Электрические водогрейные и паровые установки

Электронагрев воды в животноводстве применяется:

• — для технологических нужд — кормоприготовление, поение животных, получение и обработка продукции, мойка оборудования и т. д.;
• — зооветеринарных нужд;
• — санитарно-гигиенических нужд;
• — отопления помещений и др.

Расход горячей воды на отдельные процессы и операции устанавливается нормами технологического проектирования сельскохозяйственных предприятий (НТП-СХ) и строительными нормами и правилами (СНиП).

Установки для электронагрева воды классифицируются:

• 1) по типу:
  • а) водонагреватели,
  • б) парообразователи;
• 2) по степени централизации:
  • а) местные (индивидуальные),
  • б) централизованные;
• 3) по режиму электропотребления:
  • а) по свободному графику,
  • б) по режимному графику (теплоаккумуляционные);
• 4) по рабочему давлению:
  • а) атмосферного давления,
  • б) низкого давления (до 600 кПа),
  • в) высокого давления (от 600 до 1000 кПа);
• 5) по принципу действия:
  • а) непроточные (емкостные),
• 6) проточные (непрерывного действия);
• б) по конструктивному признаку:
• а) электродные,
• б) элементные,
• в) индукционные;
• 7) но принципу нагрева (способу ввода тепловой энергии в объект нагрева):
  • а) прямого нагрева,
  • б) косвенного нагрева.

Для подсчета потребности в теплоте и выбора котлов строятся суточные графики тепловых нагрузок (рис. 13.1). Графики строят исходя из поголовья скота, норм потребления горячей воды или пара, требований к обеспечению микроклимата, количества обрабатываемых кормов и т. д.

Суточные графики строят для наиболее загруженных зимних и летних периодов. По частным графикам суточных максимальных тепловых нагрузок горячего водоснабжения (Q_{r B}), отопления (Q,_)T), вентиляции (Q_B) и технологических нужд (Q, «) строится суммарный график сезона, по которому определяется расчетный максимум (ГДж/ч).

Рис. 13.1. Суточный график суммарных тепловых нагрузок (XQ_M) 170.

Определяется потребная мощность проточного электроводонагревателя в период максимального водоразбора.

где k_p — коэффициент резерва, учитывающий возможность расширения теплопотреблен ия и неточности расчета (1,2—1,25); k_CH — коэффициент, учитывающий расход теплоты на собственные нужды теплокотельной (1,02—1,05); Г|_к — КПД котлов (0,8—0,9); ту_гс — КПД тепловых сетей (0,8— 0,9).

Потребная мощность аккумулирующих (непроточных) водонагревателей рассчитывается как.

где Q (.p — среднесуточный расход тепловой энергии на нагрев воды, кДж/ч. Потребная мощность парового котла рассчитывается по формуле.

где М, — масса г-го продукта, подвергаемого тепловой обработке, кг/сутки; С, — удельная теплоемкость г-го продукта, кДж/кг • °С; — длительность выполнения г-го процесса, ч/сут; и г_п — соответственно, теплосодержание конденсата и пара:

Водогрейные и паровые котлы могут быть электродными. Электродный нагрев обеспечивает котлам простоту конструкции, регулирование мощности, высокую надежность и срок службы, высокие энергетические показатели. Котлы выпускаются на низкое (0,4 кВ) и высокое (6—10 кВ) напряжение.

Номинальное значение температуры воды в котлах на выходе — 95 °C. Максимально допустимая температура на выходе — 130 °C.

Паровые котлы более универсальны, чем водогрейные, т. е. могут быть использованы для горячего водоснабжения, отопления и вентиляции.

Электрические паровые котлы выпускаются только электродными. По принципу работы они не отличаются от водогрейных, кроме того, что они рассчитаны на более высокое давление, и нормальным режимом является кипение воды.

Наиболее совершенными паровыми котлами являются котлы типа КЭПР — котел электродный паровой регулируемой мощности.

Котлы выпускаются на напряжение 0,4 кВ, мощностью 160 и 250 кВт, и на напряжение 6 кВ, мощностью 2500 и 5000 кВт. Избыточное давление составляет 60 кПа (0,6 кг/см²), КПД — 0,98.

Электрические водонагреватели, в отличие от водогрейных котлов, выпускаются с косвенным (элементным) нагревом с помощью ТЭНов. Поэтому они более безопасны в работе.

Преимущества электрических водонагревателей состоят в том, что отсутствует влияние электрического тока на качество воды, а потребляемая мощность эа время нагрева нс меняется.

Недостатки заключаются в малом сроке службы ТЭНов и большом удельном расходе электрической энергии из-за низкого КПД.

Для животноводческих ферм выпускаются водонагреватели типа УАП — непроточные, емкостью от 50 до 1600 л, с максимальной температурой нагрева воды от 16 до 90 °C, напряжением питания 380/220 В, установленной мощностью от 2 до 36 кВт. Они автоматизированы.

Проточные водонагреватели компактны и быстродейственны. Однако они имеют сравнительно высокую установленную мощность, неспособны аккумулировать горячую воду, требуют надежного электроснабжения.

Обязательное требование к эксплуатации водонагревателей этого типа — обеспечение непрерывного протока воды, иначе их ТЭНы перегорают и водонагреватели выходят из строя.