85882

Электрические водонагреватели и котлы

Лабораторная работа

Энергетика

Пройти контроль (самоконтроль) или входное тестирование. Подготовить рабочее место выполнению работы. Выполнить операции согласно методических указаний к выполнению задания. Подвести итог и сделать выводы. Убрать рабочее место. Оформить и защитить отчет.

Русский

2015-03-31

112.5 KB

4 чел.

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА И
ПРОДОВОЛЬСТВИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

УО  «ПРУЖАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ       

АГРАРНО-ТЕХНИЧЕСКИЙ КОЛЛЕДЖ»

 

Рассмотрено на заседании ЦМК

преподавателей спецдисциплин отделения

«Энергетическое обеспечение

сельскохозяйственного производства»

Протокол №  ____  от___________   200___ г.   

Председатель  __________________________

          

Дисциплина  «ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ

АГРЕГАТОВ»

Лабораторная   работа  №12

Тема: Электрические водонагреватели и котлы.

Цель работы: Исследование работы и определение основных параметров элементных электрических водонагревателей.

Время выполнения работы – 2 часа

Место выполнения работы – лаборатория «Электрооборудование сельскохозяйственного производства»

Дидактическое и методическое обеспечение: лабораторный стенд №8, инструкционно-технологическая карта; литература: Л. С. Герасимович Электрооборудование и автоматизация с/х агрегатов и установок. М.: Колос 1980 г.; Применение электрической энергии в с/х производстве. Справочник под реакцией академика П. Н. Листова. М. Колос. 1974 г.; А. М. Басов “Основы электропривода и автоматическое применение электроприводов в с/х” издательство М. Колос 1972 г.; В.С.Олейник Практикум по автоматизированному электроприводу.- М.: Колос, 1978 г.

Техника безопасности и пожарная безопасность на рабочем месте.

(Отдельная инструкция №91)

1. ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ.

1.1 Работа в лаборатории.

1.1 Пройти контроль (самоконтроль) или входное тестирование.

1.2 Подготовить рабочее место выполнению работы.

1.3 Выполнить операции согласно методических указаний к выполнению задания.

1.4 Подвести итог и сделать выводы.

1.5 Убрать рабочее место.

1.6 Оформить и защитить отчет.

2. ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ.

2.1 Ознакомиться с назначением, устройством и принципом работы проточного элементного водонагревателя   ЭВ-Ф-1,5.

2.2. Снять кривую переходного режима (кривую нагрева).

2.3 Исследовать зависимости удельного расхода электроэнергии и к.п.д. водонагревателя от производительности.

2.4 Произвести проверочный расчет проточного элементного водонагревателя.

2.5 Изучить схемы автоматического управления водонагревателем.

2.6 Выводы.

3.ОБЩАЯ ЧАСТЬ.

ПОЯСНЕНИЯ К РАБОТЕ:

   В качестве лабораторной установки используется элементный проточный водонагреватель   ЭВ-Ф-1,5.

   Кривые нагрева воды на выходе водонагревателя снимают для двух имея питания:  симметричный и несимметричный (обрыв фазы). Обрыв фазы выполняют с помощью тумблера - переключателя.

   Температуру воды  замеряют с помощью ртутного термометра на выходе с водонагревателя.

   Производительность водонагревателя измеряют с помощью мерного бачка и секундомера.

   Каждый из опытов следует выполнять при одной и той же температуре воды на выходе водонагревателя. Для этого водонагреватель включают от сети автоматом В1 не закрывая кран на напорном трубопроводе (до полного охлаждения нагревательных элементов).

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

   1. Ознакомиться с назначением, устройством и принципом работы проточного элементного водонагревателя ЭВ-Ф-1,5.

   2. Снять кривые переходного режима (кривые нагрева). Установить минимальную производительность водонагревателя,  снять кривую нагрева воды на выходе с водонагревателя для симметричного режима питания.

   Не  закрывая кран на напорном трубопроводе отключить водонагреватель автоматом В1 от сети до полного охлаждения нагревательных элементов. Отключить переключатель В2, включить автомат В1 и снять кривую нагрева воды для симметричного режима питания.

   Увеличив производительность водонагревателя (открытием крана на напорном трубопроводе), аналогично снять кривые нагрева для симметричного и несимметричного режимов питания.

Результаты опытов занести в таблицу I.

№ п.п.

измерения

t

u

p

Q

I

τk

сек

В

кВт

кг/час

А

0С

1

2

3

0

60

300

Питание 380 В симметр.

1

2

3

0

60

300

Питание не симметр.

   По данным таблицы I построить график зависимости температуры нагрева воды от времени для двух значений производительности при симметричном и несимметричном режиме питания.

τ - температура воды на выходе водонагревателя,  °С.

   3.  Исследовать зависимость удельного расхода электроэнергии и к.п.д. водонагревателя от производительности.

   Установив минимальную производительность водонагревателя с помощью крана на напорном трубопроводе,  замерить начальную температуру воды на выходе водонагревателя. Переключатель В2 поставить в положение "замкнуто". Включить водонагреватель автоматом В1 в сеть и через минуту записать температуру на выходе водонагревателя до установившейся. Не закрывая кран на напорном трубопроводе,  отключить водонагреватель автоматом В1 до полного охлаждения нагревательных элементов. Увеличить производительность водонагревателя и снять опыт аналогичный предыдущему. Такие опыты выполнять при нескольких значениях производительности нагревателя (4-х и 5-ти значений).

   По результатам опытов и вычислений таблицы 2 строят графические зависимости.

№ п.п.

t

u

p

τH

τK

q

η

a

мин.   

В

кВт

°С

°С

кг/ч

о.ед.

кВт.ч

 

   4. Проверочный расчет проточного элементного водонагревателя выполнить по следующим пунктам:

   а. определить потребную мощность водонагревателя;

   б. определить величину фазного тока;

   в. определить сопротивление нагревательного элемента на одну фазу;

   г. определить длину и диаметр нагревательного провода ЭВ-Ф-1,5.

   5. Вычертить и изучить схему автоматического управления.

   6. Дать выводы по работе.

   Указать основные достоинства и недостатки водонагревателя и область применения.                                                                                    

МЕТОДИКА РАСЧЕТА ВОДОНАГРЕВАТЕЛЯ                                                  

   Расчет проточного элементного водонагревателя сводится к определению потребной мощности и выбора количества и мощности нагревательных элементов.

   Потребная мощность проточного элементного водонагревателя определяется:              

q -  производительность водонагревателя,  кг/ч

с -  теплоемкость воды, 4,19 кДж/кг0С;

τК и τН -  конечная и начальная температура воды,°С;

t -  время нагрева воды, ч.

   Величина тока в одной фазе:    

   Сопротивление нагревательного элемента на одну фазу:  

   Длина провода нагревательного элемента на одну фазу:

S -  сечение провода, мм2

ρτ -  удельное сопротивление провода при рабочей температуре Ом'м

ρ = 1,1*10-6 Ом-м - удельное сопротивление нихромового провода при температуре 20°С

α = 16*10-6 С-1 - температурный коэффициент сопротивления нихрома

Θ - разность между рабочей температурой нихрома и температурой окружающей среды 0С.

Диаметр нагревательного провода определяется:

где rτ-13,50*10-3 м2*0С/Вт термическое сопротивление нихромового нагревательного провода.

   Длина нагревательного провода определяется из выражения:

   Удельный расход электроэнергии “α” и коэффициент полезного действия “η” для водонагревателя можно определить  со следующих выражений:

РН – номинальная мощность водонагревателя, кВт.

t – время нагрева воды, час.

q – производительность водонагревателя, кг/ч

.

ПОРЯДОК   РАБОТЫ.

Работа схемы   в автоматическом   режиме.

Откроите вентиль, убедитесь, что вода вытекает из водонагревателя. Рукоятку тумблера 2 установите в положение "Авт." , а рукоятку 8 автоматического выключателя установите в положение "Вкл. Через 15-45с. реле времени КТ1 выдаёт сигнал и включается трубчатые электронагреватели, при этом загорится сигнальная лампа .

   Регулирование температуры подогреваемой воды осуществляется вентилем, контроль температуры воды на входе из электронагревателя по термометру 22.

   При незначительном открытии вентиля или при малом давлении воды в водопроводной сети температура подогреваемой воды будет быстро расти, достигая своего верхнего предела 75-800С: при максимально открытом вентиле и при давлении, близком к номинальному значению (2 кг/см2 ), нагрев воды до температуры 75-800С будет происходить медленно. Помните что открывая или закрывая вентиль, т.е устанавливая необходимую температуру на выходе из электронагревателя, следует после каждого изменения положения вентиля делать паузу 2-3 мин пока показания термометра не перестанут изменяться, т.к. электронагреватель воды обладает инерционностью, и изменить мгновенно температуру воды не выходе невозможно.

   При достижении водой температуры 75-800С срабатывает термореле SK1 и выдаёт сигнал на отключение трубчатых электронагревателей. Поступающая холодная вода охлаждает чувствительный элемент термореле, контакты термореле замыкаются, выдавая сигнал на включение трубчатых электронагревателей. Однако включение, их произойдёт лишь спустя 15-45 с, выдержку времени обеспечивает реле времени КТ1.

   Применение реле времени КТ1 позволяет с одной стороны исключить многократное включение магнитного пускателя КМ1 при дребезжании контактов термореле  и за счёт этого исключить подгорание контактов реле и магнитного пускателя, а с другой стороны - усилить сигнал термореле SK1 без применения в схеме промежуточного реле и его контактов.

4. СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА.

1. Тема и цель лабораторной работы.

2. В соответствии с порядком выполнения пунктов лабораторной работы привести все схемы и результаты проделанных опытов.

3. Анализ проделанной работы.

4. Краткие ответы на контрольные вопросы.

5. КОНТРОЛЬНЫЕ ВЫПРОСЫ.

1.  Устройство,  особенности и применение проточных элементных водонагревателей.

2.  Как изменяется мощность водонагревателя при обрыве одной фазы.

3.  Основные правила ввода элементных водонагревателе в эксплуатацию.

4.  Способ регулирования температуры воды в проточных водонагревателях.

5.  К какому типу звеньев автоматического регулирования относятся проточные элементные водонагреватели?

6.  Объяснить электрическую схему водонагревателя и принцип двухпозиционного автоматического    регулирования.

7.  Удельный расход электроэнергии и к.п.д. проточных элементных водонагревателей.

Рисунок 1.


VT1

+

+

+

+

N

C

B

A

VD2VD5

VS1

C3

C2

C1

VD1

R7

R2

R5

R6

R3

R4

R1

3

1

2

4

5

KM1

KT1

2

5

SK1

E3

E2

E1

A

P

KM1

HL2

KM1

HL1

SB2

SB1

FU1

KM1

QF1


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

58798. Операційні системи 126 KB
  Робочий стіл. Основні об’єкти Windows. Виділення об’єкта. Операції, властивості та основні команди для роботи з об’єктами. Контекстне меню об’єкта. Ярлики та їх призначення.
58799. Основи роботи з дисками 144.5 KB
  Загальна характеристика теми. Форматування диска. Діагностика та дефрагментація дисків. Відновлення інформації на диску. Правила записування та зчитування інформації з дискет.
58800. Текстовий редактор 190 KB
  Системи опрацювання текстiв i їх основнi функцiї. Завантаження текстового редактора. Iнтерфейс редактора. Інформаційний рядок. Режими екрана, використання вікон.
58801. Графічний редактор 708 KB
  Загальна характеристика теми. Машинна графiка. Графiчний екран. Система опрацювання графiчної інформації. Вказiвки малювання графiчних примiтивiв при роботi з редактором. Типи графічних файлів.
58802. Електронні таблиці 280.5 KB
  Навчальна. Охарактеризувати нову тему, висвітлити її роль в курсі інформатики. Ввести поняття електронна таблиця. Ознайомити учнів з програмами опрацювання ЕТ, правилами введення та редагування інформації в ЕТ, способами форматування ЕТ.
58803. Системи управління базами даних (СУБД) 156.5 KB
  Бази даних. Фактографічні й документальні БД. Iєрархiчна, мережева, реляцiйна модель бази даних. Основнi елементи та об’єкти бази даних: поле, запис, файл. СУБД.
58804. Прикладні програми навчального призначення 57.5 KB
  Програмні засоби навчального призначення. Програмні засоби для підтримки навчання іноземної мови, інформатики, біології.
58806. Інформаційна модель. Алгоритми 137 KB
  Навчальна. Дати загальне поняття про тему. Ознайомити з основними етапами розв’язування задач на ЕОМ. Ввести поняття інформаційної моделі. Навчити учнів створювати моделі задачі.