30.2. Электрический нагрев воды

Для нагрева воды на животноводческих и птицеводческих фермах, в теплично-парниковых хозяйствах, гаражах, мастерских и других помещениях применяют элементные электроводонагре­ватели или электродные.

Впервых из них нагрев воды осуществляют с помощью элект­ронагревателей аккумуляционного типа УАП, имеющих высокий коэффициент полезного действия, автоматическое управление температурой воды и скоростью нагрева. Эти электроводонагре­ватели имеют теплоизоляционный слой между резервуаром и ко­жухом, благодаря чему температура воды при отключении напря­жения снижается очень медленно — на 0,8 "С за 1 ч.

Рис. 30.2. Электроводонагреватель УАП-200/0,9-И2:

1 — винт для зануления; 2— сливная пробка; 3— обратный клапан; 4— электронагреватели; 5 — термодатчик; 6— теплоизоляция; 7—ко­жух; 8 — термометр; 9— предохранительный клапан

Аккумуляци­онные электроводонагреватели способны обеспечить круглосу­точное снабжение горячей водой, а включаться только в ночные часы провалов графиков нагрузок энергосистемы.

Для этого уп­равление электроводонагревателями типа УАП вместимостью 800 и 1600 л предусматривается по заданной программе, обеспе­чивающей включение их в провалы графиков нагрузки и выклю­чение в период максимальных нагрузок. Вода в этих электронаг­ревателях нагревается трубчатыми электронагревательными эле­ментами — ТЭНами.

Электронагреватель типа УАП-200/0,9-И2 выполнен в виде

цилиндрического резервуара (рис. 30.2), на поверхности ко­торого уложен теплоизоляцион­ный слой из минеральной или стеклянной ваты, а в последних конструкциях — из синтетичес­кого леноматериала. Сверху

теплоизоляция защищена кожухом. Снизу к резервуару приваре­ны ножки, к нижней боковой части — патрубок с фланцем, на котором укреплены три трубчатых нагревательных элемента (ТЭН-10) мощностью по 2 кВт. Фланцевый проем закрывается съемной панелью. На фланце размещены датчик и температур­ное реле, с помощью которых осуществляется автоматический режим работы и поддерживается постоянная температура воды (90 °С), которую можно контролировать термометром в металли­ческой оправе.

Для обеспечения безопасности (на случай взрыва) электрово­донагреватель имеет предохранительный клапан, который сраба­тывает при повышении давления внутри резервуара выше допус­тимого. Станция управления размещается в отдельном шкафу, который устанавливают около электроводонагревателя. Кожух электроводонагревателя и шкаф управления окрашивают химо-стойкой эмалью.

Разбор воды из электроводонагревателя осуществляется путем перелива, при этом нагретая вода вытесняется через верхний разборный патрубок резервуара давлением холодной воды, по­ступающей из водопровода через нижний приточный патрубок. Такой способ имеет ряд преимуществ, так как резервуар всегда остается наполненным, что обеспечивает максимальный запас воды, исключает возможность «сухой» (без воды) работы водо­нагревателя. Разбор горячей и нагрев поступающей холодной воды происходят одновременно.

Для подогрева воды до 90 ° С применяют проточный электро-водонагреватель ВНС-600/0,2.

В электродных водонагревателях нагрев воды осуществляется за счет прохождения электрического тока через воду между элек­тродами. В сельском хозяйстве наиболее распространены элект­родные водонагревательные установки типов ЭПЗ и КЭВ мощ­ностью 25...100 и 40...1000 кВт.

Электроводонагреватели типа КЭВ изготовляют в двух испол­нениях: с пластинчатыми и цилиндрическими электродами. На рисунке 30.3 представлено устройство котла КЭВ с пластинчаты­ми электродами. В корпус водонагревателя, изготовленный из стандартной трубы, вварены входной и выходной патрубки для воды. Вода нагревается при движении между плоскими электро­дами, собранными в один многопластинчатый пакет. Электро­дные пластины изолированы одна от другой фторопластовыми втулками.

Питание от сети переменного трехфазного тока подводится к электродным пластинам по трем токоведущим шпилькам, изоли­рованным от дна изолятора. Регулирование мощности осуществ­ляется с помощью пакета диэлектрических пластин, помещен­ных в верхней части котла и перемещающихся вертикально в за­зорах между электродными пластинами с помощью мотовила.

Рис. 30.3. Схема электродного котла типа КЭВ:

1 — патрубок для отвода воды; 2— корпус; 3 — патрубок

для ввода воды; 4— проходной изолятор; 5— ввод тока;

6—многопластинчатый электродный пакет; 7—пакет

диэлектрических пластин; 8— маховик

Для выравнивания фазных нагрузок крайние пластины в электродном па­кете изолированы с наружной сторо­ны.

В сельскохозяйственном производ­стве также применяют электродные котлы для получения пара, используе­мого при запаривании кормов, стери­лизации молочной посуды, например котлы типов КЭПР и КЭП.

Основные недостатки электродных водогрейных установок: зависимость их мощности от удельного сопротив­ ления используемой воды, т. е. от на­личия в ней растворимых веществ, оп­ределяющих ее проводимость; повышенная электроопасность при аварийных асимметричных режимах работы установок, а также в питающей электросети; возможность выноса опасных потенциалов через подводящие и разводящие трубопроводы.