Электрооборудование, автоматизация электродного водонагревателя типа КЭВ-0,4 - Курсовая работа

Автоматизированный обогрев при помощи электрической энергии увеличивает продуктивность животных и птицы почти в 2 раза по сравнению с нерегулируемым обогревом от котельной на твердом топливе, уменьшает расход кормов. Электронагрев воды в сельскохозяйственном производстве и получение пара применяется на животноводческих и птицеводческих фермах, в теплично-парниковых хозяйствах, в гаражах, мастерских, предприятиях коммунально-бытового назначения и др. Наряду с элементными электроводонагревателями применяют установки электродного типа для получения горячей воды на технологические нужды на животноводческих и птицеводческих фермах, в теплицах и парниковых хозяйствах, а также для отопления отдельных производственных и подсобных помещений. Такую горячую воду используют в установках доения и первичной обработки молока, мойки посуды, поения животных, приготовления корма, полива рассады; для удовлетворения санитарно-гигиенических нужд, в мастерских, гаражах и т.д. В режиме с аккумулированием тепла и горячей воды элементные водонагреватели используют в технологических процессах с прерывистым циклом разбора воды, например при промывке молочного оборудования в системе доения, для приготовления кормов и на другие технологические нужды.Выбор магнитных пускателей: Магнитные пускатели предназначены для пуска, остановки, реверса и защиты двигателей от падения напряжения и от перегрузок при наличии теплового реле. Магнитные пускатели выбирают по следующим условиям: Определяем рабочий ток нагревательного элемента: Ін.э = Р/?v3?Uн =61А; то Іном.пуск 63 =А, предварительно выбираем пускатели ПМЛ-422002-с кнопками «ПУСК / СТОП» б) Напряжение катушки должно равняться напряжению сети Uk = Uc =380В в) На условия пуска не рассчитывается. г) Исполнение и степень защиты должны соответствовать условиям окружающей среды. д) Схема соединения пускателя должна соответствовать условиям окружающей среды. Іном.расц=63А ; Іном.авт.=63А в) Определяем пусковой ток: Іп = Кі ? Ін.=1?63 =63А 1) Определяем расчетный ток срабатывания: Ірасч.сраб =1,25 ? Іп = 1,25?63= 78,75А Определяем каталожный ток срабатывания: Ікат.сраб =12 Іном.рас=12 ? 63 = 756А Проверяем автомат по условию срабатывания: Ікат.сраб ? Ірасч.сраб ; 756?78,75-условие выполняется, автомат выбран правильно.

Содержание

Введение

1. Технологическая характеристика объекта автоматизации

2. Расчет и выбор технических средств автоматизации

3. Разработка функционально технологической схемы автоматизации

4. Разработка принципиальной электрической схемы

5. Разработка нестандартных элементов и технических средств (щитов, пультов, станций управления)

6. Определение основных показателей надежности

7. Расчет экономической эффективности

Заключение

Литература

Агропромышленный комплекс является одной из ведущих отраслей современной экономики. В сельской местности проживает немногим меньше половины населения нашей страны. Применение электротепловых установок в сельскохозяйственном производстве снижает трудоемкость работ, улучшает условия труда, повышает технологический и экономический эффект.

Автоматизированный обогрев при помощи электрической энергии увеличивает продуктивность животных и птицы почти в 2 раза по сравнению с нерегулируемым обогревом от котельной на твердом топливе, уменьшает расход кормов.

Электронагрев воды в сельскохозяйственном производстве и получение пара применяется на животноводческих и птицеводческих фермах, в теплично-парниковых хозяйствах, в гаражах, мастерских, предприятиях коммунально-бытового назначения и др.

Для поения животных и птицы подогревают воду элементными водонагревателями. Электроподогрев осуществляется элементами сопротивления, выполненными в виде трубчатых элементов (ТЭНОВ). Подогрев воды для поения экономически эффективен. Например, за сутки корова потребляет в среднем 70 л воды. Для подогрева этого количества воды на 12°С затрачивается 840 килокалорий, на что расходуется 2,2 корм. Ед., которые могли бы быть израсходованы на образование продукции.

Наряду с элементными электроводонагревателями применяют установки электродного типа для получения горячей воды на технологические нужды на животноводческих и птицеводческих фермах, в теплицах и парниковых хозяйствах, а также для отопления отдельных производственных и подсобных помещений. Такую горячую воду используют в установках доения и первичной обработки молока, мойки посуды, поения животных, приготовления корма, полива рассады; для удовлетворения санитарно-гигиенических нужд, в мастерских, гаражах и т.д.

При проектировании сельскохозяйственных объектов надо руководствоваться определенными нормами потребления воды и пара. Требования к горячему водоснабжению, также определены в Нормах технологического проектирования.

Электрический нагрев воды и получение пара осуществляют с помощью элементных и электродных водонагревательных и паровых установок.

В режиме с аккумулированием тепла и горячей воды элементные водонагреватели используют в технологических процессах с прерывистым циклом разбора воды, например при промывке молочного оборудования в системе доения, для приготовления кормов и на другие технологические нужды. Их используют в комплекте с доильными установками, а также в системах промывки молочного оборудования и подмывания вымени.

Электродные водонагреватели прямого нагрева используют теплоту, выделяющуюся при прохождении тока через воду. К ним относится котел электродный водогрейный с замкнутым контуром КЭВЗ. По сравнению с ТЕНАМИ они более просты, дешевы и долговечны. Для них не опасен перегрев даже в отсутствие воды, что в элементных водонагревателях (с ТЕНАМИ) не допустимо, наиболее экономично работают водонагреватели типа КЭВ при наличии теплообменника (бойлера), в первичный замкнутый контур которого включен водонагреватель, а из вторичного - открытого контура осуществляется отбор горячей воды.

Основными недостатками электродного нагрева являются: Зависимость мощности электродной установки от удельного сопротивления используемой воды, то есть от наличия в ней растворимых веществ, определяющих проводимость воды; Повышенная электроопасность при аварийных и асимметричных режимах работы установок, а также и в питающей электросети; Возможность выноса опасных потенциалов через подводящие и разводящие трубопроводы, что требует, как правило, работы установки в замкнутой системе.

Для проекта рассмотрим электродный водогрейный котел типа КЭВ-0,4. электроводонагреватель котел автоматизация

Электроводогрейные котлы серии КЭВ довольно популярны и используются повсеместно в технологических процессах там, где необходима горячая вода с температурой до 97 °С. На объектах, где применяется отопительный электрокотел, системы отопления реализованы по принципу принудительной циркуляции.

В качестве примеров объектов, где применяются водогрейные электрические котлы можно выделить следующие: · производственные помещения в сельской местности;

· жилые дома (для горячего водоснабжения и отопления);

· строительные площадки;

и другие производственно-промышленные объекты, где требуется горячая вода с температурой до 97°С.

Нагрев воды в электрокотле осуществляется благодаря теплу, которое выделяется электрическим током при прохождении через воду.

Водогрейные электрокотлы - компактны, автоматизированы, имеют высокий КПД (до 98% от затраченной энергии) и не прихотливы в обслуживании!

Электродные водогрейные установки типа КЭВ (мощностью 10, 25, 40, 63, 100, 160, 250, 400 и 1000КВТ) рассчитаны на питание от сети трехфазного переменного тока частотой 50 Гц, напряжением 380/200В.

Номинальное значение температуры воды в котлах на выходе 95°С, на входе 70° С, максимально допустимая температура на выходе составляет 130°С.

На рисунке 1 приведена конструктивная схема котла типа КЭВ-0,4 с пластинчатыми электродами. Пластинчатые электроды применяют при удельном сопротивлении воды выше 10 Ом-м, при более низком удельном сопротивлении, а также в высоковольтных котлах используют цилиндрические электроды. Корпус котла 1 выполнен из стандартной трубы, к торцам корпуса приваривают фланцы для крепления верхней и нижней крышек.

Рис. 1 Конструктивная схема котла КЭВ.

Сбоку устанавливают патрубки для подвода 6 и отвода 10 нагреваемой воды, к которым присоединяют трубопроводы. Нагрев происходит между электродами 4, собранными в один многопластинчатый пакет. Ток к электродным пластинам подводится через токоввод 7, укрепленный в нижней крышке с уплотнением в изолирующих втулках, являющихся проходными изоляторами.

На верхней крышке смонтировано устройство 10 для регулирования мощности установки в зависимости от электропроводности используемой воды и потребности в горячей воде. Регулирование мощности осуществляется путем ввода диэлектрических пластин 2 в пространство между электродами, электроды и диэлектрические пластины составляют один пакет. На установках до 100 КВТ регулирование мощности осуществляется вручную, а на более мощных - при помощи редукторного электродвигателя. В этом случае управление водонагревателем полностью автоматизировано. На верхней крышке установлено термореле для автоматического поддержания температуры нагреваемой воды. Есть электронное устройство управления, которое позволяет отказаться от редукторного электродвигателя.

Таблица 1

Тип котла КЭВ-40/0,4

Номинальная мощность, КВТ 40

Напряжение сети, В 380

Расход воды, м?/ч 1,4

Удельное эл. Сопротивление воды при 20°С, Ом·м 10…70

Температура воды на входе, на выходе, °С 70…95

Диапазон регулирования мощности ,% 100…25

Масса, кг 75