|
Для проведення лабораторно-практичних занятьз курсу Електротехнологія
Робоче місце № 4б
Тема роботиДослідження роботи і визначення основних параметрів елементного проточного водонагрівача ЭПВ-2А
Тривалість заняття 80 хв.
Викладач _________ Шелест А.П.
Розглянуто на засіданні циклової комісії професійно-практичної підготовки відділення електрифікації і автоматизації с. г.
Протокол № ____ від ________ 200_ р.
Голова комісії _______ Кашенко П.С.
Мета роботи.Вивчення будови, правил експлуатації та визначення енергетичних характеристик проточного водонагрівача типу ЭПВ-2А.
Загальні відомості
Проточний водонагрівач типу ЭПВ-2А складається із зварного металевого корпуса з подвійними стінками, усередині якого розміщені три нагрівальні елементи типу ТЕН. Ці елементи з номінальною напругою 220 В залежно від напруги мережі з'єднуються в "зірку" або "трикутник". Сумарна потужність нагрівальних елементів становить 10,5 кВт. Оскільки потужність нагрівальних елементів постійна, то температура води на виході з водонагрівача (при постійній температурі на вході) залежить від продуктивності водонагрівача. У разі підігрівання води на 20 °С продуктивність водонагрівача дорівнює 400 л/год, а при підігріванні на 80 °С - близько 100 л/год. Максимальна температура нагрівання води у водонагрівачі 95 °С. При досягненні цієї температури водонагрівач вимикається з мережі за допомогою температурного реле ТР-200, вбудованого в кришку водонагрівача. Температура нагрівання води регулюється ступенем відкриття вентиля на живильному патрубку. Для захисту водонагрівача від ушкодження у разі підвищення тиску, яке може виникнути під час кипіння води та закритому вентилі на водозабірному патрубку, у випадку несправності ТР-200, він обладнаний запобіжним клапаном, відрегульованим на тиск 2105 Па. З цієї ж причини забороняється встановлювати вентиль на водозабірному патрубку. Порівняно з водонагрівачами термосного типу проточний має такі переваги: малі габарити, компактність, можливість отримати гарячу воду вже через декілька хвилин після вмикання в мережу. Водонагрівач ЭПВ-2А не можна вмикати без води, оскільки в результаті зменшення тепловіддачі ТЕНи нагріваються вище допустимої температури і перегоряють.
Програма роботи
1. Ознайомитись з будовою і правилами експлуатації проточного водонагрівача та обладнанням робочого місця. 2. Вивчити, накреслити і зібрати електричну схему для дослідження енергетичних характеристик водонагрівача (рис. 2). 3. Дослідити і побудувати залежність температури підігрівання води (різниці температур води на вході і виході) від втрат Δθ = φ(Q) 4. На основі дослідних даних розрахувати і побудувати залежність ККД водонагрівача від температури підігрівання води η=φ(Δθ). 5. Розрахувати і побудувати залежність питомих витрат електроенергії від температури підігрівання води а = φ(Δθ).
Хід роботи
Під час виконання роботи необхідно враховувати, що в лабораторному водонагрівачі з метою зменшення споживаної потужності трубчасті нагрівачі з номінальною напругою 220 В вмикаються в мережу 220/127 В при з'єднанні в "зірку". Приблизно можна вважати, що потужність, яка споживається, і продуктивність водонагрівача пропорційні квадрату підведеної напруги. Тому номінальну потужність Рном і продуктивність Qном при напрузі 380/220 В і з'єднанні ТЕНів у "зірку" можна визначити з виразів:
де Р і Q - відповідно споживана потужність і продуктивність водонагрівача під час досліду, кВт і л/год; U і Uном - відповідно напруга під час досліду і номінальна напруга ТЕНів. Перед вмиканням водонагрівача в мережу необхідно переконатись, що він заповнений водою. Для цього відкривають вентиль на вході водонагрівача і чекають, доки з водозабірного патрубка почне витікати вода. Витрати води під час досліду (продуктивність) регулюють ступенем відкриття вентиля і визначають її за допомогою диференціального манометра та трубки Вентурі. При цьому продуктивність водонагрівача (л/год) обчислюється за формулою:
де К - коефіцієнт, який залежить від співвідношення діаметрів розширеної та звуженої частин трубки Вентурі (визначається дослідним шляхом); g - прискорення вільного падіння, g=9,8 м/c2; h - різниця рівнів води в трубках диференціального манометра, мм.
Спочатку визначають витрати, що відповідають, максимальному перепаду води в трубках диференціального манометра. Після запису усталеного значення температури на вході і виході з водонагрівача встановлюють менші перепади води в трубках манометра з таким розрахунком, щоб отримати не менше п'яти точок. ККД і питомі втрати електроенергії (кВт·год/л) при різній продуктивності визначають з виразів:
де С = 4,19 - питома теплоємність води, кДж/(л·°С); Δθ - різниця температур води на вході і виході, °С; P - потужність, яка споживається водонагрівачем, кВт.
Рис. 1. Елементний проточний водо- Рис. 2. Принципіальна електрична схема нагрівник типу ЭПВ-2А: елементного водонагрівника ЭПВ-2А. 1 - ковпак; 2 - термометр; 3 - кришка; 4 - гумова прокладка; 5 - запобіжний клапан; 6 - розширювач; 7 - нагрівальний елемент; 8 - резервуар; 9 - кожух. Дослідні і розрахункові дані заносять у табл. 1.
Таблиця 1.
За результатами дослідів і розрахунків будують залежності: Δθ = φ(Q) η = φ(Δθ) а = φ(Δθ). Після виконання завдання студент повинен знати:
Будову і принцип дії водонагрівача, правила експлуатації, роботу схеми керування. Після виконання завдання студент повинен вміти:
Складати схему, визначати потужність, будувати графіки. Зміст звіту
1. Мета і програма роботи. 2. Електрична схема. 3. Перелік обладнання та вимірювальних приладів. 4. Таблиця експериментальних і розрахункових даних (табл. 1). 5. Графіки залежностей: Δθ = φ(Q) η = φ(Δθ) а = φ(Δθ). 6. Висновки.
Контрольні питання
1. Конструкція елементного проточного водонагрівача ЭПВ-2А. 2. Правила експлуатації елементних проточних водонагрівачів. 3. Переваги елементних проточних водонагрівачів порівняно з ємнісними (термосними). 4. Методика визначення витрати води в лабораторній установці. 5. Як можна регулювати температуру води на виході водонагрівача? 6. Які режими роботи недопустимі для елементних водонагрівачів? 7. Чому в разі збільшення витрати води через водонагрівач різниця температур води на вході і виході зменшується? 8. Призначення запобіжного клапана.
Міністерство аграрної політики України Таращанський агротехнічний коледж
Кабінет, лабораторія Електрообладнання
Затверджую: |
||
|
Последнее изменение этой страницы: 2016-04-18; Нарушение авторского права страницы infopedia.su не принадлежат авторские права, размещенных материалов. Все права принадлежать их авторам. Обратная связь - 54.162.181.75 |
; 
,
,
; 
,
