Автоматичне керування поливом 4 страница

 

Рис. 7.2. Принципова електрична схема теплогенератора ТГ

Коли камера згоряння прогрівається, розмикаються контакти датчиків температури SK1 і SK2, реле KV1 втрачає живлення і своїми розмикаючими контактами КV1.1 вмикає котушку магнітного пускача КМ1, через силові контакти якого отримує живлення електродвигун вентилятора M1. У приміщення починає надходити повітря, нагріте в теплогенераторі. Коли температура теплогенератора перевищить допустиме значення, контакти датчика SK3 розімкнуться і магнітний пускач КМ2 зупинить роботу агрегату.

Якщо пуск теплогенератора триває більше ніж 25 с і стає безуспішним, то розмикаючий контакт КТ1 вимикає електромагнітний клапан YA і подача пального припиняється. Потім замикаючим контактом КТ5 вмикається сигнальна лампа HL4, а розмикаючим контактом КТ3 припиняється живлення котушки магнітного пускача КМ2 і вентилятор М2 топки зупиняється. В разі короткочасного зриву факела при нормальній роботі теплогенератора реле KV3 фотореле своїми контактами KV3 знеструмлює реле KV2 і через розмикаючі контакти KV2.2 подається напруга на трансформатор запалювання TV. Якщо після цього суміш не запалюється, теплогенератор вимикається контактами КТ1 і КТ3. Повторно його вмикають вручну, повертаючи рукоятку SA1 спочатку в положення О, а потім назад – в положення А. При цьому програмний пристрій КТ повертається у початкове положення. Якщо температура повітря в приміщенні стає нижче заданої, теплогенератор автоматично запускається.

Для нормальної зупинки теплогенератора перемикач SA 1 переводять у положення О.

У режимі ручного опалення, до якого звертаються для налагодження, випробування, а також у випадку відмовлень автоматики, перемикачі SA1 і SA2 ставлять у положення Р. Одержує живлення котушка магнітного пускача КМ2, і починається продувка топки. Потім перемикач SA2 переводять у положення Р. Включається електромагнітний клапан YА, і паливо подається в камеру згоряння. Після необхідного прогріву камери згоряння замикається тумблер S, магнітний пускач КМ1 включає електродвигун вентилятора M1.

У режимі ручної вентиляції вентиляторами теплогенератора керують за допомогою тумблера S.

 

Питання для самоконтролю

 

1. Для чого призначені теплогенератори?

2. Що являють собою теплогенератори?

3. З яких основних частин складається теплогенератор?

4. За допомогою технологічної схеми поясніть роботу тепло­генера­тора.

5. Поясніть роботу принципової електричної схеми тепло­гене­ратора.

6. Які засоби автоматизації використовуються в схемі керування теплогенератором?

ТЕСТИ

 

1. Для чого використовується електромагнітний вентиль в теплогенераторі?

A. Для закриття паливопроводу.

B. Для відкриття паливо­проводу.

C. Для відкриття і закриття паливопроводу.

2. Для чого використовується електроіскрові електроди в теплогенераторі?

A. Для запалення полум’я в топці.

B. Для підвищення напруги.

C. Для створення іскри.

3. Для чого використовується фоторезистор в теплогенера­торі?

A. Для контролю освітленості.

B. Для контролю температури.

C. Для контролю наявності полум’я.

4. За допомогою чого запалюється повітряно-паливна суміш в теплогенераторі?

A. Іскри, що виникає між фазами.

B. Іскри, що виникає між фазою і корпусом теплогенератора.

C. Електроіскри, що виникає на електродах запалювання від підвищувального трансформатора.

5. За допомогою чого контролюють наявність факелу в теплогенераторі?

A. Двох фоторезисторів, які встановлені в блоці, що вбудований в корпус.

B. Двох терморезисторів, які встановлені в блоці, що вбудований в корпус.

C. Двох резисторів, які встановлені в блоці, що вбудований в корпус.

6. В яких режимах передбачається робота теплогенератора.

A. Опалення автоматичне, вентиляція ручна.

B. Опалення автоматичне, опалення ручне, вентиляція ручна.

C. Опалення автоматичне, опалення ручне.

7. З яких блоків складається система автоматичного керування теплогенератором?

A. З напівпровідникового терморегулятора типу ПТР-2, про­грам­ного блока, блока запалювання, блока контролю нагрівання і датчика аварійного перегрівання.

B. З напівпровідникового терморегулятора типу ПТР-2, про­грамного блока, блока запалювання, блока слідкування за наявністю факелу в камері згоряння, блока сигналізації.

C. З напівпровідникового терморегулятора типу ПТР-2, про­грамного блока, блока запалювання, блока контролю нагрівання і датчика аварійного перегрівання, блока слідкування за наявністю факелу в камері згоряння, блока сигналізації.

8. Який пристрій теплогенератора використовується для виміру і регулювання температури в приміщені?

A. Датчик температури та напівпровідниковий терморегулятор типу ПТР-2.

B. Датчик температури.

C. Напівпровідниковий терморегулятор.

9. Коли відбувається автоматичний запуск теплогенера­тора?

A. При підвищені температури в приміщені.

B. При знижені температури в приміщені.

C. При знижені температури в зовні приміщення.

10. Для чого відбувається продувка камери згоряння тепло­генератора перед запуском?

A. Для видалення гарячого повітря.

B. Для видалення залишків парів палива в топці.

C. Для видалення холодного повітря.

11. Яка тривалість продувки камери згоряння теплогенера­тора перед запуском?

A. 1 хвилина

B. 40 –50 секунд

C. 20 – 25 секунд

7.3. АВТОМАТИЗАЦІЯ ЕЛЕКТРИЧНИХ УСТАНОВОК ДЛЯ ПІДІГРІВУ ВОДИ І ПОВІТРЯ Й ОДЕРЖАННЯ ПАРИ

 

7.3.1. Автоматизація котлоагрегатів

 

Технологічна необхідність автоматизації котлоагрегатів. Теплова енергія в загальному споживанні енергії сільським госпо­дарством складає від 60 до 80% залежно від кліматичних районів нашої країни. Вона витрачається на опалення житлових, виробничих і тваринницьких приміщень, готування їжі і корму, підігріву води й отримання пари, підігріву ґрунту і повітря в спорудженнях захищеного ґрунту та ін. Теплопостачання сільського господарства здійснюється, в основному, від вогневих котлів і окремих котлів низького тиску, теплогенераторів і електронагрівальних установок. Вогневі котли і теплогенератори в сільському господарстві використовуються дуже широко, незважаючи на їхню значну металоємність і підвищену собівартість теплової енергії, великі втрати теплоти при її передачі від котелень до споживачів і високу пожежонебезпеку, високе забруд­нення відходами і труднощі з автоматизацією. Повсюдний перехід на теплопостачання від електроустановок в істотній мірі усуває зазначені недоліки, але стримується дефіцитом електричної енергії і малою пропускною здатністю сільських розподільних електромереж. Автоматизація вогневих котлів і теплогенераторів істотно полегшує працю операторів і частково їх скорочує, підвищує надійність і оперативність роботи устаткування і знижує собівартість одержуваної теплоти, зменшує на 10% витрату палива. Є ряд споживачів теплоти, що одержують теплопостачання тільки від електричної енергії, наприклад, інкубаторії, електрозварювальні установки, установки локального обігріву молодняку птахів і тварин, електрокалорифери та електроплити.

У сільському господарстві використовується ряд вогневих парових котлів типу КМ, КВ-300М, Д-721Л, ДКВР, МЗК і інші паропродуктивністю від 200 до 4000 кг/год, тиском від 0,1 до 1,3 МПа, температурою від 110 до 190 °С. У котельнях тепличних комбінатів установлюють пароводяні котли типу АВ-2, АПВ-2, ПТВМ-30М, КВ-ГМ, ДКВР, ДЕ й інші. Ці котли у водонагрівному режимі підігрівають воду до температури від 70 до 95 °С для обігріву теплиць, а в паровому режимі виробляють пар тиском 0,2 МПа температурою 130°С для пропарювання ґрунту і власних потреб.

Системи автоматичного керування котловими установками можна розділити на наступні: пневматичну типу ПМА й електричну типу АГОК-66 для опалювальних і водогрійних котлів, обладнаних пальниками середнього і низького тиску без примусової подачі повітря; пневматичну типу АГК-2П і електричні типи АМК і АМКО для парових і водогрійних котлів, що працюють на газі і рідкому паливі; електронно-гідравлічного типу “Кристал” для опалювальних котлів малої і середньої потужності й електронну типу “Курс-101”, призначену для тепличних пароводогрійних котлів, що працюють на газоподібному чи рідкому паливі. Ці системи виконують наступні основні операції:

· автоматичне регулювання теплового навантаження з метою забезпечення заданої температури в приміщенні і необхідній кількості гарячої води і пари;

· автоматичне керування рівнем води в котлі;

· дистанційне керування котлом (пуск, регулювання тепло- і паропродуктивності й зупинку котлів);

· технологічний захист, що запобігає аварії;

· технологічне блокування, що виключає виконання неправиль­них операцій при експлуатації;

· технологічну сигналізацію, що сповіщає персонал про хід виконання технологічних процесів;

· автоматичний контроль технологічних параметрів роботи котлів.

Незважаючи на низьку вартість і простоту експлуатації пневматичних систем автоматизації котлів, вони витісняються електричними системами, що забезпечують велику гнучкість і точність керування, високу чутливість і можливість передачі інформації на відстань.

Найбільшою можливістю автоматизації всіх технологічних опе­ра­цій котлоагрегату володіють “Кристал” і “Курс-101”.

Система “Кристал” побудована по агрегатному принципі, що дозволяє просто і зручно забезпечувати задану систему керування різними параметрами з невеликого числа елементів апаратури. Функціональна схема системи “Кристал” наведена на рисунку 7.3. Вона забезпечує автоматичне керування тиском пари і рівнем води в барабані 8 котла, розрідженням у топці 6, витратою повітря і розпалюванням котла за допомогою запальника 3, дистанційне керування електроприводами димоходу 14 і насоса 11 води, дистанцій­ний контроль тиску повітря за вентиляторами, розрядження в топці і температури димових газів. Світлова сигналізація включається при підвищенні чи зниженні рівня води в барабані котла, зниженні тиску повітря і розрідження в топці, підвищенні тиску пари і при аварійному відключенні котла.

Система складається з регулятора 7 тиску пари в барабані 8 котла, регулятора 2 співвідношення газу і повітря, регулятора 13 розрідження в топці, регулятора 9 рівня води з відповідними датчиками і контрольно-вимірювальними приладами 12 температури. Регулятори 2, 7 і 13 оптимізують процес горіння. Тиск пари характе­ризує відповідність між виробленням і споживанням пари. Якщо рівність між ними порушується, то змінюється тиск пари. Наприклад, при збільшенні споживання пари тиск падає і регулятор 7 видає імпульс регулювальному органу 4 на збільшення подачі палива.

Для повного згоряння палива в пальнику 5 необхідна визначена кількість повітря, надлишок повітря підвищує винос теплоти з димо­вими газами, а недостача приводить до неповного згоряння палива. Отже, для забезпечення максимального КПД котлової установки необхідний регулятор 2, що підтримує задане співвідношення паливо-повітря. Регулятор 2 по сигналу від датчиків витрати палива і подачі повітря керує продуктивністю вентилятора 1.

 

Рис. 7.3. Функціональна схема системи автоматизації котла “Кристал”

 

Для повного видалення димових газів використовується димо­сос 14, що за допомогою регулятора 13 забезпечує задане розрідження газів у верхній частині топки.

При надлишковому розрідженні збільшується винос теплоти через димосос, при недостатньому – димові гази прориваються усередину приміщення котельні.

Рівень води в барабані котла підтримується постійним за допомогою регулятора 9, що одержує сигнали про зміну рівня від манометра. При відхиленні рівня від заданого значення регулятор 9 впливає на регулювальний клапан 10.

В аварійному режимі котла зупиняють, припиняючи подачу палива за допомогою клапана УА2, якщо відбулося одне з наступних порушень: понизився чи підвищився тиск у системах подачі палива чи повітря, понизилось розрідження в топці, підвищився тиск пари, понизився чи підвищився рівень води в барабані, згасло полум’я в топці. Для цього котел обладнують відповідними датчиками безпеки: тиску газо- чи рідиноподібного палива SРт, повітря SРв, розрідження газів у топці SPг, тиску пари SPп, верхнього SLв і нижнього SLн рівнів води в барабані котла, наявності полум’я ЗЗУ (рис. 7.4).

При подачі на схему напруги спрацьовує тільки реле KV5 через замкнутий контакт датчика SPп, інші реле сигналізації відключені. Перемикаючи перемикач SA1 в нормальне передпускове положення “ Н ” включають реле блокування KB і реле витримки часу КТ2, яке виключає помилкове спрацьовування реле захисту KV1...KV6 через спрацьовування датчиків внаслідок коливань контрольованих пара­метрів в період підготовки котла до пуску. Потім оператор кнопко­вими постами включає живильний насос, що заповнює барабан водою, димосос, вентилятор, продувку паливопроводів (на рисунку ці елементи не показані). В міру досягнення зазначеними параметрами заданих значень спрацьовують датчики SL_в, SL_н, SPг, SPп і включають відповідно реле KV6, KV3 і KV2. Для розпалювання топки від запальників перемикач SA1 переводять у положення П – “ Пуск ”, при якому спрацьовують реле витримки часу КТ1 по колу (зі схеми керування димососом), KV2.1, KV3.1 і KV6:1 електромагніт YA1 клапана палива на запальнику і електроіскровий запальник 3. Одночасно відключаються реле KB і КТ2, але реле KB знову включається замикаючими контактами КТ1:3.

Далі перемикач SA1 переводять у положення В – “Включено” і вручну повністю відкривають електромагніт YA2 відсічні клапани (рис. 7.3) на паливопроводі. При цьому замикаються контакти SQ (рис. 7.4). Одночасно спрацьовує реле КТ2, що з витримкою часу знімає напругу з пускового електромагніта YA1, і останній закри­вається. На цьому пуск закінчується.

 

Рис. 7.4. Принципова електрична схема керування системою “Кристал”

Для нормальної зупинки переводять перемикач SA1 у поло­ження О – “Відключено”. Аварійна зупинка відбувається при спрацьо­вуванні відповідних захистів. Наприклад, при зниженні тиску повітря за дуттьовим вентилятором розмикаються контакти SРв датчика тиску, і реле KV2 відключається.

Регулятори в системі “Кристал” виконані за функціонально-структурною схемою (рис. 7.5). Регулятор складається з датчика Д, задатчика Зд, електронного підсилювача ЕП, електрогідравлічного реле ЕГР, пневматичного пристрою зворотного зв’язку ПЗЗ і гідравліч­ного виконавчого механізму ГВМ. Регулятор дозволяє керувати параметрами по П-, І-, ПІ -законам регулювання. Підсилювач ЕП сприймає сигнал розбалансу датчиків і задатчика. Сигнал розбалансу після посилення надходить на електрогідравлічному реле ЕГР, що керує електрогідравлічним виконавчим механізмом ГВМ.

 

Рисунок 7.5. Функціонально-структурна схема

регулятора системи “Кристал”

 

У виконавчому механізмі енергоносієм є тиск води. При відсутності неузгодженості обмотки електромагнітів УА1 і УА2 електрогідравлічного реле (рис.7.6) відключені від вихідних напруг електронного підсилювача. Зв’язані з їхніми сердечниками клапани опущені і перекривають отвір 3 для зливу води. Поршень 1 нерухомий, тому що тиск з обох його сторін однаковий.

 

Рис. 7.6. Технологічна схема гідравлічних і пневматичних

вузлів регулятора системи “Кристал”

 

З появою сигналу неузгодженості спрацьовує один з електро­магнітів ЕГР, наприклад УА1, піднімаючи клапан. Нижня порожнина виконавчого механізму з’єднується зі зливом3, іпоршень починає переміщатися вниз під дією тиску води у верхній порожнині, впливаючи на регулювальні органи РО. Одночасно переміщаються важелі зворотного зв’язку, стискаючи сильфон 5 і розтягуючи сильфон 7. Внаслідок цього тиск усередині порожнини 2 мембранні коробки знижується, а зовні в порожнині 4 – підвищується. У результаті цей сердечник диференціально-трансформаторного датчика 3 переміщу­ється вниз, і до підсилювача ЕП надходить сигнал від гнучкого зворотного зв’язку.

Порожнини сильфонів 5 і 7 з’єднані регульованим дроселем 6. Завдяки цьому тиску в порожнинах 2 і 4 поступово вирівнюються, сердечник датчика 3 повертається у вихідний стан, і інтегральна складова сигналу зникає. При відкритому дроселі 6 регулятор працює за ПІ-законом, а при закритому – за П-законом, оскільки в цьому випадку з’являється твердий зв’язок.

 

Автоматизація газового котла на програмованих контро­лерах МІК-51.

В даному прикладі приведена схема автоматизації газового котла. Схема наведена на рисунку 7.7 і виконує наступні функції:

· регулювання витрати газу з корекцією по тиску пари на виході з котла,

· регулювання витрати повітря, яке поступає в котел, по заданому співвідношенню витрати газу з корекцією витрати повітря за вмістом кисню в димових газах,

· регулювання рівня води в барабані котла.

· регулювання розрідження в котлі.

Підвищення ефективності і ККД роботи котла здійснюється за допомогою використання в даній схемі аналізатора вмісту кисню в димових газах.

Автоматична система регулювання реалізована на двох програ­мованих мікропроцесорних багатофункціональних контролерах МІК-51

З апаратури введення/виводу контролера МІК-51 № 1 вико­ристо­вуються:

1-й аналоговий вхід А/1 – тиск пари на виході з котла;

2-й аналоговий вхід A/2 – витрата газу,

3-й аналоговий вхід A/3 – витрата повітря,

4-й аналоговий вхід A/4 – вміст кисню в димових газах.

З апаратури введення-виводу контролера МІК-51 № 2 вико­ристовуються.

1-й аналоговий вхід А/1 – рівень води в барабані котла;

2-й аналоговий вхід A/2 – розрідження в котлі.

У програмах контролерів МІК-51 № 1 і № 2 встановлюються функціональні блоки регуляторів, що мають наступне призначення:

1. FFICA (поз. 2-в) МІК-51 № 1 per. 1 – ПІД-імпульсний регуля­тор витрати газу з корекцією по тиску пари на виході з котла. Регулю­вання здійснюється з корекцією по тиску пари на виході з котла. Іншими словами, коли тиск пари падає (або росте), відповідно регу­ля­тор збільшуватиме (зменшувати) тиск газу, який поступає на згорання.

2. FFICA (поз. 1-в) МІК-51 № 1 per. 2 – ПІД-імпульсний регуля­тор витрати повітря, яке поступає в котел, по заданому співвідно­шенню витрати газу з корекцією витрати повітря за змістом кисню в димових газах.

3. LICA (поз. 4-б) МІК-51 № 2 per. 1 – ПІД-імпульсний регуля­тор рівня води в барабані котла.

4. PICA (поз. 3-б) МІК-51 № 2 per.2 – ПІД-імпульсний регуля­тор розрідження в котлі.

 

Рис 7.7. Функціональна схема автоматизації газового котла

 

Питання для самоконтролю

1. На що витрачається теплова енергія в сільському госпо­дарстві.

2. За допомогою чого здійснюється теплопостачання сільського господарства?

3. Що дає автоматизація вогневих котлів?

4. Які є споживачі теплоти, що одержують теплопостачання тільки від електричної енергії?

5. Які основні операції виконують системи автоматичного керування котловими установками?

6. На якому принципі побудована система “Кристал”?

7. Поясніть роботу принципової електричної схеми керування системою “Кристал”.

8. Поясніть роботу регулятора системи “Кристал” за допомогою функціонально-структурної схеми.

9. Поясніть роботу технологічної схеми гідравлічних і пневма­тичних вузлів регулятора системи “Кристал”.

10. Які функції виконує програмований контролер МІК-51?

11. Для чого використовуються блоки регуляторів в контролері МІК-51

ТЕСТИ

 

1. Використовуючи функціональну схему системи “Кристал”, поясніть процес підтримання заданого тиску пари.

A. При збільшенні споживання пари тиск падає і регулятор 7 видає імпульс електроклапану на зменшення подачі палива.

B. При збільшенні споживання пари тиск падає і регулятор 7 видає імпульс електроклапану на закривання.

C. При збільшенні споживання пари тиск падає і регулятор 7 видає імпульс регулювальному органу 4 на збільшення подачі палива.

2. Використовуючи функціональну схему системи “Крис­тал”, поясніть процес підтримання заданого співвідношення паливо–повітря.

A. Регулятор 7 по сигналу від датчиків витрати палива і подачі повітря керує електроклапаном.

B. Регулятор 2 по сигналу від датчиків витрати палива і подачі повітря керує продуктивністю вентилятора та електроклапаном.

C. Регулятор 13 по сигналу від датчиків витрати води і подачі повітря керує продуктивністю вентилятора

3. Використовуючи функціональну схему системи “Крис­тал”, поясніть процес видалення димових газів.

A. Для повного видалення димових газів використовується димосос 14, що за допомогою регулятора 13 забезпечує задане розрідження газів у верхній частині топки.

B. Для повного видалення димових газів використовується димосос 14, що за допомогою регулятора 7 забезпечує задане розрідження пару у верхній частині топки.

C. Для повного видалення димових газів використовується димосос 14, що за допомогою регулятора 2 забезпечує заданий рівень води у верхній частині топки.

4. Використовуючи функціональну схему системи “Крис­тал”, поясніть процес підтримання рівня води в котлі.

A. При відхиленні рівня води від заданого значення регулятор 2 впливає на регулювальний клапан, що подає пар.

B. При відхиленні рівня води від заданого значення регулятор 13 впливає на насос.

C. При відхиленні рівня води від заданого значення регулятор 9 впливає на регулювальний клапан 10, що подає воду від насоса.

5. При яких порушеннях системи “Кристал” здійснюється вимикання котла в аварійному режимі?

A. Знизився чи підвищився тиск у системах подачі палива чи повітря, впало розрідження в топці, підвищився тиск пари.

B. Знизився чи підвищився тиск у системах подачі палива чи повітря, впало розрідження в топці, підвищився тиск пари, понизився чи підвищився рівень води в котлі, згасло полум’я в топці.

C. Понизився чи підвищився рівень води в котлі, згасло полум’я в топці.

6. Які датчики безпеки використовуються в котлі системи “Кристал”?

A. Датчики тиску газо- чи рідиноподібного палива, повітря, розрідження газів у топці, тиску пари, верхнього і нижнього рівнів води в барабані котла, наявності полум’я.

B. Датчики тиску газо- чи рідиноподібного палива, повітря, розрідження газів у топці, тиску пари.

C. Датчики тиску пари, верхнього і нижнього рівнів води в барабані котла, наявності полум’я.

 

7.3.2. Автоматизація електричних установок для підігріву води

Електронагрівальні установки широко застосовуються в сільськогосподарському виробництві завдяки їхнім перевагам: постій­ній готовності до використання; можливості повної автомати­зації процесів нагрівання; поліпшенню санітарно-гігієнічних умов обслуго­вую­чого персоналу; полегшенню в розподілі теплоти по великих територіях; зменшенню собівартості теплової енергії і пожежної небезпеки.

Для підігріву води використовують установки як прямого нагрівання шляхом пропущення струму через воду, так і непрямого нагрівання за допомогою теплових електронагрівальних елементів (ТЕНів), а також установок індукційного і діелектричного нагрівання, хоча останні в сільському господарстві використовуються рідко.

Переваги прямого електродного нагрівання полягають у простоті пристрою, великої швидкості нагрівання і високому ККД.

У сільському господарстві для підігріву води для поїння тварин і технологічних потреб використовують елементні електроводо­нагрівачі низького тиску – термоси типу УАП (ВЕТ) з місткістю резервуара від 50 до 1000 л, проточні електроводонагрівачі типу ЕПВ продуктивністю від 80 до 200 л води в 1 г з температурою нагрівання до 95 °С, ВЕП-600 із продуктивністю 600 л теплої води в годину й інші.

Для одержання гарячої води і пари застосовуються електродні котли типів: КЕВ (котел електродний водонагрівальний), КЕВЗ (із замкнутим контуром) потужністю від 10 до 6000 кВт, ЕПЗ (електрод­ний прямоточний із замкнутим контуром), КЕПР (котел електродний паровий регульований) потужністю 160, 250, 2500 і 5000 кВт, ЕКП (електродний котел парової) потужністю 100, 300 кВт і вище й інші.

Для електропідігрівання повітря у тваринництві до 50°С використовують стаціонарні електрокалориферні установки типу СФОА з потужністю від 5 до 100 кВт.

Практично для всіх водонагрівальних електроустановок динамічні властивості описуються передатною функцією аперіодичної ланки другого порядку.

Автоматичне керування електроводонагрівачами здійсню­ється по температурі, а електропаровими ще і по тиску пари. Схеми керування розглянемо на прикладах автоматизації елементних і електродних водонагрівальних і парових установок, тому що вони не мають відмінностей від інших типів електронагрівальних установок. Перш ніж включити в мережу елементні водонагрівачі, їх обов’язково варто заповнити водою, інакше перегорять нагрівальні елементи. Електродні водонагрівачі не мають цієї особливості.

Водонагрівник ВЕТ-400 під’єднується до електромережі 380/200 В. В станції керування встановлені автоматичний вимикач, магнітний пускач, аварійний вимикач і додатковий опір (рис. 7.8).

Схема працює так. Якщо вода в резервуарі холодна і контакти терморегулятора SК замкнені, то досить ввімкнути автомат QF і вимикач SА, як спрацьовує магнітний пускач KM і подає напругу на нагрівні елементи ТЕН. Одночасно замикаються контакти КМ2. Коли вода нагрівається до розрахункової температури (80–90 °С), контакт термореле розімкнеться, але котушка магнітного пускача залишиться під напругою через замикаючий контакт КМ2 і додатковий опір R. Нагрівання води триває доти, поки не замкнеться замикаючий контакт SK. Тоді котушка магнітного пускача KM буде закорочена і знеструмлена, пускач розімкне свої контакти і нагрівання води припиниться. Нагрівання води до 80 °С триває приблизно 4 год.

Рис. 7.8. Принципова електрична схема автоматизації

водонагрівника ВЕТ-400

 

На рисунку 7.9 приведена електрична схема керування водонагрівачем типу УАП. Він призначений для нагрівання води до 90 °С і виконаний у виді сталевого звареного резервуара з патрубком для гарячої води. Водонагрівач підключають до водопроводу з надлиш­ковим тиском не менш 50 кПа, під дією якого гаряча вода витісняється через патрубок. Автоматичне керування елементними нагрівачами (ТЕНи) здійснюється за допомогою контактного термометра, контакти SK якого при високій температурі води шунтують обмотку реле KV. Реле KV відключає обмотку магнітного пускача КМ, а останній – електронагрівники ЕК. Повторне включення електронагрівника відбувається при зниженні температури води на 5°. Діод VD поставле­ний для полегшення роботи контактів SK. У більш потужніших водонагрівачів типу УАП ТЕНи встановлюють у двох зонах резервуара – у нижній і верхній. Кожною групою ТЕНів керує свій термодатчик.

Аналогічно побудовані і працюють схеми керування електро­водо­нагрівниками – термосами ВЕТ-800 і ВЕТ-1600. На відміну від попередньої схеми ці водонагрівники мають по два комплекти нагрівних елементів і можуть працювати у трьох режимах: форсований (ввімкнені дві групи електронагрівників), акумуляційний (ввімкнена нижня група нагрівників) і швидкісний (ввімкнена верхня група нагрівників). Електронагрівники типу УАП за призначенням і принципом дії аналогічні водонагрівникам типу ВЕТ. УАП 400/0,9-М1 має один нагрівальний блок, а в УАП 800/0,9-М1 і УАП 1600/0,9-И1 встановлені по два блоки нагрівників.