11.3. Водонагреватели

Водонагреватели по принципу действия можно разде­лить на проточные и емкостные. В проточных водонагре­вателях нагреваемая вода непрерывно протекает через аппарат. Емкостные водонагреватели подают горячую воду к местам разбора по истечении времени, необходи­мого для нагревания воды до определенной темпера­туры.

Водонагреватель электрический НЭ-1А. Водонагре­ватель используется для нагрева воды в посудомоеч­ных машинах и как самостоятельный аппарат для не­прерывного приготовления горячей воды с заданной температурой. Техническая характеристика электричес­ких водонагревателей приведена в табл. 11.2.

Водонагреватель (рис. 11.11) представляет собой цилиндрический стальной резервуар, герметически зак­рывающийся крышкой. Внутри резервуара на крышке смонтированы тэны. Резервуар установлен внутри пре­дохранительного кожуха, выполненного из стали, по­крытой снаружи светлой эмалью. Между кожухом и резервуаром проложена теплоизоляция (минеральная вата).

Для подачи в водонагреватель воды из водопро­водной сети и разбора горячей воды резервуар снабжен

Техническая характеристика электрических водонагревателей ТАБЛИЦА 11.2

Показатели	Еденица измерения	Водонагреватели
		НЭ-1А	НЭ-1Б
Производительность при температуре поступающей воды не ниже 7 °С	дм^3/ч	160	80
Емкость резервуара	дм^3	33	25
Температура нагретой воды	°С	90—95	90—95
Мощность	кВт	18	12
Кпд	%	82,5	82,5
Ток	Трехфазный переменный
Количество тэнов	шт	9	6
Габариты: длина ширина высота	мм мм мм	605 385 675	605 385 600
Масса	кг	65	60

двумя патрубками, один из которых находится в его нижней части, другой — в верхней части.

На водонагревателе под съемным кожухом укреплен шкаф с пусковой аппаратурой и приборами автоматики. Автоматическое регулирование температуры воды осуществляется термосигиализатором ТС-100 и маг­нитным пускателем. Датчик термосигнализатора смонтирован на крышке вместе с тэнами, а его чувст­вительный патрон находится на верхней части водо­нагревателя.

Термосигнализатор имеет три стрелки — две задаю­щие и одну указывающую. Задающие стрелки устанав­ливают на минимальную (желтую) и на максимальную (красную) температуру воды.

З апорная и регулирующая арматура установлена на трубопроводе холодной воды. Водонагреватель имеет защиту тэнов от «сухого хода». Во время работы аппарата вода в резервуаре нагревается и поднимается в его верхнюю часть. Объем воды увеличивается, но давление ее не повышается, поскольку горячей воде открыт выход через трубопровод. Когда температура воды в верхней, чисти резервуара достигает верхнего заданного преде­ла, тэны отключаются, а подача холодной воды в водо­нагреватель прекращается. При разборе горячей воды температура в резервуаре снижается и по достижении температуры нижнего заданного предела тэны вклю­чаются.

Водонагреватель электрический НЭ-1Б. Водонагре­ватель имеет конструкцию, аналогичную конструкции водонагревателя НЭ-1А, но меньшей производитель­ности, мощности и размеров, и предназначен для получения горячей воды.

Электрическая схема водонагревателя НЭ-1Б изо­бражена на рис. 11.12. При замыкании цепи вклю­чателем S1 и тумблером S2 напряжение подается на понижающий трансформатор Т. При достаточном уровне воды электрод Е7, установленный в крышке резервуара, находится в воде, цепь реле КЗ замкнута, а его контакты К3.1, К.3.2 закрыты, т. е. питание подано на сигнальную лампу Н и катушку магнит­ного пускателя К, который своими контактами К вклю­чает тэны Е1...Е6 водонагревателя. В случае пони­жения уровня воды в резервуаре электрод Е7 ока­жется оголенным и реле КЗ выключится, а его контакты К3.1 и К.3.2 соответственно отключают сигнальную лампу Н и катушку магнитного пускателя К, который обесточит тэны.

При нагревании воды до нижнего заданного предела температуры замыкается контакт В1 термосигнализа­тора и включается реле К1, которое через замыкающий контакт К1.1 подготовит цепь реле К2. При нагрева­нии воды до верхнего заданного предела температуры замыкается контакт В2 терморегулятора и включается реле К2, его контакт К2.1 разомкнет цепь катушки маг­нитного пускателя К, который отключит тэны. По­скольку замыкающий контакт К2.2 сблокирует цепь питания катушки реле К2, при понижении темпера­туры ниже верхнего предела выключение реле К2 не произойдет.

При понижении температуры ниже нижнего задан­ного предела контакт В1 размыкается, реле К1 и К2 отключаются и соответственно срабатывает магнитный пускатель К, который подключит тэны к электро­сети.

Водонагреватель газовый АГВ-80 (рис. 11.13, а). Водонагреватель состоит из вертикального цилиндри­ческого рабочего резервуара и трубы газохода, внутри которого размещен турбулизатор. Над газоходом рас­положен стабилизатор тяги, который присоединяется к дымоходу. В крышку рабочего резервуара вмон­тированы два патрубка, один из которых служит гильзой для установки термометре, другой — для раз­бора горячей воды.

Р абочий резервуар изготовляется из листовой оцинкованной стали и рассчитан на давление воды не более 600 кПа. Водонагреватель помещен в кожух, покрытый светлой эмалью, Пространство между кожу­хом и стенками резервуаров заполнено теплоизоляцией.

Водонагреватель обогревается инжекционной пла­менной горелкой с кольцевой многоструйной насадкой и снабжен автоматикой регулирования и безопасности. Автоматическое регулирование осуществляется дилато­метрическим терморегулятором. Регулятор обеспечи­вает двухпозиционное регулирование температуры воды в пределах от 40 до 80 °С. Чувствительный эле­мент регулятора состоит из латунной трубки и стержня из инвара. Одним концом инваровый стержень посред­ством резьбы соединен с латунной трубкой. Свобод­ный конец стержня нажимает на рычаг 5, который пружиной соединен с рычагом 9. Если температура воды ниже, заданного предела, стержень нажимает на рычаг 8, который через рычаг 9 оказывает давление на клапан, открывая проход газу к горелке.

При повышении температуры латунная трубка удли­няется и тянет за собой стержень, в результате чего давление на рычаг 8 уменьшается и рычаг 9 под дей­ствием пружины перемещается влево. При достижении водой заданной температуры давление рычага 9 на клапан настолько ослабевает, что последний под дей­ствием пружины закрывается. Настройка регулятора на определенную температуру срабатывания осуще­ствляется с помощью регулирующего винта.

Водонагреватель устанавливается на полу и под­соединяется к водопроводу трубой диаметром 40 мм. На подводящей водопроводной трубе устанавливается вентиль для отключения водонагревателя от водо­проводной сети. Водонагреватель соединяется с газо­проводом трубой диаметром 15 мм, а с дымоходом — патрубком диаметром не менее 100 мм.

Водонагреватель газовый АГВ-120. Водонагрева­тель (рис. 11.13, б) имеет устройство, аналогичное устройству водонагревателя АГВ-80, но отличается раз­мерами и системой автоматики, представляющей собой электромагнитную систему безопасности и манометри­ческий терморегулятор, смонтированные в едином блоке. Кроме того, водонагреватель АГВ-120 вместо ножек опирается на кольцо с отверстиями для подачи и прохода вторичного воздуха к горелке и присоеди­няется к газопроводу патрубком диаметром 20 мм. Техническая характеристика газовых водонагрева­телей приведена в табл. 11.3:

Техническая характеристика газовых водонагревателей ТАБЛИЦА 11.3

Показатели	Единица измере­ния	АГВ-80	АГВ-120
Вместимость	дм^3	80	120
Продолжительность разогрева воды от 10 до 90 ^0С	ч	0,75	1,4
Диаметр подводящей водопроводной трубы	мм	40	40
Диаметр дымового патрубка	мм	100	100
Минимальное разрежение в дымоходе	Па	5	5
Количество горелок	шт.	1	1
Кпд	%	80	80
Размеры:
диаметр высота	мм мм	400 1550	460 1600
Масса	кг	100	190

Г азовый проточный водонагреватель. Водонагре­ватель предназначается для снабжения посудомоечных машин горячей водой с температурой до 95°С или используется для горячего водоснабжения предприятий общественного питания.

Основными элементами водонагревателя являются пакет листоканальных панелей, теплогенерирующее устройство и сборный короб для отвода продуктов сгорания.

Схема панели представлена на рис. 11.14, а. Па­нель сваривается из двух листов нержавеющей стали толщиной 1 мм. На каждом листе выдавлены три прямо­угольные канавки (выдавки) длиной 620 мм и шириной 35 мм. Глубина этих канавок 5 мм. Оба листа соеди­няются между собой и свариваются по периметру сплошным швом. Выдавки свариваются между собой точечной сваркой. При этом образуется панель с че­тырьмя каналами, объединенными верхним и нижним сборными каналами.

Глубина каналов, по которым протекает вода, составляет 10 мм, ширина — 30...40 мм.

В зависимости от производительности водонагре­вателя пакет монтируют из необходимого количества панелей, объединяемых входными и выходными во­дяными перфорированными коллекторами.

Схема узла соединения панелей в пакет показана на рис. 11.14, б.

Пакет панелей монтируется на несущем тепло­изолированном кожухе водонагревателя, который облицован стальными листами. Между панелями образуются щелевые камеры сгорания. Под пакетом панелей в камере устанавливается газовая горелка с колосниками. Каждый колосник имеет огневые от­верстия вдоль входного сечения каждой щелевой камеры.

Горелка имеет смеситель инжекционного много­соплового типа с периферийной подачей газа и за­круткой газовоздушной смеси. Водонагреватель снаб­жен автоматикой безопасности АБ и регулирования АРП. Продукты сгорания через верхний сборный короб отводятся в дымоход.

Водонагреватель может иметь горизонтальное ис­полнение (рис. 11.14, г) с торцевым отводом продук­тов сгорания. Полезная тепловая мощность одной па­нели составляет 43 500 Вт. Масса одной панели 3 кг. Максимальная температура нагреваемой воды 95 °С. Расход гага на один колосник газовой горелки со­ставляет 0,5 м³/ч.

П реимуществами этих водонагревателей являются компактность, малая металлоемкость, высокая сте­пень унификации, надежность, способность длительно и устойчиво работать при высокой температуре нагре­ваемой воды.

Водонагреватель непрерывного действия автоном­ный универсальный (рис. 11.15) предназначен для нагрева воды на предприятиях общественного пита­ния, не имеющих централизованной системы горя­чего водоснабжения.

Водонагреватель состоит из трех основных частей: экранированной топки с зольником, пакета панелей с коллекторами и сборного короба для отвода продук­тов сгорания.

В топке расположена съемная колосниковая ре­шетка. Топка снабжена теплоизолированной дверцей, а зольник - обычной дверцей. На дверце зольника имеются прорези, закрываемые передвигающейся ме­таллической пластиной, обеспечивающей регулиро­вание подачи воздуха. Экран стенок топки выпол­нен в виде короба из нержавеющей стали, заполняе­мого при работе аппарата проточной водой. Для сбора золы и шлаков в зольнике предусмотрена выдвиж­ная коробка.

Над топкой расположен пакет из шести листоканаль­ных панелей, опирающийся на свод топки. Свод топки" представляет собой торец панельного пакета с щелями для прохода продуктов сгорания (из топки по газо­ходам, образуемым панелями). Для подвода воды к панелям водонагревателя и отвода ее из них предусмотрены два коллектора. В нижний коллектор вода поступает из топочного экрана, а из верхнего горячая вода отводится к потребителям. Конструкция водо­нагревателя дает возможность легко его разобрать и заменить при необходимости какую-либо панель, что повышает ремонтопригодность аппарата.

При работе водонагревателя на газе колосниковая решетка снимается, а в камере сгорания монтируется горелка с колосниковой насадкой и многосопловым смесительным устройством с периферийной подачей газа.

Панельный водонагреватель обеспечивает устой­чивую работу при использовании в качестве топлива как газа, так к дров или угля. Максимальный кпд наблюдается при работе с полезной тепловой мощ­ностью в диапазоне 12...20 кВт. Для получения на вы­ходе из водонагревателя воды с температурой 80...90 ⁰С давление воды перед водонагревателем должно быть не менее 160...180 кПа, в противном случае возможно локальное вскипание воды в экране, особенно при ра­боте на угле.

Тепловая мощность водонагревателя 26...28 кВт, производительность при нагревании воды от 5 до 85 °С — 230 кг/ч, масса—56 кг, кпд — до 75%, габариты — 360×440×1300 мм.

Выносные водонагреватели рассмотрены в разделе «Варочно-жарочные аппараты (плиты)».