Электродные котлы: Гейзер 9 (9 кВт) — Электрический электродный отопительный котел

【Электродные котлы 】 — Котлотех

СохранитьСохраненоУдалено 0

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.

Электродные котлы | Правила ПТЭЭП | Библиотека

3.2.46. Данные требования распространяются на электродные водогрейные и паровые котлы независимо от рабочего давления и температуры нагрева воды в них, питающиеся от источников тока промышленной частоты напряжением до и выше 1000 В, предназначенные для систем отопления, горячего водо- и пароснабжения жилых, коммунально-бытовых, общественных и производственных зданий, сооружений, промышленных и сельскохозяйственных установок.

3.2.47. В эксплуатацию допускаются только электродные котлы, изготовленные в организациях, имеющих технические средства, обеспечивающие соответствие их качества требованиям государственных стандартов или технических условий, согласованных в установленном порядке.

3.2.48. Электродные котлы и трубопроводы должны иметь тепловую изоляцию из материала, обладающего малым удельным весом и низкой теплопроводностью. Температура наружной поверхности изоляции должна быть не выше 55 °С.

3.2.49. Электродные котлы должны устанавливаться в отдельном помещении. В этом же помещении можно располагать технологическое оборудование и устройства защиты и автоматики. Электродные котлы напряжением до 1000 В допускается устанавливать в производственных помещениях совместно с другим оборудованием. В помещении котельной должны быть предусмотрены дренажные устройства, обеспечивающие аварийный и ремонтный сброс воды из системы отопления или горячего водоснабжения.

3.2.50. В электрокотельной напряжением выше 1000 В должно быть предусмотрено отдельное помещение для электротехнического персонала. В этом же помещении могут устанавливаться пульт телеуправления и телеизмерения, а также устройства защиты и автоматики.

3.2.51. Исходя из необходимости выравнивания графика энергопотребления, эксплуатировать электродные котлы в теплофикационных системах, не имеющих пускорегулирующих устройств, не допускается. Электродные котлы должны быть оснащены устройствами автоматики, отключающими их в соответствии с заданным графиком работы.

3.2.52. Электродные паровые котлы напряжением выше 1000 В допускаются в эксплуатацию после регистрации, проверки и испытаний их в установленном порядке.

3.2.53. Электродные котлы могут работать без постоянного дежурства персонала при наличии устройств автоматического и дистанционного управления, обеспечивающих ведение нормального режима работы электродных котлов автоматически или с пульта управления, а также при наличии защиты, обеспечивающей остановку котла при нарушении режимов работы с подачей сигнала на пульт управления. При этом должна быть предусмотрена возможность остановки котла с пульта управления.

3.2.54. Регулирование мощности электродных котлов под напряжением не допускается.

3.2.55. Электродный котел должен быть немедленно отключен при:

• несчастном случае;
• исчезновении напряжения на устройствах дистанционного и автоматического управления и на всех контрольно-измерительных приборах;
• повышении давления в котле выше разрешенного на 10% и продолжении его роста;
• прекращении или снижении расхода воды через водогрейный котел ниже минимально допустимого, а также в других случаях, предусмотренных производственной инструкцией.

В местной производственной инструкции должен быть также указан порядок устранения аварийного состояния и пуска электродных котлов.

3.2.56. На каждый котел напряжением выше 1000 В, установленный в котельной, должен быть заведен журнал, в который заносятся дата, вид ремонта, результаты осмотра, сведения о замене деталей, данные об аварийных ситуациях и т.д.

3.2.57. Осмотр электродных котлов напряжением до 1000 В выполняется перед каждым отопительным сезоном, а напряжением выше 1000 В — с определенной периодичностью, устанавливаемой графиком, но не реже 1 раза в месяц. Осмотр осуществляется согласно требованиям местной производственной инструкции, утвержденной ответственным за электрохозяйство Потребителя.

Результаты осмотра и меры по устранению неисправностей заносятся в журнал за подписью работника, проводившего осмотр.

3.2.58. Планово-предупредительный ремонт производится с периодичностью, устанавливаемой для котлов напряжением выше 1000 В специальным графиком, но не реже 1 раза в 6 мес. Для котлов напряжением до 1000 В необходимость планово-предупредительного ремонта определяет технический руководитель Потребителя или организация, проводящая ремонт.

3.2.59. Профилактические испытания и измерения на электродных котлах должны проводиться в соответствии с нормами испытаний электрооборудования (Приложение 3).

Электродные котлы

Электродные котлы

Электротеплоснабжение является одной из форм централизованного теплоснабжения потребителей. Преимущества электроэнергии — простота конструктивного исполнения электроотопительных приборов, возможность точного поддержания температурного режима в отапливаемых помещениях и экономия в связи с этим первичных энергетических ресурсов у потребителя, более широкие возможности автоматизации процесса — позволяют при помощи электрических схем теплоснабжения реализовать и определенные преимущества, характерные для индивидуальных систем теплоснабжения, прежде всего их мобильность. Одним из элементов в схемах электротеплоснабжения являются электродные котлы паровые и водогрейные, работающие по принципу прямого преобразования электрической энергии в тепловую.

Электродные котлы паровые регулируемые предназначены для выработки насыщенного пара давлением до 0,6 МПа (6 кгс/см²) и применяются для отопления жилых и производственных помещений, а также для технологического пароснабжения сельскохозяйственных, промышленных и бытовых объектов. Условное обозначение котла: числитель — потребляемая электрическая мощность, кВт; знаменатель — номинальное напряжение питающей сети, кВ. Например, условное обозначение КЭПР-250/0,4 расшифровывается: котел электродный паровой регулируемый потребляемой мощностью 250 кВт, номинальным напряжением питающей сети 0,4 кВ.

В паровом котле теплота, выделяющаяся при протекании электрического тока через воду, представляющую активное сопротивление, идет на ее нагрев и испарение. Электродные котлы паровые вырабатывают насыщенный пар. Конструкция электродного парового котла на напряжение 0,4 кВ показана на рис. 16.

В цилиндрическом корпусе котла установлена коаксиально цилиндрическая обечайка с двумя камерами — парогенерирующей 1 и вытеснительной 2. В парогенерирующей камере расположен пакет плоских электродов 3, на которые по токоведущим шпилькам через проходные изоляторы 4 в днище 5 подается напряжение 0,4 кВ трехфазной электрической сети. Вода, заполняющая межэлектродные пространства, образует активные электрические сопротивления, включенные по схеме ’’треугольник”.

Крайние пластины пакета электродов изолируются снаружи диэлектрическими пластинами для исключения несимметричной нагрузки по фазам (перекоса). В случае питания котла водой с низким удельным сопротивлением система электродов выполняется из трех цилиндрических стержней (вариант А), а не из плоских.

Парогенерирующая и вытеснительная камеры сообщаются по воде в нижней части котла, по пару обе камеры связаны только через регулятор температуры РТ-40. Конструкция котла обеспечивает автоматическое регулирование в заданном режиме электрической мощности котла и, следовательно, его паропроизводительности. Повышение давления пара в котле выше установки регулятора температуры связано с закрытием клапана регулятора, при этом перекрывается связь парогенерирующей камеры с паровым объемом вытеснительной, что приводит к повышению давления в паровом объеме парогенерирующей камеры по сравнению с вытеснительной. Это влечет вытеснение котловой воды из парогенерирующей камеры в вытеснительную, снижению уровня в электродной системе и связанное с этим уменьшение электрической мощности котла и его паропроизводительности. При снижении давления ниже уставки регулятор температуры открывает связь камер по пару, из-за чего давление в них выравнивается, котловая вода перетекает в парогенерирующую камеру, увеличивая уровень погружения электродов, возвращая котел в заданный режим работы.

Ввод питательной воды осуществляется в вытеснительную камеру через поплавковый регулятор уровня 7, отбор пара производится через патрубок 8 в парогенерирующей камере. Поплавковый регулятор уровня 7 представляет сосуд, соединенный двумя патрубками и водяным пространством вытеснительной камеры электродного котла. В съемном днище регулятора имеются два патрубка для автоматической 9 и ручной 10 подпитки. Полый поплавок 11 через шток и кулису соединен с краном 12 на патрубке автоматической подпитки. При автоматической подпитке открыт клапан автоматической подпитки на питательном трубопроводе, клапан ручной подпитки закрыт, вода поступает в корпус регулятора уровня и через нижний патрубок в котел. Как только уровень воды в котле достигнет положения, превышающего верхний уровень затопления электродов на 100 мм, поплавок через шток с кулисой перекрывает кран 12, прекращая поступление воды в котел. Номинальный расход питательной воды регулятор уровня обеспечивает при полностью затопленных электродах. В случае выхода из строя поплавкового регулятора уровня временная работа котла возможна при ручном регулировании подачи воды через патрубок ручной подпитки 10.Уровень воды в котле контролируется по указателю уровня 13. Котел оснащен защитой от перепитки, в которой электродный датчик уровня 14, установленный в крышке 15, дает сигнал соответствующему исполнительному механизму на прекращение подачи питательной воды при достижении предельного уровня воды в котле. Защита котла от превышения давления осуществляется двумя предохранительными клапанами.

Электрическая схема включения котла (рис. 17, а) имеет автоматический выключатель, служащий для защиты от перегрузок и коротких замыканий; контактор для коммутации цепи подключения электродного котла; трансформаторы тока и амперметры, предназначенные для контроля токов нагрузки электродного котла; вольтметры для контроля напряжения питания. Схема питания котла водой приведена на рис. 17,б.

Каждый котел имеет защиты, действующие на отключение его от электрической сети при одно- и междуфазных коротких замыканиях без выдержки времени и перегрузке по току на 15% от номинальной нагрузки. В табл. 14 приведена техническая характеристика паровых электродных котлов на напряжение 0,4 кВ. Паровые электродные котлы большой единичной мощности изготовляются на напряжение питающей сети выше 1000 В.

Трехфазные водогрейные электродные котлы применяются для отопления и горячего водоснабжения крупных зданий и небольших поселков. Электродные котлы на напряжение 0,4 кВ выполняются с пластинчатыми электродами, наиболее приемлемыми для воды с низкой удельной электропроводностью.

На рис. 18 приведено схематическое устройство электродного водогрейного регулируемого котла напряжением 0,4 кВ, мощностью 12-250 кВт. Внутри цилиндрического корпуса установлены электроды, напряжение к которым подается через проходные изоляторы, укрепленные на днище котла. Нагрев воды происходит при движении между плоскими электродными пластинами при протекании через нее электрического тока. Регулирование мощности осуществляется изменением протекающего через воду электрического тока при помощи диэлектрических пластин (антиэлектродов), собранных в пакет и входящих в зазоры между электродными пластинами. Мощность электродных водогрейных котлов рассчитана на определенное удельное сопротивление воды при 20 ° С. При нагреве воды с удельным сопротивлением при 20 °С, отличающимся от расчетного, мощность котла будет определяться:

где N_ном, N — номинальная и фактическая мощность водогрейного котла, Вт; Р_20расч — расчетное удельное сопротивление воды, Ом*м; Р₂₀ — фактическое удельное сопротивление воды, Ом *м. Электродные водогрейные котлы на напряжение 6-10 кВ изготовляются с цилиндрическими и кольцевыми электродами. Котлы с цилиндрическими электродами применяются при высоком удельном сопротивлении воды.

Цилиндрический корпус электродного водогрейного котла (рис. 19, а) имеет входной 2 и выходной 3 патрубки для воды. Крышка 5 и днище б в зависимости от диаметра корпуса и рабочего давления в котле выполняются либо плоскими, либо эллиптическими. В днище устанавливаются вводы фазных электродов. Фазные электроды 7 представляют цилиндрические стержни определенных длины и диаметра, к которым подводится напряжение по токоведущим шпилькам изоляторами 8. Каждый фазный электрод коаксиально окружен нулевым электродом 9. Все нулевые электроды приварены к диафрагме 10, которая разделяет полость котла на две части между входным и выходным патрубками и направляет поток воды в кольцевые зазоры между фазными и нулевыми электродами, в которых происходит ее нагрев.В нижней части нулевых электродов крепятся фторопластовые втулки 11, служащие для равномерного распределения воды по фазам и для защиты от износа узлов уплотнения между фазным электродом и проходным изолятором.

Мощность котла регулируется вертикальным перемещением фторопластовых экранов 12, расположенных коаксиально относительно фазных и нулевых электродов, которые жестко закреплены на крестовине 13, связанной с электроприводом 16. Перемещение фторопластовых экранов относительно фазных электродов изменяет их активную площадь и, как следствие, мощность котла.

Котлы с кольцевыми электродами применяются для нагрева воды с низким удельным сопротивлением. Внутри котла (рис. 19,6) между днищем и диафрагмой 2 установлены три фторопластовые камеры 3 с отверстиями в нижней части для прохода воды в межэлектродное пространство. Размещенные в камерах фазные электроды выполнены из концентрических стальных колец, соединенных между собой сваркой. Нулевые электроды 6, расположенные над фазными, выполнены аналогично фазным. Нулевые электроды закреплены жестко на подвеске 7, связанной с электроприводом 10. Регулирование мощности осуществляется электроприводом за счет изменения расстояния между фазным и нулевым электродами. Минимальный зазор между электродами устанавливается расчетом.

Зачем нужны электродные котлы

Статьи По Теме

Среди коллекций отопительного оборудования особым образом отличаются электродные котлы. Многие уже решились купить электродный котел для отопления и не пожалели об этом поступке. В чем особенности такого оборудования?

Суть работы

Котел способен нагревать воду до 150 или 150 градусов. При этом происходит превращение жидкости в пар с максимальным уровнем температурного значения в 200 градусов. Исходя из выбора модели, значения производительности разнятся. В основном это от 130 до 1000 кг/час. Мощностные характеристики могут варьироваться от 100 до 770 кВт.

Конструкционные премудрости оборудования

В систему такого котла заложена схема, обеспечивающая нагрев ввиду пропускания переменного тока через рабочую воду. При этом параметры электротока составляют 380Вт.

Из чего состоит комплектация?

• Электроды плюс сам котел. Его резервуар заполняется паром. Дополняется разделением коаксиальной обечайки на два отдела: вытеснительный и парогенераторный с электродными стержнями и водой.
• Накопительный резервуар.
• Оборудованный индикаторами, датчиками, контроллерами специальный шкаф, откуда происходит управление оборудованием.
• Благодаря насосному оборудованию вода подается в КЭП. Задача аппарата произвести и направить пар в нужные паропроводы. Именно пар применяется в отопительной системе, обеспечивая теплом любое помещение.

За безопасность оборудования отвечают датчики, они отключают автоматическое управление в следующих случаях.

• Когда подача воды прекратилась.
• При повышении давлении пара выше нормы.
• Перегрузки в системе или КЗ в электросети.

Принципы работы агрегата и его преимущества

Котлы даже с увеличенной мощностью на 370Квт обладают компактными габаритами. По сравнению с другими категориями котлов их размеры меньше. Значит, котлы можно установить в домах с невысокими потолками.

Достоинство этого аппарата считается высокий уровень КПД, равный 90%. Нагретый пар образуется через 20 минут после запуска котла. Нагрев комнаты происходит в считанные минуты.

Автоматическая подача воды дополняет копилку положительных качеств, как и автоматическая регуляция температуры. Для того чтобы заставить оборудование работать, не нужно прибегать к задействию нескольких специалистов, хватит и одного оператора. В этом заключается экономия бюджета. За безопасность можно не опасаться при обращении в надежную организацию, производящую подобное оборудование.

 

Электродные котлы

Электродные котлы

Электротеплоснабжение является одной из форм централизованного теплоснабжения потребителей. Преимущества электроэнергии — простота конструктивного исполнения электроотопительных приборов, возможность точного поддержания температурного режима в отапливаемых помещениях и экономия в связи с этим первичных энергетических ресурсов у потребителя, более широкие возможности автоматизации процесса — позволяют при помощи электрических схем теплоснабжения реализовать и определенные преимущества, характерные для индивидуальных систем теплоснабжения, прежде всего их мобильность. Одним из элементов в схемах электротеплоснабжения являются электродные котлы паровые и водогрейные, работающие по принципу прямого преобразования электрической энергии в тепловую.

Электродные котлы паровые регулируемые предназначены для выработки насыщенного пара давлением до 0,6 МПа (6 кгс/см²) и применяются для отопления жилых и производственных помещений, а также для технологического пароснабжения сельскохозяйственных, промышленных и бытовых объектов. Условное обозначение котла: числитель — потребляемая электрическая мощность, кВт; знаменатель — номинальное напряжение питающей сети, кВ. Например, условное обозначение КЭПР-250/0,4 расшифровывается: котел электродный паровой регулируемый потребляемой мощностью 250 кВт, номинальным напряжением питающей сети 0,4 кВ.

В паровом котле теплота, выделяющаяся при протекании электрического тока через воду, представляющую активное сопротивление, идет на ее нагрев и испарение. Электродные котлы паровые вырабатывают насыщенный пар. Конструкция электродного парового котла на напряжение 0,4 кВ показана на рис. 16.

В цилиндрическом корпусе котла установлена коаксиально цилиндрическая обечайка с двумя камерами — парогенерирующей 1 и вытеснительной 2. В парогенерирующей камере расположен пакет плоских электродов 3, на которые по токоведущим шпилькам через проходные изоляторы 4 в днище 5 подается напряжение 0,4 кВ трехфазной электрической сети. Вода, заполняющая межэлектродные пространства, образует активные электрические сопротивления, включенные по схеме ’’треугольник”.

Крайние пластины пакета электродов изолируются снаружи диэлектрическими пластинами для исключения несимметричной нагрузки по фазам (перекоса). В случае питания котла водой с низким удельным сопротивлением система электродов выполняется из трех цилиндрических стержней (вариант А), а не из плоских.

Парогенерирующая и вытеснительная камеры сообщаются по воде в нижней части котла, по пару обе камеры связаны только через регулятор температуры РТ-40. Конструкция котла обеспечивает автоматическое регулирование в заданном режиме электрической мощности котла и, следовательно, его паропроизводительности. Повышение давления пара в котле выше установки регулятора температуры связано с закрытием клапана регулятора, при этом перекрывается связь парогенерирующей камеры с паровым объемом вытеснительной, что приводит к повышению давления в паровом объеме парогенерирующей камеры по сравнению с вытеснительной. Это влечет вытеснение котловой воды из парогенерирующей камеры в вытеснительную, снижению уровня в электродной системе и связанное с этим уменьшение электрической мощности котла и его паропроизводительности. При снижении давления ниже уставки регулятор температуры открывает связь камер по пару, из-за чего давление в них выравнивается, котловая вода перетекает в парогенерирующую камеру, увеличивая уровень погружения электродов, возвращая котел в заданный режим работы.

Ввод питательной воды осуществляется в вытеснительную камеру через поплавковый регулятор уровня 7, отбор пара производится через патрубок 8 в парогенерирующей камере. Поплавковый регулятор уровня 7 представляет сосуд, соединенный двумя патрубками и водяным пространством вытеснительной камеры электродного котла. В съемном днище регулятора имеются два патрубка для автоматической 9 и ручной 10 подпитки. Полый поплавок 11 через шток и кулису соединен с краном 12 на патрубке автоматической подпитки. При автоматической подпитке открыт клапан автоматической подпитки на питательном трубопроводе, клапан ручной подпитки закрыт, вода поступает в корпус регулятора уровня и через нижний патрубок в котел. Как только уровень воды в котле достигнет положения, превышающего верхний уровень затопления электродов на 100 мм, поплавок через шток с кулисой перекрывает кран 12, прекращая поступление воды в котел. Номинальный расход питательной воды регулятор уровня обеспечивает при полностью затопленных электродах. В случае выхода из строя поплавкового регулятора уровня временная работа котла возможна при ручном регулировании подачи воды через патрубок ручной подпитки 10.Уровень воды в котле контролируется по указателю уровня 13. Котел оснащен защитой от перепитки, в которой электродный датчик уровня 14, установленный в крышке 15, дает сигнал соответствующему исполнительному механизму на прекращение подачи питательной воды при достижении предельного уровня воды в котле. Защита котла от превышения давления осуществляется двумя предохранительными клапанами.

Электрическая схема включения котла (рис. 17, а) имеет автоматический выключатель, служащий для защиты от перегрузок и коротких замыканий; контактор для коммутации цепи подключения электродного котла; трансформаторы тока и амперметры, предназначенные для контроля токов нагрузки электродного котла; вольтметры для контроля напряжения питания. Схема питания котла водой приведена на рис. 17,б.

Каждый котел имеет защиты, действующие на отключение его от электрической сети при одно- и междуфазных коротких замыканиях без выдержки времени и перегрузке по току на 15% от номинальной нагрузки. В табл. 14 приведена техническая характеристика паровых электродных котлов на напряжение 0,4 кВ. Паровые электродные котлы большой единичной мощности изготовляются на напряжение питающей сети выше 1000 В.

Трехфазные водогрейные электродные котлы применяются для отопления и горячего водоснабжения крупных зданий и небольших поселков. Электродные котлы на напряжение 0,4 кВ выполняются с пластинчатыми электродами, наиболее приемлемыми для воды с низкой удельной электропроводностью.

На рис. 18 приведено схематическое устройство электродного водогрейного регулируемого котла напряжением 0,4 кВ, мощностью 12-250 кВт. Внутри цилиндрического корпуса установлены электроды, напряжение к которым подается через проходные изоляторы, укрепленные на днище котла. Нагрев воды происходит при движении между плоскими электродными пластинами при протекании через нее электрического тока. Регулирование мощности осуществляется изменением протекающего через воду электрического тока при помощи диэлектрических пластин (антиэлектродов), собранных в пакет и входящих в зазоры между электродными пластинами. Мощность электродных водогрейных котлов рассчитана на определенное удельное сопротивление воды при 20 ° С. При нагреве воды с удельным сопротивлением при 20 °С, отличающимся от расчетного, мощность котла будет определяться:

где N_ном, N — номинальная и фактическая мощность водогрейного котла, Вт; Р_20расч — расчетное удельное сопротивление воды, Ом*м; Р₂₀ — фактическое удельное сопротивление воды, Ом *м. Электродные водогрейные котлы на напряжение 6-10 кВ изготовляются с цилиндрическими и кольцевыми электродами. Котлы с цилиндрическими электродами применяются при высоком удельном сопротивлении воды.

Цилиндрический корпус электродного водогрейного котла (рис. 19, а) имеет входной 2 и выходной 3 патрубки для воды. Крышка 5 и днище б в зависимости от диаметра корпуса и  рабочего давления в котле выполняются либо плоскими, либо эллиптическими. В днище устанавливаются вводы фазных электродов. Фазные электроды 7 представляют цилиндрические стержни определенных длины и диаметра, к которым подводится напряжение по токоведущим шпилькам изоляторами 8. Каждый фазный электрод коаксиально окружен нулевым электродом 9. Все нулевые электроды приварены к диафрагме 10, которая разделяет полость котла на две части между входным и выходным патрубками и направляет поток воды в кольцевые зазоры между фазными и нулевыми электродами, в которых происходит ее нагрев.В нижней части нулевых электродов крепятся фторопластовые втулки 11, служащие для равномерного распределения воды по фазам и для защиты от износа узлов уплотнения между фазным электродом и проходным изолятором.

Мощность котла регулируется вертикальным перемещением фторопластовых экранов 12, расположенных коаксиально относительно фазных и нулевых электродов, которые жестко закреплены на крестовине 13, связанной с электроприводом 16. Перемещение фторопластовых экранов относительно фазных электродов изменяет их активную площадь и, как следствие, мощность котла.

Котлы с кольцевыми электродами применяются для нагрева воды с низким удельным сопротивлением. Внутри котла (рис. 19,6) между днищем и диафрагмой 2 установлены три фторопластовые камеры 3 с отверстиями в нижней части для прохода воды в межэлектродное пространство. Размещенные в камерах фазные электроды выполнены из концентрических стальных колец, соединенных между собой сваркой. Нулевые электроды 6, расположенные над фазными, выполнены аналогично фазным. Нулевые электроды закреплены жестко на подвеске 7, связанной с электроприводом 10. Регулирование мощности осуществляется электроприводом за счет изменения расстояния между фазным и нулевым электродами. Минимальный зазор между электродами устанавливается расчетом.

Электродные котлы соответствуют международным стандартам качества и окружающей среды

Устойчивое развитие

Электродные котлы соответствуют международным экологическим стандартам и стандартам качества

Высоковольтные электродные котлы могут заменить газовые или мазутные котлы для снижения выбросов

Опубликовано: 25 октября 2021 г. — 11:03

Давление на промышленность по сокращению вредных выбросов и, в частности, выбросов парниковых газов значительно возросло за последние несколько лет.Недавно президент Джо Байден поставил перед Соединенными Штатами новую агрессивную цель по сокращению чистых выбросов парниковых газов на 50–52 процентов по сравнению с уровнями 2005 года к 2030 году. Объявление, сделанное на Саммите лидеров по климату, состоявшемся в апреле 2021 года, призывает мировых лидеров: поднимают свои амбиции по борьбе с изменением климата в необходимом масштабе.

В декабре 2020 года Европейский союз согласился сократить к 2030 году выбросы парниковых газов на 55 процентов по сравнению с уровнями 1990 года. Согласно недавнему отчету, в котором отслеживается энергетический сектор ЕС с 2015 года, возобновляемые источники энергии превзошли ископаемое топливо в прошлом году (от 38% до 37%), что указывает на то, что промышленность уже отказывается от выбросов углерода.

Котлы могут быть низко-висящими фруктами

Чтобы соответствовать этим требованиям, компании ищут способы сокращения выбросов. Некоторые обращаются к возобновляемым источникам энергии, другие — к изменениям процессов или производства или даже к изменениям в своей цепочке поставок. Но часто самым быстрым и экономичным действием является обновление устаревшего оборудования. В предыдущей статье «Каковы преимущества котла с низким уровнем выбросов NOx?» Дайджест качества Автор Эмили Ньютон написала о необходимости снижения выбросов оксидов азота (NOx) в промышленных котлах.Закон EPA о чистом воздухе регулирует выбросы NOx в Соединенных Штатах, а «Основные национальные стандарты качества окружающего воздуха» (NAAQS) агентства для диоксидов азота определяют, сколько NOx предприятие может произвести за определенный промежуток времени. Решение проблемы выбросов NOx означает убийство трех зайцев одним выстрелом: выполнение требований EPA, выполнение национальных целей по выбросам парниковых газов и снижение эксплуатационных расходов.

В зависимости от отрасли, котлы могут составлять значительную часть выбросов компании, а в некоторых случаях и потребления энергии.С газовыми или мазутными котлами есть несколько способов уменьшить выбросы NOx, включая, как указал Ньютон, более эффективное сгорание топлива, что, кстати, также снижает затраты на топливо.

Все больше предприятий устанавливают новые или модернизируют высоковольтные электродные котлы, которые являются компактными и экономичными, с нулевыми выбросами.

Но котлы, работающие на ископаемом топливе, — не единственный вариант. Прежде чем задуматься о модернизации или замене газового или масляного котла для повышения энергоэффективности, возможно, стоит обратить внимание на высоковольтные электродные котлы.Электродные котлы существуют уже несколько десятилетий, но вновь вызывают интерес. Популярные в Европе в 1960-х годах электродные котлы использовались в основном как средство накопления тепла для выработки электроэнергии. Обычно они использовались в областях, где было много гидроэнергии, например, в Швейцарии. Однако в других контекстах они так и не завоевали популярность, отчасти потому, что их продукция не могла конкурировать с газовыми и мазутными котлами, когда это было возможно. Сегодня достижения в технологии означают, что мощность электродного котла во многих областях применения близка к мощности его аналогов, работающих на ископаемом топливе.

Электродные котлы для перерабатывающей промышленности имеют ряд преимуществ перед нефтегазовыми. Они не только помогают снизить выбросы, но и помогают решать задачи бережливого производства, такие как более эффективное использование пространства, сокращение отходов, более высокая эффективность, лучшая безопасность, меньшее обслуживание и более быстрый и точный контроль температуры.

Для получения дополнительной информации о высоковольтных электродных котлах мы взяли интервью у Роберта Прессера, вице-президента компании Acme Engineering, североамериканского производителя котлов для крупных промышленных и коммерческих предприятий.Компания является сертифицированным по стандарту ISO 9001: 2015 производителем средств контроля окружающей среды и систем со встроенными механическими, электрическими и электронными возможностями.

Дайджест качества : Для руководителей, ориентированных на качество, что может быть аргументом против традиционных газовых и мазутных котлов?

Роберт Прессер: При промышленной переработке, помимо печально известных парниковых газов диоксида углерода (CO ₂ ) и метана (CH ₄ ), котлы и печи, работающие на природном газе, выделяют опасные оксиды азота (NOx), оксид углерода ( CO) и закись азота (N ₂ O), а также летучие органические соединения (ЛОС), диоксид серы (SO ₂ ) и твердые частицы.Эти выбросы опасны для здоровья сотрудников и экологической безопасности.

QD: Как работают электродные котлы?

RP: Электродные котлы используют проводящие и резистивные свойства воды для проведения электрического тока и выработки пара или нагрева горячей воды. Переменный ток течет от электрода одной фазы к земле, используя воду в качестве проводника. Поскольку химические вещества в воде обеспечивают проводимость, текущий поток выделяет тепло непосредственно в самой воде.Чем больше протекает ток (в амперах), тем больше тепла (БТЕ) ​​выделяется и тем больше выделяется пара или горячей воды.

В качестве примера, электроды высоковольтного электродного парового котла CEJS от Acme, канадского производителя промышленных и коммерческих котлов, вертикально установлены вокруг внутренней части сосуда под давлением. Это позволяет агрегату производить максимальное количество пара на минимальной площади пола с мощностью котла от 6 МВт до 52 МВт.

Технология электродных котлов, подобная технологии Acme Engineering, может соответствовать мощности больших газовых или масляных котлов, обеспечивая максимальную мощность в киловаттах при минимальной занимаемой площади.

Котел работает при существующем распределительном напряжении от 4,16 до 25 кВ с КПД до 99,9% и может производить до 170 000 фунтов пара в час. Котлы с номинальным давлением от 105 до 500 фунтов на кв.

QD: Что является аргументом в пользу современных электродных котлов?

RP: Экономичные электрические паровые и водогрейные котлы с нулевым уровнем выбросов обеспечивают максимальную тепловую мощность при минимальной занимаемой площади.Важно отметить, что почти 100 процентов электроэнергии преобразуется в тепло без потерь в батарее или теплопередаче.

Отчасти это связано с технологическими достижениями в конструкции электродных котлов, которые увеличивают мощность в киловаттах до уровня, который может соперничать даже с большими газовыми или мазутными котлами. Когда технологический нагрев используется для повышения температуры технологического пара или горячей воды, альтернативы с использованием электроэнергии обязательно станут важной частью головоломки в достижении будущих целей по сокращению выбросов.

QD: Что вообще сдерживало внедрение современных электродных котлов?

RP: Целое поколение инженеров-технологов выросло почти исключительно на газовых и жидких котлах.В результате предвзятого мнения большинство рассматривают электродные котлы как небольшие маломощные агрегаты, такие как водонагреватель. Поэтому нам часто приходится объяснять инженерам, что существует технология электродных котлов, которая может соответствовать мощности имеющихся крупных газовых или жидких котлов.

QD: В чем преимущества современных электродных котлов перед традиционными вариантами с точки зрения качества, безопасности и надежности?

RP: Электродные котлы большой мощности хорошо подходят для нагрева технологической воды или производства пара.Электродные котлы имеют ряд преимуществ по сравнению с котлами, работающими на жидком топливе или газе, включая превосходную безопасность, простоту установки, более быстрое время пуска и останова, а также бесшумную работу. Электродные котлы могут иметь почти 100-процентный диапазон отклонений, в отличие от газовых котлов, которые часто имеют 30-процентную низкую пламя или вынуждены пульсировать свои горелки, что приводит к неэффективной работе.

Электродные котлы не требуют оператора. Если что-то пойдет не так, выключатель сработает, предотвращая дальнейшее обострение проблемы.Опасности возгорания нет, потому что нет пламени, дыма, топливопроводов или резервуаров для хранения. В газовых котлах любая утечка газа может увеличить риск взрыва. Таким образом, газовые установки, как правило, необходимо постоянно контролировать или периодически проверять. Государственные и муниципальные нормы безопасности различаются в зависимости от типа котла и ожидаемой частоты проверок. Кроме того, здесь нет опасности маловодья, так как течение не может течь без воды. Также нет проблем с наращиванием головы или выгоранием электродов, даже если должно произойти образование накипи.Термический шок исключен.

Электродные котлы имеют минимальное количество компонентов и электроуправления. Благодаря меньшему количеству деталей и отсутствию остатков топлива требования к очистке и техническому обслуживанию снижаются. Простые системы управления обеспечивают максимальную надежность. Отсутствие чрезмерных температур и перегорания обеспечивает долгий срок эксплуатации.

В электродных котлах регулировка энергопотребления и мощности выполняется точно и практически мгновенно. Напротив, повышение или понижение температуры в газовом котле — более медленный процесс, потому что требуется время, чтобы тепло в котле поднялось или рассеялось до достижения заданной мощности.

Электроагрегаты исключительно тихие по сравнению с топливными котлами. В отличие от газовых горелок, которые дросселируются, как турбинные двигатели, почти постоянно, электродные котлы снижают уровень рабочего шума. Поскольку самый громкий компонент котла — это двигатель циркуляционного насоса, легко разговаривать рядом с ним, не повышая голоса.

QD: Что еще следует учитывать руководителям, когда речь идет о промышленном технологическом обогреве?

RP: Промышленным предприятиям, зависящим от технологического нагрева, необходимо рассмотреть альтернативы, такие как современные электродные котлы, которые не только улучшают качество и безопасность, но и соответствуют международным стандартам и соглашениям по охране окружающей среды.Чем раньше это будет принято во внимание, тем выше будет конкурентное преимущество на рынке.

Для получения дополнительной информации свяжитесь с Робертом Прессером из Acme Engineering по электронной почте [email protected] или позвоните по телефону (888) 880-5323.

Дайджест качества не взимает плату с читателей за его содержание. Мы считаем, что новости отрасли важны для вашей работы, и Quality Digest поддерживает предприятия любого типа.

Однако кто-то должен платить за этот контент.И именно здесь на помощь приходит реклама. Большинство людей считают рекламу неприятной, но она действительно выполняет полезную функцию, помимо того, что позволяет медиакомпаниям оставаться на плаву. Они информируют вас о новых продуктах и ​​услугах, относящихся к вашей отрасли. Все объявления в Quality Digest относятся непосредственно к продуктам и услугам, которые нужны большинству наших читателей. Вы не увидите рекламу автомобилей или пищевых добавок.

Наше ОБЕЩАНИЕ: Дайджест качества отображает только статические объявления, которые никогда не перекрывают и не скрывают содержание.Они никогда не встанут у вас на пути. Они там для того, чтобы вы их читали, или нет.

Поэтому, пожалуйста, отключите блокировку рекламы на нашем сайте.

Спасибо,
Дайджест качества

УГА разрабатывает план установки нового электродного котла

Афины, Джорджия — Отдел управления объектами Университета Джорджии разработал план по замене стареющего угольного котла в университетском городке на более эффективный электродный котел, работающий от электричества.

Это предложение поступило после того, как Отдел управления объектами инициировал всестороннюю экспертизу для определения вариантов замены единого угольного котла университета, возраст которого приближается к 50.Для проведения исследования была нанята частная консалтинговая фирма Jacobs Engineering. Этим летом компания представила результаты своего расследования, согласно которым электродный котел был наиболее экономичным решением для UGA.

Предполагается, что электродный котел сэкономит университету более 19 миллионов долларов за 30-летний период по сравнению с продолжающимся использованием угольного котла.

«Я благодарен многим сотрудникам UGA, которые работали с Jacobs Engineering над поиском оптимального решения для замены существующего котла», — сказал Райан Несбит, вице-президент по финансам и администрированию.«Предлагаемый электродный котел даст сбережения, которые можно будет вложить в улучшение преподавательской, исследовательской и сервисной деятельности в университете. Я также рад, что это предложение снизит общее потребление энергии в кампусе ».

Первоначально Джейкобс изучал возможность создания комбинированной системы производства тепла и электроэнергии, но решил, что это решение не принесет финансовой выгоды университету. Электродный котел работает от электричества и вырабатывает пар более экономично, чем угольный котел.Общая стоимость проекта замены оценивается в 4,5 миллиона долларов.

В ожидании утверждения Попечительским советом UGA будет работать в тесном сотрудничестве с Georgia Power над установкой нового котла. Georgia Power окажет поддержку в строительстве электрического соединения от подстанции в Восточном кампусе до Центральной паровой электростанции для этого котла.

«Мы рады продолжить наше давнее партнерство с Университетом Джорджии в разработке и внедрении надежных, эффективных и рентабельных решений в области энергетики», — сказал Ленн Чендлер, вице-президент Georgia Power по северо-восточному региону.

«Я благодарю Отдел управления объектами за тщательное изучение вариантов и разработку плана, который повысит нашу энергоэффективность и обеспечит нам экономию средств на благо университетского городка», — сказал президент Джери У. Морхед. «Мы благодарны нашим партнерам из Georgia Power за тесное сотрудничество с нами над предлагаемым проектом».

Согласно предложению, новая система будет установлена ​​и заработает к ноябрю 2015 года. Существующий угольный котел будет работать до конца зимы и остановится в феврале 2015 года.

Parat поставляет электродные паровые котлы для Infraserv

Ведущий норвежский поставщик решений для пара и тепла, Parat Halvorsen, совершил крупный прорыв в быстро развивающемся секторе возобновляемой энергетики Германии, поставив два своих уникальных паровых котла с электродом 10 кВ мощностью 20 МВт для Infraserv Höchst во Франкфурте.

Контракт, включающий укомплектованные котлы с системой управления, приборами и насосами, подчеркивает растущее понимание Infraserv потенциала развивающегося рынка Германии для вторичного регулирования.Кроме того, он отражает новаторскую работу Infraserv по реализации крупномасштабной электрокотельной установки в промышленном парке площадью 460 га в Хёхсте, где более 90 компаний нанимают около 22 000 сотрудников.

В целом в секторе ветроэнергетики Германии работает около 118 000 человек, при этом Немецкая ассоциация ветроэнергетики представляет около 1100 производителей, поставщиков и поставщиков услуг, 2100 операционных компаний и 15 000 инвесторов.

Внесено установленной возобновляемой электроэнергии 22.По данным Федерального министерства окружающей среды, охраны природы и ядерной безопасности, 9% от общей мощности Германии по выработке энергии в 2012 году. На более чем 24 000 ветряных турбин по всей Германии приходится 8,33% общей генерирующей мощности.

Котлы Parat планируется ввести в эксплуатацию в конце апреля. Они будут использоваться для производства пара для паровой сети с давлением 16 бар и будут предлагаться для балансировки нагрузки на вторичном регулирующем рынке. Два новых котла особенно компактны и занимают всего 50 м2 существующей котельной.

Электродный котел

Parat IEH был спроектирован и разработан собственными инженерами компании и изготовлен на заводе в Норвегии более 20 лет. Его компактная конструкция составляет до 50 МВт в одном блоке. Это позволяет пользователям переключаться с холодной на полную нагрузку менее чем за 15 минут, а с минимальной на полную — за 30 секунд. Минимальная нагрузка ниже 2%. Важно отметить, что отсутствует ток на землю, нет износа электродов и котел требует минимального обслуживания.

Энергия ветра и солнца может использоваться в котле для производства пара или горячей воды.Горячая вода может храниться в периоды пиковой производительности и использоваться при необходимости в централизованном теплоснабжении.

Система удаленного мониторинга

Parat позволяет осуществлять удаленный мониторинг котельной установки через Интернет из любой точки мира. Это также включает в себя онлайн-поиск и устранение неисправностей и обновление управляющего программного обеспечения из сервисного центра Parat Halvorsen в Норвегии.

Еще одной важной особенностью является то, что система электродных котлов может быть поставлена ​​в виде готовой котельной «под ключ».

«Мы сделали большой прорыв после того, как впервые участвовали в выставке Hannover Messe в качестве экспонента в прошлом году», — говорит Мартин Лёвланд, директор по продажам Parat Halvorsen.«Это была особенно оживленная выставка, ведущее мировое событие в области промышленных технологий, и она дала нам возможность продемонстрировать, как наша система генерирует энергию из возобновляемых источников.

«Мы снова будем выставлять полномасштабный электродный котел на выставке Hannover Messe в этом году с 7 по 11 апреля», — говорит г-н Лёвланд.

Благодаря растущему присутствию

Parat на немецком рынке компания выиграла два новых контракта, одну комплексную установку для пара и одну для горячей воды, которые будут поставлены этим летом.

У вас есть интересный контент, которым вы можете поделиться с нами? Введите свой адрес электронной почты, чтобы мы могли с вами связаться.

EL Электродный паровой увлажнитель парового котла

14.01.2016

Condair представила недавно разработанный пароувлажнитель с электродным котлом, который имеет более долговечные паровые цилиндры, чтобы снизить требования к обслуживанию увлажнения и эксплуатационные расходы.Condair EL также включает в себя новейшую технологию управления с помощью сенсорного экрана, имеет стандартную интеграцию с BMS и обеспечивает высокую производительность до 90 кг / ч от одного устройства.

Этот новый увлажнитель воздуха является экономичным, но надежным решением как для прямого, так и для прямого увлажнения воздуха паром. Он прост в установке и эксплуатации, требуя несложного обслуживания сменных паровых цилиндров. Когда паровой цилиндр заполняется известью, его просто снимают и заменяют новым, что сводит к минимуму время простоя.

Для предотвращения образования накипи и увеличения срока службы цилиндра увлажнитель интеллектуально контролирует уровни минеральных веществ в системе, поддерживая их на оптимальном уровне. Когда уровень становится слишком высоким, выполняется цикл слива и пополнения с использованием именно того количества пресной воды, которое необходимо для поддержания оптимального уровня минеральных веществ. Это отличается от других электродных котлов, в которых используется слив с таймером, независимо от фактического качества воды в системе.

За счет интеллектуального управления уровнями минералов и циклов разбавления таким образом снижается образование накипи, что продлевает срок службы цилиндра до трех раз по сравнению с некоторыми другими электродными котлами.Кроме того, по мере того, как вода экономится, энергия, необходимая для нагрева поступающей свежей холодной воды, дополнительно снижает эксплуатационные расходы. Эта функция также улучшает контроль влажности, поскольку температура в резервуаре остается более постоянной, что приводит к более точной подаче пара.

Condair EL включает новейшую технологию сенсорного экрана для интуитивно понятного управления и расширенной отчетности. Все настройки и системные данные можно сразу увидеть с подробными предложениями по устранению неполадок.Система имеет возможность подключения к BMS в стандартной комплектации с протоколами Modbus и BACnet и LonWorks в качестве опции. USB-соединение позволяет записывать и загружать данные об эксплуатации и техническом обслуживании для удобного анализа в Excel. Дополнительная функция «Condair Online» также позволяет подключать систему к Интернету для удаленной диагностики и устранения неполадок непосредственно Condair, что потенциально устраняет необходимость посещения инженером объекта для решения проблем.

Этот новый увлажнитель имеет дренажную систему с насосом для быстрого выполнения циклов слива и пополнения с одновременным удалением как можно большего количества накипи.Ускоряя циклы разбавления, резервуар для воды можно быстрее вернуть к температуре, обеспечивая необходимую паропроизводительность и улучшая контроль уровня влажности в помещении или канале.

Ассортимент Condair EL включает модели с максимальной производительностью от пяти до 90 кг / ч от одного блока с производительностью до 180 кг / ч, возможной в конфигурациях «ведущий / ведомый».

Другие опции включают регулировку температуры дренажной воды для снижения температуры дренажной воды и защиты трубопроводов здания, водонепроницаемый корпус для размещения агрегата снаружи, крепящуюся к полу монтажную стойку и установку компенсации давления до 10 000 Па.