 |
Промышленные электрические котлы
|
|
|
|
Малащук А.М., Егощенков И.Н.
Научный руководитель – ст. пр. ПЕКАРЧИК О.А.
Электрический промышленный котел представляет собой устройство, предназначенное для нагревания теплоносителей при помощи электричества. Он является одним из представителей отопительных котлов и используется для отопления и горячего водоснабжения помещений производственного назначения и высотных домов.
Преимущества электрических котлов
Котлы, работающие на электричестве отличаются от своих конкурентов:
- эргономичностью и компактными размерами;
- простотой монтажа и эксплуатации;
- невысокой стоимостью котельного оборудования;
- бесшумной работой;
- отсутствием открытого огня;
- отсутствием дымохода.
Схема работы простейшего электрокотла
Недостатки электрокотлов:
- абсолютная зависимость от электроснабжения;
- необходима отдельная надежная электропроводка;
- высокая себестоимость электрического отопления.
Классификация электрических котлов
По типу проводки делят на:
- однофазные (220 В);
- трехфазные(380 В).
Для котлов большой мощности используют трехфазную электроводку.
Конструктивно выделяют три типа котлов:
- Индукционные.
- ТЭНовые.
- Электродные.
В первых двух случаях, используется принцип косвенного нагрева теплоносителя.
В индукционных котлах реализован принцип электромагнитной индукции. Здесь электроток нагревает тщательно изолированный трубопровод, по которому движется теплоноситель. В ТЭНовых электрокотлах теплоноситель нагревается трубчатыми электронагревателями. В прочной металлической оболочке находится нихромовая спираль. Между спиралью и оболочкой находится диэлектрический наполнитель. В теплообменнике может находиться как один, так и несколько ТЭНов.
|
|
|
В электродных (ионных) электрокотлах жидкость нагревается за счет пропускаемого через нее электрического тока. Помещенные в теплоноситель электроды ионизируют его, но электролиза нет, потому что происходит постоянная (с частотой 50 Гц) смена катода с анодом. Количество выделяющегося при этом тепла пропорционально силе тока и сопротивлению котловой воды.
Классификация, связаная с продуктом, получаемым в результате работы котла:
- Электрический паровой котел. В зависимости от конструкции и внутреннего устройства, потребитель получает влажный или сухой пар.
- Водогрейный котел. Работает как обычное котельное оборудования, подогревая воду до температуры не выше точки кипения. Котел устанавливают там, где нет необходимости в получении пара, для подключения к традиционным системам водяного отопления и ГВС.
Электрические паровые котлы значительно проще в эксплуатации и обслуживании, нежели их аналоги, требующие периодической чистки от золы или шлаков и нуждающиеся в специальных помещениях для хранения сырья.
На выходе параметры пара составляют от 0,01 МПа до 0,55 МПа. Их эксплуатация оправдана в случае необходимости получения сухого и влажного пара, для предприятий средней мощности.
Одним из направлений использования паровых котлов является их применение в централизованных системах теплоснабжения.
Вода в котле нагревается до состояния насыщения, после образуется насыщенный или перегретый пар, который посредством паропроводов поступает к отопительным приборам или к местам технологического использования.
Промышленные водогрейные электрокотлы
Применение водогрейных электрокотлов для отопления производственных помещений, целесообразно для тех предприятий, где отсутствует потребность в паре. Нагрев теплоносителя, осуществляется до 95-98°С. Вода, нагреваясь, создает небольшое давление в системе отопления. По этой причине, водогрейное котельное оборудование, называют котлами низкого давления.
|
|
|
Расчет и подбор котла
Выбор котла для электроотопления, основывают на нескольких важных принипах:
- Принцип нагрева. Индукционные приборы стоят дороже, приблизительно на 10-15%, чем ТЭНовые аналоги. Но, недостаток последних, быстрый выход из строя трубчатого нагревателя.
В условиях постоянной эксплуатации, даже при установке системы фильтрации и водоподготовки, срок службы ТЭНа не превышает 5-7 лет. Индукционный нагреватель, проработает в 3-4 раза дольше. - Количество контуров. Двухконтурные нагреватели используют для нагрева бытовой горячей воды. Одноконтурные модели подключаются к ГВС через бойлер косвенного нагрева. Для промышленного применения устанавливают накопительные емкости с вместимостью в несколько тысяч литров.
- Экономичность. Расход электроэнергии у индукционных и ТЭНовых котлов одинаковый при отоплении промышленных зданий. ТЭНовые модели, требуют больше вложений во время эксплуатации.
Котлы с двумя контурами, в промышленных целях применяются крайне редко. Для горячего водоснабжения, устанавливают отдельный бойлер или проточный водонагреватель. При необходимости, используют накопительную емкость косвенного нагрева, подключая ее непосредственно к системе отопления.
Сила тока, напряжение и сечение кабеля.
В случае наличия однофазной электросети (220 В) рекомендуется использовать котлы мощностью не более 12 кВт, а более мощные устройства подключать лишь при наличии 3-х фазной сети (380 В).
Сила тока и сечение кабеля также должны соответствовать заявленной мощности электрокотла.
— увеличение мощности на 2 кВт (от 4 до 6 и т.д.) предусматривает увеличение силы тока на 3 А (начальная сила тока должна быть не менее 7 А);
— увеличение мощности устройства предусматривает и увеличение сечения кабеля:
| Мощность котла, кВт | Сечение кабеля, мм2 |
| от 4 до 8 | 5(4)x2,5 |
| от 10 до 14 | 5(4)x4 |
| от 14 до 22 | 5(4)x6 |
| от 24 до 30 | 5(4)x10 |
| от 36 до 45 | 5(4)x16 |
| 5(4)x25 |
Котельная автоматика
Автоматические системы управления регулируют температуру котла и теплоотдачу системы отопления в соответствии с теплопотерями здания, которые зависят от температуры окружающей среды. В недорогих системах предполагается ручная регулировка. Простая автоматика включает и выключает котел по команде запрограммированного комнатного термостата, находящегося в контрольном помещении. Современная автоматика позволяет экономить топливо и обеспечивать оптимальный тепловой режим, программируя периоды снижения температуры в помещениях ниже нормальной (при отсутствии жильцов), своевременно включая—выключая установку, подавая воду строго определенной температуры и т. п.
|
|
|
Безопасность пользователя и сохранность оборудования гарантированы разнообразными системами зашиты, которые могут проводить, например, термическую обработку электрокотла. Если смесительный вентиль или насосы отопительной системы не функционировали в течение длительного времени, для них предусматривается программа мягкого старта.
Литература:
1) Промышленные электрокотлы [Электронный ресурс]: URL: http://semidelov.ru/mar/elektricheskij-parovoj-kotel-osobennosti-i-bezopasnost-ispolzovan/
2) Промышленные электрокотлы [Электронный ресурс]: URL: http://avtonomnoeteplo.ru/otopitelnye_kotly/330-promyshlennye-elektricheskie-kotly-otopleniya.html
3) Промышленные электрокотлы [Электронный ресурс]: URL: http://energomir.biz/otoplenie/kotly/princip-raboty-elektricheskogo-kotla.html
4) Промышленные электрокотлы [Электронный ресурс]: URL: http://www.mukhin.ru/besthome/heating/40.html
Малащук А.М. +375291783341
Егощенков И.Н. +375292058518
|
|
|
