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

5 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

76894. Медиальная петля, состав волокон, положение на срезах мозга 180.14 KB
  Тела первых псевдоуниполярных нейронов бульботаламического пути находятся в спинномозговых узлах а их периферические отростки в составе спинальных нервов подходят к опорнодвигательным органам в которых заканчиваются рецепторами. Центральные отростки первых нейронов вступают в синаптические контакты с телами вторых нейронов которые находятся в тонком и клиновидном ядрах продолговатого мозга. Аксоны вторых нейронов образуют в продолговатом мозге дугообразные волокна: внутренние и наружные. Аксоны вторых нейронов участвующих в образовании...
76895. Двигательные проводящие пирамидные и экстрапирамидные пути 182.52 KB
  Первые нейроны представлены большими пирамидными клетками коры мозга. Вторые нейроны находятся в ядрах мозгового ствола и передних рогах спинного мозга а их аксоны заканчиваются в органах опорнодвигательного аппарата. Первый проходит от нейронов прецентральной извилины до двигательных нейронов сосредоточенных в ядрах ствола мозга это кортикоядерный путь. Два других тракта: кортикоспинальные передний и боковой идут от прецентральной извилины до ядер передних рогов спинного мозга.
76896. Ретикулярная формация 180.5 KB
  Далее проходит через мозговой ствол и его составляющие продолговатый мозг мост ножки мозга и четверохолмие зрительные бугры и достигает базальных ядер и коры конечного мозга. Крупные нейроны сосредотачиваются в ядрах ретикулярной формации: субталамическом красном черной субстанции мостовом ретикулярных ядрах продолговатого мозга и др. Причем один отросток имеет восходящее направление вплоть до клеток коры другой нисходящее к нейронам мозжечка спинного мозга.
76897. Оболочки и пространства мозга 183.61 KB
  В отверстиях основания твердая оболочка окружает и фиксирует проходящие через них сосуды и нервы. Паутинная оболочка состоит из волокнистой соединительной ткани покрытой эндотелием. Вблизи менингеальных синусов паутинная оболочка образует эти самые грануляции врастающие в просвет синусов и вен костного диплоетического вещества.
76898. Спинальные нервы 181.13 KB
  Спинномозговой нерв смешанный по составу волокон образуется: передним корешком двигательным из длинных отростков нейронов расположенных в ядрах передних рогов спинного мозга; отростки нейронов в составе нервов достигают органов где образуют нервные окончания исполнительного типа эффекторы; задним корешком и спинальным узлом дендриты псевдоуниполярных клеток которого составляют задний корешок и достигают задних рогов спинного мозга а длинные отростки этих клеток входят в состав спинальных нервов и их производных образуя в...
76899. Шейное сплетение 179.82 KB
  Ветви и области иннервации. Ветви подразделяются на кожные мышечные и смешанные короткие и длинные. В каждом сплетении правом и левом имеются следующие ветви.
76900. Плечевое сплетение. Ветви надключичной части плечевого сплетения, области иннервации 179.65 KB
  Источниками образования плечевого сплетения являются передние ветви четырех нижних шейных и 12го грудных спинномозговых нервов. Дорсальный нерв лопатки начинается из передней ветви V шейного спинального нерва. Подключичный нерв из пятой передней ветви проходит кпереди от подключичной артерии и заканчивается в одноименной мышце.
76901. Подключичная часть плечевого сплетения 183.27 KB
  Она имеет короткие нервы: дорсальный лопаточный длинный грудной подключичный над и подлопаточные грудоспинной которые иннервируют кожу мышцы шеи груди и надплечья. Нервные стволы сплетения вступившие в подмышечную яму обозначаются как подключичная часть которая окружает подмышечную артерию с трех сторон подковообразно и делится на медиальный латеральный и задний пучки дающие начало длинным и коротким нервам руки. Из латерального пучка C V C VIII начинаются латеральный грудной мышечнокожный нервы и латеральный корешок...
76902. Межреберные нервы, их ветви и области иннервации 180.98 KB
  Передние ветви грудных спинномозговых нервов образуют 11 пар межреберных нервов и 12ю пару подреберные нервы. Нервы в межреберном промежутке располагаются вместе с задними межреберными сосудами. Межреберные нервы ярко выражают метамерное расположение и сегментарную иннервацию кожи и мышц груди и живота реберной плевры и париетальной брюшины.