Исследование работы электродного водонагревателя

Электродный способ применяют для нагрева проводников II рода: воды, молока, фруктовых и ягодных соков, сочных кормов, почвы, бетона. Материал помещают между электродами и нагревают электрическим током, протекающим по материалу от одного электрода к другому (рисунок 3.1)

Рисунок 3.1 - Схема электродного водонагревателя.

1 - нагреваемая среда;

2-электроды.

При электродном нагреве происходит прямой нагрев сопротивлением – материал служит средой, в которой электрическая энергия преобразуется в тепловую.

Электродный нагрев – наиболее простой и экономичный способ нагрева материалов, не требует специальных источников питания или нагревателей и дорогостоящих сплавов. Электроды подводят ток к нагреваемой среде и сами током практически не нагреваются, изготавливают их из недефицитных материалов, чаще всего из металлов, но они могут быть и неметаллическими (графитовыми, угольными). Недопустимо выполнять электроды из алюминия или оцинкованной стали. Во избежание электролиза для электродного нагрева используют только переменный ток.

В сельском хозяйстве электродный нагрев широко распространен в электродных водонагревателях, водогрейных и паровых котлах.

Электродные водонагреватели предназначены для нагрева проточной воды в замкнутых системах теплоснабжения с избыточным давлением до 0,6 МПа (таблица 3.1). Они представляют собой цилиндрический сосуд, внутри которого расположены электроды для подвода тока к воде и диэлектрические вставки для регулирования мощности. Водонагреватели компакты, поверхность теплопотерь невелика и поэтому нетеплоизолирована, имеет значи­тельно большую номинальную мощность, чем элементные водонагреватели.

Таблица 3.1 - Основные технические данные электродных водонагревателей

Электродный проточный водонагреватель ЭПЗ имеет два исполнения, различающихся приводом механизма регулирования мощности (И2 - ручной привод, ИЗ - электродвигательный привод).

Электродный водогрейный котел КЭВ выпускают в двух исполнениях: с цилиндрическими электродами для воды, имеющей удельное сопротивление при 20°С ниже 10 Омм, и с пластинчатыми — для воды, удельное сопротивление которой выше 10 Омм.

Основной режим работы электродных водонагревателей - без разбора воды с обязательной циркуляцией ее по замкнутому контуру. Для всех типов водонагревателей температура воды на входе рекомендуется 70°С, на выходе - 90°С при закрытом контуре.

Электродные водонагреватели типов ЭПЗ и КЭВ предназначены дня нагрева воды в системах горячего водоснабжения зданий производственного (фермы) и коммунально-бытового назначения (коттеджи, клубы и т.п.).

Электродные водонагреватели следует устанавливать в отдельных помещениях. Корпус должен быть занулен. В помещениях особо опасных и повышенной опасности, имеющих технологическое оборудование, связанное с электродным водонагревателем, необходимо оборудовать устройством выравнивания потенциалов.

Водонагреватели следует присоединить к водопроводной сети и разборному трубопроводу только через изолирующие вставки. Длину вставки (мм) определяют по формуле

0,785-d²,

где d - внутренний диаметр вставки, мм.

В лабораторной работе используется однофазный электродный водонагреватель, с целендрическими электродами, выполненными из нержа­веющей стали.