Условия эксплуатации.
Если условия эксплуатации выбранных ТЭНов отличаются от установленных заводом-изготовителем, то делают проверочный расчет, определяя фактическую температуру поверхности трубки Tфакт и удельную поверхностную мощностьРF.
С уменьшением температуры на поверхности трубки повышается надежность и долговечность ТЭНа. Если ТЭНы в данных условиях эксплуатации при номинальном напряжении перегружены, их можно использовать, включив на пониженное напряжжение (снижение напряжения в два раза уменьшает мощность, развиваемую ТЭНом, в четыре раза).
ТЭНы по исполнению считают герметичнымиоднако заводы-изготовители часто не гарантируют герметичность ТЭНов работающих в воздушной среде. Поэтому применение их в других средах (в том числе в воде) не рекомендуется.
ТЭНы работают в установках кондуктивного (теплопроводного), конвективного и лучистого нагрева.
Cредняя наработка ТЭНов до отказа при работе в жидкостных средах составляет не менее 5000 ч при работе в воздушной среде — до 12 000 ч. Обозначения наиболее распространенных сред, нагреваемых с помощью ТЭНов: Р — вода или водные растворы; I — жиры, пищевые масла; Z — технические масла; L — нагрев литейных и пресс-форм; S — спокойный воздух; Т — воздух, двигающийся со скоростью до 1,5 м/с при температуре на оболочке ТЭНа от 450 до 650 °С; О — воздух, движущийся со скоростью не менее 6 м/с при температуре до 450°С.
Основные технические характеристики элементных водонагревателей приведены в таблицах 2.5 и 2.6.
(ЭВП – электрические электроводоподогреватели, УАП-универсальный автоматический водонагреватель, САОС-нагрев сопротивлением аккумуляционного типа, открытая система горячего водоснабжения)
Электроводонагреватели типа УАП используют для нагрева воды в различных процессах сельского хозяйства, в мастерских, гаражах, коммунально-бытовых предприятиях. Электронагреватели УАП один, два илитри блока нагревателей. Нагревательные блоки электроводонагревателей УАП, ЭВ-150, ЭВП состоят из трех ТЭНов . УАП-800 и УАП-1600 имеют три блока и могут работать с тремя уровнями мощности, определяемыми соотношением 1:2/3:1/3, что соответствует трем режимам работы — форсированный нагрев, аккумуляционный режим и разогрев одной четверти объема. Принцип работы указанных водонагревателей одинаков. Их используют в открытых системах горячего водоснабжения, когда горячую воду разбирают, открыв кран холодной воды на входе в водонагреватель.
Электроводонагреватели САОС и САЗС также используют для горячего водоснабжения. Они имеют три режима работы по мощности и работают при избыточном давлении воды до 0,4 Мпа (1 Па = 1 Н/м2 ; 1 атм = 101 325 Па = 760 мм. рт. ст.).
Благодаря прилагаемому циркуляционному насосу водонагреватель САЗС можно использовать в замкнутых системах отопления, поения с подогревом воды и др.
На рисунке 2.13 показано устройство водонагревателей САОС и САЗС. Холодная вода поступает в водонагреватель через нижний трубопровод 7, на котором кроме вентиля может быть установлен обратный клапан для предотвращения обратного хода воды. Вода блоком ТЭНов 6 нагревается до необходимой температуры, которая автоматически поддерживается в нагретом состоянии на заданном уровне терморегулятором Т-419, датчик которого ТСМ находится в воде и расположен в одном блоке с ТЭНами.
В качестве аварийного регулятора используют биметаллический терморегулятор ТР-200 или терморегулирующий блок ТРК. Шкаф управления 4 устанавливают на самом водонагревателе (САОС-400) или на стене. Водонагреватели, как правило, имеют предохранительный пружинный клапан, срабатывающий при увеличении давления воды более 0,4 МПа.
При сравнительно большой вместимости водонагреватели УАП и САОС могут работать в аккумуляционном режиме, запасая горячую воду в «провалах» графиков электрических нагрузок.
Водонагреватели САОС могут работать по четырем схемам разбора воды: при разборе горячей воды в одной и в нескольких точках (при наличии напорного бака), с разбором воды при высоком давлении (закрытых кранах на выходе), при питании душевой установки с расходным баком.
На рисунке 2.14 показана принципиальная электрическая схема управления работой водонагревателя САОС-800 с двумя двух-позиционными регуляторами температуры UK1 и UK2. Регулятор UK2 (Т-419) контролирует рабочую температуру воды, a UK1 (ТРК) — аварийную. Датчики регуляторов типа ТСМ находятся в воде в одном блоке с ТЭНами. Автоматическими выключателями QF1 и QF2 задаются необходимые режимы работы. Водонагреватель включают нажатием кнопки SB2. При этом получает питание промежуточное реле КL1, которое в зависимости от режима работы (определяемого QF1 и QF2) включает магнитные пускатели КМ1 и КМ2 или один из них. Вода нагревается до температуры, соответствующей верхней уставке регулятора UK2. При ее достижении водонагреватель отключается от сети и нагрев воды прекращается. Включение происходит при снижении температуры воды до нижней уставки температуры регулятора.
Элементные водонагреватели ЭВП (см. табл. 2.6) используют всистемах отопления с естественной и принудительной циркуляцией воды, а также для получения горячей воды на технические нужды.
Проточные элементные электроводонагреватели ЭПВ-2А, ЭВ-Ф-15 (рис. 2.15) представляют собой стальной цилиндр, внутри которого смонтированы ТЭНы и температурное реле, отключающее нагреватель от питающей сети при нагреве воды до установленной температуры. Основные их характеристики приведены в таблице 2.7. В комплекте с нагревателями поставляются шкафы управления, которые контролируют и поддерживают необходимую температуру воды в резервуарах, а также наличие или отсутствие тока воды.
Рис. 2.15. Проточный электроводонагреватель ЭВ-Ф-15:
1 — защитный кожух; 2 — резервуар; 3 — ТЭН; 4 —
предохранительный клапан или струйное реле; 5 —
терморегулятор ТР-200; 6 — термометр;
7— обратный клапан
Технические характеристики проточных элементных