Принцип работы схем автоматического управления водонагревателями УАП, ЭПВ-2А, котлом КЭВ-0,4 и др

Электронагревательные установки широко применяются в сельскохозяйственном произ­водстве благодаря их достоинствам, основные из которых следующие: постоянная готовность к действию и исключение использования огневых котельных со специальными помещениями для котлов и хранилищ топлива, транспортировки топлива и золы; возможность полной авто­матизации процессов нагрева; улучшение санитарно-гигиенических условий обслуживающего персонала; облегчение в распределении теплоты по большим территориям; уменьшение себе­стоимости тепловой энергии и пожарной безопасности.

Для подогрева воды используются установки как прямого нагрева, путём пропускания то­ка через воду, так и косвенного нагрева, при помощи трубчатых электронагревателей элементов (ТЭНов), а также установок индукционного и диэлектрического нагрева, хотя последние в сельском хозяйстве используются редко.

Достоинства прямого электродного нагрева заключаются в простоте устройства, боль­шей скорости нагрева и высоком КПД.

Проточные (скоростные) водонагреватели компактны, позволяют получать горячую воду сразу после включения. Однако они не способны аккумулировать горячую воду, требуют сво­бодного электропотребления и надёжного электроснабжения.

Автоматизация емкостных водонагревателей

Электроводонагреватель типа САОС-400/90-И1 состоит из самого электроводонагре­вателя и шкафа управления.

Основными узлами электроводонагревателя являются:

- резервуар с теплоизоляцией и декоративным кожухом,

- блок нагревателей,

- трубопроводная арматура,

- измерительные и регулирующие приборы (датчики).
Резервуар представляет собой вертикальный цилиндр с приваренным к нему эллиптиче­
скими днищами. Он установлен на опорах, приваренных к нижнему днищу.

На резервуаре расположены: патрубок с флянцем для крепления блока нагревателей, штуцеры для установки термометра, аварийного термовыключателя и датчика температуры, патрубки для подачи и разбора воды, ушки для зачаливания при погрузке-разгрузке.

Для уменьшения тепловых потерь резервуар теплоизолирован. Слой теплоизоляции расположен между резервуаром и декоративным кожухом.

Блок нагревателей представляет собой фланец, на котором смонтированы трубчатые и электрические нагреватели (ТЭН). Блок нагревателей крепится болтами и гайками через уп-лотнительную прокладку к фланцу резервуара.

Электроводонагреватель снабжается запорным вентилем, обратным клапаном, предот­вращающим обратный поток воды и патрубком на котором имеется пробка для слива воды и смонтирован клапан избыточного давления. Клапан отрегулирован на срабатывание при дав­лении 0.4-2 МПа. Измерительным прибором для электроводонагревателя является термометр, предназначенный для визуального контроля температуры воды.

Термометр защищен кожухом (оправой) и расположен в верхней части резервуара. Блоки­ровку по температуре выполняет аварийный терморегулятор, датчик которого расположен на резервуаре.

Шкаф управления состоит из следующих частей:

- корпуса из листовой стали,

- панели с аппаратурой.

Рисунок 17.1 – Электрическая принципиальная схема управления водонагревателем САОС-400: ZL – термоограничитель; ТАФ – регулятор температуры ТАФ-1110.

Корпус выполнен герметично и крепится на стене с помощью двух ушек. На дверце расположены кнопки управления и сигнальная арматура.

Панель с аппаратурой крепится к задней стенке с помощью винтов. На панели размещены терморегулятор, реле промежуточное, магнитный пускатель, автоматический выключатель и блок зажимов, резисторы.

Принцип работы электроводонагревателя заключается в следующем: холодная вода, по­ступившая из магистрали в резервуар, нагревается за счет ТЭНов до номинальной температу­ры, после чего нагрев автоматически прекращается и в дальнейшем температура воды на этом уровне поддерживается автоматически.

Температура установки регулятора определяется потребителем из конкретных условий эксплуатации.

Рекомендуемая температура нагрева воды 75^оС.

Термоограничитель ZL типа TS-105 включается последовательно в цепь управления и представляет собой металлический цилиндр с двумя подсоединенными проводами, одноразово­го действия, с температурой срабатывания 92…99^оС.

В случае срабатывания термоограничителя (при этом отключается сигнальная лампа «Включено») обязательно необходимо выявить и устранить причину срабатывания датчика и толь ко после этого установить запасной термоограничитель.

Внимание! Включать в работу электроводонагреватель без аварийного термоограничителя запрещается!

Регулятор температуры ТАФ работает в пределах 12-82^оС. Для удобства настройки на нужную температуру регулятор снабжен ручкой с делениями по зонам, где 1-я зона соответст­вует температуре 12-16^оС, 2-я - 38-65^оС, 3-я зона - 75-82^оС. Для повышения температуры ручку регулятора надо повернуть по часовой стрелке.

Отбор горячей воды осуществляется методом вытеснения.

Перед включением электроводонагревателя в электрическую сеть следует заполнить его водой. Для этого необходимо оставить открытым хотя бы один из вентилей на линии разбора горячей воды, затем открыть вентиль на трубопроводе подачи холодной воды. После запол­нения резервуара закрыть вентиль разбора горячей воды.

Включить автоматический выключатель и тумблер на шкафу управления, при этом включается нагрев и загораются сигнальные лампы.

Пр и достиже н ии темпе р атуры во д ы, соотве т ствующей установке регулято р а темпера т уры дальней ш ий нагре в автоматически пре к ращается, сигнальн а я лампа " Н агревате л ь 12 кВт" гас­нет.

На г рев осущ е ствляется следующи м образом:

1. У становит ь ручку ре г улятора т е мператур ы на нача л о 2-й зон ы (38^оС). П р и достиж е нии
установ л енной те м пературы в оды регу л ятор дол ж ен отклю ч ить элект р опитание на блок н а гре-
вателей (ТЭНы), сигнальная лампа «н а греватель » должна о тключиться. Затем у станавли в ают
ручку р е гулятора н а конец 2 - й зоны (6 5 ^оС) – сиг н альная ла м па должна загореть с я, блок н а гре-
вателей в ключен.

Т. о. провери т ь работу терморегул я тора до т е мператур ы воды 82 ^о С (конец 3 -й зоны). При темпера т уре воды 8 2^оС ламп о чка долж н а погасну т ь, ТЭНы – отключен ы.

2. Р азбор го р ячей воды производ и тся откры т ием вент и ля холодн о й воды.
Дл я отключе н ия элек т роводонаг р евателя н ужно нажать кнопк у "отключ е но" на ш к афу

управле н ия и закр ы ть вентил ь на линии холодной воды.

Упаковку те р морегулят о ра на те м пературу нагрева п р оизводит ь согласно прилагае м ой к нему ин с трукции.

Авт о матизац и я проточных водона г ревателе й

Сх е мой авто м атизации водонагревателя ВЭП-600 п р едусматр и вается п о ддержани е за­данной т емперату р ы в автоп о илках коровника до 200 коро в. Водона г реватель с остоит из про­точного нагревате л ьного бак а 1 с предохранител ь ным клапаном 2, т е рмометро м 3, терм о дат­чиком S K1 и наг р евательн о го блока 7. Циркуляция воды осуществ л яется при помощи н асо-са 6, ко т орый нап р авляет тё п лую вод у (около 2 0 ^oС) из бак а 1 к авт о поилкам н а ферму К РС. Неиспо л ьзованная в автопои л ках вода возвраща е тся в бак 1. Её тем п ература к онтролир у ется термода т чиком S K 2, устан а вливаемы м в самой х олодной т очке авто п оения. Э л ектрооборудо-вание изолируется от водопр о водов изо л яционны м и вставка м и-трубка м и 5.

П ерекрыти е водопот о ков осущ е ствляется запорным и вентиля м и 4.

Р исунок 17.2 – Т е хнологич е ская схема в одонагре в ателя ВЭ П -600.

С хема управления н а транзи с тор­ных к л ючах (ри с унок 17.3 ) работает сле-дующ и м образо м. При ма л ой темпе р ату-ре во д ы контак т ы SK1 и S K2 терм о дат­чиков замкнуты, реле KV1 и KV2, а так­же ма г нитные п ускатели КМ1 и К М2 включе н ы. При п о вышении т емперату р ы воды в баке раз м ыкается контакт S K 1, транзистор VT1 зак р ывается, р еле KV1 отключаетс я и своим и контакта м и отключает магни т ный пуск а тель КМ1 эл е ктронагре в ателя ЕК.

Та к им же об р азом действует на о т ключени е пускател я КМ2 нас о са термо р еле SK2. При снижен и и темпера т уры возв р атной воды контакт ы SK2 зам ы каются, т ранзистор VT2 откр ы ва-ется, ср а батывает р еле KV2 и включае т магнитн ы й пускат е ль КМ2 э л ектронас о са, благо д аря этому о х лаждённа я вода в ав т опоилках заменяетс я на тёплу ю из бака. Ручное в к лючение и от­ключен и е установ к и ВЭП ос у ществляе т ся перево д ом переключателя S A в полож е ние Р и О.

Пр и нципиал ь ная элект р ическая с хема водо н агревателя типа ВЭ П -600 с тиристорны м ре-гулиров а нием (рис у нок 17.4 ) работает а налогичн о схеме ри с унок 17.3. Термоко н такторы S K 1 и SK2 пре д назначен ы для автоматическо г о поддер ж ания зад а нной тем п ературы в о ды на вы х оде водонаг р евателя и в сети ав т опоения. Термоконтактор SK1 установ л ен на вых о де водон а гре-вателя, а SK2-в са м ой холод н ой точке сети автоп о ения. При достижен и и заданной темпера т уры термоко н такторы з амыкают с я, тирист о ры VS1 и VS2 зак р ываются и обесточ и вают кат у шки магнитн ы х пускат е лей КМ1 и КМ2.

Рисунок 17.3 – Электрическая принципиальная схема управления водонагревателем ВЭП-600.

\ \ -\QF1 (л) HL

Рисунок 17.4 – Электрическая принципиальная схема управления водонагревателем ВЭП-600 на семисторах.

Работа насоса осуществляется в ручном и автоматическом режимах при помощи пере­ключателя SA. Лампа HL сигнализирует о включении нагревательного блока EK.

Автоматизация электродных водонагревателей

Принципиальная электрическая схема котлов типа КЭВ-0,4 (рисунок 17.5) предусматри­вает работу в автоматическом режиме (переключатель SА в положении "А") при включенном циркулярном насосе (блок-контакт KV5). Для ручного опробывания используют кнопку SB (переключатель SA в положении "Р"). Двухпозиционное управление работой котла осуществ­ляется по температуре воды на выходе из котла (электроконтактный термометр SK1) и тем­пературе в системе (воздуха в отапливаемом помещении или воды в аккумулирующей емко­сти (температурное реле SK2).

Верхний контакт SK1 настроен на минимальное, а нижний - на максимальное значение температуры воды. При температуре в системе ниже заданной контакт SK2 замкнут, а при тем­пературе воды на выходе из котла ниже минимального значения замкнут верхний контакт SK1. При этом реле KV1 включено, KV2 отключено и своим контактом KV2.2 через реле KV3 запи-тывает катушку контактора КМ, включающего котел под напряжение.

Электрическая принципиальная схема управления электродным водогрей­ным котлом КЭВ-0,4.

Когда температура воды на выходе превысит минимальное значение, разомкнется верх­ний контакт SK1, обесточится реле KV1 и своим размыкающим контактом подготовит к вклю­чению реле KV2. По достижении максимальной температуры сработает KV2 и через KV3 -обесточит катушку контактора КМ, который отключит котел от сети. Повторное включение произойдет, когда температура воды станет ниже минимальной и замкнется верхний контакт SK1. Нижняя цепь предназначена для выносной сигнализации.