Электродный водонагреватель для системы электротеплообеспечения молочного блока коровника

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки Республики Казахстан

Некоммерческое акционерное общество

"Алматинский университет энергетики и связи"

Кафедра "Электроснабжение промышленных предприятий"

ДИПЛОМНЫЙ ПРОЕКТ

на тему: "Электродный водонагреватель для системы электротеплообеспечения молочного блока коровника"

Специальность 5B081200 - Энергообеспечение сельского хозяйства

Выполнила: Кабикенова А.К., ЭСХ- 10-01

Научный руководитель: Барков В.И., д.т.н.

Консультанты:

по экономической части: Парамонов С.Г., к.э.н., доцент,

по безопасности жизнедеятельности:

Мананбаева С.Е., старший преподаватель

Нормоконтролер: Мустагулова Б.Ж., ассистент

Рецензент: Алибек Н.Б., доктор PhD

кафедры "Энергосбережение и автоматика" КазАУ

Алматы - 2014

Содержание

Аннотации

Введение

1. Состояние теплоснабжения в молочном животноводстве

1.1 Обзор систем электротеплоснабжения

2. Разработка конструктивной схемы теплоснабжения

2.1 Выбор конструкции электродного водонагревателя

2.2 Расчет водонагревателя с коаксиальными электродами

2.3 Описание конструкции ЭВН

2.4 Расчет сопротивлений выносу потенциала

2.5 Разработка энергосберегающей технологии электротеплоснабжения молочного блока

3. Экономическая часть

3.1 Расчет потребности фермы в тепловой энергии

3.2 Расход электроэнергии на силовые стационарные процессы животноводческой фермы

3.3 Построение графиков энергопотребления фермы

3.4 Расчет себестоимости отпуска тепла

4. Безопасность жизнедеятельности

4.1 Анализ условий труда для персонала в помещении автоматического управления

4.2 Расчет естественного освещения

4.3 Расчет по обеспечению электробезопасности

Список литературы

Перечень сокращений и обозначений

Приложение. Построение графиков

Аннотации

В данном дипломном проекте был выбран электродный водонагреватель для системы электротеплообеспечения молочного блока коровника.

Произведены расчеты для разработки конструктивной схемы теплоснабжения. Расчетным путем определены параметры следующего оборудования: водонагревателя мощностью 25 кВт с коаксиальными электродами, аккумулятора теплоты и системы отопления молочного блока. Разработана схема соединения электродов "двойная звезда". Составлена технологическая схема утилизации теплоты за счет использования теплоты молока и теплоты отработанной горячей воды.

Также рассмотрены вопросы экономики и безопасности жизнедеятельности.

In this diploma project was selected for the water heater electrode system elektroteploobespecheniya cowshed dairy unit.

Calculations are made for the development of a constructive scheme of heat supply. Calculated by the parameters of the heater 25 kW coaxial electrodes, options and parameters of the heat accumulator heating dairy unit. The scheme of connection of the electrodes "double star" by setting zero shielding electrodes on a separate water currents, isolated from the housing bushing. Compiled flowsheet heat recovery through the using of milk and heat waste heat hot water.

Moreover, consideration is given to aspects of economic research and safety at work places.

Б?л дипломдык жобада сиыр коранын с?т шыгырынын электр жэне жылу ж?йесiмен камтасыз ету ?шiн электродты сужылыткыш тацдап алынган.

Жылумен жабдыктаудын конструктивтiк с?лбасын ?зiрлеу Yшiн есептеулер жасалынган. Есептiк жолмен коаксиалды электродтары бар 25 кВт электродты сужылыткыштын, жылулыктын шо?ырлагышыны? ж?не с?т шыгырынын, жылу ж?йесіні? параметрлерi аныкталган болатын. Электродтардыц "кос ж?лдыз" косу схемасын эзiрленген болатын.

Сонымен катар, экономика мен ?мiртiршілік кауiпсiздiгi м?селелерi ?арастырыл?ан.

Введение

В послании Президента республики "Казахстан - 2030" указывается, что в числе одного из приоритетных направлений развития рыночной экономики является интенсификация сельского хозяйства. Стратегия развития энергетики АПК ставит важную проблему снижения энергоемкости производства продукции молочного животноводства. Для этого, в частности, необходимо решить ряд научно-технических задач по техническому переоснащению систем электротеплообеспечения МТФ на базе нового конкурентоспособного теплогенерирующего электрооборудования.

В технологических процессах сельскохозяйственного производства, особенно животноводства, большая роль отводится тепловой энергии. Потребление тепла в них составляет до 70 % от общего потребления энергии в животноводстве. Специфика АПК, благодаря локальному, компактному расположению технологического оборудования, низкой плотности нагрузок и невысокому годовому числу часов использования техники, способствует дальнейшему расширению масштабов и областей применения теплогенерирующих установок. Поэтому повышение их эффективности рассматривается как важный фактор повышения эффективности всей отрасли.

Анализ опыта разработки и эксплуатации систем теплообеспечения показывает, что в них используются различные энергоносители: электроэнергия, жидкое топливо, природный газ, твердое топливо, возобновляемые источники энергии. Это привело к появлению разработок альтернативных вариантов генераторов теплоты, в частности, электродных водонагревателей, котлов на жидком топливе, газе и угле, которые характеризуются значительным количеством типоразмеров оборудования и систем управления, это привело к снижению их эффективности вследствие номенклатурной избыточности, устаревшей элементной и конструктивной базы и неоправданной конкуренции между ними.

Задачи конструирования и оптимизации решались с использованием частных критериев эффективности, что позволяло найти какую-либо допустимую систему теплообеспечения, удовлетворяющую совокупности исходных данных и ограничений, зачастую весьма далекую от оптимальной. Особенно ярко это отразилось на технических решениях генераторов теплоты для этих систем, что привело к снижению их к.п.д., эксплуатационной надежности и срока службы.

В частности, многие типы электродных водонагревателей для систем электротеплообеспечения, разработанные в 70-е годы ХХ века, продолжают выпускаться без модернизации с устаревшими конструкциями электродных систем, в которых возникает неравномерное распределение плотности тока, и неэффективными способами защиты от выноса потенциала на технологическое оборудование, что, в итоге, снижает их конкурентоспособность на рынке теплового оборудования. Следовательно, назрела необходимость в разработке электродных водонагревателей нового поколения с оптимальными параметрами и улучшенными эксплуатационными характеристиками.

Вследствие многократных преобразований электроэнергии коэффициент полезного использования энергоресурсов в электротепловых установках ниже, чем в топливных. Необоснованный перевод тепловых процессов на электроэнергию может привести к значительному перерасходу энергоресурсов. Применение электродного нагрева экономически оправдывается, если повышенный расход энергоресурсов компенсируется экономией на других статьях расходов при существенном улучшении технологии процессов, увеличении продуктивности животных, качества продукции, снижении затрат труда и т.п.

Вместе с тем излишняя осторожность с применением электронагрева тормозит технический прогресс в сельском хозяйстве, снижает уровень электровооруженности труда и эффективность электрификации.

Возросшие требования к теплогенерирующему оборудованию, сложность и многообразие технологических процессов и технических средств требуют создания эффективных систем электротеплообеспечения, обеспечивающих повышение эксплуатационных характеристик технологических линий по производству молока.

В Казахстане структура потребления энергоресурсов на цели теплообеспечения характеризуется широким использованием твердого топлива (48,5 %) и электроэнергии (41,3 %) показано в таблице 1.

1. Состояние теплоснабжения в молочном животноводстве

1.1 Обзор систем электротеплоснабжения

В Казахстане структура потребления энергоресурсов на цели теплообеспечения характеризуется широким использованием твердого топлива (48,5 %) и электроэнергии (41,3 %) показано в таблице 1.

Таблица 1 - Структура расходуемых на производственные нужды топливно-энергетических ресурсов в сельском хозяйстве республики

Наименование	Ед. изм.	Величина
		2009 год	2011 Год
Электроэнергия	тыс. кВтч	436739,5	607485,5
Теплоэнергия	тыс. Гкал	2780637,2	036687,8
Уголь каменный	Т	398270	398679
Лигнит (бурый уголь)	Т	1271	624
Природный газ		13442,1	12651,9
Нефтяной газ попутный		415	1721
Опилки и отходы древесные	т	172	552
Бензин авиационный	т	130	154
Бензин моторный	т	61093	55837
Керосин	т	1824	2412
Газойли (топливо дизельное)	т	435698	462209
Мазут топочный	т	382	1989
Топливо древесное	куб.м. плот	17005	10944
Топливо печное бытовое	т	379	1885
Пропан и бутан сжиженные	т	3259	7001
Битумы нефтяной и сланцевый	т	94	13

Количественные и качественные изменения в ведении сельхозпроизводства определенно коррелируются с уровнем потребления электроэнергии на производственные нужды от централизованных источников, который составлял в 2002 г. - 668,9 млн. кВт ч, в 2004 г. - 705 млн. кВт ч, в 2006 г. - 876,5 млн. кВт ч, 2009 г. - 436,7 млн. кВт ч, 2011 г. - 607,4 млн. кВт ч, 2012 г. - 695 млн. кВт ч. Потребление электроэнергии возросло на 28 %. теплоснабжение молочный коровник водонагреватель

Определение общих потребностей сельского хозяйства в различных видах энергии дает возможность выбора рациональных путей энергоснабжения. До недавнего времени проблема энергоснабжения сельского хозяйства рассматривалась и решалась раздельно для каждого вида энергоносителей. Особенно ярко это проявлялось при решении вопросов теплоснабжения при взаимозаменяемости различных ТЭР - электроэнергии, угля, жидкого топлива и газа. Проведенные в КазНИИЭ расчеты для условий

южной зоны Казахстана показали, что удельные приведенные затраты на получение единицы тепловой энергии в зависимости от вида энергоносителей, масштабов потребления и способа теплоснабжения, изменяются в широких пределах: от 11 до 18 р/ГДж или в 1,6 раза.

При использовании твердого топлива в системах теплоснабжения от котельных, производительностью 0,4...8 ГДж/ч, удельные стоимостные показатели в зависимости от годового числа часов использования установленной мощности котельных и расстояния перевозки топлива, колеблются в пределах от 11 до 17 р/ГДж, т.е. в 1,5 раза.

При покрытии потребности в теплоте на базе природного газа, удельные показатели зависят от удаленности объектов от магистрального газопровода и объемов расхода газа и составили 6,7.24 р/ГДж.

Зависимости удельных приведенных затрат в систему теплоснабжения от дальности транспортировки при использовании угля, природного газа и электроэнергии показаны на рисунке 1.

На рисунке 1 показаны 1; 2; 3 - центральная котельная на твердом топливе с производительностью, соответственно, 4,5.8; 2.3 и 0,5.1 ГДж/ч; 4; 5 - котельная на природном газе с расходом, соответственно, 1,3 и 2,3 млн. м; 6 - внепиковое электротеплоснабжение; 7; 8 - комбинированное ЭТС при отопительно-вентиляционной нагрузке, соответственно, менее и более 50 % от объема теплопотребления; 9 - базисное ЭТС (автономные установки); 10 - внепиковое ЭТС (электрокотельная с аккумуляцией); 11 - базисное ЭТС (электрокотельная).

Эффективность электротеплоснабжения зависит от типа системы (электрокотельная или автономная система), объема теплопотребления и максимума тепловой нагрузки, от специализации животноводческих ферм, от производительности теплогенерирующего оборудования, коэффициента его загрузки и от степени использования базисной и внепиковой электроэнергии.

При базисном ЭТС в случае установки у потребителя автономного электротеплового оборудования (линия 9) или центральной электрокотельной (линия 11) по сравнению с теплоснабжением от котельных на твердом топливе (линии 1 и 2) при максимальном часовом расходе теплоты 3,2.8 гДж/ч видно, что в варианте ЭТС удельные затраты на единицу топлива выше на 25.12 % при автономном оборудовании, а при электрокотельной - на 50.30 %.

Вариант внепикового ЭТС (линия 6) для небольших животноводческих ферм с нагрузкой 0,6-1,2 ГДж/ч уже не уступает по экономичности котельным на твердом топливе (линии 1 и 1), а при дальности транспортировки более 80 км становится более эффективным.

На крупных животноводческих комплексах используется комбинированное ЭТС, при котором для покрытия отопительно-вентиляционной нагрузки применяют базисное ЭТС, а для технологических процессов - внепиковое ЭТС (линии 7 и 8). В случае преобладающего удельного веса отопительно-вентиляционной нагрузки (линия 8) комбинированное ЭТС уступает котельным на твердом топливе (линии 1 и 2), а при удельном весе менее 50 % от объема теплопотребления - опережает (линия 7).

Для ферм с максимальным расходом теплоты менее 2 ГДж/ч эффективно как автономное базисное ЭТС (линия 9), так и внепиковое ЭТС (линии 6 и 10 - котельные с аккумуляцией) по сравнению с центральной системой (линия 3).

Как показывает анализ данных на рисунке 1. 1 внепиковое ЭТС наиболее эффективно в большинстве случаев, уступая только варианту с природным газом при расстоянии от магистрального газопровода не более 20.30 км.

Исследования КазНИИЭ определили возможности отпуска внепиковой электроэнергии энергосистемами республики для нужд сельского хозяйства в объеме до 3000 млн. кВтч за счет ночного "провала" графиков нагрузок [2].

Анализ статистических данных за 2004 год позволил определить структуру крестьянских (фермерских) хозяйств по наличию КРС: до 10 голов - 6508; до 50 голов - 6193; до 100 голов - 990; до 300 голов - 385; до 500 голов - 6193; до 1000 голов - 23 и свыше 1000 голов - 14.

В ДГП "ЦелинНИИМЭСХ" обоснованы оптимальные технические типоразмеры молочных хозяйств: 10; 25; 50 и 400 голов. В основу разработок положены соотношения между поголовьем скота, производительностью труда и эксплуатационными затратами при использовании вариантов с ручным трудом.

Вода, благодаря своим термодинамическим характеристикам, широко применяется в технологических процессах на животноводческих фермах в качестве технологической массы (кормоприготовление, поение, санобработка инвентаря, помещений и животных, на бытовые и гигиенические нужды персонала), в качестве теплоносителя (системы горячего водоснабжения и отопления) и в качестве аккумулятора тепловой энергии.

В зависимости от степени концентрации теплогенерирующего оборудования применяются следующие варианты автономных систем электротеплоснабжения (СЭТ):

1) СЭТ для крупных объектов (ферма, комплекс) - комплектная электрокотельная с аккумулированием теплоты и транспортированием горячей воды по трубопроводам к объектам фермы и далее к технологическому оборудованию;

2) СЭТ для отдельных зданий, объектов - электродные водонагреватели с аккумуляторами теплоты и подачей горячей воды к технологическому оборудованию по внутренним тепловым сетям;

3) СЭТ для отдельных помещений, тепловых технологических процессов, оборудования или точек разбора - это специализированные электротепловые установки для нагрева воды и воздуха, получения пара и отопления.

Для создания СЭТ для крупных объектов широко применялись электрокотельные на базе электрокотлов ЭПЗ-100 и КЭВ-175. Завод СТЭМИ Братскгэсстроя выпускал комплектные электрокотельные с низковольтными котлами КЭВ-63 [3]. Она состоит из двух электрокотлов мощностью 63 кВт, максимальная и минимальная теплопроизводительность - 108000 и 27000 ккал/ч, температура теплоносителя - 70.95°С (для отопления) и 60.75°С (для горячего водоснабжения), масса - 900 кг, удельное сопротивление воды 1.170 Ом.м. Кроме того, котельная оборудована двумя циркуляционными системами 1,5 К-6, шкафом управления и автоматики, системой трубопроводов. Исследования электрокотельных для животноводческих ферм, проведенные во ВНИИМЖ, показали, что по сравнению с топливными котельными они имеют высокую надежность и безопасность, работают в автоматическом режиме, значительно снижаются затраты труда на обслуживание (с 4,1 чел-смен в сутки до 0,1 чел. -смены в сутки).

Принципиальная теплотехническая схема СЭТ на базе комплектной электрокотельной показана на рисунке 1.1.

На основе исследований разработаны технические требования к СЭТ на базе комплектных электрокотельных для ферм КРС от 100 до 400 голов: теплопроизводительность до 350 кВтч (до 300 Мкал/ч), интервал ступенчатого регулирования мощности - 35 кВт (30 Мкал/ч); оптимальный диапазон значений удельного сопротивления воды 20.40 Ом.м, температура воды на входе и выходе отопительной системы - 95 и 75⁰С; давление сетевого насоса - 0,6 МПа (6 кг/см); объем теплоаккумулятора при использовании насоса внепиковой электроэнергии для горячего водоснабжения - 10.20 м, а для установок микроклимата - 30.50 м, длительность непрерывной эксплуатации электрокотлов без чистки электродов - один отопительный сезон, работа электрокотлов - только в замкнутой схеме без разбора воды из первичного контура.

Рисунок 1.1 - Принципиальная схема СЭТ для крупных объектов на базе комплектной электрокотельной: 1 - электродные котлы; 2 - грязевик; 3, 4 - коллекторы холодной и горячей воды; 5 - скоростной водонагреватель; 6 - циркуляционные насосы; 7 - изолирующие вставки; 8 - аккумулирующая емкость; 9 - запорные вентили

Электробезопасность обеспечивается при наличии нулевого провода во всех неполнофазных режимах. При обрыве нулевого провода и при отсутствии напряжения в одной или двух фазах на корпусе котла возникает напряжение 40.80 В.

Для электрокотельных заводом СТЭМИ (Россия) созданы электродные водогрейные котлы КЭВ, которые выпускаются унифицированной серией мощностью 40, 63, 100, 160, 250 и 400 кВт [8]. АО "Станкоремонтный завод "Пятигорский" выпускает электродные котлы ЭПЗ серии ИЗ, мощностью 100, 250, 400 кВт.

Тепловая нагрузка фермы на 400 голов при расчетной температуре воздуха -20^оС составляет: вентиляция коровников 230 тыс. ккал/ч (286 кВт), отопление производственных помещений на 20 тыс. ккал/ч (23,2 кВт) и горячее водоснабжение - 45 тыс. ккал/ч (52,8 кВт), требуемая мощность котельной - 721 кВт. В схеме управления предусмотрено 4 режима аккумулирования.

Принципиальная схема СЭТ для отдельных зданий на базе электродных водонагревателей (ЭВН) с теплоаккумуляторами показана на рисунке 1.2.

Рисунок 1.2 - Принципиальная схема СЭТ для отдельных зданий на базе электрокотлов с теплоаккумулятором

На рисунке 1.2 показаны: 1 - электродный котел; 2 - теплоаккумулятор; 3 - теплообменник; 4 - изолирующие вставки; 5 - расширительный бак; 6 - обратный клапан.

Принципиальные схемы СЭТ для отдельных помещений на базе проточных или аккумуляционных:

Рисунок 1.3 - Принципиальная схема СЭТ для отдельных помещений или процессов: а - разбор в одной точке; б, в - разбор в нескольких точках без давления и с давлением; 1 - электрокотел; 2 - обратный клапан; 3 - вентиль; 4 - расширительный бак с клапаном и переливом; 5 - предохранительный клапан

Для этих систем применяются элементные электроводонагреватели типов УАП; САОС; САЗС; ВЭТ (Россия) или проточные типа АИ-03 (Россия), ЭВ-2/4 (Казахстан, КазНИИМЭСХ), ЭПЗ-3И 1 (Россия). При разборе воды из одной точки используется схема на рисунке 1.3 а, а при разборе воды в нескольких точках при атмосферном давлении рекомендуется схема с расширительным баком на рисунке 1.3 б, а при высоком давлении - схема на рисунке 1.3 в.

Элементные электроводонагреватели аккумуляционного типа серии ВЭТ и УАП выпускаются объединением "Татсельхозтехника" (Россия), вместимостью 400, 800 и 1600 литров горячей воды с температурой 90 °С и мощностью 12, 16,5 и 30 кВт. МКБ "Радуга" (Россия) изготавливает электроводонагреватели серии ЭВАД на 100, 200 и 400 л с ТЭНами, мощностью 1,25 и 4,6 кВт.

Фирма "Келет" (Казахстан) разработала элементные водонагреватели мощностью от 3 до 96 кВт, в которых установлены ТЭНы российского производства номинальной мощностью 1,6-12 кВт.

Завод отопительного оборудования (Казахстан, г. Алматы) выпускает элементные водонагреватели "Алатау" мощностью от 3 до 27 кВт с ТЭНами типа "Аристон" производства Турции или Китая.

К недостаткам элементных водонагревателей можно отнести следующее:

- низкий срок службы - не более 2000 часов, что увеличивает затраты на замену и техническое обслуживание;

- допустимая удельная нагрузка - не более 10 Вт/см;

- значительное снижение основных характеристик при образовании слоя накипи на поверхности: к.п.д. снижается с 88 % до 82 % при работе на мягкой воде и до 68 % - на жесткой воде, коэффициент теплоотдачи снижается в течение 5-6 месяцев с 1 до 0,3 Вт/м² °С;

- появление опасных потенциалов на корпусе в случае пробоя изоляции.

Результаты расчета потребной мощности системы горячего водоснабжения, вместимости аккумулятора теплоты при частичном и полном (ночном) режиме зарядки для МТФ показаны в таблице 2.1.

Основной составляющей энергозатрат в ДМБ являются процессы горячего водоснабжения и отопления производственных помещений. Затраты на создание микроклимата целесообразны только на крупных фермах и комплексах.

Расход горячей воды и электроэнергии во многом зависит от типоразмера фермерского хозяйства и уровня механизации основных процессов (таблица 2.1) [3-6].

Расчеты показали, что расход горячей воды в сутки на 1 голову колеблется от 5.11 л в небольших хозяйствах до 17.21 л на фермах и комплексах КРС.

При внепиковом электротеплоснабжении вместимость теплоаккумулятора при ночной зарядке составляет 3900 л, при частичном аккумулировании в ночные и дневные часы провала графика электрических нагрузок вместимость теплоаккумулятора для одного доения должна быть 1300 л (1,3 м). Суточный расход электроэнергии составляет 351 кВт ч/сутки.

Таблица 2.1 - Суточный расход горячей воды и электрической энергии в тепловых процессах на МТФ с комплексной механизацией технологических процессов

Технологический процесс(операция)	Суточный расход воды, л/гол.	Температура воды, С	МТФ на 200 гол. с комплексной механизацией технологических процессов
Подмыв вымени	3	40	600/300
Мытье доильных ведер	0,3	70	-
Мытье фляг	1,66	70	332
Мытье контрольных фляг	0,93	50	186/124
Ополаскивание и промывка доильных аппаратов	5,34	60	1070/890
Промывка молокопроводов	4,4	80	880
Промывка доильного оборудования труб молочной	1,5	70	66
Мытье молочных танков	3	80	600
Мытье пастеризатора	0,5	80	100
Мытье сепаратора	0,2	80	-
Промывка молочной автоцистерны	0,55	70	110
Всего на доение, л/сут.	-	70	3542/3402
В етсанмероприятия	5	40	1000/500

Вместимость теплоаккумулятора при частичном аккумулировании	1300
Вместимость теплоаккумулятора при ночной зарядке	3900
Расход электроэнергии, кВтч/сутки	351
Мощность ЭВН, кВт	40/60
* - в числителе расход горячей воды с заданной температурой; - в знаменателе - расход горячей воды с температурой 700.

АТ должен быть снабжен надежной теплоизоляцией для работы в режиме аккумулирования тепла. Теплоизоляция должна обеспечивать скорость естественного охлаждения воды в АТ не более 1°С в час.

Бойлер с температурой греющего теплоносителя (воды) на входе в теплообменник t'₁ = 98 + 100°С, что дает возможность применять в качестве генератора тепловой энергии электродные водонагреватели, в нашем варианте - электродный водонагреватель.

Контуры греющего и нагреваемого теплоносителей разделены, что обеспечивает возможность получения питьевой воды во вторичном корпусе АТ. Теплообменник бойлера должен изготавливаться из стальных трубок, что делает его дешевым и технологичным в изготовлении. Разность температур между стенками трубок теплообменника и водой должна быть не менее 15 °С, что обусловливает появление турбулентного движения, интенсифицирующего теплообмен.

Вода в АТ должна нагреваться до 65.70°С за время до 6 часов при работе ЭВН только на нагрев АТ и до 8 часов при работе ЭВН на АТ и систему отопления.

В целях унификации оборудования, приборов и материалов, следует принимать в системах отопления единый теплоноситель, в нашем случае - воду. Исходя из СНиП-36-73 для отопления, вентиляции, горячего водоснабжения и, если возможно, для технологических целей в качестве теплоносителя должна использоваться вода.

Вышесказанное позволяет обоснованно выбрать децентрализованную систему водяного отопления производственных помещений при температуре воды до 95°С и двухтрубную схему водяной системы отопления с принудительной циркуляцией и с верхней разводкой.

В системе отопления для создания принудительной циркуляции необходимо установить циркуляционный насос типа "GREENPRO RS25/4G".

Анализ конструкций и работы систем электротеплоснабжения позволил разработать следующую компоновочную схему комплекта оборудования - электродный водонагреватель ЭВН 2, аккумулятор теплоты АТ 1, система отопления помещений и шкаф управления 3, в котором предусмотрены зимний, летний, принудительный и свободный режимы работы (рисунок 2.1).

Анализ проектных данных показал, что объем помещений доильно-молочного блока не превышает 300 м. Следовательно, система отопления должна обеспечивать обогрев помещений такого объема и поддержание к них требуемых параметров микроклимата.

В системе отопления должна быть предусмотрена возможность подключения ее к ЭВН в зимний период и отключения в летний.



Рисунок 2.1 - Принципиальная схема системы теплоснабжения технологических процессов молочного блока: 1 - аккумулятор теплоты; 2 - электродный водонагреватель; 3 - шкаф управления и автоматики; 4 - расширительный бак; 5 - циркуляционный насос; 6 - подставка; 7 - трубопроводы подачи и разбора горячей воды; 8 - радиаторы системы отопления помещений

Общетехнические требования, предъявляемые к оборудованию: простота и надежность, полная автоматизация, дешевизна и экономичность, электробезопасность и пожаробезопасность, минимум тепловых потерь, высокий к.п.д., возможность ремонта в условиях хозяйств, необходимость аккумулирования тепла и использования внепиковой электроэнергии.

Техническая характеристика:

Номинальная мощность теплового модуля ЭВН 25 кВт

Номинальное напряжение 380/220 В

Удельное сопротивление воды 30 Ом-м

Рабочий объем аккумулятора теплоты 1000 л.

Расчетное давление 250 кПа

Время нагрева воды до 70°С.

2. Разработка конструктивной схемы теплоснабжения

2.1 Выбор конструкции электродного водонагревателя

В сельском хозяйстве, начиная с 70-х годов прошлого века, использовалось большое количество электродных водонагревателей серии ЭПЗ, разработанных ВНИИЭТО, которые выпускались Пятигорским заводом до 15 тыс. штук в год. В них использовались цилиндрические и дугообразные пластинчатые электроды, регулирование мощности осуществляется диэлектрическими экранами, антиэлектродами и промежуточными пассивными электродами.

Водонагреватели модификаций ЭПЗ-25 И 2 и ЭПЗ-100И 2 предназначены специально для сельского хозяйства. Они отличаются увеличенным более чем в 2 раза межэлектродным расстоянием между дугообразными электродами, направлением потока нагреваемой воды через тепловыделяющие зоны и регулированием мощности в большом диапазоне от 25 до 100 % номинального значения. На рисунке 2.1 показан электродный водонагреватель ЭПЗ - 100 И 2 с дугообразными пластинчатыми электродами, разработанный в ВНИИЭТО для условий сельского хозяйства.

Водонагреватели ЭПЗ-100 И 3; ЭПЗ-250 И 3 и ЭПЗ-400 И 3 имеют полностью автоматизированное электромеханическое регулирование мощности в соответствии с заданным графиком отпуска теплоты. Во ВНИИЭТО были также созданы водонагреватели серии КЭВЗ, мощностью 250, 400, 1000 кВт.

Следующая разработка ВНИЭТО - это электроводонагреватели серии КЭВ-0,4 мощностью 40, 63, 100, 160, 250, 400 и 1000 кВт, которые изготавливаются в двух исполнениях: с пластинчатыми и цилиндрическими электродами. Водонагреватель с пластинчатыми электродами предназначен для применения в условиях, когда удельное сопротивление воды выше 10 Ом-м (рисунок 2.2 а).

Для воды с удельным сопротивлением до 10 Ом-м используется водонагреватель с цилиндрическими электродами в количестве 3 или 6, в зависимости от мощности, установленными коаксиально внутри антиэлектродов (рисунок 2.2 б).

Мощность в диапазоне 25.100 % регулируется перемещением пакета диэлектрических пластин или фторопластовых труб в межэлектродном пространстве. Электрокотельная на основе водонагревателей КЭВ мощностью 63.100 кВт состоит из котла, панели управления, циркуляционного насоса и соединительной арматуры [8].

9 8 10 11 12 13 14

Рисунок 2.1 - Электродный водонагреватель ЭПЗ - 100 И 2 с дугообразными пластинчатыми электродами, разработанный в ВНИИЭТО для условий сельского хозяйства: 1 - скобы; 2 - корпус; 3 - кожух; 4 - изоляционный экран наружный; 5 - регулирующий электрод; 6 - фазные электроды; 7 - крышка; 8 - шкала; 9 - ручка; 10 - токоввод; 11 - шины; 12 - изолятор; 13 - кожух токовводов; 14 - дренаж; 15 - отвод воды; 16 - изоляционная пластина; 17 - поворотная ось; 18 - изоляционный экран внутренний; 19 - траверса; 20 - подвод воды; 21 - изолятор днища; 22 - дренаж

Для получения большей мощности водонагреватели спаривают, например, электроводонагреватель типа ОДПР состоит из двух водонагревателей КЭВ, общей мощностью 175 кВт, в каждом из которых смонтировано по 6 цилиндрических электродов. Регулирование мощности производится электрическим способом - переключением электродов в различные трехфазные группы, предусмотрено 9 ступеней мощности (21, 40, 50, 61, 71, 80, 90, 100 %). Рассчитан для работы на воде с высоким удельным сопротивлением - 55 Омм.

Применение электромеханического способа регулирования мощности с исполнительным механизмом для поворота электродной группы влечет за собой необходимость разработки отдельного шкафа управления, стоимость которого в настоящее время соизмерима со стоимостью самого ЭВН. Недостаточная надежность автоматики снижает эксплуатационные показатели и ремонтопригодность в условиях сельхозпотребителей.

Применение электромеханического способа регулирования мощности с исполнительным механизмом для поворота электродной группы влечет за собой необходимость разработки отдельного шкафа управления, стоимость которого в настоящее время соизмерима со стоимостью самого ЭВН. Недостаточная надежность автоматики снижает эксплуатационные показатели и ремонтопригодность в условиях сельхозпотребителей.

Для устранения этих недостатков в России разработан водонагреватель ЭВНПЭ-100 с гидравлическим способом регулирования мощности, показанный на рисунке 2.3. Нагреваемая вода циркулирует по двум каналам: по первому - между пассивными электродами 2 и корпусом 4 к отводящему патрубку, по второму - через кольцевые камеры 3, камеру 14, трубопроводу 13 и регулируемый клапан 11 к отводящему патрубку. При нагреве воды до заданной температуры регулирующий клапан перекрывает циркуляцию по второму каналу, вода закипает и пар вытесняет ее из камеры 3. Таким образом, мощность регулируется при минимизации входящего в САР электрооборудования, без сложных и дорогостоящих шкафов управления.

А) Б)

Рисунок 2.2 - Электродный водонагреватель КЭВ-0,4 с пластинчатыми (а) и цилиндрическими (б) электродами: А) 1 - корпус; 2 - отвод воды; 3 - подвод воды; 4 - многоэластичный электродный пакет; 5 - токоввод; 6 - изолятор; 6-7 - пакет диэлектрических пластин; 8 - маховик; б) 1 - корпус; фазный электрод; 3 - антиэлектрод; 4 - фторопластовая труба; 5 - маховик; 6 - отвод воды; 7 - подвод воды; 8 - изолятор

Недостатком этого способа является периодическое закипание воды в камере 3, что приводит к интенсивному накипеобразованию и снижению надежности.

Однако эти ЭВН не получили широкого распространения, вследствие недостаточной эксплуатационной надежности и сложности изготовления.

В НПО "Казсельхозмеханизация" для условий сельского хозяйства разработан электродный водонагреватель ЭВН-25 с новой конструкцией многоэлементных электродов, состоящих из набора дугообразных стержней, установленных по поперечной схеме (перпендикулярно направлению движения воды). Это решение электродной системы увеличивает рабочую площадь электродов при той же металлоемкости, что и у пластинчатых электродов, и, во-вторых, обусловливает выравнивание плотности тока по длине стержней.

Рисунок 2.3 - Электродный водонагреватель с гидравлическим способом регулирования мощности: 1 - фазный электрод; 2 - пассивный электрод; 3 - кольцевая камера; 4 - корпус; 5 - изоляционный цилиндр; 6, 8 - подводящий и отводящий патрубки; 7 - патрубок, соединяющий кольцевые камеры; 9 - изолирующая втулка; 10 - компенсационная емкость; 11 - регулирующий клапан; 12 - изоляторы; 13 - трубопровод; 14 - камера; 15 - крышка

Конструкция водонагревателя показана на рисунке 2.4. Для поддержания номинальной мощности в диапазоне изменения величины удельной проводимости воды от 6 до 40 Ом-м, предусмотрено комбинированное регулирование мощности: плавное, которое обеспечивается перемещением нижних электродов, и ступенчатое, реализуемое переключением схемы соединения "треугольник-звезда". Диапазон регулирования мощности при таком способе расширен до величины от 14 до 100 %.

Рисунок 2.4 - Электродный водонагреватель ЭВН-25 с многоэлементными электродами, установленными по поперечной схеме: 1 - корпус; 2 - крышка; 3 - выходной патрубок; 4 - маховик; 5 - регулятор мощности; 6 - проходной изолятор; 7 - токоввод; 8, 9 - электроды; 10 - экран; 11 - входной патрубок

Фирма "Баккара" (Россия) освоила выпуск водонагревателей ЭВП-03 мощностью 5 и 15 кВт, в период с 1996 по 1999 г. произведено 5 тыс. штук показанной на рисунке 2.5. На основе этих водонагревателей разработаны модульные котельные серии МК мощностью 15; 30; 45; 60; 75 и 90 кВт. В состав модульной котельной входят: водонагреватель ЭВП-03.3 мощностью 15 кВт (количество зависит от мощности), циркуляционный насос, фильтр грубой очистки, пластинчатый теплообменник (поверхность теплообмена 0,52; 0,56; 1,12; 1,68 м), расширительный бак мембранного типа, блок управления. Монтируется МК на жесткой раме с защитным ограждением.

Недостатком этих водонагревателей является то, что вследствие минимальных габаритов корпуса приняты предельно малые расстояния между стержневыми электродами, что обусловливает высокую плотность тока, интенсивный коррозионный износ и забивание накипью. Эти факторы требуют проведения специальной водоподготовки для устранения солей жесткости, частой замены электродов, срок службы которых не более 1 года, что значительно увеличивает эксплуатационные затраты и снижает надежность установки.

Рисунок 2.5 - Модульная котельная на базе электродного водонагревателя ЭВП-03.3 мощностью 15 кВт: 1 - водонагреватель ЭВП-03.3; 2 - циркуляционный насос; 3 - фильтр; 4 - пластинчатый теплообменник; 5 - расширительный бак; 6 - блок безопасности; 7 - блок управления; 8 - вентиль; 9 - рабочая жидкость; 10 - корпус

Обзор конструкции ЭВН показывает, что в сельском хозяйстве получили распространение водонагреватели с электродными системами в виде пластин различной формы - прямоугольные, дугообразные, угловые, а также цилиндрические и стержневые. Регулирование мощности в них осуществляется следующими способами - диэлектрическими экранами, пассивными электродами, гидравлическим способом, переключением групп электродов и тиристорными (симисторными) схемами управления.

К недостаткам известных конструкций ЭВН с электродами в виде сплошной поверхности следует отнести неравномерность распределения плотности тока на электродах, неравномерность температурного поля в межэлектродном пространстве, высокую интенсивность процессов коррозионного износа и накипеобразования, что в итоге снижает их эксплуатационную надежность и, во-вторых, недостаточный уровень обеспечения электробезопасности.

Электродная система - это основной элемент водонагревателя, от ее конструкции и параметров зависят все основные показатели работы ЭВН - технические, технологические, эксплуатационные, показатели надежности и электробезопасности.

Рассмотрим технический уровень электродных систем.

Тип электродов. Пластинчатые электроды характеризуются несимметрией нагрузки по фазам при зануленном корпусе, в случае изолированного от земли корпуса степень несимметрии несколько снижается. На торцах электродов напряженность поля будет в 4...6 раз, а плотность тока в 1,4. 1,5 раз выше, чем в средней части.

Углообразные электроды, согнутые под углом 120° также создают неравномерное температурное поле по поперечному сечению корпуса, напряженность поля и плотность тока на торцах значительно выше средних значений.

Цилиндрические коаксиальные электроды вследствие недостаточной ширины кольцевых зазоров между электродами создают опасность забивания их накипью, большая часть потока воды проходит, минуя тепловыделяющие зоны, поэтому возникает необходимость перегрева воды, что ведет к повышенному износу элементов электродной системы. Кроме того, в этой конструкции наблюдается как радиальная, так и вертикальная неравномерность распределения плотности тока.

Стержневые, дугообразные и другие известные электродные системы также характеризуются неравномерным распределением напряженности электрического поля, плотности тока и температуры по высоте межэлектродного пространства.

Схема установки электродов. В известных ЭВН электроды устанавливаются в корпусе вертикально вдоль потока нагреваемой воды, т.е. в плоскости, параллельной движению воды. Такая параллельная схема установки имеет следующие недостатки: неравномерное распределение по высоте температуры и плотности тока, повышенный коррозионной износ верхних частей электродов. Это обусловлено 2.2,5 кратным уменьшением удельного сопротивления воды по высоте межэлектродного пространства вследствие повышения ее температуры при движении вверх между электродами.

В водонагревателе ЭВН-25, разработанном в НПО "Казсельхозмеханизация", для устранения этих недостатков предложена поперечная схема установки многоэлементных электродов. При этой схеме вода движется от нижних электродов к верхним, поэтому температура ее в каждом сечении межэлектродного пространства, параллельном плоскости электродов, практически одинакова. Поскольку все элементы каждого электрода находятся в одинаковых температурных условиях, то степень равномерности распределения плотности тока повышается, однако, как показали испытания, наблюдается коррозионный износ элементов многоэлементных электродов, если их диаметр меньше 5.7 мм.

Способ регулирования мощности. В рассмотренных ЭВН регулирование мощности, как это отмечено выше, осуществляется в большинстве случаев за счет экранирования части площади активной поверхности электродов, что вызывает повышенный износ оставшейся части.

Гидравлический способ регулирования требует периодического закипания воды в межэлектродном пространстве для получения пара, который вытесняет воду из межэлектродного пространства - это вызывает интенсивное накипеобразование.

Электромеханический способ требует значительного свободного пространства для перемещения изоляционных экранов или пассивных электродов.

Тиристорный способ регулирования требует дорогостоящих схем управления, обслуживания специалистами высокой квалификации и, кроме того, вызывает появление высших гармоник в сети.

Рассмотрим эксплуатационные показатели работы ЭВН.

Равномерность распределения плотности тока. От нее зависит степень равномерности износа электродов и других элементов электродной системы. При параллельной схеме установки электродов возникает неравномерное температурное поле, которое обусловливает неравномерное распределение плотности тока по их высоте. Степень неравномерности пропорциональна перепаду температур, например, при перепаде 85 °С плотность тока в верхней части электродов превышает в 3,8 раза ее значение в нижней части.

Работоспособность в широком диапазоне значений удельного сопротивления воды. Значение его для пресноводных источников изменяется в широких пределах: от 6 до 300 Ом м. Установлено, что 54 % сельских населенных пунктов РК имеют источники пресной воды с удельным сопротивлением от 6 до 50 Ом м, остальные используют воду с высокой минерализацией с удельным сопротивлением меньше 6 Омм. Высокой степенью минерализации воды отличаются артезианские скважины в центральных, южных и западных областях, где удельное сопротивление изменяется от 6 до 20 Ом. Кроме того, наблюдаются сезонные колебания удельного сопротивления в 2.4 раза.

ЭВН при конструировании рассчитываются на номинальное значение удельного сопротивления, которое у большинства серийных установок равно 20 или 30 Омм. Отклонение его значений в сторону увеличения снижает мощность ЭВН ниже номинальной, а уменьшение приводит к тому, что ЭВН работает с перегрузкой, которая может превысить допустимые пределы и стать причиной выхода установки из строя. Для обеспечения номинального режима работы ЭВН должна периодически проводиться водоподготовка. Таким образом, при эксплуатации ЭВН необходимо постоянно контролировать удельное сопротивление воды и приводить его к номинальному значению.

Интенсивность накипеобразования. Это явление снижает производительность, требует дополнительных затрат на очистку и ремонт электродной системы.

Проведенные во ВНИИЭТО исследования химического состава отложений на электродах в течение 1000 ч показали, что преобладающим компонентом являются окислы железа (от 88 до 95 % в пересчете на Fe2O3) содержание солей жесткости сравнительно невелико (от 0,3 до 2,5 % в пересчете на CaO и MgO) [8]. Оценка влияния реагентов, используемых для водоподготовки, на интенсивность накипеобразования показала, что масса отложений при добавлении Na₂CO₃ составила 362 г, а при добавлении Na₂SO_A возрастает в 1,9 раза - 693 г.

Скорость коррозии элементов электродной группы. Скорость коррозии сталей под действием переменного тока зависит от плотности тока, температуры, значения рН среды, химического состава солей воды и марки стали.

В растворе в воде сильнокислых солей скорость коррозии, напротив, почти линейно возрастает с увеличением плотности тока, т.к. в катодный полупериод на электроде происходит разряд ионов водорода, а доля ионов металла незначительна.

Во ВНИИЭТО проведены исследования коррозионной стойкости в растворе хлористого натрия углеродистой стали 50, хромоникелевой нержавеющей стали Х 18Н 10Т и хромистой стали 1Х 13 при изменении плотности тока от 0,5 10 до 10 А/м. Установлено, что скорость коррозии стали 50 имеет минимальное значение и находится в линейной зависимости от плотности тока и изменяется в пределах от 55 до 80 мг/см сут. Нержавеющая сталь 1Х 13 имеет начальную скорость коррозии 27 мг/см²сут., т.е. в 2 раза ниже, чем сталь 50, но при плотностях тока около 6,5 10 А/м они становятся равны, а с дальнейшим увеличением плотности тока резко возрастает до 160 мг/см² сут.

Нержавеющая сталь Х 18Н 1Т уже в области плотностей выше 2,510 А/м² утрачивает свои преимущества перед углеродистыми сталями, причем далее скорость коррозии резко возрастает и достигает 240 мг/см сут уже при плотности тока 4,5 10 А/м.

Таким образом, экспериментально доказано, что в качестве материала для электродной группы целесообразно применять углеродистые стали. Использование нержавеющих легированных сталей возможно при плотностях тока не более 2,5 10 А/м.

Важным фактором, влияющим на скорость коррозии электродов, является химический состав солей, использующихся для регулирования удельного сопротивления воды.

Было исследовано влияние на коррозию электродов растворов с удельным сопротивлением 5 Омм при плотности тока в диапазоне от 0,5 10 до 7 10 А/м.

Установлено, что углеродистая сталь подвержена наибольшему коррозионному разрушению, в растворах Na₂S0₄ (до 110 мг/см сут) и Nad (50-85 мг/см сут.). Наилучшие результаты получены при испытании образцов в растворе Na₂CO₃, т.к. эта соль сообщает воде щелочную реакцию, то скорость коррозии слабо зависит от плотности тока и в несколько раз ниже: от 2 до 5 мг/см² сут.

Характер коррозии стали в растворе кальцинированной соды равномерный, на электродах образуется ровная прочно сцепленная с металлом пленка продуктов коррозии коричневого цвета.

Данные зависимости показателей качества воды от времени работы ЭВН в замкнутом контуре без разбора воды на технологические нужды, полученные при испытаниях водонагревателя КЭВЗ-100/0,4 М 02 в течение 1000 часов показывают, что в начальный период работы происходит значительное изменение физико-химических показателей качества воды.

Значение рН воды возрастает от 7,5 до 10, что происходит за счет подщелачивания воды в результате коррозионных процессов, которые сопровождаются увеличением концентрации гидроксильных ионов.

Жесткость воды стабилизируется на уровне 0,2 мг-экв/кг через время, которое принимают за длительность начального периода. При жесткости исходной воды 2,5 мг-экв/кг этот период составляет 200 г, для 4,5 мг-экв/кг - 300 ч.

С возрастанием жесткости исходной воды увеличивается длительность начального периода.

В конце начального периода стабилизируется и удельное сопротивление воды на уровне 42,5 Омм, что требует проведения водоподготовки для приведения его значения к номинальному, которое для КЭВЗ равно 30 Ом-м.

Потенциалы на корпусе ЭВН и технологическом оборудовании. Исследования ВИЭСХ показали, что потенциал на корпусе ЭВН при аварийных режимах (обрыв одной или двух фаз) составляет 19 и 21 В, соответственно, при наличии нулевого защитного провода. При несимметрии нагрузки фаз потенциал возрастает с 10 до 44 В при увеличении коэффициента несимметрии от 0,5 до 4.

При отсутствии нулевого защитного провода в случае величины повторного заземления 10 Ом потенциал на корпусе достигает 98 В при обрыве одной фазы и 142 В при обрыве двух фаз, а при несимметрии нагрузки фаз увеличивается от 30 до 79 В в диапазоне изменения значений коэффициента несимметрии от 0,5 до 4 соответственно.

Основным недостатком известных ЭВН с точки зрения электробезопасности является низкое сопротивление фаз относительно корпуса и, во-вторых, тот факт, что корпус является нулевой точкой электродной системы. При заземлении корпуса заземляется нулевая точка "звезды" и поэтому включение ЭВН в сеть напряжением до 1000 В с изолированной нейтрально превращает ее в сеть с глухозаземленной нейтрально и при замыкании на корпус фазы сети напряжение этой фазы распределится между сопротивлениями заземлений электрической и электродной установок. В этом случае чаще всего не происходит срабатывание защиты и поэтому корпус ЭВН может длительно находиться под опасным напряжением [7].

Для установок до 1000 В при малом сопротивлении заземления или большом удельном сопротивлении воды рекомендуется применять вариант защиты с одной изолирующей вставкой и одним заземлителем, тогда при коротком замыкании на технологическом оборудовании будет напряжение 8...15 В, а в нормальном режиме 2...6 В [7].

Недостатком известных методов является также необходимость дополнительных затрат на изготовление, установку и обслуживание сеток для выравнивания потенциала, защитного кожуха ЭВН, изоляционных элементов, изолирующих вставок и заземлителей.

На основе проведенного анализа конструкции электродных водонагревателей принимаем конструкцию электродной группы в виде фазных стержневых электродов и нулевых цилиндрических электродов, которая позволит выровнять распределение плотности тока на электродах и обеспечить соблюдение требований электробезопасности.

2.2 Расчет водонагревателя с коаксиальными электродами

Исходные данные:

1. Номинальная мощность ЭВН: р_ном = 25 * 10³ Вт

2. Напряжение питающей сети: U = 380 В

3. Номинальное удельное сопротивление воды при 20°С: p₂o_HQM = 30 Ом.м

4. Номинальные температуры воды в контуре ЭВН на входе: = 70 ⁰С на выходе: t_ых = 95⁰С степень нагрева: At = t_вых -1_вх =95-70 = 25 ⁰С.

5. Коэффициент полезного действия: п = 0,99.

6. Геометрические данные электродной группы (рисунок 2.8) с коаксиальными электродами

Радиус фазного электрода: r_j = 0,01 м

Радиус нулевого электрода: r_j = 0,016 м

Радиус корпуса: г_к = 0,145 м

Расстояние от экрана до корпуса: l = 0,05 м

Радиус отверстий в нулевом электроде: r₀ = 0,005 м

7. Допустимая напряженность электрического поля: Е_доп = 9010 В/м.

Расчет эквивалентного сопротивления воды. На основании анализа данных по концентрации солей в природной воде для работы на которой предназначен водонагреватель, определяется удельное сопротивление основных групп солей, растворенных в воде (хлоридов, сульфатов, гидрокарбонатов).

1. Удельное сопротивление хлоридов при концентрации С_{с 1}= 0,14 мг-экв/л, с??==689,3 Ом*м

2. Удельное сопротивление сульфатов при C_so =0,36 мг-экв/л

3. Удельное сопротивление гидрокарбонатов С_нсо = 3,2 мг-экв/л

4. квивалентное сопротивление воды:

Ро + Pso Рнсо + РсРнсо

Расчет высоты электродной группы:

1. Тепловая мощность ЭВН: Q = р *" = 25*lO³ * 0,99 = 24750 Вт.

2. Удельная теплоемкость воды (из термодинамических таблиц воды):

Сi = 4200 Дж/кг ⁰С.

2.3 Описание конструкции ЭВН

ЭВН - 25 предназначен для автономных систем горячего водоснабжения технологических процессов в молочном животноводстве и отопления производственных помещений.

Конструкция ЭВН показана на рисунке 2.6.

Электродный водонагреватель содержит:

2 - электродный водонагреватель;

4 - съемный кожух;

5 - рама;

6 - стакан для термодатчика;

7 - программируемый термостат;

8 - перегородка;

9 - автоматический выключатель;

10 - магнитный пускатель;

11 - тумблер;

12 - терморегулятор;

13 - амперметр;

14 - болт зануления;

15 - циркуляционный насос;

16 - фильтр;

17 - тепловая изоляция;

18 - диффузионный дозатор.

Рисунке 2.6 - Конструкция ЭВН

Электродная группа состоит из фазных электродов коаксиально расположенных внутри нулевых электродов.

Фазные рельефные электроды изготавливаются из стержней круглого сечения диаметром 16 мм и устанавливаются на проходных изоляторах. По всей длине электродов выполняются радиальные проточки глубиной 3 мм для создания рельефной поверхности. В нижней части на резьбе крепится изолирующая фторопластовая втулка.

...