Устройство электродного котла отопления: Электродные электрические котлы: принцип работы, достоинства и недостатки

【Электродные котлы 】 — Котлотех

Приблизительное время чтения: 5 минут

Содержание:

Как показала практика, отопление жилых и промышленных объектов с помощью обычной централизованной системы отопления не всегда является эффективным и практичным. Именно эта причина побуждает искать альтернативные источники тепла, которые были бы конкурентоспособными и экономичными.

Одним из ярких примеров такого оборудования являются электродные котлы отопления, которые позволяют быстро и качественно прогревать отапливаемое здание. На чем основан принцип их работы? Какие преимущества и недостатки они имеют? Как увеличить их экономичность? Рассмотрим эти вопросы подробнее.

Принцип работы электродных котлов отопления

Данный тип котлов используют исключительно в системах отопления закрытого типа. Высокой скорости нагрева и КПД удается достигнуть, благодаря уникальной системе ионизации теплоносителя.

Суть этого способа нагрева заключается в прямой передаче энергии, которая находится в электрическом токе, молекулам воды. В результате этого, удается достичь определенных показателей, которые значительно влияют на скорость прогрева теплоносителя. А именно:

• Скорость нагрева воды. Воздействие электрического тока нагревает теплоноситель практически моментально. Это свойство в значительной степени влияет на скорость нагрева помещения. В то время пока, к примеру, газовый котел еще разогревает жидкость в системе отопления, электродный уже отапливает помещение.
• Выход на номинальную мощность. Несложные расчеты показывают, что для того, чтобы прогреть систему отопления, часто расходуется большое количество топлива с наименьшей теплоотдачей. В этом отношении электродный отопительный котел отличается от аналогичного оборудования. Высокая скорость нагрева теплоносителя обеспечивает выход узла на номинальную мощность очень быстро.

Еще одной особенностью электродного оборудования является его защита от перегрева, которая часто отсутствует в системах, работающих на других видах топлива.

Преимущества устройств

Все отопительное оборудование имеет свои положительные и отрицательные стороны. Поэтому, при выборе наиболее подходящей модели электродного котла, стоит обращать внимание, как на плюсы, так и на минусы. Итак, основные преимущества:

• Экономичность. Стоимость котлов ниже, чем у аналогичных отопительных приборов. Во время работы достигается достаточно высокий уровень теплоотдачи, КПД составляет не менее 96-98%. При установке дополнительного оборудования и использования специального теплоносителя можно добиться экономии расхода электроэнергии около 40%.
• Компактность. Котел весит очень мало, что существенно отличает его от газового оборудования, вес которого может достигать 50-60 кг и больше. Промышленный электродный агрегат имеет вес около 6 кг.
• Возможность увеличения мощности. Если номинальной производительности прибора не хватает для нагрева помещения, можно использовать несколько нагревательных узлов, подключая их в общую сеть. Максимальная мощность, в таком случае, составит 150 кВт. Блок управления электродным котлом одновременно будет управлять и контролировать работу всех отдельных узлов.

• Безопасность. Использование электродных котлов намного безопасней, чем эксплуатация газового или оборудования, работающего на твердом топливе.

Еще одним весомым преимуществом является то, что данное оборудование можно использовать практически для любых систем отопления промышленных и бытовых объектов, а также складов и других помещений.

Основные недостатки электродных отопительных котлов

Как уже отмечалось, каждый вид отопительной техники, имеет свои недостатки, и электродные котлы не являются в этом исключением. К минусам такого оборудования относятся:

• Требовательность к качеству теплоносителя. В систему отопления нельзя залить обычную воду из-под крана. Запрещается и использование для этих целей тосола или жидкости из артезианских источников.
• Регистрация. Еще один аспект, который существенно уменьшает количество желающих установить такой вид отопительного оборудования. Сроки регистрации могут растянуться до полугода и больше, а сбор сопроводительных документов потребует определенных финансовых затрат. Впрочем, все расходы обычно окупаются уже за первый год автономного отопления помещения.

Недостатки не так уж и значимы, а выгоды и перспективы от его установки, а также быстрая окупаемость, делают электродный котел одним из наиболее экономически выгодных отопительных устройств.

Как увеличить производительность?

Кроме того, что электродные котлы сами по себе достаточно экономичны и производительны, с помощью дополнительных приборов и материалов можно увеличить их КПД еще больше. Для этой цели может использоваться:

1. Теплоноситель. Лучше всего заполнять систему отопления специальной жидкостью, которую продают производители данного оборудования. Обычная вода для электродного котла не подходит. В крайнем случае, для придания ей необходимых свойств, необходимо добавить обычную поваренную соль.
2. Блок управления. Автоматический регулятор, который самостоятельно устанавливает наиболее экономичный и производительный режим в рамках установленной программы. Преимущества от его применения очевидны в случае, если необходимо объединить несколько нагревательных котлов в единую сеть и управлять всеми одновременно.

Электродные котлы для систем отопления являются удобным и практичным оборудованием, которое составляет серьезную конкуренцию газовым и твердотопливным аналогам.

Электродный котел: устройство и принцип работы

Электродный котел – разновидность отопительной установки, которая обладает рядом важных преимуществ.

Оборудование представляет собой устройство для повышения температуры теплоносителя с помощью эффекта электролиза. Такие котлы нередко называют ионными.

Наглядными примером принципа работы электродной установки служит самодельный кипятильник из двух бритвенных лезвий, скрепленных спичками. Подобные приспособления широко использовались командировочными, студентами, солдатами во времена СССР.

Электродные котлы устроены сложнее, но принцип их работ схож.

Установка состоит из резервуара продолговатой формы, внутри которого осуществляется нагрев воды под воздействием электротока. За счет разницы плотностей холодной и горячей жидкости происходит циркуляция теплоносителя в системе отопления. В некоторых моделях используется насос, обеспечивающий принудительное перемещение воды в контуре.

Как устроено оборудование и принцип работы

При помещении анода и катода в электролит и подаче постоянного тока инициируется процесс электролиза. Образуются анионы и катионы, которые начинают двигаться к противоположно заряженным полюсам. В случае подключения переменного тока полярность анодного и катодного электрода колеблется с частотой 50 Гц.

Упорядоченное перемещение сменяется хаотичным движением заряженных частиц. За счет силы трения в жидкой среде резко повышается температура.

Дистиллированная вода в качестве теплоносителя в таких электроустановках не используется. Она является диэлектриком, так как в ней нет солей металлов. Поэтому отопительный контур заполняют водой с присадками, обеспечивающими нужные свойства, или антифризами. Для эффективной работы прибора удельное сопротивление жидкости не должно превышать 13 Ом. Производители электродных котлов рекомендуют использовать собственные составы теплоносителей.

Аппараты относят к установкам прямого действия, так как вода нагревается без использования ТЭНа. В процессе работы накипь не образуется, поэтому эффективность котла не меняется в течение срока службы. Электродные установки подключаются к переменному току. Встречаются агрегаты, предназначенные для двух- и трехфазной сети.

Конструктивно аппарат представляет собой цилиндр, в котором происходит нагрев теплоносителя. Стенки корпуса выполняют функцию электрода и подключаются к нулевому проводу. С одной стороны цилиндр заканчивается патрубком для выхода нагретой жидкости в отопительный контур. Для подачи холодной воды предназначен другой отвод, расположенный перпендикулярно оси устройства. В центральной части размещается второй электрод, представляющий собой металлический стержень. Он подключается к фазовому проводу.

Работой котла управляет блок автоматики. Напряжение периодически подается на электроды. После нагрева теплоносителя до заданной температуры котел отключается. Когда вода в контуре остывает, аппарат снова начинает работать.

В трехфазных установках в корпусе размещаются три электрода. Такие приборы отличаются большей производительностью и применяются в мощных моделях теплогенераторов.

Достоинства и недостатки

Главными преимуществами ЭОУ электродного типа являются:

• высокая надежность оборудования – агрегаты без ремонта служат нередко более 10-12 лет;
• безопасность приборов – при разгерметизации и вытекании теплоносителя или отключении электроэнергии котел прекращает работу;
• небольшие размеры, позволяющие установить агрегат в удобном месте;
• бесшумная и безвибрационная работа;
• нет необходимости в наличии вытяжки и дымохода;
• экологичность ­­- отсутствуют образующиеся продукты сгорания, характерные для газовых и твердотопливных генераторов;
• невысокая цена – установка дешевле, чем у ТЭНовых котлов, но дополнительно потребуется покупка насоса и расширительного бака.

Недостатки агрегатов:

• большой расход электроэнергии;
• высокие требования к характеристикам теплоносителя;
• возможность использования приборов только в замкнутых контурах;
• зависимость отопления частного дома или дачи от бесперебойности электроснабжения;
• обязательное наличие заземления.

Сложности при эксплуатации

В процессе использования потребитель может столкнуться с некоторыми проблемами, характерными для электродных нагревателей:

1. Важную роль играет качество теплоносителя. От этого зависит срок службы изделия и надежность эксплуатации. Использование водопроводной жидкости может привести к повышенной коррозии металлических трубопроводов и радиаторов и уменьшению КПД. Производители рекомендуют владельцам электродных котлов использовать готовые составы, обладающие необходимыми физико-химическими характеристиками. Жидкость со временем меняет свои свойства, поэтому через 3-4 года требуется заполнение системы свежим теплоносителем.
2. Необходимо уделить внимание обеспечению электробезопасности агрегата. Корпус прибора подключается к нулевому кабелю, фаза – к электродам. При монтаже обязательно должно быть предусмотрено заземление. Электрокотлы создают большую нагрузку на сеть, поэтому перед установкой отопительного прибора следует удостовериться в надежности проводки во всем помещении.
3. Под постоянным воздействием тока ускоряются процессы электрокоррозии стали и чугуна, что в несколько раз сокращает срок службы системы. Использовать с электродными агрегатами следует алюминиевые или биметаллические коммуникации и радиаторы. Чтобы обеспечить теплом дачу или дом, требуется убедиться, что элементы отопительной системы изготовлены из рекомендованных материалов.

Рейтинг лучших производителей

Выпуском ионных нагревателей занимается множество зарубежных и российских компаний.

Лучшим сочетанием характеристик отличаются установки следующих производителей:

1. “Галан” – российская компания, предлагающая обширную линейку котлов разной мощности. Аппараты отличаются невысокой стоимостью и надежностью. Недостатки – дорогой фирменный теплоноситель и ступенчатая система регулировки мощности.
2. ЭОУ – бренд украинского производителя «Энергосберегающие отопительные установки». Компания выпускает оборудование с мощностью от 1 до 36 кВт. Заявленный срок службы изделий составляет 30 лет. Недостатки котлов – высокие цены, частые проблемы с автоматикой.
3. “Котерм” – российская компания, занимающаяся выпуском электрооборудования. Производит приборы, отличающиеся быстрым нагревом рабочей жидкости, качественной сборкой и компактными размерами. Типичные недостатки – ограниченный функционал автоматики, необходимость заливки в систему отопления собственного теплоносителя “Котерм Эко”.
4. Beril – латвийская фирма, продукция которой выделяется надежностью и расширенной функциональностью. Система автоматики оснащена несколькими режимами работы, поградусной регулировкой мощности, защитой от перегрева. Предусмотрено подключение GSM-модуля и внешних датчиков температуры. Главный недостаток – высокая стоимость.
5. Buderus – немецкий бренд, выпускающий широкий спектр газового оборудования. Аппараты выделяются надежностью и длительным сроком службы. Среди электродных моделей встречаются двух- и трехфазные агрегаты. Главный недостаток – цена, которая выше, чем у российских приборов.

Самые популярные и востребованные модели электродных котлов

Наибольшим спросом у потребителей пользуются следующие агрегаты:

1. “Очаг Галан” – теплогенератор мощностью 6 кВт, предназначенный для отопления частных домов и дач. Модель предусматривает однофазное подключение к электросети. Рекомендованный объем теплоносителя в системе – до 70 л. Аппарат отличается невысокой ценой, небольшим весом и компактными размерами.
2. “Гейзер 15 Галан” – нагревательный агрегат электродного типа для напольного монтажа мощностью 15 кВт. Устройство справится с отоплением помещения площадью до 150 кв. м. Электрокотел предназначен для подсоединения к трехфазной сети. “Гейзер 15” оснащается механическим управлением. Предусмотрена возможность подключения внешнего блока контроля. Аппарат удобен в монтаже и имеет небольшие размеры.
3. Buderus Logamax E213-10 – электрический теплогенератор знаменитой немецкой компании мощностью 9,9 кВт. Отличается надежностью и удобством в эксплуатации. Модель предназначена для настенного монтажа. Базовая комплектация включает в себя циркуляционный насос и расширительный бак емкостью 7 л. КПД установки составляет 99%. Внешний корпус выполнен из нержавеющей стали и снабжен теплоизоляцией. Устройство чувствительно к перепадам напряжения, поэтому рекомендуется использовать стабилизатор.
4. “РусНИТ 208 М” – аппарат российского производителя из г. Рязани. Предназначен для отопления жилых и бытовых помещений площадью до 80 кв.м. Мощность установки составляет 8 кВт. Корпус изготавливается из нержавеющей стали. Предусмотрено подключение внешнего насоса для обеспечения надежной циркуляции теплоносителя. Регулировка мощности – трехступенчатая. Имеется защита от перегрева воды в отопительном контуре. Недостаток – сложность монтажа и подключения агрегата к коммуникациям.
5. “Protherm Скат 24KR 13” – прибор чешской компании мощностью 24 кВт. Поставляется с расширительным 7-литровым баком, циркуляционным насосом и 4 нагревательными элементами. Аппарат можно подключать к внешнему бойлеру для подготовки горячей воды и работы системы «теплый пол». Управление электронное, с 4 ступенями мощности. Для контроля и настройки параметров используется ЖК-дисплей. Прибор снабжен функцией «мягкого старта», системой отключения при перегреве теплоносителя.

Электродные котлы могут стать доступным решением для создания надежного отопления дома. Для обеспечения длительного срока работы установок следует соблюдать условия эксплуатации и вовремя проводить текущее обслуживание.

Электродный котел своими руками: изготовление и монтаж

Содержание

• 1 Особенности конструкции
• 2 Принцип работы
• 3 Плюсы и минусы
• 4 Материалы
• 5 Изготовление
• 6 Настройка работы котла

Электродный котёл можно изготовить самостоятельно.

Особенности конструкции

Наиболее простой катодный котел включает в себя:

1. Корпус, сделанный из трубы, которая может иметь диаметр 50-200 мм.
2. Две футорки или 1 футорка и заглушка. Они закреплены на резьбе, нарезанной на обоих концах трубы.
3. Электрод. Фиксируется в одной из футорок. Он зафиксирован на материале, который не способен проводить электрический ток. Этот электрод находится внутри трубы. Один его конец подключен к контакту, который выходит наружу через футорку.
4. Два патрубка. Через один вода поступает в отопительную сеть, через другой она возвращается из системы, которая может включать котел индукционного типа.
5. Нулевой контакт, прикрепленный к корпусу.
6. Заземляющий контакт.

Электродный котел подключен к электросети следующим образом:

1. К контакту электрода подсоединен фазный провод.
2. К двум контактам, размещенным на трубе, подключены нейтральный и заземляющий кабели.

Принцип работы

1. В котел подается вода с определенной концентрацией солей.
2. Электрический ток движется к электроду.
3. На электроде возникает положительный заряд, а на корпусе отрицательный. Поэтому ионы, которые являются заряженными частицами солей, начинают двигаться к корпусу. Поскольку частота тока в электросети равна 50 Гц, то направление движения этих частиц меняется 50 раз в секунду.
4. Наличие заряженных частиц соли в воде приводит к уменьшению ее сопротивления электрическому току и увеличению силы тока. Сила тока растет настолько, что вода не успевает проводить через себя ток и начинает нагреваться. Уровень нагрева зависит от того, насколько большая концентрация солей в воде, и какой является сила тока.

Плюсы и минусы

Электродные котлы имеют такие плюсы:

1. Простая конструкционная схема.
2. Малые размеры.
3. Легкость установки.
4. Пожаробезопасность.
5. Бесшумность работы.
6. Небольшая цена комплектующих.
7. Малый расход материалов для самостоятельного изготовления.
8. Возможность подключения к одно- и трехфазной электросети.

Минусы ионных котлов:

1. Чтобы включить устройство, нужно подать большой электрический ток. Для этого следует применять магнитный пускатель или аналогичные ему приборы.
2. Нужно использовать теплоноситель с правильной концентрацией солей. Если она будет слишком малой, сила тока будет недостаточной, и нагрев будет слабым.
3. Если электрический отопительный котел создаётся своими руками, нужно потратить немало времени для определения правильной концентрации солей.
4. Кроме воды другие теплоносители использовать нельзя. Сама вода должна иметь надлежащее состояние. Желательно использовать техническую жидкость без наличия каких-либо примесей металла.
5. Большой расход электрической энергии.

Материалы

Чтобы изготовить электродный котел, нужно подготовить такие материалы:

1. Железную бесшовную трубу. Диаметр 57 мм. Длина 30 см.
2. Термостойкую краску.
3. Грунтовку.
4. Трубу с диаметром 32 мм.
5. Металлические заглушки или футорки. 2 шт. Их альтернативой может быть металлический лист. Его придется приваривать, а не закручивать как заглушки.
6. Электрод. Диаметр 25 мм.
7. Клеммы, которые имеют резьбу М6. 2 шт.
8. Паронитовые или резиновые прокладки. 2 шт.
9. Фторопластовую втулку или стеклотекстолит.

Изготовление

Электродные котлы отопления изготавливают в такой последовательности:

1. Рисуют схему или чертеж электрического котла. Ее можно сделать в двух вариантах. Первый вариант схемы предусматривает полностью заглушенные концы трубы-корпуса и размещенные возле них боковые патрубки для подачи воды в отопительную сеть и возврата теплоносителя из радиаторов отопления. Второй вариант схемы предусматривает размещение одного патрубка на противоположном от электрода конце корпуса. Другой патрубок размещают возле главного элемента котла электродного типа.
2. Отрезают от трубы для патрубков две недлинные части.
3. На одном из концов каждого патрубка делают две выборки со сферической формой. Для этого нужно взять болгарку и вырезать выборки.
4. В трубе с диаметром 57 мм вырезают два отверстия для патрубков. Они должны находиться  возле противоположных концов трубы одного диаметра.
5. На патрубках и трубе нарезают резьбу. На первых она должна быть внешней. Ее делают на необработанных концах. На корпусе резьба должна быть внутренней, ее делают на обоих концах трубы. Для нарезки резьбы нужно иметь необходимый инструмент и метчики.
6. Вытачивают или находят заглушки с нужным диаметром. То же самое делают с фторопластовой втулкой.
7. Приваривают к корпусу патрубки.
8. Приваривают клеммы для подключения нулевого и заземляющего проводов.
9. Фиксируют в футорке фторопластовую втулку и электрод.
10. На заглушку и футорку надевают прокладки и вкручивают элементы в трубу.
11. Очищают изделие от пыли и ржавчины, обезжиривают, грунтуют и наносят слой термостойкой краски. Последняя должна выдерживать температуру 120 °С.
12. Проверяют электродные котлы на герметичность. Для этого наливают внутрь воду, смазывают швы мыльной пеной, подключают компрессор и поднимают давление до 3 бар. Если со сварочного шва не идут пузырьки, все работы выполнены хорошо. Если же пузырьки появились, то нужно заваривать дырочки. Таким же образом проверяют и самодельный индукционный котел, имеющий малый расход электричества.

В схему электрического котла следует включить термодатчик (устанавливается на патрубке подачи воды) и терморегулятор. Эти элементы являются стандартными для всех типов котлов, включая трехфазные устройства индукционного типа.

Настройка работы котла

Она заключается в подборе правильной концентрации солей. В качестве солей будет использоваться обычная сода.

Порядок действий таков:

1. Подключают амперметр к проводам питания.
2. Включают в электросеть подсоединенное к системе отопления устройство.
3. Добавляют в систему раствор соды. Доля соды в растворе должна составлять 10%. Этот раствор заливают в открытый расширительный бачок.
4. Ожидают некоторое время. После смотрят на амперметр. Сила тока должна составлять 18 А. Мощность должна быть равной 4 кВт/ч. Число на приборе будет меньше 18.
5. Доливают раствор в систему отопления. Расход должен быть небольшим.
6. Снова ждут и смотрят на амперметр. Если он показал 16-17 А, то доливку следует прекратить. Если сила тока меньше, то процедуру повторяют. Ее выполняют до тех пор, пока аппарат не покажет 16-17 А. После доливку прекращают, поскольку в противном случае будет слишком большая концентрация, и электродный котел вскипятит воду. Из-за этого вырастет давление, и в лучшем случае произойдет выброс пара. В худшем могут лопнуть пластиковые трубы, если из них создавалась отопительная сеть.

Преимущества и недостатки электрических котлов разных типов

На что нужно обращать внимание при выборе типа электронагревателя для автономного отопления и горячего водоснабжения?

Каждый, кто сталкивался с множественным выбором, прекрасно знает, как непросто даются решения, особенно если цена их высока. Конечно, задачи, стоящие перед специалистом-энергетиком, может быть, и не такие ответственные, как перед авиадиспетчером, и от выбора типа нагревателя жизни людей непосредственно не зависят, но, осознавая это, принимать решение становится отнюдь не проще. Сегодня мы постараемся помочь разобраться, в чем же заключаются принципиальные отличия между наиболее широко распространенными типами электронагревателей. Причем постараемся сделать это в иллюстрациях. Надеемся, этот материал поможет, во всяком случае, упорядочить те моменты, которые нужно принять во внимание при выборе оборудования.

Нагреватель нагревателю рознь

Мы сознательно сузим охват типов нагревателей, так как редко когда встает задача сравнить, например, газовый и электрический котел. Топливо, по большому счету (а вернее, его доступность и цена), являются определяющими при выборе типа котла. Если рядом проходит нитка газопровода и есть условия для подключения, то редко кто будет рассматривать другие варианты. Если, конечно, вопросы эксплуатации не внесут критические изменения. Котельная «на краю» угольного бассейна тоже едва ли имеет альтернативы. До тех пор, пока вопросы экологической безопасности или автоматизации и обслуживания не внесут коррективы.

Так сложилось, что в нашей стране электронагреватели принято относить к бытовому сегменту. Жители больших городов, да и сельские жители, уже привыкли к бойлеру в ванне или на кухне. Многие выбирают электрический котел в качестве основной или резервной системы для отопления частного дома. Электрическая энергия, в пересчете на тепловую, обычно получается дороже, чем при сжигании газа, дров или угля. Но если говорить об удобстве, то электронагрев оказывается вне конкуренции. Ведь что может быть удобнее включения одной кнопкой и управления при помощи одной ручки? Вот и пробираются электронагреватели в наши дома. Однако на этом они не собираются останавливаться. Более того, у электронагрева в нашей стране (что уж говорить про «не наши» страны!), оказывается, очень богатая история. Промышленные электронагреватели (электрокотлы и электроводонагреватели) относительно большой мощности чрезвычайно распространены. Во многих обстоятельствах у них и вовсе нет альтернатив. Впрочем, не будем отвлекаться. Скажем так: там, где есть условия и целесообразность применения электронагревателей, обычно выбор делается в пользу одного из следующих типов электронагревательного оборудования: электродный, ТЭНовый или индукционный электрический котел.

Хорошо подкованный в теме читатель может спросить: а как же инфракрасные нагреватели?! А мы этот тип пока исключим из рассмотрения, поскольку инфракрасные установки не применяются в системах отопления с жидким теплоносителем и таким образом, к котельному оборудованию не имеют никакого отношения и выступают, если так можно выразиться, в другой весовой категории.

ТЭН. Просто ТЭН. Трубчатый электронагреватель.

Трубчатые электронагреватели исторически являются первыми приборами, приспособленными к преобразованию электрической энергии в тепловую. ТЭН был изобретен в США, о чем свидетельствует патент 1859 года. С тех пор этот вид электронагревательного прибора является самым распространенным, главным образом, по причине относительной простоты конструкции. Надо отметить, что принципиально в конструкции этого устройства практически ничего не поменялось с момента изобретения:

ТЭН состоит из тонкостенной (0,8 — 1,2 мм) металлической трубки (корпуса), внутри которой находится спираль из проволоки большого удельного электрического сопротивления. За счет этого сопротивления спираль и накаляется. Материалом трубки может быть углеродистая сталь, если температура поверхности ТЭНа в рабочем режиме не превышает 450 °С, и нержавеющая сталь при более высоких температурах или при работе ТЭНа в агрессивных средах. На металл может накладываться химическое или электрохимическое покрытие — лужение, никелирование, фторопласт.

Спираль чаще всего делают из хромоникелевого сплава (чаще можно встретить другое его название – «нихром») или феррохромового сплава. Концы спирали соединены с контактным стержнем, наружная часть которого подключается к питающей электросети. Спираль изолируется от корпуса наполнителем, имеющим высокие электроизоляционные свойства и хорошо проводящим теплоту. В качестве наполнителя, чаще всего, применяют периклаз (оксид магния) или кварцевый песок. После заполнения наполнителя трубку ТЭНа опрессовывают. Под большим давлением кристаллы периклаза спаиваются, фиксируя спираль по оси трубки ТЭНа. Опрессованный ТЭН может быть изогнут для придания необходимой формы. Контактные стержни ТЭНа изолируют от трубки изолятором, торцы герметизируют влагозащищенным кремнийорганическим лаком.

Единичная мощность ТЭНового элемента варьируется от десятков ватт до десятков киловатт. Еще больше разброс в размерах, а уж по форме нагревательного элемента разнообразие ТЭНов и вовсе не имеет себе равных – прямые, спиральные, дугообразные и вообще почти любой формы, которая взбредет заказчику или производителю в голову.

Как известно, чем проще система, тем меньше вероятность выхода из строя. Несмотря на свою кажущуюся простоту, в конструкции ТЭНа не так уж мало элементов, которые служат недобрую службу, а именно: раскаляющаяся спираль, температура которой может достигать 1000 °С; засыпка-наполнитель, от равномерности которой напрямую зависит долговечность ТЭНа; наличие герметизирующих слоев и уплотнений, от которых зависит не только работоспособность ТЭНа, но и его пожарная и электрическая безопасность – именно в таких местах возможны так называемые «пробои» и замыкания. Но и без пробоев напряжение все равно практически всегда передается на корпус, несмотря на наполнитель, поэтому электрокотлы на ТЭНах в обязательном порядке требуют тщательного заземления.

Рассмотрим подробнее плюсы и минусы ТЭНов как таковых (без свойств электронагревателей, которые их содержат – нас интересует принцип нагрева как таковой): 

Преимущества

недостатки

Универсальность: могут напрямую нагревать почти любые среды. Компактность и способность «закачивать» относительно большую мощность на единицу площади (высокая удельная поверхностная мощность) Относительная дешевизна. Общедоступность. В том числе – доступность сменных деталей. Простота управления и, как следствие, недорогая автоматизация нагревателя. Простота монтажа при замене. Широчайшая гамма форм, размеров и мощностей. Удовлетворительный срок службы – качественный ТЭН может проработать до 10 тыс. часов. Если требуется небольшая мощность нагрева (в пределах 1-4 кВт) альтернативы ТЭНу по стоимости и удобству почти не существует. КПД близкий к 100% при полноценном съеме тепла с ТЭНа (требуется циркуляционный насос). Однако идеальным съем тепла будет только у нового ТЭНа. Отложение накипи сильно портит картину.

Относительная низкая электробезопасность: необходимо заземлять. В плане безопасности приходится полагаться только на автоматику: высокая температура поверхности ТЭНа может привести к аварии. Возможность «пробоев», т.е. замыкания спирали под напряжением на корпус. Даже если изделие заземлено и обеспечивается электрозащита, «пробой» приводит к быстрому выходу ТЭНа из строя. Из-за высокой удельной поверхностной мощности происходит активное отложение накипи и, как следствие, – снижение теплопередачи, КПД и усиленный износ ТЭНов. Несмотря на простоту монтажа, нужна достаточно высокая квалификация: при замене можно повредить уплотнения, вследствие чего ТЭН почти сразу придет в негодность. Есть и другие нюансы. В мощных промышленных электрокотлах, в которых установлено несколько ТЭНов, все перечисленные проблемы умножаются на количество ТЭНов в установке. Это приводит к росту эксплуатационных расходов: ТЭНы нужно проверять, вышедшие из строя – менять, а котел прочищать. Появляются довольно длительные профилактические и аварийные перерывы в работе систем, что иногда бывает недопустимо. Если требуется большая мощность электронагрева (свыше 100 кВт) недостатки ТЭНов начинают преобладать над преимуществами вследствие роста эксплуатационных и временных издержек.

Электродный котел: детище ВМФ 

Как мы видим, ТЭН – это очень хорошее и важное изобретение человечества. Современному человеку без них уже не прожить. Но инженерную мысль остановить невозможно, поэтому изобретением ТЭНа дело не ограничилось.

Сейчас сложно доподлинно установить, правда это или красивая легенда, но производители электродных котлов утверждают, что изначально разрабатывались они для использования на подводных лодках. В принципе, это правдоподобное утверждение, поскольку многие изобретения человечества шагнули в нашу жизнь из военных КБ. Электродные котлы, на первый взгляд, кажутся вообще идеальными водонагревателями: собственно, вода в них греет, можно сказать, саму себя. Вот как это происходит:

Электродный электрический котел представляет собой стальную трубу с подающим и отводящими патрубками. Внутри этой трубы размещаются электроды. Если нагреватель однофазный (в электрокотлах мощностью от 2 до 6 кВт) то электрод один, если трехфазный (в котлах мощностью от 9 до 50 кВт), то три. В основу работы электродного котла положен принцип ионизации воды под действием электрического тока (поэтому иногда такие котлы еще красиво называют «ионными»). Как известно, если поместить в воду положительно заряженный электрод (анод) и отрицательно заряженный электрод (катод), то ионы начинают метаться от одного к другому, а поскольку находятся эти ионы в среде, оказывающей сопротивление (вода), то происходит разогрев этой среды. При подключении электрода к сети переменного тока, имеющей частоту 50 Гц, электрод меняет свою полярность 50 раз в секунду, т.е. он 25 раз «побудет» катодом и столько же раз – анодом. Если бы такой смены не происходило, электродный котел, помимо тепла, вырабатывал бы еще чистый водород и кислород, поскольку в нем происходила бы реакция электролиза. Впрочем, электролиз все равно может иметь место при определенных условиях, хотя и не в таких масштабах, как при подключении постоянного тока.

Пожалуй, главной особенностью электродного котла является то, что для обеспечения необходимых параметров нагрева теплоноситель должен быть подготовлен – обычная сетевая вода не подойдет. А если система будет, к примеру, заправлена дистиллированной водой, то вообще никакого нагрева не произойдет. Поэтому теплоноситель для электродного котла должен специально подготавливаться при помощи добавления специальных добавок (солей). По своей сути теплоноситель должен быть превращен в электролит. Так что электродный котел может функционировать только в строго замкнутых системах теплоснабжения с возможно минимальными потерями теплоносителя. Помимо этого, требуется обеспечение особых мер электрозащиты, ведь теплоноситель является токопроводящей средой. Несмотря на заверения производителей электродных котлов, что их продукт – самый эффективный электрический котел, с этим можно убедительно спорить, ведь у электродов довольно ограниченный срок службы, а необходимость подготавливать теплоноситель отнюдь не снижает величину эксплуатационных издержек.

Итак, подведем итоги по электродным котлам:

Преимущества

недостатки

Простота конструкции. Высокая скорость нагрева. Компактные размеры. КПД близкий к 100% (в том смысле, что почти вся потребляемая электроэнергия переводится в тепло. Другое дело, что для получения необходимой тепловой мощности нужно следить за соляным составом теплоносителя и состоянием электродов). Нет риска аварий, связанным со снижением уровня теплоносителя ниже нормы. Если теплоноситель уйдет из системы – процесс нагрева просто остановится. Не страшны перепады в электросети. Простота автоматизации и управления.

Требуются особые меры электрозащиты. При пробое изоляции риск поражения электрическим током выше, чем в ТЭНовых котлах. Требуется подготовка теплоносителя и последующий контроль его солевого состава, т.к. электропроводность теплоносителя меняется в процессе эксплуатации, т.е. требуется постоянное и квалифицированное обслуживание. Специальные требования ко всем элементам отопительной системы (т.к. электролит – агрессивная среда). Либо ставить промежуточный теплообменник. Образование накипи на электродах. В отличие от ТЭНов, накипь не наносит вреда электродам, однако резко падает мощность нагрева. Нагрузочные характеристики снижаются уже после 60-80 часов работы котла. Быстрый износ электродов (иногда – до нескольких раз за сезон) и необходимость регулярной замены. При снижении удельного сопротивления теплоносителя возможно выделение водорода и кислорода, которые представляют собой взрывоопасную смесь (гремучий газ). В штатных условиях выделения не критичны, однако сам факт отрицать нельзя. Желательна установка котла в новую, специально подготовленную, отопительную систему. Врезка в существующую – нежелательна.

Индукционный электрокотел: новое или подзабытое старое?

►См. Индукционные нагреватели в нашем каталоге

Считается, что электронагреватель или электрокотел индукционного типа – это совсем свежая разработка, потому что активное распространение на рынке этот вид котлов получил только в конце XX века.

А между тем, предпосылки к появлению этого оборудования были заложены практически одновременно с изобретением ТЭНа! Впрочем, с ТЭНом, и даже с принципом нагрева сопротивлением, индукционный нагреватель не имеет ничего общего. Ничего – от слова абсолютно. Гораздо больше общих «генов» у индукционного нагревателя с… трансформатором!

Впервые явление электромагнитной индукции, то есть возникновение электрического тока под воздействием магнитного поля, обнаружил Майкл Фарадей. Однако между обнаружением этого явления и появлением первого трансформатора прошло не одно десятилетие. Сегодня же современная энергосистема не может существовать без трансформаторов в принципе.

Трансформатор – это электромагнитное устройство для преобразования переменного тока одного напряжения в переменный ток другого напряжения (без изменения частоты). Такой трансформатор состоит из двух и более катушек проволоки, намотанных на ферромагнитный сердечник. Обмотка, на которую подается напряжение, которое требует преобразования, называется первичной обмоткой, а обмотка, которая преобразует магнитную энергию от первой катушки – вторичной обмоткой. Трансформаторы различают по числу фаз, числу обмоток, способу охлаждения. В основном используются силовые трансформаторы, предназначенные для повышения или понижения напряжения в электрических цепях.

Несмотря на то, что трансформаторы в процессе своей работы выделяют тепловую энергию, они не применяются напрямую как нагревательные устройства – все-таки, их прямое назначение в другом. Однако именно это явление, а именно нагрев, возможно, и подтолкнуло пытливые умы инженеров на создание нагревателя трансформатороного типа, КПД которого по тепловой энергии приближается к 100%.

Вообще, сделать индукционный котел можно даже своими руками – ТЭН сделать и то сложнее. Однако если говорить о промышленном индукционном котле с высокой установленной мощностью, тогда, конечно, речи о самоделках быть не может. Да и есть у технологии производства индукционных нагревателей одна особенность, которая ему пока не позволила получить в мире широкое распространение – а именно, при всей простоте конструкции, сложно сделать устройство, которое бы обеспечивало достаточно высокий КПД и коэффициент мощности. Рассмотрим схему:

Для начала разберемся, что же такое «индукционный электронагреватель». Как и трансформатор, индукционный нагреватель состоит из магнитопровода (сердечника), выполненного из трансформаторной стали, вокруг сердечника помещается катушка, которая выполняет роль первичной обмотки, т.е. на нее и подается напряжение. А вот вторичной обмоткой служит не другая катушка, как это было бы в трансформаторе, а полый теплообменник, внутрь которого подается и нагревается теплоноситель. Откуда же берется тепло? Тепло выделяется в теплообменнике под воздействием магнитного поля, которое возникает в первичной обмотке. Таким образом, нагревается сам металл, из которого сделан теплообменник.

Надо особенно подчеркнуть, что индукционный водонагреватель работает НЕ как СВЧ-печь, то есть нагрева непосредственно самого теплоносителя здесь не происходит – частота тока не та. Да это и не нужно – преобразователи частоты – приборы капризные и дорогие, а влияние СВЧ на жизненно важные органы еще до конца не изучено, так что лучше остановится на токах промышленной частоты (50 Гц) этого более чем достаточно, чтобы нагреть металл до разумной температуры и от него передать тепло теплоносителю.

Как любой другой электромагнитный прибор, индукционный нагреватель имеет такую характеристику как коэффициент мощности (обозначается как cosφ). И если говорить о конструкции нагревателя, то это значение является очень важным. Этот коэффициент показывает, какая часть электромагнитного поля участвует в процессе нагрева, а какая – теряется. Так вот, вплоть до конца XX века, не была создана конструкция, которая бы могла продемонстрировать достаточно высокий коэффициент мощности, и вследствие этого, успешно конкурировать с ТЭНовыми или электродными котлами. Однако благодаря научным разработкам группы ученых одного из ведущих технических вузов страны, удалось создать конструкцию индукционного нагревателя, обладающего практически такой же энергоэффективностью, как у ТЭНового, однако почти по всем другим параметрам его превосходящий.

Несмотря на кажущуюся сложность конструкции, на самом деле, она довольно проста: в ней фактически отсутствуют какие-то детали и элементы, которые можно было бы назвать «слабым звеном». Здесь только металл, трубы и провода. Единственное, что хоть как-то ограничивает срок службы такого оборудования (если не считать электронику в системе управления) – это изолятор провода в первичной катушке. Предприятия, которые выпускают сейчас индукционные нагреватели в промышленных масштабах, эту задачу решили при помощи технологий, которые применяются на атомных и гидроэлектростанциях – благо технологии сейчас стали общедоступны. Трансформаторы служат десятилетиями, и у индукционного нагревателя – его генетического собрата – есть все шансы установить новые рекорды долговечности.

Преимущества

недостатки

Самый высокий класс электробезопасности, обеспечивающийся конструктивно: греющий контур просто не может замкнуться на питающую обмотку, а магнитным полем «долбануть» не может в принципе. Напряжение прикосновения – всего 2В! Пожарная безопасность, которая также обеспечивается конструктивно. В отличие от ТЭНов, в индукционном нагревателе нет местных перегревов. Теплоноситель нагревается равномерно и теплосъем происходит по очень развитой поверхности, благодаря чему перепад температур теплоносителя с теплообменником не превышает 20-30 °С. Длительные сроки службы. По заявлению производителя – более 100 000 часов (более 30 сезонов). Это правдоподобно, поскольку срок службы ограничен только изоляцией обмоток, а она весьма долговечна. Универсальность: может нагревать практически любой жидкий теплоноситель – воду, антифриз, масла. Химический состав не имеет значения. Естественное омагничивание воды, незначительные температуры нагреваемого металла и легкая вибрация (незаметная человеку) служат отличной защитой от накипи. Отложения практически не образуются. Практически не требует контроля и профилактики, особенно при наличии автоматической системы управления. Работает по принципу «включил и забыл».

Высокая материалоемкость и, как следствие, более высокие затраты покупателя на приобретение. Относительно большие массо-габаритные показатели. Выше перечисленные недостатки делают малопривлекательным производство и приобретение установок мощностью менее 10 кВт. Относительно плохая ремонтопригодность теплообменника (впрочем, ремонт и не потребуется при правильной эксплуатации).

Индукционный электрокотел, таким образом, представляет собой очень серьезную альтернативу ТЭНовым и, тем более, электродным котлам – достаточно визуально оценить соотношение преимуществ и недостатков. Так что можно с уверенностью сказать, что данный тип электронагревателей по праву отвоевывает себе все более емкий сегмент рынка.

Поддержание ресурсов с помощью безэмиссионных электрических котлов

В нашей стране и в мире много писалось и обсуждалось о балансировании наших ограниченных ресурсов, изменении климата и необходимости найти надлежащий баланс для удовлетворения потребностей нашего уровня жизни, экономики и окружающая среда. Это сложная задача, но благородная, и электрические котлы играют важную роль в достижении всех трех этих целей.

Электрические котлы

Во-первых, следует отметить, что электрические котлы имеют много преимуществ, включая отсутствие требований к вентиляции дымовых газов, отсутствие хранения топлива, ограниченное количество трубопроводов, низкий уровень выбросов, экономичную установку, они бесшумны и требуют минимального обслуживания.

Хотя электрические котлы могут использовать электроэнергию, вырабатываемую генераторами, работающими на ископаемом топливе, часть электроэнергии может поступать из безуглеродных источников, таких как ветер, солнечная энергия, атомная энергия и выработка отработанного тепла. Это может обеспечить сокращение вашего углеродного следа, положительно влияя на экологические проблемы, упомянутые ранее. Кроме того, электрические котлы имеют КПД почти 100%, если электроэнергия подается и используется для производства пара и горячей воды.

Коммерческие/промышленные электрические котлы бывают двух типов, Погружной элемент (также известный как тип сопротивления) и электрод ; вместе охватывает диапазон размеров от примерно 10 кВт до более 100 МВт, при этом погружной тип варьируется примерно от 10 до 3400 кВт, а электродный тип охватывает большие мощности, начиная примерно с 1 МВт и достигая более 100 МВт.

Для сравнения, киловатт (кВт) равен 1000 ваттам, а мегаватт (МВт) равен 1 000 000 ваттам. Также помните, что ватт равен 3,412 БТЕ/ч. Таким образом, один (1) кВт равен 3 412 БТЕ/ч, а в одной (1) лошадиной силе котла содержится 33 472 БТЕ/ч. Мощность котла также равна 34,5 фунтам пара при температуре 212 градусов. F температура питательной воды. Таким образом, эти котлы могут быть построены как водогрейные котлы или для паровых котлов низкого или высокого давления.

Большинство производителей изготавливают их так, чтобы они доставлялись на объект в виде полных комплектов, готовых к соответствующим соединениям, включая все элементы управления, изоляцию и кожух, прикрепленный к смонтированному на салазках сосуду высокого давления.

Решения без выбросов

Компания Cleaver-Brooks считается одним из ведущих производителей с полной линейкой решений для электрических котлов, и мы в Energy Control являемся ее уполномоченным представителем на протяжении десятилетий. Представляя Северный Огайо, мы являемся поставщиком комплексных решений для систем котлов и горелок, предоставляя оборудование, услуги и запасные части.

Итак, давайте взглянем на линейку парогенераторов и водогрейных котлов Cleaver-Brooks Electric, начиная с типа Emersion.

Погружные паровые и водогрейные котлы

Электрический котел модели CR

Эти погружные электрические котлы Cleaver-Brooks предназначены для небольших установок с паром и горячей водой, и все они включают цилиндрический сосуд высокого давления, который может быть ориентирован вертикально или горизонтально, содержащие элементы погружения. Верхняя часть камеры свободна от воды, образуя паровое пространство в случае паровых котлов, и полностью затоплена в случае водогрейных котлов.

В зависимости от расчетного давления котел будет сконструирован в соответствии с разделом IV (пар низкого давления и горячей воды) или разделом I (пар высокого давления) Кодекса ASME. Эти комплекты также будут отмечены сертификатом UL для повышения безопасности, они будут установлены на цельной стальной раме и будут покрыты предварительно отформованным секционным стальным окрашенным кожухом. Сосуд под давлением также будет иметь смотровые люки и люки для осмотра и обслуживания.

Органы управления обычно включают отсечку высокого давления с ручным сбросом, первичную отсечку низкого давления с управлением насосом, смотровой манометр, вспомогательное оборудование. Отсечка при низком уровне воды, MR, запорные и обратные клапаны питательной воды, продувочные клапаны и предохранительные клапаны.

Электрически нагрузка системы регулируется либо переключателями включения/выключения, либо автоматическим электронным пропорциональным (модулирующим) управлением; постановка соответствующих погружных элементов на основе колебаний давления.

Все электрические компоненты размещены на панели управления, включая контакторы, трансформаторы, ступенчатые переключатели, предохранители, клеммную колодку и световые индикаторы.

Модели погружных электрокотлов C-B

Модель CR Вертикальный паровой котел с диапазоном мощности 12-563 кВт и производительностью до 1969#/час с расчетным давлением 15, 150, 200 и 250 фунтов на квадратный дюйм. Напряжение до 600В.

Модель HSB Электрический котел

Модель S Вертикальный паровой котел мощностью 12-2250 кВт и мощностью до 7875#HR с расчетным давлением 15,150,200 и 250 фунтов на кв.дюйм. Напряжение до 600В.

Модель HSB Горизонтальный паровой котел с диапазоном мощности 1560–3375 кВт и производительностью до 11 813 #/час с расчетным давлением 15 150 200 и 250 фунтов на кв. Напряжение до 600В.

Модель WB Вертикальный водогрейный котел мощностью от 12 до 3360 кВт и мощностью до 11,5 млн БТЕ/ч с расчетным давлением 160, 200 и 250 фунтов на квадратный дюйм. Обратите внимание, что котлы 200-250# изготовлены в соответствии с требованиями раздела I ASME (высокое давление). Напряжение до 600В.

Электродный тип 

Как и погружной, электродный паровой котел состоит из сосуда высокого давления, изготовленного по стандарту ASME и установленного на опорном основании.

Электродный котел

Установка также содержит центральную колонку, из которой вода (проводник, похожий на проволоку) под давлением подается через сопла к нейтральному и нескольким электродам переменного тока с противоположной фазой, которые окружают центральную колонку. Затем пар генерируется из резистивного потока тока через эту воду.

В комплект также входят встроенный насос и регулирующая втулка, которая перемещается вверх и вниз по колонне в зависимости от нагрузки и связанной с этим потребности в паре; больше расход воды, больше пара, меньше расход воды, меньше пара. Резервуар высокого давления изолирован и закрыт съемным металлическим кожухом.

В этих котлах предусмотрены люки для визуальной и ручной регулировки формы потока в соответствии с требованиями нагрузки. Они также будут включать в себя резервный электронагреватель, установленный в баке для поддержания давления во время простоя, и дозирующий регулятор питательной воды, который работает на основе сигнала от регулятора уровня, установленного на котле, в сочетании с твердотельным регулятором давления. контроль.

Системный комплект, скорее всего, будет включать блок контроля проводимости и охладитель проб для обеспечения надлежащего химического состава воды; предотвращение образования накипи на электродах, что снижает или, возможно, предотвращает передачу тепла воде.

Эти контроллеры проводимости включают отдельно настраиваемые верхние и нижние уставки. При срабатывании «высокой» уставки начинается автоматический выпуск воздуха из котла (поверхностная продувка), и, как правило, горит индикатор, указывающий на то, что происходит удаление воздуха. Низкая проводимость замыкает контакт ПЛК и может использоваться для подачи сигнала на запуск насоса подачи химикатов.

Все элементы управления, переключатели, клеммные колодки и т. д. размещены на удобной предварительно смонтированной панели управления с индикаторными лампами.

Также обычно комплект охладителя проб поставляется вместе с соединениями в сосуде высокого давления для отбора проб котловой воды.

Типичная комплектация котла для этих комплектов включает: манометры, водяной столб и мерное стекло, продувочные клапаны, предохранительный(е) клапан(ы) и клапан регулирования обратного давления, используемый для дросселирования или закрытия, когда давление пара в котле падает ниже рабочего давления . Это защищает котел от внезапного падения давления в системе.

Технические характеристики электрода C-B

Это очень быстро реагирующий на нагрузку вертикальный высоковольтный струйный насос с расчетным давлением в диапазоне 100–450 фунтов на кв. Применяемая мощность находится в диапазоне 4,16-25 кВ.

Мы знаем, что в качестве инженера-специалиста, подрядчика по проектированию/строительству или конечного пользователя у вас есть несколько вариантов выбора при оценке и выборе котла, наиболее подходящего для вашего применения. Мы надеемся, что при оценке вы уделите большое внимание экологическим и производственным преимуществам электрических котлов.

Energy Control может оценить вашу котельную, чтобы убедиться, что ваше приложение идеально подходит для электрических котлов без выбросов, свяжитесь с нами.

Промышленное нагревательное оборудование с постоянным сопротивлением и электродами

425.1 Область применения

В этой статье рассматривается стационарное промышленное технологическое нагревательное оборудование с использованием технологии электрического сопротивления или электродного нагрева. Для целей настоящей статьи к отопительному оборудованию относятся котлы, электродные котлы, канальные нагреватели, ленточные нагреватели, погружные нагреватели, нагреватели технологического воздуха или другое стационарное электрическое оборудование, используемое для промышленного технологического нагрева. Действие настоящей статьи не распространяется на отопление и кондиционирование воздуха в помещениях для персонала, подпадающих под действие статьи 424, стационарное нагревательное оборудование для трубопроводов и сосудов, подпадающее под действие статьи 427, оборудование для индукционного и диэлектрического нагрева, подпадающее под действие статьи 665, промышленные печи с карбидом кремния, молибденом или графитовые технологические нагревательные элементы, а также электрическое сопротивление или технология электродного нагрева, подпадающие под действие 424. 90.

425.2 Другие статьи

425.4 Цепитвления

(a) Требования к ветви Рабочее пространство

Рабочее пространство вокруг электрических шкафов для стационарного промышленного нагревательного оборудования, которое требует осмотра, регулировки, обслуживания или технического обслуживания, когда оно находится под напряжением, должно быть доступным, а рабочее пространство для персонала должно соответствовать 110.26 и 110.34, в зависимости от рабочего напряжения до земля.

Исключение: по специальному разрешению, только на промышленных предприятиях, где условия технического обслуживания и надзора гарантируют, что установку будут обслуживать только квалифицированные лица, допускается рабочее пространство меньше, чем требуется в 110.26 или 110.34.

(C) Над уровнем земли, полом или рабочей площадкой

Если ограждение расположено над уровнем земли, полом или рабочей площадкой, должны применяться все следующие условия:

1. Доступ к ограждению должен быть обеспечен.
2. Ширина рабочего пространства должна равняться ширине корпуса или не менее 762 мм (30 дюймов), в зависимости от того, что больше.
3. Глубина рабочего пространства должна соответствовать 110.26(A) или 110.34 в зависимости от напряжения относительно земли.
4. Все двери или навесные панели должны открываться не менее чем на 90 градусов.

425.10 Специальное разрешение

Стационарное промышленное нагревательное оборудование и системы, устанавливаемые способами, не предусмотренными настоящей статьей, допускается только при наличии специального разрешения.

425.11 Провода питания

Стационарное промышленное нагревательное оборудование, требующее наличия проводов питания с изоляцией более 60°C, должно иметь четкую и постоянную маркировку. Эта маркировка должна быть хорошо видна после установки и должна располагаться рядом с коробкой полевого подключения.

425.12 Места

(A) Подверженные физическому повреждению

Если стационарное промышленное нагревательное оборудование подвергается физическому повреждению, оно должно быть защищено утвержденным способом.

(B) Влажные или влажные помещения

Стационарное промышленное нагревательное оборудование, установленное во влажных или влажных местах, должно быть внесено в список для таких мест и должно быть сконструировано и установлено таким образом, чтобы вода или другие жидкости не могли проникать или накапливаться в проводных секциях или на них, электрические компоненты или воздуховоды.

Информационное примечание: См. 110.11 для оборудования, подвергающегося воздействию разрушающих агентов.

425.13 Расстояние от горючих материалов

Стационарное промышленное нагревательное оборудование должно быть установлено таким образом, чтобы обеспечить необходимое расстояние между оборудованием и соседним горючим материалом, если только оно не указано для установки в непосредственном контакте с горючим материалом.

425.14 Инфракрасная лампа Промышленное нагревательное оборудование

В промышленных условиях допускается эксплуатация ламповых патронов инфракрасного промышленного нагревательного оборудования в цепях с напряжением более 150 вольт относительно земли при условии, что номинальное напряжение патронов не ниже напряжения цепи Напряжение.

Каждая секция, панель или полоса, несущая несколько патронов для инфракрасных ламп, включая клеммную проводку такой секции, панели или полосы, должна рассматриваться как инфракрасное промышленное нагревательное оборудование. Клеммная соединительная колодка каждой сборки должна рассматриваться как отдельная розетка.

425.19 Средства отключения

Должны быть предусмотрены средства для одновременного отключения нагревателя, контроллера(ов) двигателя и дополнительных устройств защиты от перегрузки по току всего стационарного промышленного нагревательного оборудования от всех незаземленных проводников. Если нагревательное оборудование питается более чем от одного источника, фидера или ответвления, средства отключения должны быть сгруппированы и обозначены как имеющие несколько средств отключения. Каждое средство отключения должно одновременно отключать все незаземленные проводники, которыми оно управляет. Отключающие средства, указанные в 425.19.(А) и (В) должны иметь номинальный ток не менее 125 % от общей нагрузки двигателей и нагревателей и должны иметь возможность блокировки в открытом положении в соответствии с 110. 25.

(A) Нагревательное оборудование с дополнительной защитой от перегрузки по току

Средства отключения для стационарного промышленного нагревательного оборудования с дополнительной защитой от перегрузки по току должны находиться в пределах видимости от дополнительного устройства (устройств) защиты от перегрузки по току на стороне питания этих устройств, если плавкие предохранители , и, кроме того, должны соответствовать либо 425.19(А)(1) или (А)(2).

(1) Нагреватель без двигателя мощностью более ¹ / ₈ Мощность в л.с. Защита от перегрузки по току

(1) Без двигателя или с двигателем Не более ¹ / ₈ Мощность в л.с.

(2) Более ¹ / ₈ Мощность в л.с. рейтинг выше ¹ / ₈ л.с. средства отключения должны быть расположены в пределах видимости от контроллера мотора или должны находиться вне поля зрения контроллера мотора и должны иметь возможность блокировки в разомкнутом положении в соответствии с 110. 25.

(C) Выключатель (выключатели) в качестве средства отключения

425.21 Выключатель и автоматический выключатель для индикации

425.22

(A) Устройства ответвления цепи

(B) Резистивные нагревательные элементы

стационарное промышленное технологическое нагревательное оборудование должно быть защищено от тока не более 60 ампер. В оборудовании, рассчитанном на ток более 48 ампер и использующем такие элементы, нагревательные элементы должны быть разделены, и каждая разделенная нагрузка не должна превышать 48 ампер.

Нагревательные элементы резистивного типа в стационарном промышленном нагревательном оборудовании разрешается разделять на цепи, не превышающие 120 ампер, и защищать не более 150 ампер, если выполняется одно из следующих условий: в пределах технологической поверхности нагрева.

Элементы полностью помещены в оболочку, идентифицированную как подходящую для этого использования.

Элементы находятся внутри штампованного сосуда, сертифицированного по стандарту ASME.

Если разделенная нагрузка составляет менее 48 ампер, номинал дополнительного устройства защиты от перегрузки по току должен соответствовать 425.4(B). Котел, в котором используются погружные нагревательные элементы резистивного типа, содержащиеся в штампованном сосуде, соответствующем стандарту ASME, должен соответствовать требованиям 425.72(A).

(C) Устройства защиты от перегрузки по току

Дополнительные устройства защиты от перегрузки по току для разделенных нагрузок, указанных в 425.22(B), должны быть (1) установлены на заводе внутри или на корпусе нагревателя или поставляться для использования с нагревателем как отдельное устройство. сборка производителем отопителя; (2) доступным, но не требуется, чтобы он был легкодоступным; и (3) подходит для защиты параллельных цепей.

Информационное примечание № 1: См. 240.10. Если для обеспечения этой защиты от перегрузки по току используются плавкие предохранители, допускается использование одного средства отключения для нескольких разделенных нагрузок.

Информационное примечание № 2: Для дополнительной защиты от перегрузки по току см. 240.10.

Информационная записка № 3: средства отключения патронных предохранителей в цепях любого напряжения см. 240.40.

(D) Поставка дополнительных устройств защиты от перегрузки по току

Проводники, питающие дополнительные устройства максимальной токовой защиты, считаются проводниками ответвленной цепи.

Если нагреватели имеют номинальную мощность 50 кВт или более, допускается, чтобы проводники, питающие дополнительные устройства защиты от перегрузки по току, указанные в 425.22(C), имели размер не менее 100 % паспортной мощности нагревателя при условии, что все выполнены следующие условия:

1. На нагревателе указано минимальное сечение проводника.
2. Размер проводников не меньше указанного минимального размера.
3. Терморегулирующее устройство управляет циклической работой оборудования.

(E) Проводники для разделенных нагрузок

Проводники с полевой проводкой между нагревателем и дополнительными устройствами защиты от перегрузки по току для стационарного промышленного нагревательного оборудования должны быть рассчитаны не менее чем на 125 процентов обслуживаемой нагрузки. Дополнительные устройства защиты от перегрузки по току, указанные в 425.22(С), должны защищать эти проводники в соответствии с 240.4. Если нагреватели имеют номинальную мощность 50 кВт и более, допустимая нагрузка проводников полевой проводки между нагревателем и дополнительными устройствами защиты от перегрузки по току должна составлять не менее 100 % нагрузки их соответствующих разделенных цепей при условии соблюдения всех следующих условий: условия выполнены:

1. На нагревателе указано минимальное сечение проводника.
2. Размер проводников не меньше указанного минимального размера.
3. Устройство, активируемое температурой, управляет циклической работой оборудования.

425.28 Заводская табличка

(A) Требуется маркировка

Стационарное промышленное нагревательное оборудование должно быть снабжено заводской табличкой с указанием производителя и номиналом в вольтах и ​​ваттах или в вольтах и ​​амперах.

Стационарное промышленное нагревательное оборудование, предназначенное для использования только на переменном токе, только на постоянном токе или на том и другом, должно иметь соответствующую маркировку. Маркировка оборудования, состоящего из двигателей свыше ¹ / ₈ л.с. и другие нагрузки должны указывать мощность двигателя в вольтах, амперах и частоте, а также тепловую нагрузку в вольтах и ​​ваттах или в вольтах и ​​амперах.

(B) Расположение

Эта заводская табличка должна быть расположена таким образом, чтобы она была постоянной и была видимой или доступной после установки.

425.29 Маркировка нагревательных элементов

Все нагревательные элементы, заменяемые в полевых условиях и являющиеся частью промышленного технологического нагревательного оборудования, должны иметь четкую маркировку с номиналами в вольтах и ​​ваттах или в вольтах и ​​амперах.

425.45 Скрытое стационарное промышленное отопительное оборудование. Осмотр

425.57 Общие положения

Часть V должна применяться к любому нагревателю, установленному в воздушном потоке системы с принудительной подачей воздуха, в которой блок подачи воздуха не является составной частью оборудования.

425.58 Идентификация

Нагреватели, установленные в воздуховоде, должны быть идентифицированы как пригодные для установки.

425.59 Воздушный поток

Должны быть предусмотрены средства для обеспечения равномерного воздушного потока на поверхности нагревателя в соответствии с инструкциями изготовителя.

Информационное примечание. В некоторых нагревателях, установленных в пределах 1,2 м (4 фута) от выпускного отверстия воздухораспределительного устройства, колен, отражательных пластин или других препятствий в воздуховоде, используются поворотные лопасти, прижимные пластины или другие устройства на входной стороне воздуховода. канальный обогреватель, чтобы обеспечить равномерное распределение воздуха по поверхности обогревателя.

425.60 Повышенная температура на входе

Канальные нагреватели, предназначенные для использования с повышенной температурой на входе, должны быть идентифицированы как пригодные для использования при повышенных температурах.

425.63 Блокировка контура вентилятора

Должны быть предусмотрены средства, обеспечивающие подачу питания на контур вентилятора, если он имеется, при включении любого контура нагревателя. Однако допускается регулируемая по времени или температуре задержка включения двигателя вентилятора.

425.64 Предельные регуляторы

Каждый канальный нагреватель должен быть снабжен встроенным автоматическим регулятором ограничения температуры или контроллерами для отключения цепи или цепей. Кроме того, в каждом канальном нагревателе должен быть предусмотрен встроенный независимый дополнительный блок управления или контроллеры, который отключает достаточное количество проводников, чтобы прервать протекание тока через нагревательный элемент. Это устройство должно иметь возможность ручного сброса или замены.

425.65 Расположение средств отключения

425.70 Область применения

Положения части VI настоящей статьи применяются к котлам, в которых используются нагревательные элементы сопротивления. Котлы электродного типа не следует рассматривать как использующие нагревательные элементы резистивного типа. См. Часть VII этой статьи.

425.71 Идентификация

Котлы сопротивления должны быть идентифицированы как пригодные для установки.

425.72 Защита от перегрузки по току

(A) Бойлер с погружными нагревательными элементами резистивного типа в штампованном сосуде, сертифицированном по стандарту ASME

Котел, в котором используются погружные нагревательные элементы резистивного типа, содержащиеся в штампованном сосуде, соответствующем стандарту ASME, должен иметь защиту нагревательных элементов не более 150 ампер. Такой котел мощностью более 120 ампер должен иметь нагревательные элементы, разделенные на нагрузки, не превышающие 120 ампер. Если разделенная нагрузка составляет менее 120 ампер, номинал устройства защиты от перегрузки по току должен соответствовать 425.4(В).

типы, преимущества и недостатки, установка

Главная / Электрические котлы

Назад к

Опубликовано: 31.05.2019

Время считывания: 4 минуты

0

917

Компактный электрод позволяет дистанционно регулировать электрический котел и обеспечивает тепло в помещении температура. Небольшие размеры позволяют установить его в существующей системе отопления.

• 1 Принцип работы электродного котла
• 2 Принцип работы
• 3 Можно ли сэкономить с помощью электродного котла
• 4 Обзор лучших моделей электродных котлов

Принцип работы электродных котлов

При описании преимуществ электродных котлов основной упор делается на отсутствие посредников при передаче энергии из электрической сети к охлаждающей жидкости. Основным аргументом, на который делается ставка маркетинговой стратегии продвижения электродных водонагревателей, является непосредственный нагрев жидкости под действием электрического тока, происходящий из-за ее высокого удельного сопротивления.
При использовании данного типа оборудования исключается влияние на теплоотдачу накипи, образующейся на поверхности традиционных ТЭНов. Несомненным преимуществом также считается малая инерционность системы: теплоноситель начинает нагреваться сразу после подачи напряжения на электроды, в то время как при использовании резистивных нагревателей требуется некоторое время для нагрева самой катушки и ее диэлектрической изоляции.

Устройство электродного котла: 1 — клеммы для подключения к сети; 2 — герметик и изоляция электродов; 3 — подача охлажденного теплоносителя; 4 — блок электродов; 5 — охлаждающая жидкость; 6 — барабан котла; 7 — теплоизоляционный слой; 8 — выход нагретого теплоносителя

Однако не все так радужно. В первую очередь сомнительно, что весь теплоноситель находится под воздействием опасно высокой разности потенциалов. В частности, при обрыве нуля все металлические детали системы отопления становятся смертельными для человека, также возможны поломки при неправильном заземлении нейтрали.

Следует отметить тот факт, что не все жидкости имеют достаточно высокое удельное сопротивление для преобразования всей подаваемой мощности в электроэнергию. Определенная часть токовой нагрузки не встречает сопротивления и поэтому свободно стекает в землю. На этом фоне заявления о том, что электродные котлы имеют КПД выше 100%, вызывают снисходительную улыбку у людей, хорошо знакомых с технической частью вопроса.

Требования к теплоносителю

Помимо естественных потерь при нагреве жидкости, электродные котлы обладают еще одним неприятным свойством. В процессе пропускания электрического тока через воду наблюдается явление электролиза – разделение молекулы Н3О на газообразные составляющие. Это, кроме всего прочего, еще больше снижает энергоэффективность котла, ведь в этом случае электроэнергия расходуется не на обогрев, а на электролиз. Однако самым очевидным следствием этого эффекта является образование газовых пробок в трубах и радиаторах.

По этим причинам теплоноситель для систем отопления на электродных котлах следует выбирать с особой тщательностью. Для снижения электропроводности теплоносителя (повышения удельного сопротивления) следует нормировать содержание растворенных ионов в используемой жидкости. В основном используется дистиллированная вода, к которой подмешивается электролит в рекомендованной производителем пропорции, опять же, заводского производства.

Ситуация усложняется, если в качестве теплоносителя необходимо использовать незамерзающую жидкость. В этом случае система должна быть заполнена специальным антифризом, который нельзя разбавлять водой. При значительном водоизмещении заправка системы может влететь в копеечку, но при этом не учитывается вопрос долговечности охлаждающей жидкости. При наличии в системе металлических деталей концентрация ионов в жидкости со временем увеличивается, а эффективных способов регенерации теплоносителя для электродных котлов еще не придумали. Но периодически хотя бы часть теплоносителя придется сливать, ведь каждый котел требует очистки электродов от налета, а саму систему нужно промывать.

Теплоноситель

Электродные котлы чувствительны к составу теплоносителя. В соответствии с требованиями производителей следует использовать только дистиллированную воду, в которую добавляют поваренную соль, примерно 80-100 грамм на каждые 100 литров. Сложность заключается в том, что конечная плотность и электропроводность раствора должны быть в строгом соответствии с требованиями производителя. Проверить точное количество соли невозможно, и она может давать разные результаты в зависимости от ее состава.
Окончательное приготовление раствора осуществляется на месте, руководствуясь фактическими значениями тока в электронном котле. В инструкции к прибору приводится таблица необходимых значений в зависимости от мощности котла, объема теплоносителя и т. д. Добавляя дистиллированную воду или соль, сопротивление теплоносителя доводят до идеала.

В качестве антифриза используются только составы, предоставленные производителем котла. При их использовании меняется и доля соли в растворе.

Обязательное условие перед использованием электронного котла в существующей системе отопления параллельно с другим котлом. Вся система промывается, очищается от накипи и солевых отложений, которые впоследствии могут изменить проводимость теплоносителя.

Последствия электролиза и воздействия постоянного тока

Расщепление воды на кислород и водород приводит к образованию воздушных пробок, препятствующих нормальной циркуляции жидкости. Однако это далеко не главный негативный эффект. В частности, при реальном опыте эксплуатации были обнаружены проявления электрохимической коррозии алюминиевых радиаторов.

При наличии в системе отопления чугунных батарей снижаются исходные качества теплоносителя, в основном за счет вымывания примесей из открытых пор литых секций. Из-за этого желающим использовать электродные котлы в таких условиях ничего не остается, как заменить радиаторы или тщательно промыть всю систему.

Сам факт того, что теплоноситель в системе находится под напряжением, обязывает тщательно заземлять каждый металлический элемент системы. Если к стальной трубе еще можно применить хомут с достаточно низким сопротивлением, то качественное заземление чугунного радиатора, соединенного системой пластиковых труб, представляется весьма сложной задачей. Пока можно сделать вывод, что любая система отопления, в которой используется электродный котел, требует строго индивидуального подхода.

Достоинства и недостатки

Несмотря на то, что такие котлы появились относительно недавно, информации по их использованию достаточно. Помимо простоты конструкции, ионные котлы имеют и другие преимущества:

• КПД достигает рекордных 99%, другие системы имеют более низкий коэффициент из-за особенностей их устройства;
• Экономичнее других отопительных приборов на 15–20 % при той же мощности;
• Не зависит от перепадов напряжения, прогреется даже при сильном перепаде, но с меньшей эффективностью;
• Не боятся протекания жидкости; при включении «всухую» перегрева не произойдет из-за невозможности процесса нагрева без электролита;
• Бесшумная работа;
• Компактные размеры устройства.

К сожалению, у ионных котлов есть и недостатки:

• Система отопления склонна к накоплению статического электричества и поражению электрическим током, поэтому требуется качественное заземление;
• Охлаждающая жидкость должна иметь определенные значения сопротивления, обычная водопроводная вода не подходит;
• Необходимость установки электронного блока управления и датчиков температуры для контроля постоянной температуры;
• Потребление электроэнергии и себестоимость 1 ккал выше, чем у твердотопливных или газовых котлов;
• Вам понадобятся специальные радиаторы отопления.

Выдающиеся мифы об эффективности

При изучении рекламных материалов электродных котлов складывается впечатление, что потребителей считают глухими невеждами. Якобы «ионные» котлы берут тепло буквально из ниоткуда, выдавая тепловую энергию в количестве 120-150% от подаваемой электрической мощности. При этом законы физики и, в частности, теплотехники всячески игнорируются.

Утверждения о том, что электродный котел способен мифически приумножать заложенную в него энергию, абсолютно беспочвенны. К счастью, сегодня это направление в рекламных кампаниях пошло на спад, но его первоначальное развитие можно объяснить активным распространением теплового оборудования, работающего за счет тепловых насосов с положительным коэффициентом КПД.

Даже заявления о том, что 100% электроэнергии преобразуется в тепло, являются откровенным обманом. Потерь при формировании все равно не избежать, даже при нагреве теплоносителя за счет собственного электрического сопротивления, т. к. не менее 2-3% будет затрачиваться на нагрев питающей проводки, столько же уйдет в систему заземления из-за снижения в энергии носителей заряда из-за недостаточной химической чистоты жидкости в системе или из-за образования налета на электродах. Вывод: электродные котлы способны демонстрировать близкий к 100% коэффициент преобразования только в условиях демонстрационного стенда, которые, как известно, далеки от реальных.

Преимущества электродного нагревательного оборудования

Отопительные котлы «Галан» имеют несомненные преимущества по сравнению с другими видами котельного оборудования:

• высокий КПД (до 98%) получается за счет прямого преобразования электроэнергии в тепло непосредственно в охлаждающая жидкость;
• экономия электроэнергии до 40% за счет применения автоматики и регулирования теплового режима;
• простой монтаж обеспечивает малые габариты устройств и удобное подключение патрубков;
• возможность интеграции в существующие системы отопления исключает необходимость повторной прокладки труб;
• допустимость параллельного подключения котлов позволяет многократно увеличить мощность системы отопления;
• Реальность установки резервного котла исключает резкое прекращение нагрева теплоносителя.

Целесообразность использования

При всех своих недостатках электродные котлы не просто имеют право на жизнь, они занимают свою нишу, где решают определенный круг задач. В основном их использование сводится к обогреву небольших площадей, где особенно важен циклический режим работы. Благодаря малой инерционности системы отопления на электродных котлах моментально включаются в работу, а значит, отопление можно осуществлять в строго определенный промежуток времени.

Кроме того, нельзя не упомянуть о небольших габаритах электродных котлов. Представляют собой, по сути, небольшую фляжку, легко вписывающуюся в компактную техническую нишу. Если вам нужно отапливать небольшое помещение и нет возможности оборудовать отдельную котельную, такой вид котлов придется как нельзя кстати.

Однако следует помнить, что рассматриваемый класс оборудования лучше всего работает в системах закрытого типа с небольшим рабочим объемом. Электродные котлы можно использовать как в сочетании с системами теплого пола, так и при отоплении радиаторами. Однако, повторимся, необходимо правильно подготовить теплоноситель и использовать передовые электронные схемы терморегулирования.

Схема подключения электродного котла: 1 — шаровой кран; 2 — фильтр; 3 — циркуляционный насос; 4 — сливной клапан; 5 — электродный котел; 6 — охранная группа; 7 — расширительный бачок; 8 — радиаторы отопления; 9 — трехходовой клапан с сервоприводом; 10 — циркуляционный насос; 11 — контур теплого пола; 12 — блок управления теплым полом; 13 — электродный блок управления котлом; 14 — цифровой термостат; 15 — контактор; 16 — автомат защиты

Обслуживание системы отопления на электродных котлах

В процессе эксплуатации электродные котлы особых проблем не доставляют. Они компактны, бесшумны и требуют минимального количества защитных устройств в электрических и гидравлических трубопроводах. Тем не менее периодический досмотр и техническое обслуживание такого оборудования все равно придется проводить.

Электроды котла обычно требуют внимания. Утверждения об отсутствии образования накипи небезосновательны, но в результате электролиза как минимум на одном из электродов образуется твердая корка нерастворимого налета. Не реже одного раза в год его необходимо подвергать механической очистке. Кроме того, следует следить за плотностью и химическим составом теплоносителя: для разных систем методы определения его пригодности могут отличаться.

Не забывайте об электробезопасности. Заземление системы отопления должно быть качественным, не реже одного раза в два года необходимо проверять рабочие параметры цепи основных заземляющих проводников и сопротивления внешних соединительных элементов. Без должного внимания в этом вопросе электродные котлы превращаются в потенциально опасные для жизни устройства.

rmnt.ru

Электрические котлы | Cochrane Engineering

Электрические котлы идеально подходят для отраслей, где требуется стабильный и надежный пар, который может легко поддерживать давление, обеспечивая при этом высокую степень безопасности. Мы рады предложить два типа электрических котлов: меньший погружной нагревательный котел и модельный ряд высоковольтных котлов. Нажмите на ссылки ниже, чтобы найти больше.

Котел с погружным элементом Высоковольтные электродные котлы

Котлы с погружным нагревателем

Наш ассортимент котлов с погружным нагревателем использует элементы для производства пара. Мы предлагаем две серии, M40, которые представляют собой очень маленькие парогенераторы с максимальной производительностью 60 кг/ч насыщенного пара при максимальном давлении 6 бар (600 кПа).

Мы предлагаем парогенераторы большей мощности в линейке ES. Эти котлы имеют максимальную мощность …. при максимальном давлении …

Все наши котлы изготовлены в соответствии с последними нормами проектирования и изолированы для повышения эффективности.

Мы также можем проектировать сосуды, устойчивые к агрессивным средам. Мы можем разработать любой дизайн в соответствии с вашими требованиями.

Для получения дополнительной информации свяжитесь с нами, и мы будем рады помочь.

Высоковольтный электродный котел

Cochrane Engineering производит широкий ассортимент высоковольтных электродных котлов 11 кВ исключительно для группы EB Steam в Южной Африке, которая предлагает уникальный продукт аутсорсинга пара. На сегодняшний день у EB Steam успешно работает более 25 объектов в Ква-Зулу-Натал, Западный Кейп, Восточный Кейп и Гаутенг, некоторые из которых обеспечивают высокое качество и надежность пара более десяти лет.

Свяжитесь с EB Steam для получения дополнительной информации о наших электродных котлах.

ПРЕИМУЩЕСТВА :
Электродные котлы используются для производства горячей воды или пара с помощью электроэнергии, при этом ток проходит непосредственно через нагреваемую воду.
Этот тип установки обеспечивает лучшую защиту окружающей среды, чем альтернативное отопление с использованием ископаемого топлива, которое связано с проблемами загрязнения.

Электродные котлы могут использовать дешевую избыточную энергию из электросети, что делает их выгодным вложением. Обычно весьма убедительные результаты получаются при расчете их рентабельности. На диаграмме показан срок окупаемости инвестиций в электродные котлы разной мощности, исходя из разницы в цене между электроэнергией и эквивалентным объемом мазута.

ВЫСОКОВОЛЬТНЫЕ КОТЛЫ

Наши электродные котлы могут поставляться для напряжения до 15 кВ и мощности от 10 МВт до 50 МВт, и имеют нейтральную точку с высоким сопротивлением. Электроды фиксируются, а мощность изменяется путем повышения или понижения уровня воды. Очень быстрое регулирование выхода пара достигается за счет использования системы, основанной на внутреннем резервуаре для воды и циркуляционном насосе. Это решение также обеспечивает чрезвычайно широкий диапазон регулирования: примерно от двух процентов полной нагрузки до 100 процентов в течение 3–10 минут. Это позволяет котлу точно поддерживать давление пара в самых разных условиях нагрузки.

НОРМ

Аппаратура управления
Электродные котлы оснащены контроллерами для обеспечения автоматической работы. В стандартную комплектацию входят следующие контуры управления:

Регулирование давления котла (производительность котла – производство пара)
Регулирование питательной воды
Регулирование переполнения
Регулирование проводимости воды (автоматическое управление продувкой)
Регулирование максимальной мощности котла.
Соображения, связанные с водой
Вода всегда содержит определенное количество веществ в растворе, причем объем растворенных солей определяет ее проводимость. Чем чище вода, тем ниже проводимость.
Питательная вода котла содержит соли и другие вещества, а выходящий пар ничего не уносит с собой, так что проводимость воды будет продолжать расти. Поэтому, чтобы поддерживать эту проводимость ниже установленного предела, часть котловой воды необходимо сдувать и заменять свежей питательной водой. Размер этих потерь на продувку будет зависеть от проводимости питательной воды по отношению к проводимости, с которой может работать котел. В результате важно получить как можно более чистую питательную воду, например, возвращая максимальное количество конденсата.

Если возвращается мало конденсата, как правило, необходимо пропустить воду через установку деминерализации или обратного осмоса для получения питательной воды с низкой электропроводностью. Это, в свою очередь, означает небольшие потери при продувке и повышенную эффективность.

Таким образом, стоимость деминерализационной установки может быть возмещена относительно быстро. Полностью деминерализованная вода также сводит к минимуму износ электродов за счет удаления разрушающих веществ и, таким образом, снижает требования к техническому обслуживанию.

Электрические характеристики
Все наши электродные котлы имеют нейтральную точку с высоким сопротивлением. Это означает, что активная вода и электродная система находятся в сосуде, поддерживаемом внутри котла на изоляторах и выступающем в качестве нейтральной точки трехфазной системы.

Электрооборудование
На приведенной выше схеме показано принципиальное устройство электрооборудования высоковольтного котла. Установка обычно поставляется в двух стальных шкафах, один для блока высокого напряжения, а другой с приборами и контроллерами; это включает в себя блок SCADA, который может быть объединен в сеть с диспетчерскими пунктами клиента.

Высоковольтное оборудование может быть установлено в котельной, на некотором удалении или как неотъемлемая часть сотовой системы в трансформаторном помещении.
Однако шкаф управления стоит близко к котлу, чтобы обеспечить полный контроль над всеми приборами во время таких операций, как запуск.
Большие котлы должны быть оснащены двумя трехэлектродными комплектами, которые могут иметь отдельные автоматические выключатели или соединяться вместе с одним автоматическим выключателем.

Ток в каждом электроде контролируется, чтобы следить за износом электрода.

Нормативы
Нет различий между электрическими и жидкотопливными котлами в отношении требований к материалам, производительности и т. д. или к обслуживающему персоналу.

Сегодня практически все котлы оборудованы для работы в автономном режиме в течение периода до 16 и более часов, что требует определенного количества дополнительных средств автоматизации и безопасности. Последний проверяется и проверяется на функциональные характеристики на регулярной основе.

Комплект поставки
Комплект поставки адаптирован к конкретным требованиям пользователя, но обычно включает:

• электродный котел

  с необходимой арматурой;

• циркуляционный насос

• шкаф управления с необходимой аппаратурой

• рабочее и регулирующее оборудование

• Шкаф высокого напряжения

  с автоматическим выключателем и измерительными трансформаторами.

Данное оборудование поступает либо от нас самих, либо от поставщиков, представленных компанией, а за шеф-монтаж и ввод в эксплуатацию отвечает наш собственный персонал. Полный пакет этого типа обеспечивает хорошее качество, надежный сервис и быструю доставку запасных частей.

Обычно мы также берем на себя поставку трубопроводов, питательных насосов, водоочистных сооружений и вспомогательного оборудования.

Опыт
Уже несколько лет мы строим и поставляем электродные котлы в регионе, что дает нам опыт в этой области. Компания также обычно отвечает за установку, и котел полностью протестирован и готов к эксплуатации. Проводится обучение персонала котельной.

Широкий ассортимент запасных частей всегда доступен для удовлетворения любых потребностей в обслуживании.

[PDF] Анализ технологии электродных котлов подготовлен для New China Laundry. Шведская торговая компания

1 Анализ технологии электродных котлов подготовлен для New China Laundry и Swedish Trading Company Electric Boiler Techno. ..

Анализ технологии электродных котлов подготовлен для New China Laundry и

Swedish Trading Company

«Технология электрических котлов»

Схема презентации • Обзор Elpanneteknik – Обзор компании и ее возможности – Эталонные установки электродных котлов Котлы ZETA Принципы работы струйных/распылительных котлов Сравнение котлов Precision и CB/ACME Оценка технологий электродных котлов всех четырех поставщиков

• Предложение Elpanneteknik по котлам для группы NCL – Предлагаемые технические характеристики паровых котлов – Предлагаемая схема установки паровых котлов и электродные котлы. Компания Elpanneteknik была основана более 15 лет назад и является поставщиком многочисленных электрических резистивных/электродных котлов для многих компаний из списка Fortune 50. Основатели Elpanneteknik, Лейф и Ларс Кринг, являются экспертами в области высоковольтных электродных котлов, каждый из которых имеет более чем 25-летний опыт проектирования, установки и обслуживания электродных котлов по всей Европе. Штаб-квартира Elpanneteknik по проектированию и продажам находится в Нюкопинге, Швеция, в 100 км (1 час) к югу от Стокгольма.

Линия продуктов Мы предлагаем только два типа электрических котлов: •

Электродные котлы – Напряжение питания: 6 – 14 кВ – Выходная мощность: от 6 до 60 МВт

•

Электрокотлы сопротивления – Напряжение питания: 380 – 690 В – Выходная мощность: до 6 МВт

Электрические сопротивления и электродные котлы: • Эффективность ~99% с нулевым уровнем выбросов • Чрезвычайно надежны с небольшим количеством движущихся частей • Очень низкий уровень шума во время работы • Возможность использования в выключенном состоянии -пиковые тарифы на электроэнергию

Подробная информация о компании • Система качества — Компания соответствует требованиям сертификации ISO 9001 — Проверено и одобрено Alstom и Siemens

• Присутствие по всему миру — Продажи в Европе, Китае и США — Завод в Швеции соответствует требованиям кода PED для европейских клиентов — Китай -Завод соответствует требованиям ASME / China Pressure Code для азиатских клиентов

Обслуживаемые отрасли Наши электрические котлы были установлены в различных отраслях промышленности, включая: • Атомные электростанции • Горнодобывающая промышленность • Морская промышленность

• Производство • Общепромышленное использование • Общее отопление

Финская атомная электростанция Олкилуото 3 В 2006 году компания Elpanneteknik была выбрана для поставки вспомогательной паровой электростанции на финскую АЭС Олкилуото 3. В то время как французская Areva является основным подрядчиком для ядерного реактора, электродная котельная Elpanneteknik является частью машинного зала, которым управляет Siemens. Реактор 3-го поколения мощностью 1600 МВт – самый большой в мире. В начале 2001 года Framatome и Siemens объединили свой ядерный бизнес и образовали Framatome ANP, при этом доля AREVA в новой компании составила 66%, а доля Siemens — 34%.

Технические характеристики вспомогательного парового котла Elpanneteknik • • •

Максимальная мощность: 2 x 15 МВт Напряжение питания: 10 кВ Паропроизводительность: 46 000 кг/ч

• •

Оп. давление: 12 бар раб. температура: 192°C

Olkiluoto 3 Доп. Паровые котлы • Компания «Сименс» поручила Elpanneteknik разработать, изготовить и установить комплексную паровую установку собственных нужд атомной электростанции, которая включает следующие основные элементы: – – – –

Двухэлектродные паровые котлы Резервуар питательной воды с деаэратором Дозировочное оборудование, промывочное оборудование Резервуар, глушители, насосы, трубы, сервисные платформы, электромонтаж…

• Вспомогательные паровые котлы для АЭС применяются при пуске и ремонте реакторов для получения сальникового пара и обогрева. • Электродные котлы Elpanneteknik были выбраны за высокое качество и чистоту пара, высокую стабильность во время работы, высокую надежность, быстрое время запуска, устойчивость к дуговому разряду и низкие требования к техническому обслуживанию.

Olkiluoto 3 Защитная решетка компоновки установки

Глушитель

Насосы питательной воды

Циркуляционный насос

Резервуар питательной воды с деаэратором

Сепаратор продувки

Электродный котел

Электродный котел в AstraZeneca • Электродный паровой котел в AstraZeneca: – – – – –

Установленная мощность: 1 x 25 МВт Напряжение питания: 11 кВ Расчетная температура: 240°C Расчетное давление: 32 бар пара производительность: 38 000 кг/ч

«АстраЗенека» — одна из крупнейших фармацевтических компаний в мире.

Шкаф управления AstraZeneca

ПЛК: Siemens S7-400

ЧМИ: Beijer Electronics (Mitsubishi) Сенсорный экран

HMI Touch-Screen Pictures

Другие котельные установки • Мы поставили более 100 МВт элементных (резистивных) котлов по всей Европе: – Размеры элементных котлов до 6 МВт – Расчетное давление от 6 до 50 бар[изб. ] – 5 МПа / 87 – 725 PSI) – Установлены на электростанциях, заводах, зданиях, кораблях…

Volvo

Boliden Mineral Alstom Marine

Неполный список клиентов

«Технология электрических котлов»

Технология электродных котлов

Котлы с погружным электродом

Электрические соединения Электроды (3-6) Изолированный внутренний сосуд (нейтральная точка) Клапан контроля уровня во внутреннем резервуаре (не показан)

Распределительные трубы из ПТФЭ (3-6) Входная труба распределителя питательной воды

Выход пара

Керамические изоляторы Трубка уровнемера из ПТФЭ Продувочная трубка из ПТФЭ

Внешний сосуд

Резервный нагреватель

Основные компоненты — погружение •

Сосуд высокого давления и внутренний сосуд – –

•

Электроды и керамические изоляторы –

–

•

Электроды и система циркуляции воды спроектированы и оптимизированы для минимизации износа и устранения дугового разряда. Ожидаемый срок службы электродов составляет более 10 лет. Когда необходимо произвести замену, необходимо заменить только электродные стержни. Электродная пластина и болты прослужат гораздо дольше. Цельные керамические изоляторы специально разработаны для защиты от утечки электричества и воды и, как ожидается, прослужат более 5 лет.

Циркуляционный насос и резервный нагреватель – –

•

Сосуд под давлением котла (внешний сосуд) имеет номинальное давление и зарегистрирован ASME. Внутренний сосуд, представляющий собой нейтральную точку, электрически изолирован от внешнего сосуда и земли. Эта конструкция ограничивает ток на землю в случае возникновения дисбаланса между фазами.

Циркуляционный насос перекачивает воду из внешнего сосуда во внутренний, а уровень во внутреннем сосуде определяет выходную мощность котла. Во внешнем корпусе имеется погружной нагреватель низкого напряжения для поддержания давления пара и температуры воды в котле в режиме ожидания для быстрого пуска и предотвращения истощения материала при множественных операциях включения/выключения, например, в режиме ожидания. при так называемом «непиковом» режиме работы.

Автоматическая продувка и дозирование химикатов – –

Автоматическая система продувки ограничивает проводимость котловой воды. Потери при продувке можно восстановить с помощью нашего сепаратора продувки со встроенной системой рекуперации тепла. Дозировочное оборудование поддерживает надлежащий химический состав, регулируя проводимость и pH.

Электроды и изоляторы

Диаграмма потока воды/пара Керамический изолятор

Керамический изолятор выхода пара

Для предохранительных клапанов

управляющий клапан

Внутренний сосуд

Керамический изолятор

Электродные стержни

Привод управления уровня продувки

Рециркуляция и контроль уровня управления Управлением. Эксплуатация – Иммерсионная подача питательной воды •

Деминерализованная и деаэрированная вода перекачивается из бака питательной воды во внешний резервуар для поддержания постоянного общего объема воды.

Циркуляция воды • •

Циркуляционный насос перекачивает воду из внешнего сосуда во внутренний сосуд. Для резервирования установлены два насоса. Если работающий насос выходит из строя, автоматически запускается другой насос. Уровень воды в электрически изолированном внутреннем сосуде регулируется количеством закачиваемой воды и регулирующим клапаном внутреннего сосуда, который позволяет воде стекать во внешний сосуд.

Мощность и паропроизводительность •

Мощность и паропроизводительность определяются уровнем воды во внутреннем сосуде, контактирующем с электродами, и электропроводностью воды. Мощность можно регулировать от 0% до 100%.

Продувка •

Автоматическая поверхностная продувка поддерживает соответствующую проводимость котловой воды, и мы ожидаем, что потеря эффективности при использовании устройства регенерации продувки составит менее 0,1%.

Котлы с погружными электродами Elpanneteknik •

•

Высокая электрическая стабильность – электродные котлы Elpanneteknik не имеют проблем с пенообразованием и дуговым разрядом благодаря конструкции, требованиям к деминерализованной подпиточной воде и строгому контролю электропроводности котловой воды. . – Электродные котлы Elpanneteknik имеют электрически изолированную нейтральную точку (внутренний сосуд) с высоким сопротивлением к земле (сводя к минимуму ток заземления около 10 ампер), что позволяет нашим котлам напрямую подключаться к общей электрической сети без использования специального заземленного трансформатора. Высокое качество и чистота пара – котлы Elpanneteknik спроектированы с учетом качества пара, с большим паровым пространством и поверхностью котловой воды (аналогично жаротрубным котлам) и низкой скоростью пара, что сводит к минимуму образование капель воды. – Качество и чистота нашего пара достаточно высоки для работы турбин на атомных электростанциях, а качество пара может достигать более 99,9%. – Благодаря нашему строгому контролю качества котловой воды мы можем гарантировать высокую чистоту пара с низким содержанием солей в паре (что в противном случае может вызвать коррозию, образование покрытий и другие проблемы в подключенном оборудовании)

Котлы с погружными электродами Elpanneteknik •

Высокая надежность. Единственными основными движущимися частями в нашей системе являются циркуляционные насосы, и мы можем обеспечить резервирование в системе циркуляции, чтобы поддерживать почти 100% время безотказной работы. – Погружные котлы просты по своей концепции и в эксплуатации и не имеют сложных форсунок, присущих струйным/распылительным котлам, которые изнашиваются и требуют частых регулировок для оптимальной работы. – Котлы Elpanneteknik отвечают строгим требованиям надежности, предъявляемым крупнейшими в Европе операторами атомных электростанций.

• Простота обслуживания – Котлы Elpanneteknik имеют долговечные и не требующие особого ухода электроды и конструкции с керамическим изолятором и не требуют внешних кранов для снятия и обслуживания котлов.

•

Высокая эффективность – в котлах Elpanneteknik используется устройство рекуперации продувки для минимизации потерь энергии из-за продувки. Общий КПД, включая потери на продувку, составляет более 99,9%. – Котлы с погружными электродами могут работать от 0% до 100% уровня мощности с одинаковым КПД, близким к 100%.

Защитные функции котла с погружным электродом •

•

Функции аварийной сигнализации типа А, отключающие котел напрямую через подключение к сети: – Давление HighHigh (также отключает нагревательные элементы) – Уровень воды HighHigh во внешнем сосуде – Уровень воды LowLow во внешнем баке сосуд – Отказ циркуляционных насосов (оба насоса) – Аварийные сигналы от распределительного устройства 11 кВ (т. е. устройств защиты, отключающих выключатель питания) – Высокая высокая проводимость – Аварийный останов Примеры функций сигнализации типа B, которые предупреждают оператора, но не останавливают работу: – Высокое давление – Высокий уровень воды во внешнем резервуаре – Низкий уровень воды во внешнем резервуаре – Неисправность циркуляционного насоса – Высокая проводимость – Сигнал вне диапазона (для каждого сигнала преобразователя 4–20 мА)

Преимущества Elpanneteknik по сравнению с котлами ZETA Котлы Elpanneteknik аналогичны котлам ZETA от Zander & Ingestrom, но значительно улучшены по ряду параметров, например: • Герметичные прокладки, улучшенные электроды и керамические изоляторы – котлы Elpanneteknik выигрывают от значительных улучшений в наших конструкциях прокладок, которые обеспечивают герметичность интерфейса для наших электродов и изоляторов, сокращая время обслуживания и простоя. – Керамические изоляторы были переработаны с использованием материалов более высокого качества для обеспечения максимальной устойчивости к утечкам электричества и воды и увеличения срока службы. – Электроды были улучшены для увеличения срока службы и улучшения характеристик тока и износа. – Распределительные трубы из ПТФЭ были улучшены, чтобы оптимизировать поток к электродам и поддерживать ровную поверхность во всем диапазоне мощностей. • Усовершенствованные системы управления и HMI – все котлы Elpanneteknik предлагаются с использованием новейших первоклассных систем управления PLC и интерфейсов HMI. – Панель управления остается «чистой». Все механические переключатели, кроме аварийного останова, заменены виртуальными переключателями на панели оператора с сенсорным экраном. • Только электрические котлы и «одобрено» для атомных электростанций. Наконец, мы не отвлекаемся на другие несвязанные направления бизнеса, сосредоточившись на производстве лучших электрических котлов в мире. – В этом отношении наиболее важным выражением доверия к электродным котлам Elpanneteknik является наш недавний контракт с немецкой атомной электростанцией «Олкилуото 3» немецкой Siemens Systems 9. 0003

Характеристики HMI Интерфейс оператора (HMI) представляет собой сенсорный экран, Beijer Electronics / Mitsubishi, со следующими функциями: • • • • • • — – – – – – –

Обзорное изображение котельной установки с анимированным процессом значений и условий эксплуатации. Изображение с режимами работы и вариантами выбора. Изображения контроллеров и параметров контроллера. Изображения для настройки параметров, заданных значений и пределов сигналов тревоги. Кривые трендов давления, расхода пара и электроэнергии (10 кВ на котлы). Обработка тревог. Исторические значения оперативных данных. Внешняя связь (например, с главным диспетчерским пунктом MCR) осуществляется либо по жесткому проводу, который обеспечивает наиболее важные системные данные и функции для внешнего запуска, остановки и контроля системы, либо по PROFIBUS. Ethernet также является опцией. Традиционные электрические переключатели на шкафу управления были заменены виртуальными графическими переключателями на панели оператора с сенсорным экраном. Единственным традиционным выключателем на шкафу является аварийный останов. Пуск и останов осуществляются локально из шкафа управления или дистанционно из диспетчерской. При условии, что определенные функции готовы к работе, напр. что добавочная вода, охлаждающая вода и электроэнергия доступны, и что все клапаны с ручным управлением находятся в правильном положении, система может быть запущена автоматически. Процедура запуска будет следовать последовательности, отображаемой на панели оператора. Процедура остановки также будет следовать последовательности, отображаемой на панели оператора.

Погружные котлы против струйных

Погружные котлы Elpanneteknik / ZETA

Улучшенные струйные котлы CB-ACME

Струйные котлы Precision

Струйные электродные котлы • Струйные котлы разрабатывались в Европе, но больше не производятся там — Первоначальная конструкция струйного типа была разработана в Швейцарии, но в настоящее время продается только в США котлами Precision и отличается переменным давлением воды / водяным столбом в головке сопла для управления выходом пара. – CB/Acme Boiler основан на модифицированной конструкции, также разработанной в Европе. Основное отличие заключается в использовании мощного насоса для поддержания постоянного давления воды в головке форсунки и управления производительностью путем покрытия большего или меньшего количества форсунок с помощью щита, который приводится в действие с помощью дышла и моторного привода наверху. котел. – Несмотря на то, что струйные котлы были разработаны в Европе, они больше не продаются в Европе из-за низкого качества пара и постоянных проблем с дуговым разрядом.

• Более узкий, но более высокий профиль – Струйные котлы уже, чем погружные котлы, потому что они не имеют внутреннего бака, но для струйных котлов обычно требуется дополнительная высота установки от 1 до 2 метров. Для обслуживания и замены насадки сопла необходимо установить кран или другое подъемное устройство, что требует очень много места.

Электродные струйные котлы •

Вопросы совместимости с электрической сетью. Из-за отсутствия изолированного внутреннего сосуда и отсутствия высокого сопротивления заземления струйные котлы не следует подключать непосредственно к общей электрической сети. Энергетическая компания/дистрибьютор обычно требует, чтобы котел был подключен и заземлен напрямую к (дорогостоящему) трансформатору, предназначенному только для котла. – Электродные котлы струйного типа склонны к дуговому разряду из-за проблем с пенообразованием и случайных брызг воды, попадающих на заземленный сосуд. Было показано, что искрение сокращает срок службы трансформатора и выключателя, увеличивая затраты на техническое обслуживание и интервалы между ними. Частые срабатывания выключателя не воспринимаются оператором, так как каждый раз требуется вмешательство для сброса аварийных сигналов и перезапуска котла. (См. http://www.electricity-today.com/et/june99/trans.html) «Частое включение питания, а также многочисленные короткие замыкания котла приводили к повреждению контактов переключателей ответвлений». Электричество Сегодня, июнь 99

•

Аккумулированный тепловой и паровой буфер – Струйный котел имеет очень небольшой объем воды, который может действовать как буфер при кратковременном большом или быстром потреблении пара. – Котел погружного типа имеет большой объем воды, который действует как паровой буфер.

Электродные струйные котлы • Качество и чистота пара – Струйный котел вырабатывает пар на поверхности водяных струй, ударяющих об электроды. Поскольку поверхность воды, через которую выходит пар, очень мала, скорость пара должна быть чрезвычайно высокой. Затем большое количество капель воды уносится паром. – Котлы струйного типа позволяют котловой воде аккумулировать значительное количество растворенных твердых частиц, что в сочетании с низким качеством пара приводит к тому, что пар содержит высокий уровень эрозионных и коррозионных примесей, которые могут повредить последующее оборудование.

Прецизионные электродные котлы •

Прецизионные котлы особенно склонны к дуговому разряду – Котел регулирует мощность, изменяя высоту водяного столба (уровня) в коллекторе сопла. – Поскольку вода в головке форсунки не находится под давлением, форма распыления не является оптимальной. Часто блуждающие струи воды попадают в стоящее на мели судно, что приводит к дуговому разряду. – Компания Precision признала искрение серьезной проблемой и добавила экраны и тефлоновое покрытие, чтобы свести к минимуму эти проблемы, но долговечность, надежность и эффективность этих решений еще предстоит доказать. Основная проблема все еще существует. – Пенообразование является проблемой в котлах этого типа, во многом из-за допустимого высокого содержания соли. Вспенивание является одной из причин дугового разряда.

•

Конструкция внутреннего насоса исключает резервирование – прецизионные котлы HVJ-228 и выше (> 7 МВт при 11 кВ) имеют внутренние насосы (смешанного типа) и не имеют возможности иметь резервные конфигурации рециркуляционных насосов – это может привести к длительному простою системы при выходе из строя внутреннего насоса. – Если требуется резервирование, необходимо использовать внешние насосы, и для них потребуется определенный минимальный кавитационный запас, что увеличит требуемую высоту установки и повысит стоимость установки.

Электродные котлы C-B/ACME • Комплексное управление струйно-ножевым распылением – Котлы CB-Acme поддерживают постоянное давление воды в головке форсунки и регулируют количество воды, распыляемой на электроды, с помощью экрана и ножа, блокирующих ненужные форсунки. Эта система обеспечивает лучшее распыление воды и снижает риск дугового разряда. – Система защиты и ножа требует относительно сложной системы дышла, сальниковой коробки, двигателя и т. д. для подъема и опускания защиты, блокирующей сопло. Система увеличивает требуемую высоту установки, а также увеличивает потребность в техническом обслуживании. – Хотя дугообразование не так заметно в начале эксплуатации котла, характер износа сопла может привести к возникновению дуги по мере старения котла.

• Повышенное энергопотребление – Постоянное высокое давление струи создает повышенный износ форсунок из-за постоянного давления на струи воды и увеличивает износ, а также приводит к повышенному потреблению мощности циркуляционным двигателем (мощность двигателя более чем в 4 раза больше, чем в погружных котлах).

Конкурентный анализ • Надежность – погружные котлы чрезвычайно надежны благодаря своей простой конструкции и резервным циркуляционным насосам. – Этот тип зарекомендовал себя в обрабатывающей промышленности и на атомных электростанциях по всей Европе. Это и есть предпочтительный тип электродных котлов в Европе, как у потребителей, так и у дистрибьюторов электроэнергии. – Самые большие в мире электродные котлы (70 МВт) погружного типа, установлены в перерабатывающей промышленности Европы. – Котлы струйного типа нуждаются в большем обслуживании и техническом обслуживании, имеют проблемы с пенообразованием и дуговым разрядом и, следовательно, имеют меньшую эксплуатационную готовность. – Котлы струйного типа производят пар более низкого качества и чистоты. Это в основном связано с более высоким содержанием соли и более высокой скоростью переноса. (Влагоуловитель и водоотделитель, например, циклонный фильтр, могут решить часть этой проблемы, но пароперегреватель не является решением, так как у вас возникнут проблемы с элементами пароперегревателя).

Конкурентный анализ • Удобство обслуживания – струйные котлы требуют технического обслуживания патрубка, доступ к ним осуществляется путем подъема патрубка на всю длину с помощью мостового крана в верхней части котла, что увеличивает требования к высоте над котельной. – Струйные котлы имеют больший износ электродов, которые необходимо менять через более короткие промежутки времени. – Погружные котлы не требуют дополнительного пространства над защитной решеткой в ​​верхней части котла. – Требование Elpanneteknik по обслуживанию котлов ограничивается ежегодным осмотром и, возможно, заменой изоляторов каждые 3–5 лет. Ожидается, что электродные стержни прослужат не менее 10 лет, и при необходимости их замена производится внутри котла, доступ к которому осуществляется через люк сбоку котла.

Конкурентный анализ Совместимость с сетью – Погружные котлы, благодаря конструкции с изолированной нейтралью и высоким сопротивлением заземлению, могут напрямую подключаться к общей электрической сети, что снижает потребность в капитальных затратах на отдельный заземленный трансформатор. – Precision / CB-Acme требуют дорогостоящего отдельного трансформатора, потому что они имеют конструкцию с заземленной нейтралью, без ограничения тока на землю в случае несимметричных неисправностей, вызывающих потенциал в нейтральной точке. – Котлы Elpanneteknik не имеют проблем с пенообразованием или дуговым разрядом из-за их конструкции и требований к качеству питательной воды. – Котлы струйного типа склонны к искрению, что сокращает срок службы трансформатора и выключателя, повреждая точки контакта и переключатели ответвлений. – Котлы Precision слишком быстро регулируют мощность, и энергокомпания жалуется на колебания мощности, что вызывает колебания напряжения.

Конкурентный анализ • КПД – Все электродные котлы имеют высокий КПД благодаря принципу использования воды в качестве сопротивления, поэтому, будь то котлы погружного или струйного типа, общий КПД (включая потери на продувку и изоляцию) составляет примерно 99%.

• Качество пара – погружные котлы имеют чрезвычайно высокое качество пара 99,5%+, а котлы Elpanneteknik могут быть оснащены дополнительным внутренним туманоуловителем, который при необходимости повышает качество пара до уровня выше 99,8%. – Кроме того, благодаря строгому контролю качества воды в погружных котлах чистота получаемого пара намного выше, чем в струйных котлах, а значит меньше коррозии, накипи и отложений на паропроводах. – Котлы струйного типа имеют значительно более низкое качество пара и чистоту пара из-за конструкции с малой поверхностью испарения пара, высокой скоростью пара, высоким содержанием солей и высокой скоростью уноса.

Краткое анализ Сводка.

Высокий

Низкий

Низкий

Эффективность

Высокий

Высокий

Высокий

Качество пара

Высокий

Низкий

Низкий

Чистота пара

Высокий

Низкий

Низкий

Предлагаемая спецификация парового котла для NCL • На основе технических характеристик 13 бар изб. пара т/ч [нетто] , предлагаем следующее: – Котел электродный паровой типа ЭТШ20Ми 9,1МВт 11кВ 12бар[изб.] рассчитан на подогрев подпиточной воды, потери на деаэрацию и продувку. – Размеры парового котла: Ø2,3 м x В 5,2 м, вкл. Теплоизоляция 150 мм (минеральная вата, покрытая алюминиевыми или стальными пластинами). – Требуемая общая высота: 6,3 м (включая требования к яме глубиной 1,4 м x 0,7 м x 1,1 м) – Вес заполненного водой: ~ 14 тонн – Точка нейтрали с высоким сопротивлением для подключения к стандартной общей электросети. – Общая эффективность 99,9% с использованием устройства рекуперации продувки и возвратом конденсата 50%

Краткий обзор отличий • Характеристики погружного котла: – – – – –

Высокая надежность и стойкость к дуговому разряду Возможность прямого подключения к электросети Высококачественный пар высокой чистоты Более низкий и широкий конструктивный профиль Низкая потребность в техническом обслуживании

• Характеристики струйного котла: – Требует обслуживания форсунок, струйного экрана и ножевого механизма, склонен к пенообразованию и дуговому разряду – Требуется отдельный заземленный трансформатор для подключения к электросети – Низкое качество пара и чистота пара – Более высокий и узкий профиль конструкции – Небольшая буферная емкость для пара – Высокие требования к техническому обслуживанию

ACME — CEJW — Электрические котлы

ACME — CEJW — Электрические котлы — Высоковольтные водонагреватели . ..

1. Домашние хлебные крошки
2. Компании
3. Акме Инжиниринг Прод. ООО
4. Товары
5. ACME — Модель CEJW — Высоковольтный электрод с погружением в горячую воду . ..

От электрических котлов

0

Делиться Поделиться с Facebook Поделиться в Твиттере Поделиться с LinkedIn

Эти электродные котлы имеют неограниченные возможности применения везде, где существует потребность в технологическом обогреве или обогреве помещений.

Неполный список возможных видов использования включает:

• Офисное и многоквартирное здание
• Больницы, школы, гостиницы
• Пищевая промышленность
• Предприятия по производству одежды и текстиля
• Промышленные предприятия
• Добыча полезных ископаемых

• Для прямого подключения к сети до 20 кВ
• Экономичен даже для мощностей от 2 до 22 МВт
• Простое управление
• Может быть добавлен к существующей системе и подходит для дополнительных водохранилищ
• Использование низких тарифов на электроэнергию в период пиковой нагрузки и платы за потребление

ACME ENGINEERING PRODUCTS предлагает водогрейные котлы проверенной конструкции для комплексов зданий, коммерческих сооружений и легкой промышленности. Этот котел может быть подключен непосредственно к распределительной сети высокого напряжения.

Любое напряжение до 20 кВ, 3 фазы, 3 провода и осевая линия с заземлением.

• Мощность от 3000 до 34 000 кВт
• Рабочее давление в соответствии с
• Напряжение до 20 кВ, прямое подключение, как указано выше
• Экономичная электрическая установка непосредственно на высоковольтном оборудовании, предварительно смонтированная для установки рядом с существующими зданиями.
• Может поставляться в комплексной котельной. Полностью автономная, предварительно проложенная и предварительно проложенная. Для установки рядом с существующими зданиями. Требуются только выходные соединения теплообменника с существующими системами.
• Оперативная помощь проектировщикам, монтажникам и пользователям.

Модель электрода ACME CEJW High Voltage Hot Water представляет собой погружной электрод. CEJW работает с залитой водой выбранной проводимости.

Электронная система привода используется для размещения концентрического изолирующего экрана между электродом и нейтральным противоэлектродом. Чем более прямое воздействие между нейтральным экраном и электродом, тем больше потребляемый ток (сила тока) и производится больше горячей воды. Когда изолирующий экран перемещается между электродом и нейтралью, длина пути тока и его мощность уменьшаются. Горячая вода образуется в пространстве между электродами и нейтралью и уходит в сосуд.

Изолирующие экраны могут быть использованы для снижения мощности котла примерно до 10% или коэффициента регулирования 10:1. Для отключения котла ниже 10% необходимо отключить электропитание.

Замкнутый контур водогрейного котла заполняется водой выбранной проводимости и периодически проверяется проводимость. Мощность котла можно регулировать, изменяя проводимость.

Концепция CEJW не нова. Он используется в Европе уже много лет. Это проверенная концепция с проверенными компонентами. Поскольку рынок высоковольтных электродных котлов расширился, конкурентное давление создало потребность в высоковольтных водогрейных котлах с погружными электродами. Они не только лучше подходят для определенных применений (если позволяет качество воды), но и несколько проще. Модели электродов ACME CEJW удовлетворят потребности этого развивающегося сегмента рынка.

Высокая производительность Высоковольтные водогрейные котлы CEJW практически на 100% преобразуют электрическую энергию в тепло. Быстрый отклик обеспечивает полную нагрузку в течение 30-40 минут после холодного пуска или в течение одной минуты после горячего пуска. Автоматический контроль нагрузки и температуры обеспечивает бесступенчатое управление в диапазоне мощности от 10 до 100%.

Экономичная установка Котлы CEJW, работающие от распределительного напряжения, устраняют необходимость в топливопроводах, оборудовании для хранения и обработки, экономайзерах и оборудовании для контроля выбросов, что позволяет сэкономить на капитальных затратах.

Снижение эксплуатационных расходов Электродные котлы просты в эксплуатации. Автоматическое управление снижает требования к обслуживающему персоналу. Затраты на очистку воды практически исключены, так как система изолирована. Водяной контур изначально заполнен водой выбранной проводимости и качества. Автоматическая вентиляция обеспечивает полное заполнение бака водой.

Решает энергетические проблемы В районах, затронутых распределением или перебоями с подачей природного газа и дорогостоящей нефти, электродные котлы обеспечивают надежный источник горячей воды. Позволяет пользователям воспользоваться преимуществами более низких тарифов на электроэнергию во время ежедневных или сезонных непиковых периодов или пополнения платы за потребление.

Более безопасная эксплуатация нет пламени, дыма, топливопроводов или резервуаров для хранения. Нет опасности маловодья, так как течение не может течь без воды. И никаких проблем с накоплением тепла или выгоранием электрода, даже если образование накипи должно произойти. Термический удар исключен. Электробезопасность благодаря заземленному сосуду высокого давления. Защитное ограждение вокруг котла не требуется. Не требуются дорогие изолирующие соединения трубопроводов

Минимальное техническое обслуживание Долговечные электроды охлаждаются водяными струями, создаваемыми встроенным циркуляционным насосом. Электродные котлы, имеющие минимальное количество компонентов и электроуправления, обеспечивают максимальную надежность. Без топлива очистка и техническое обслуживание сокращаются.

Без вредных выбросов Котлы CEJW работают тихо, чисто и без выбросов. Для электродных котлов не существует проблем, связанных с другими источниками энергии, такими как шум, пары топлива, летучая зола, большие дымовые трубы.

Насосы
Симплексные или дуплексные насосы обеспечивают циркуляцию воды в контуре. Подача каждого насоса определяется потребностью в охлаждении электродов, что обеспечивает их долгий срок службы и сводит к минимуму износ. Блоки насосов с воздушным охлаждением включают двигатели TEFC, обычно при напряжении здания, управляемом с панели управления системой. Потеря давления в контуре определяет напор насоса при требуемом расходе.

Теплообменник
Завершает контур системы отопления, включая бойлер и насос. Конструкция пластинчатого типа со стандартными стальными пластинами, снимаемыми по отдельности на стержне. Метод проектирования первого контура заключается в перекачивании потока и теплообмена теплопроизводительности котла. Вода второго контура отапливает здание, завод или складское помещение, передавая мощность отопительного котла.

Незначительные аксессуары Часть контура
Расширительный бак в зависимости от общего содержания воды в контуре и его рабочего давления. Резервуар подачи химикатов со смесителем и нагнетательным насосом для обеспечения заданной рабочей проводимости до первоначального заполнения деминерализованной водой.

Накопитель тепла
Может быть встроен в систему отопления.