерна и т. д. Нагрев воздуха в электрокалориферах осуществляется труб­чатыми нагревательными элементами, оребренными алюмини­ем. Применяются также открытые нагревательные элементы. Нагревательные элементы установлены в камере нагрева на пу­ти движения воздуха. Количеством нагревательных элементов регулируют мощность (теплопроизводительность) электрокало­риферной установки. Температуру нагретого воздуха при по­стоянном числе элементов можно изменять, варьируя произво­дительность вентилятора.

Электрокалориферная установка


Наша промышленность выпускает электрокалориферные ус­тановки серии СФОА. Эти установки просты по конструкции, компактны, удобны в эксплуатации, могут быть легко автома­тизированы.

Электрокалориферная установка (рис. 90) состоит из эле­ктрокалорифера, центробежного вентилятора, электродви­гателя 6 и шкафа с аппаратурой автоматического управления. Для сельского хозяйства выпускают калориферы мощностью от 5 до 100 кВт на напряжение 380/220 В. Выпускаются эле­ктрокалориферы и другого типа (НЭК-В1, 1СФО-18/0.5Т, ЭК, ЭКВидр.).

Электробрудеры Предназначены для местного обогрева цып­лят в первый месяц их выращивания при напольном содержа­нии.

Электрический зонтичный брудер БП-1 состоит из пирамидального шестигранного зонта, обогревателя, темпе­ратурного реле и подвески.

Обогреватель представляет собой усеченный конус, на боко­вой поверхности которого установлены четыре трубчатых эле­ктронагревателя типа ТЭН, соединенных попарно в две груп­пы. Мощность каждого элемента 300 Вт при напряжении 110В. Заданное значение температуры под зонтом поддерживается при помощи терморегулятора, который состоит из мембран­ного датчика, заполненного эфиром, промежуточного реле, микровыключателя, регулировочного винта с механизмом от­ключения и тумблера для включения и отключения лампы ос­вещения. Для контроля за работой нагревательных элемен­тов ТЭНов служит сигнальная лампа Я.

При включенном электробрудере ток из сети через контакты температурного реле поступает в катушку проме­жуточного реле и через его контакты на нагреватели (ТЭН). В случае превышения установленной температуры контакты температурного реле размыкаются и отключаются ТЭНы и сигнальная лампа. При понижении температуры под бруде­ром температурное реле срабатывает и включает нагревате­ли с сигнальной лампой. Подвешивают брудеры к потолку зда­ния. По мере роста цыплят брудер при помощи лебедочного устройства поднимают. Электробрудер БП-1 потребляет мощ­ность 1,2 кВт и рассчитан на напряжение 220В.

Электрообогреваемые полы получают все более широкое применение на животноводческих и птицеводческих фермах. Они улучшают микроклимат в помещениях и предохраняют жи­вотных от простудных заболеваний. Полы нагреваются нагре­вательными проводами или стальной оцинкованной проволокой. Для этих целей применяются провода марок ПОСХВ и ПОСХП.

При устройстве пола (глинобитного или бетонного) на хо­роший уплотненный грунт укладывают гидроизоляцию из толя или полиэтиленовой пленки в два слоя. На гидроизоляцию (ес­ли пол бетонный), покрытую песком, укладывают тепловую изо­ляцию. В качестве изоляции применяют пенобетон, пенопласт, керамзит или котельный шлак, который насыпают слоем тол­щиной до 150 мм. На теплоизоляцию кладут бетон. В слое бе­тона прокладывают нагревательные провода, сверху которых помещают экранирующую металлическую сетку. Толщина слоя бетона может составлять от 60 до 200 мм в зависимости от ме­ханической нагрузки на пол и графика снабжения электроэнер­гией. При частом отключении энергии толщину полов делают больше, чтобы увеличить их теплоаккумулирующую способ­ность. При бесперебойном снабжении электроэнергией толщи­ну слоя бетона делают не более 60 мм, толщину слоя под на­гревательным проводом — около 40 мм. При устройстве глино­битного пола на гидроизоляцию насыпают песок слоем около 100 мм, в котором прокладывают зигзагом нагревательные про­вода. На песок укладывают экранирующую сетку и затем глиносоломенную смесь или же глинобетон. Экранирующую сетку заземляют или зануляют. Нагревательное устройство пола раз­бивают на несколько секций с самостоятельным управлением.

В зависимости от возраста животных температуру пола поддер­живают в определенных пределах с помощью температурного двухпозиционного датчика или реле.


Электронагревательные установоки - 4.7 out of 5 based on 3 votes

Добавить комментарий


Защитный код
Обновить