Лабораторная работа № 8
Исследование проточного элементного
водонагревателя ЭПВ-2А
Цель работы: 1.Изучить устройство, назначение и принцип автоматизации проточного элементного водонагревателя. 2.Экспериментальным путем определить его основные динамические и энергетические характеристики.
Программа работы
Выполнить эскизный разрез водонагревателя и начертить электрическую схему автоматизации.
Снять кривые нагрева воды t=f() при двух значениях мощности и производительности аппарата.
Привести общий вид передаточной функции, описывающей динамику водонагревателя, определить ее коэффициенты. Выбрать тип автоматического регулятора.
Определить удельный расход электроэнергии на нагрев воды и к.п.д. водонагревателя.
Исследовать работу водонагревателя в режиме автоматического регулирования и построить график автоматического режима работы.
Общие сведения
Проточные элементные водонагреватели отличаются компактностью, быстродействием и низкой стоимостью. Они имеют высокую установленную мощность и позволяют получить горячую воду сразу же после включения, однако не имеют аккумулирующей емкости, а следовательно, и хозяйственного запаса горячей воды.
В сельскохозяйственном производстве распространен проточный электроводонагреватель ЭПВ-2А.
По своей производительности водонагреватель ЭПВ-2А рассчитан на удовлетворение потребности в горячей воде коровника на 100 голов. Он может использоваться для отопления небольших помещений, подогрева питьевой воды для животных в зимнее время и для технологических нужд.
Техническая характеристика водонагревателя
Мощность, кВт 10,5
Напряжение сети, В 380/220
Напряжение на одном нагревателе, В 220
Производительность при перепаде
температуры на выходе и входе 700, л/ч 120
Количество трубчатых нагревателей
и соединение 3, звезда
Габаритные размеры, мм 290 X 58
Масса, кг 9,5
Описание лабораторной установки
Схема лабораторной установки приведена на рисунке 1. В работе исследуется проточный элементный водонагреватель 1 (ЭПВ-2А), укомплектованный тремя ТЭНами EK1…EK2. Питание на установку подается через автоматический выключатель QF1. Предусмотрено отключение одной фазы пакетным выключателем SA3 (имитация разрыва фазы в цепи питания).
Установка работает в ручном и автоматическом режимах. Переключение режимов осуществляется переключателем SA1. Автоматическое регулирование температуры выполняется двухпозиционным регулятором =A1 «РТ-049», размыкающие контакты которого установлены в цепь питания магнитного пускателя KM1. Чувствительным элементом регулятора служит терморезистор RK1, установленный в отводящем патрубке нагревателя. Питание на регулятор подается тумблером SA2.
В автоматическом режиме переключателем SA1 подается питание на катушку магнитного пускателя KM1. Пускатель своими контактами KM1:1 замыкает силовую цепь нагревателя ЭПВ. При достижении заданной температуры регулятор размыкает цепь питания магнитного пускателя. Повторное включение происходит при уменьшении температуры от заданной на величину, устанавливаемую дифференциалом регулятора.
В ручном режиме установку включают кнопкой SB2. После срабатывания регулятора для включения установки повторно нажимают пусковую кнопку SB2.
Линейные напряжения и токи контролируются соответственно вольтметром PV1 и амперметром PA1. Температура воды на входе в нагреватель и выходе измеряются термометрами 3 и 2, расход воды - расходомером 4.
Наличие питания на установке контролируется индикаторной лампой HL1, на фазах – лампами HL2…HL4.