Разработка аккумулирующего электроводонагревателя электродного типа (150723)

Посмотреть архив целиком

Содержание


Введение

  1. Разработка технологической схемы нагревателя и краткое описание работы его основных узлов

  2. Расчёт мощности нагревателя и параметров электродов

  3. Определение расчётной мощности и тока потребителя

  4. Разработка схемы электроснабжения

  5. Выбор проводников питающей сети

  6. Выбор коммутационных и защитных аппаратов

  7. Проверка выбранных аппаратов защиты на отключающую способность и срабатывание по однофазному току короткого замыкания на землю

  8. Требования к автоматике управления ЭВН

  9. Выбор системы регулирования мощности установки

  10. Выбор элементов схемы управления, защиты, блокировки и сигнализации

  11. Описание работы схемы управления

  12. Программирование и настройка элементов схемы управления

  13. Расчёт и выбор элементов схемы управления ЭВН

  14. Расчёт местного освещения

  15. Расчёт удельного расхода электроэнергии на единицу продукции

Заключение

Литература



Введение


Графики нагрузки энергосистемы в нашей стране имеют весьма большие ночные провалы. Заполнение ночных провалов графиков нагрузки даёт возможность включения в это время наряду с другими теплоаккумулирующими приборами установки теплоаккумулирующих ёмкостных электроводонагревателей с оплатой электроэнергии по льготному ночному тарифу, значительно более дешёвому чем дневной. Разбор же горячей воды потребителем может вестись в любое время суток. Именно по этим вышеперечисленным причинам ёмкостные нагреватели получили широкое распространение.

Аккумулирующий водонагреватель имеет сосуд с усиленной теплоизоляцией, обеспечивающий долгое хранение нагретой воды, и устройство для регулирования или ограничения температуры воды. Емкость его обычно зависит от дневной потребности в горячей воде с температурой около 85°С.

Закрытый водонагреватель функционирует под давлением воды в водопроводе. Расход воды регулируется одним или несколькими вентилями в системе слива. Это позволяет обслуживать одним прибором несколько точек разбора. Прибор присоединяется к водопроводной сети через специальную защитно-регулировочную арматуру. Рабочим бакам закрытых водонагревателей придают большую прочность, так как они постоянно находятся под полным давлением водопроводной сети , которое может достигнуть 6*105 Па, а в отдельных случаях и 10*105 Па; при нагреве к этому давлению добавляется давление от расширения воды. Подача холодной воды в рабочий бак из водопроводной сети идёт напрямую, а регулирование расхода горячей воды находится на линии слива, на ней устанавливается вентиль горячей воды. При сливе горячей воды в бак из водопровода поступает такое же количество холодной воды.

Водонагреватели снабжаются термоограничителями, уствака которого значительно выше чем у терморегулятора. Термоограничитель срабатывает только при аварии терморегулятора, отключая нагревательные элементы.

Для обеспечения безопасности эксплуатации закрытых электроводонагревателей применяют предохранительную аппаратуру, например, на линии подвода холодной воды из водопровода монтируется предохранительный клапан, который в случае недопустимого большого повышения давления в рабочем баке уменьшает избыточное давление, спуская излишек воды через специальную воронку в канализацию.

Рабочий бак нагревателя представляет собой цилиндрический резервуар с выпуклым (или вогнутым) днищем и крышкой. Толщину стенок бака определяют расчётом на прочность с учётом испытательного давления воды.

Для установки приборов напольного типа на пол предусматриваются три-четыре ножки или специальное цилиндрическое основание. Лучший материал для рабочего бака – нержавеющая сталь – прочный коррозионно-стойкий материал, но применение её ограничено из-за дефицитности и дороговизны. Защитные покрытия повышают срок службы бака из обычной углеродистой стали. Широкое применение получило горячее или гальваническое цинкование внутренней поверхности стального бака.

В ёмкостных электронагревателях применяют в основном открытые нагревательные элементы, выполненные из проволоки высокого сопротивления, уложенные в керамическое основание, и закрытые (ТЭН). Реже в крупных промышленных нагревателях применяют электродные нагревательные элементы в которых ток, проходя через воду помещённую между двумя пластинами, нагревает её. Для равномерного распределения температуры воды внутри бака нагревательный элемент размещают в нижней его части: чем ниже расположен нагревательный элемент, тем лучше.

Кожух электроводонагревателя – его внешняя оболочка. Он служит для защиты теплоизоляции, электромонтажа нагревателей и терморегуляторов, для крепления на стене или установки на полу, а так же для придания прибору внешнего вида, соответствующего требованиям технической эстетики.

Теплоизоляция – это один из важнейших узлов теплоаккумулирующих электроводонагревателей. Для теплоизоляции используется пространство между рабочим баком и кожухом. Днище, как правило, не теплоизолируется. В качестве теплоизоляционных материалов обычно применяют пробку, минеральную вату, стекловолокно, пенопласт.

Электроводонагреватели снабжают терморегулирующими устройствами, которые подразделяются на следующие типы:

- терморегуляторы , которые при достижении заданной температуры воды отключают, а в последствии включают прибор снова;

- термоограничители, которые при достижении водой заданной температуры отключают электроэнергию. Повторное включение должно осуществляться вручную.

- Предохранительные термоограничители препятствующие увеличению температуры воды, например, в случае отказа терморегулятора.

Потребность в предохранительных термоограничителях, устанавливаемых вместе с терморегуляторами, объясняется возможностью возникновения аварийных ситуаций в результате выхода из строя терморегулятора.


1 Разработка технологической схемы нагревателя и краткое описание

работы его основных узлов


Корпус рассчитываемого аккумулирующего нагревателя представляет собой вертикально расположенный цилиндрический сосуд с двумя полусферами с его торцов. Корпус выполнен из нержавеющей стали, и конструктивно состоит из трёх частей, снабжённых фланцами, и соединённых между собой болтовыми соединениями через резиновую уплотнительную прокладку, для исключения течи в соединениях. Такая конструкция корпуса позволяет легко разбирать и собирать нагреватель для его очистки и доступа к внутренним элементам с целью их замены или ремонта. Подвод холодной воды от централизованной системы водоснабжения осуществляется через двухдюймовый водопроводный вентиль, сетчатый фильтр и предохранительный клапан с нижней стороны бака нагревателя. Фильтр необходим для очистки воды с целью предотвращения загрязнения нагревателя и преждевременного выхода его из строя. Предохранительный клапан предназначен для отвода избыточного количества воды из рабочего бака при её нагреве и закрытом вентиле холодной воды. Отвод горячей воды из нагревателя осуществляется из верхней его части, так как в процессе нагрева тёплая вода поднимается кверху. На отводе горячей воды установлен водопроводный вентиль. В самую нижнюю точку корпуса вварен отвод с дюймовым вентилем для осушения ёмкости в случае ремонта или плановой очистки нагревателя. Все отводы до ближайшего вентиля или клапана выполнены из труб из нержавеющей стали и вварены в корпус нагревателя. Блок пластинчатых электродов выполнен из нержавеющей стали и расположен в нижней части корпуса, так как более холодная вода собирается внизу. Пластины электродов в разрезе представляют собой равносторонний треугольник соединяются в звезду с нулевым проводом и подвешены на четырёх токоведущих стержнях из нержавеющей стали диаметром 20 мм. Для большей механической прочности и исключения возможности возникновения короткого замыкания, вследствие незначительной деформации токоведущих стержней, пластины соединены между собой болтовым соединением через изолирующие эбонитовые втулки и шайбы. Токоведущие стержни выходят и верхней части бака нагревателя, располагаются друг относительно друга в вершинах равностороннего треугольника с центром расположенным на продольной оси бака, изолированы от корпуса резиновыми конусами и являются вводами для подключения силового кабеля. Использование резиновых конусов позволяет не только электрически изолировать стержни от основного корпуса, но и предотвратить течь воды наружу вдоль стержней. Для защиты нагревателя от «сухого» хода и отключения питания при уровне воды в баке ниже установленного в верхней части корпуса предусмотрен датчик электродного типа, изолированный таким же способом как и силовые токоведущие стержни. Если уровень воды в баке опустится ниже нижнего конца электрода, сопротивление между электродом и корпусом резко возрастёт и схема управления снимет питание с нагревателя и подаст соответствующую сигнализацию. Для измерения температуры воды на среднем уровне боковой поверхности корпуса расположен датчик температуры, сигнал с которого поступает на схему управления нагревателем. Измерительным органом датчика температуры является чувствительный терморезистор, изменяющий своё сопротивление пропорциональную температуре среды в которой он расположен, в данном случае воды. Для большей надёжности системы выше датчика температуры расположено термореле, измерительным органом которого является биметаллическая пластина. Реле отстроено на замыкание контактов при температуре превышающей 90°С. В целях электробезопасности корпус нагревателя заземляется. В нормальном режиме эксплуатации нагревателя вентили горячей и холодной воды должны быть открыты для беспрепятственного выталкивания горячей воды обратно в систему водоснабжения в случае если вентили у непосредственного потребителя закрыты, а вентиль осушения закрыт. Клапан избыточного давления является не рабочим а аварийным. Величина уставки давления срабатывания для клапана выбирается в зависимости от давления в системе водоснабжения на уровне установки нагревателя. Для снижения тепловых потерь снаружи корпус электронагревателя теплоизолирован.


Случайные файлы

Файл
133167.rtf
304.rtf
10390-1.rtf
79320.rtf
29930-1.rtf




Чтобы не видеть здесь видео-рекламу достаточно стать зарегистрированным пользователем.
Чтобы не видеть никакую рекламу на сайте, нужно стать VIP-пользователем.
Это можно сделать совершенно бесплатно. Читайте подробности тут.