Водогрейный котел электродный: ЭЛЕКТРОДНЫЕ ВОДОГРЕЙНЫЕ КОТЛЫ типа ЭВК

ЭЛЕКТРОДНЫЕ ВОДОГРЕЙНЫЕ КОТЛЫ типа ЭВК

Общие сведения

Электродные водогрейные котлы предназначены для систем
автономного водяного отопления с естественной циркуляцией
теплоносителя, открытого типа, производственного и
сельскохозяйственного назначения, имеющих расширенный бак,
сообщающийся с атмосферой.

&nbsp&nbspКотел обеспечивает обогрев помещений высотой 3 м и температурой
наружного воздуха минус 28°С.

Структура условного обозначения

ЭВК-Х/Х УХЛ4:

ЭВК — электродный водогрейный котел;

Х — максимальная потребляемая мощность котла, кВт/ч;

Х — напряжение питания, В;

УХЛ4 — климатическое исполнение и категория размещения по ГОСТ

15150-69.

Условия эксплуатации

Высота над уровнем моря не более 1000 м.

&nbsp&nbspАтмосферное давление от 630 до 800 мм рт. ст..

&nbsp&nbspТемпература окружающего воздуха от 1 до 35°С.

&nbsp&nbspРежим работы повторно-продолжительный.

&nbsp&nbspЭлектродные водогрейные котлы по типу защиты от поражения
электрическим током соответствуют классу 1 по ГОСТ 27570.0-87.

Технические характеристики

Технические данные приведены в таблице.

&nbsp&nbsp

Табл.

&nbsp&nbspГарантийный срок — 1 год со дня ввода котла в эксплуатацию.

Электродный котел состоит (рис. 1) из двух деталей: корпуса,
кожуха и сборочной единицы: крышки котла.

Рис. 1.

&nbsp&nbspОбщий вид электродного водогрейного котла типа ЭВК

&nbsp&nbsp1 — крышка котла;

&nbsp&nbsp2 — пластина;

&nbsp&nbsp3 — корпус;

&nbsp&nbsp4 — токоведущие электроды;

&nbsp&nbsp5 — втулка;

&nbsp&nbsp6 — кожух;

&nbsp&nbsp7 — патрубок;

&nbsp&nbsp8 — электродные пластины

&nbsp&nbspКорпус котла изготовлен из стальной трубы и имеет входной и
выходной патрубки для прохода нагреваемой воды и соединения котла с
системой отопления.

&nbsp&nbspКрышка котла имеет пять отверстий для установки фторопластовых
изолирующих втулок. На крышке через изолирующие втулки крепятся
токоведущие электроды из нержавеющей стали, к которым приварены
электродные пластины.

&nbsp&nbspДля фиксации взаимного расположения электродных пластин
используется пластина с прорезями, изготовленная из стеклотекстолита.

&nbsp&nbspКрышка котла соединяется с корпусом котла винтами М8 с гайками.

&nbsp&nbspДля защиты от поражения электрическим током токоведущие
электроды закрыты кожухом.

&nbsp&nbspКотел крепится своими патрубками к трубам системы водяного
отопления. Для эффективной циркуляции воды необходимо расположить как
можно ниже.

&nbsp&nbspРабота электродного котла основана на преобразовании
электроэнергии в тепловую при прохождении электрического тока через
воду, как через активное сопротивление.

&nbsp&nbspРежим работы котла зависит от удельного сопротивления воды,
применяемой для заполнения отопительной системы.

&nbsp&nbspУдельное сопротивление воды в городской сети меняется от 750 до
3000 Ом·см при 20°С в зависимости от времени года и качества очистки.

&nbsp&nbspС целью поддержания потребляемой мощности не выше максимальной
на воде с различными величинами удельного сопротивления производится
выбор схемы включения электродов при помощи удаления (установки)
перемычек (рис. 2, 3).

Рис. 2.

Табл. к рис. 2.

&nbsp&nbspСхема включения электродов в зависимости от удельного
сопротивления воды для ЭВК-2/220 и ЭВК-4/220

Рис. 3.

Табл. к рис. 3.

&nbsp&nbspСхема включения электродов в зависимости от удельного
сопротивления воды для ЭВК-9/380 и ЭВК-25/380

&nbsp&nbspАвтоматическое управление работой котла производится системой
управления, электрическая схема которой приведена на рис. 4 и 5.

Рис. 4.

&nbsp&nbspПринципиальная схема включения электрических котлов ЭВК-2/220 и
ЭВК-4/220

&nbsp&nbspТУДЭ — термоуправляемый датчик;

&nbsp&nbspЭВК — электродный водогрейный котел;

&nbsp&nbspQF — автоматический выключатель (или предохранитель)
устанавливается в разрыв фазового провода

Рис. 5.

&nbsp&nbspПринципиальная схема включения электрического котла ЭВК-9/380 и
ЭВК-25/380

&nbsp&nbspТУДЭ — термоуправляемый датчик;

&nbsp&nbspЭВК — электродный водогрейный котел;

&nbsp&nbspQF — автомат АП-50;

&nbsp&nbspКМ — пускатель электромагнитный типа ПМЕ-212;

&nbsp&nbspЩО — щиток осветительный серии ЩК

В комплект поставки входят: автоматика задания и ограничения
температуры типа ТУДЭ; автомат защиты от перегрузок и короткого
замыкания типа АП-50-3МТ У3 на 50 А; руководство по эксплуатации;

паспорт.

Центр комплектации «СпецТехноРесурс»
Все права защищены.

Электродные водогрейные и паровые котлы

Страница 45 из 59

Электродный принцип нагрева воды обеспечивает простоту конструкции и регулирования мощности. Металлоемкость электродных водонагревателей ниже, а надежность в большинстве случаев выше, чем у элементных,

К недостаткам этих водонагревателей относят; загрязнение воды продуктами электрохимических реакций, происходящих на металлических электродах и корпусе, зависимость мощности нагрева от температуры воды, повышенную опасность поражения электрическим током.
Электродные водогрейные котлы выпускают проточными низкого и высокого давления на низкое (до 0,4 кВ) и высокое (6… 10 кВ) напряжение и на мощности от 25 до 10000 кВт типов КЭВ (котел электродный водогрейный), КЭВЗ (котел электродный водогрейный с замкнутым контуром), а также ЭПЗ (электродный, прямоточный с замкнутым контуром).

Котлы используют в системах горячего водоснабжения в центральных и местных электрокотельных.
В системах горячего водоснабжения котлы работают в первичном замкнутом водо-водяном контуре теплообменных аппаратов (бойлеров) или отопительных приборов. Работа с теплообменником обеспечивает циркуляцию через котел несменяющейся воды, что существенно уменьшает накипеобразование на электродах и не загрязняет потребляемую воду. Открытый водоразбор из котлов возможен, если вода предварительно смягчается или если она используется с температурой не выше 60°С.

Котлы типа КЭВ изготавливают с пластинчатыми и с цилиндрическими электродами из углеродистой стали. Цилиндрические электроды предназначены для воды с удельным сопротивлением до 10 Ом-м и ниже, а пластинчатые — выше 10 Ом-м. Цилиндрический стальной корпус 1 котла (рис. 19.6) имеет входной 2 и выходной 3 патрубки для воды. Внутри котла смонтированы три цилиндрических фазных электрода 4 (или шесть для котлов повышенной мощности), размещенные внутри нулевых электродов (антиэлектродов) 5, приваренных к общей диафрагме. Электроды образуют схему замещения типа «звезда».
Мощность регулируется изменением активной площади электродов, введением между электродами изоляционных фторопластовых труб 7 при помощи маховика 8.

Номинальная мощность котла, указанная в техническом паспорте, рассчитана для воды с заданным удельным сопротивлением. При ином сопротивлении работа котла не допускается либо из-за чрезмерного опасного увеличения плотности тока, либо резкого снижения мощности котла.
При сопротивлении воды выше заданного в систему добавляют тринатрий-фосфат (Na3P04) или сульфат натрия (Na2SO4) в виде водных растворов.

При низком сопротивлении воды в нее добавляют дистиллированную воду.
Котлы для безопасной работы в обязательном порядке оборудуются предохранительными клапанами давления, настроенными на максимально допустимое давление воды. Эксплуатация самодельных электродных котлов, безопасность которых не подтверждена службой Котлонадзора, запрещается.

Паровые электродные котлы используют не только для горячего теплоснабжения и отопления, но также и для технологического пароснабжения (в кормоприготовлении, подсобном производстве и т. д.), поэтому они более универсальны, чем водогрейные котлы.
Паровые котлы выпускаются для получения пара низкого давления на низкое (0,4 кВ) и высокое (6 кВ) напряжения мощностью от 100 до 5000 кВт.

Рис. 19.6. Электродный водогрейный котел КЭВ-0,4 с цилиндрическими электродами:

1 — корпус; 2, 3 — входной я выходной патрубки; 4 — фазный электрод; 5 — антиэлектрод; 6 — изоляторы с выводами; 7 — фторопластовая труба; 8 — маховик.

Рис. 19.7. Электродный паровой котел КЭПР-160/0,4:

1 — проходной изолятор; 2— парогенерирующая камера; 3 — вытеснительная камера; 4 — электродная система; 5 — поплавковый регулятор подпитки; 6 — механический сепаратор пара; 7 — регулятор давления пара.

Электрокотел типа КЭПР мощностью 160 кВт представляет собой сварной сосуд из стандартных стальных труб, размещенных соосно и образующих внутреннюю (парогенерирующую) 2 и внешнюю (вытеснительную) 3 камеры (рис. 19.7). Внутри парогенерирующей камеры размещена электродная система 4 в виде пакета плоских пластин, образующих схему замещения «треугольник». Питание к электродной системе подводится по токоведущим шпилькам в проходных изоляторах 1. Крайние пластины с наружной стороны электроизолированы. Под действием возрастающего давления пара срабатывает регулятор давления .7 и вода из камеры 2 вытесняется во внешнюю 3, оголяя электроды и этим уменьшая мощность котла до образования потребного расхода пара.

Водогрейные котлы мощностью от 100 Квт до 35 Мвт

Котлы электродные водогрейные КЭВ-0,4

 Описание

Котлы электродные водогрейные КЭВ-0,4 предназначены для получения горячей воды за счёт тепла, выделяемого электрическим током при прохождении его непосредственно через воду. Применяются для отопления и горячего водоснабжения жилых и производственных помещений как в закрытых, так и в открытых отопительных системах. Кроме того, электродные котлы КЭВ-0,4 могут применяться на строительных площадках, промышленных и сельскохозяйственных предприятиях, где требуется горячая вода с температурой до 95-130 °С для технологических процессов. Наиболее перспективным является использование электродных котлов в теплофикационных системах, имеющих аккумулирующие устройства.

Расшифровка условного обозначения: КЭВ-100/0,4
К — котёл
Э — электродный
B — водогрейный
100 — потребляемая номинальная мощность, кВт
0,4 — номинальное напряжение питающей сети, кВ

Электродный водогрейный котел КЭВ предназначен для применения в системах отопления с принудительной циркуляцией и системах горячего водоснабжения жилых и общественных зданий.

 Технические характеристики.

Комплект поставки.

• — Блок электрокотла — 1 шт.
• — Шкаф управления — 1 шт.
• — Запасные части ЗИП (изолятор, ухо, электрод, шпилька, втулка, пружина, гайка — по 3 шт)
• — Паспорт КЭВ 100/0,4 — 1 шт.
• — Упаковка: деревянные ящики.

 Назначение, устройство и принцип работы.

 Котлы КЭВ не подлежат регистрации в органах Ростехнадзора. Принцип работы электрокотла заключается в прямом нагреве воды электрическим током, который проходит непосредственно через находящийся в котле объем воды.

Конструктивно электрокотел представляет собой сосуд цилиндрической формы, который является водогрейной камерой. Внутри сосуда расположен блок фазных электродов. По токоведущим шпилькам через проходные изоляторы к электродам подводится напряжение трехфазной электрической сети 380 В 50 Гц.

В верхней части камеры расположено регулировочное устройство, представляющее три изолирующие перегородки и рычажный механизм привода, вал которого выведен наружу котла и соединяется с рукояткой управления. С помощью этого устройства регулируется мощность котла в пределах от 25 % до 100 % номинальной, путем введения-выведения изолирующих перегородок из межэлектродного пространства котла.

Управление электрокотлом осуществляется от шкафа управления, в котором смонтированы автомат защиты, контактор и схема автоматики. В силовой цепи предусмотрены приборы контроля токовой нагрузки и напряжения, а также защиты, действующие на отключение электрокотла при перегрузках и коротких замыканиях.

Схема автоматики позволяет поддерживать постоянную температуру воды в водогрейной камере. В схеме автоматики предусмотрена защита, действующая на отключение электрокотла при нагреве корпуса котла до 45 град. С.

Предусмотрена световая сигнализация наличия напряжения, включения нагрева, отказа контактора, включения насоса, аварии (перегрузки по току и перегреву), а также перевода щита управления в режим дистанционного управления.

Подготовка к работе.

Электрокотлы должны быть установлены в отдельном помещении. В этом же помещении устанавливаются шкафы управления и вспомогательное оборудование электрокотлов.

Установка электрокотлов вертикальная напольная без крепления. После установки электрокотел, шкаф управления и насос должны быть заземлены. В связи с тем, что электрокотлы устанавливаются на объектах, подключенных к городским водопроводным сетям, дополнительных требований к качеству питательной воды не предъявляется.

Порядок работы.

При включении в сеть происходит нагрев воды в электрокотле до установленной температуры. При достижении установленной температуры происходит автоматическое отключение нагрева и включение насоса на прокачку воды. При понижении температуры воды до заданного предела отключается насос и включается нагрев. Таким образом, происходит автоматическое регулирование температуры теплоносителя в заданных пределах.

Нагрев управляется регулятором температуры, насос находится в непрерывном режиме работы.

Регулятор мощности задает потребляемую мощность, чтобы температура в помещении соответствовала санитарным нормам. Для выхода на необходимую мощность можно добавлять в теплоноситель соли (например, поваренную).

Электрозащита схемы осуществляется автоматическими выключателями, тепловым реле.

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 / Правила ПТЭЭП / Библиотека / Элек.ру

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).

электродный водогрейный котел — патент РФ 2160411 —

Изобретение предназначено для отопления небольших зданий и может быть использовано в водогрейных системах для местного отопления. Котел содержит электроды, при этом активная часть фазного электрода выполнена из чугуна, нулевой электрод и токопровод подвергнуты химико-термической обработке, а выходной патрубок выполнен из диэлектрика. Такое выполнение котла позволяет повысить надежность его работы, а также температуру и рабочее давление теплоносителя. 1 ил.

Рисунок 1

Формула изобретения

Электродный водогрейный котел, содержащий трубчатый нулевой электрод, фазный электрод, входной и выходной патрубки, отличающийся тем, что активная часть фазового электрода выполнена из чугуна, причем нулевой электрод и токопровод подвергнуты химико-термической обработке, а выходной патрубок выполнен из диэлектрика.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано в системах местного отопления небольших зданий, например жилых домов, а также в водогрейных системах. Известен электродный котел, содержащий корпус, трубчатый нулевой электрод, фазный электрод; при этом корпус покрыт полиамидом (Зыков А.К. «Паровые и водогрейные котлы», Справочное пособие, М., Энергоатомиздат, 1987, с. 128, ил. с.60). Недостатком данного устройства является то, что для его эксплуатации необходима специальная подготовка теплоносителя, что значительно усложняет эксплуатацию электродного котла потребителем. При этом температура теплоносителя не превышает 95^oС при максимальном избыточном давлении не более 0,1 МПа. Известен электродный водогрейный котел, содержащий трубчатый нулевой электрод, фазный электрод, входной и выходной патрубки (Патент РФ N 2027949, 22B 1/30 от 22.04.93, опубл. 27.01.95 г., прототип). Недостатком данного котла является то, что выходной патрубок выполнен перпендикулярно корпусу. Такое размещение выходного патрубка может привести к образованию воздушной пробки под крышкой корпуса, кроме того пузырьки воздуха током воды будут захватываться и перемещаться в систему отопления, что приведет к созданию воздушных пробок в системе, закипания воды в корпусе котла и преждевременном выходе его из строя. Задачей изобретения является повышение надежности работы котла, нагрузки, а также температуры теплоносителя и рабочего давления. Поставленная задача решается изобретением, в котором электродный водогрейный котел, содержащий трубчатый нулевой электрод (корпус), фазный электрод, входной (тройник) и выходной (переходник) патрубки, по изобретению активная часть фазового электрода выполнена из чугуна, причем нулевой электрод и токопровод подвергнуты химико-термической обработке, а выходной патрубок (переходник) выполнен из диэлектрика. Анализ предложенного технического решения с прототипом позволил выявить признаки, отличающие предложенное решение от прототипа, что соответствует критерию «новизна». Сопоставительный анализ предложенного решения с известными не выявил признаков, полностью совпадающих с признаками предложенного устройства, что соответствует критерию «изобретательский уровень». Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображен общий вид электродного водогрейного котла. Котел состоит из нулевого электрода 1, подвергнутого химико-термической обработке, сущность которой состоит в насыщении стальных и чугунных деталей азотом и углеродом при обработке их в неядовитых расплавах солей на основе цианата калия при температуре 500-600^oC. Образующиеся нитриды и карбонитриды железа и легирующих элементов придают деталям повышенную твердость поверхности, износостойкость, разгаро- и коррозионную стойкость. Упрочненный слой толщиной 0,2 — 0,3 мм относительно вязок, что исключает его выкрашивание и отслоение при работе. Нулевой электрод 1 подвергается такой обработке для увеличения коррозионно-стойкости. Кроме того, электродный водогрейный котел состоит из диэлектрического покрытия 2 (полипропилен — для работы до 150^oC, керамика — для работы выше 150^oC), активной части фазного электрода 3, выполненной из чугуна, подвергнутого химико-термической обработке для увеличения разгаро- и коррозионно-стойкости ее, а также уменьшения образования накипи, токопровода 4, выполненного из стали, подвергнутой химико-термической обработке для повышения коррозионно-стойкости ее, диэлектрического покрытия 5, выполненного из диэлектрика (полипропилена или керамики), тройника 6 с входным патрубком, выполненного из полипропилена или керамики, выходного патрубка (переходника) 7, выполненного из полипропилена (керамики). Котел работает следующим образом. Котел устанавливается вертикально, выходным патрубком (переходник) 7 вверх, тройник 6 подключается к обратной ветви отопительной системы (на чертеже не показана), выходной патрубок (переходник) 7 подключается к расширителю воды. В расширитель заливается вода, которая заполняет систему отопления и внутреннюю полость котла. Нулевой электрод 1, подвергнутый химико-термической обработке, соединяется с нулем электрической сети, токопровод 5 из стали соединяется с фазой сети. Электрический ток протекает в слое воды между нулевым электродом 1 и активной частью фазного электрода 3, нагревая воду. Нагретая в корпусе вода поднимается к выходному патрубку (переходнику) 7 и по трубопроводу попадает в отопительную систему (на чертеже не показана). Охладившись в отопительной системе, вода через тройник 7 с входным патрубком поступает в котел, где вновь нагревается. При нагреве воды вода расширяется и излишек ее из котла через выходной патрубок (переходник) 7 поступает в расширитель (на чертеже не показан) отопительной системы. Выполнение корпуса и изолирование токопровода от корпуса диэлектрическим покрытием 2 и 5 предохраняет потребителя от ожогов и поражения электрическим током. Предложенный электродный водогрейный котел в отличие от известных позволяет эффективно отапливать помещения, при этом срок службы его за счет применения химико-термической обработки значительно превосходит известные.

Котлы электрические водогрейные (КЭВ) напряжением 6 и 10 кВ

Электрические водогрейные котлы КЭВ-1000, КЭВ-1600, КЭВ-2500, КЭВ-4000, КЭВ-6000, КЭВ-10000, КЭВ-15000, КЭВ-20000 напряжением 6 и 10 кВ предназначены для получения горячей воды с температурой 95, 115, 130, 150° . Они применяются для отопления и горячего водоснабжения жилых и производственных помещений как в закрытых, так и в открытых системах теплоснабжения. Котлы предназначены для работы во всем диапазоне природных вод России и СНГ.

Данные котлы имеют мощность 1000, 1600, 2500, 4000, 6000, 10000, 15000, 20000 кВт и выпускаются в виде унифицированных серий для различного удельного электрического сопротивления теплоносителя и требуемой выходной температуры. Заводом выпускаются модификации данных котлов с изолированным корпусом.

Завод производит шкафы управления для КЭВ 6, 10, обеспечивающие весь перечень необходимых защит и реализующие работу котла в автоматическом режиме.

По заданию заказчика может быть произведено проектирование котлов с нестандартными характеристиками.

Технические характеристики КЭВ 6кВ

Технические характеристики КЭВ 10кВ

Электродные котлы и энергопереход

Электродный котел, котел с электрическим приводом, в котором вода, которая должна быть нагрета, сама используется в качестве электрического сопротивления, обеспечивает надежный и надежный способ преобразования энергии в тепло, способный напрямую использовать напряжение до 24 кВ без ступенек. понижающие трансформаторы и достижение очень высоких скоростей разгона (чему способствовало отсутствие поверхностей нагрева и трубопроводов котла). Эта технология существует уже несколько лет, но вновь вызвала интерес к ней как к средству помощи в поддержании стабильности в сетях с высоким процентом возобновляемых источников энергии, а также как к экономичному варианту преобразования энергии в тепло.Мартин Лёвланд, технический директор, PARAT Halvorsen, Норвегия

В электродном котле переменный ток течет в воде между тремя или более электродами. Электрическое сопротивление воды напрямую генерирует тепло. Тепло можно использовать для обеспечения горячей водой системы отопления или для производства пара для промышленных процессов.

Электродный котел используется в Европе более 70 лет. Он был очень популярен в 1960-х годах, особенно в странах со значительными гидроэнергетическими ресурсами (например, в Норвегии).До того, как электрические сети в Европе были подключены, электродные котлы давали возможность использовать дешевую избыточную энергию, вырабатываемую гидроэлектростанциями в периоды перепроизводства, и использовать ее для производства горячей воды или пара.

В 1980-х годах с улучшением сетевых соединений между странами и ростом цен на электроэнергию накопление тепловой энергии стало менее привлекательным, а популярность электрических котлов снизилась даже в Норвегии.

Тем не менее, несмотря на спад на рынке, норвежская компания PARAT Halvorsen AS приняла решение продолжать предлагать эту технологию и поддерживать ее как можно более современную, предлагая ее для нишевых приложений, например, для больниц, которым требовалось электрическое оборудование. котел в качестве резервного для дополнения к масляному котлу.

Компания также поставила оффшорную версию для приложения FPSO (соответствует требованиям зоны опасности «EX»).

Появляются новые рынки

Впоследствии, примерно в 2010 году, появился новый рынок для электродных котлов: регулирование сетей, справляющееся с растущей долей непостоянной ветровой генерации. Первые запросы поступили от датских муниципальных ТЭЦ, от которых регулирующий орган Дании потребовал установить аккумуляторы тепла, чтобы помочь предотвратить потенциальную нестабильность сети, возникающую из-за значительной ветровой мощности в сети.

В Дании электродный котел PARAT Halvorsen использовался преимущественно для регулирования первичной сети. В этом приложении вся мощность котла выставлена ​​на отрицательное регулирование сети. Это означает, что когда в сети слишком много мощности, котел автоматически регулируется, достигая полной тепловой мощности за 30 секунд, помогая стабилизировать частоту сети. Электродный котел с минимальным количеством трубопроводов и без поверхностей нагрева особенно подходит для такого типа быстрого нарастания температуры.

В других странах, особенно в Германии, рынок электродных котлов развивался в приложениях с отрицательным вторичным регулированием, т. Е. С потреблением энергии из сети, но на более длительные сроки.

Другой рынок — ТЭЦ, которые сталкиваются с ситуацией, когда поставка тепла для централизованного теплоснабжения приносит больше доходов, чем продажа электроэнергии. Они могут использовать электродный котел для преобразования своей энергии в тепло вместо того, чтобы поставлять дешевую электроэнергию в сеть.

Электродный котел также может использоваться для регулирования внутренней нагрузки в многоблочных ТЭЦ при запуске или остановке агрегата, что позволяет поддерживать нагрузку на поршневые двигатели или газовые турбины на оптимальном уровне.

Кроме того, некоторые пользователи считают, что электродный котел может стать важной частью резервного плана на случай отказа газоснабжения или других частей инфраструктуры. В таких условиях электродный котел может подавать центральное отопление или пар критически важным клиентам. Электродный котел может выйти на полную нагрузку из холодных условий за 5-10 минут, что является преимуществом для резервного котла.

В Норвегии пользователи используют электродный котел, поскольку в качестве источника тепла электроэнергия может конкурировать с нефтью и газом.Использование электричества также улучшает экологические показатели.

Принципы и преимущества электродного котла

Электродный котел PARAT состоит из внешнего и внутреннего резервуаров. Электроды подвешены внутри внутреннего контейнера, который электрически изолирован от внешней оболочки.

Вода и внутренний контейнер образуют изолированную нулевую точку в звездообразном соединении между электродами.

Циркуляционный насос подает воду в емкость с электродом.Мощность котла пропорциональна уровню воды на электродах.

Для традиционного топочного котла необходима камера сгорания и секция трубы для передачи тепла от пламени воде. Это приводит к большому, тяжелому и дорогостоящему строительству. В электродном котле тепло выделяется непосредственно в компактном водяном объеме между электродами.

Электродный котел работает на среднее напряжение в диапазоне 6-24 кВ. В отличие от типичного низковольтного нагревателя, ему не нужен трансформатор низкого напряжения, что позволяет избежать затрат, связанных с трансформатором, кабелями и низковольтным распределительным устройством.

Технология электродного котла хорошо отработана и хорошо изучена на основе многолетнего опыта.

Используемая в настоящее время высоконадежная электродная система была разработана PARAT Halvorsen в 1993 году в сотрудничестве с Университетом Тронхейма. Ранее использовавшиеся электроды изнашивались из-за сильноточных потоков, и их приходилось часто заменять. На основе практических экспериментов и компьютерного моделирования была разработана концепция симметричного электрода PARAT.Потоки тока были снижены до уровня, при котором электроды больше не испытывали чрезмерного износа.

В ответ на рост возобновляемых источников энергии, которые становятся важной частью производства электроэнергии, электродные котлы постоянно совершенствуются. Вариант на 24 кВ был разработан в 2015 году и сейчас успешно эксплуатируется на четырех заводах. Система управления котлом также была улучшена, а время отклика уменьшено, чтобы котел мог выполнять сложную задачу первичного регулирования.

Диапазон мощности электродного котла ПАРАТ 5-60 МВт.

Опыт реализации проекта

PARAT Halvorsen AS была первой компанией в мире, которая применила паровой электродный котел для регулирования сети. В настоящее время в Германии в этом приложении задействовано более 250 МВт паровых котлов PARAT.

Проект на площадке под управлением Currenta в Леверкузене, Германия (см. Рисунок слева вверху), является хорошим примером того, как электродный котел мощностью 7 МВт может быть интегрирован в паровую сеть промышленного парка.Котел претендует на вторичное регулирование, и когда он работает, для производства пара можно использовать меньше газа и угля. Электродный котел в Леверкузене подает насыщенный пар под давлением 32 бар, а пароперегреватель низкого напряжения обеспечивает температуру пара до 380 ° C.

Также на фото (вверху справа) электродный котел мощностью 15 МВт, используемый в проекте по преобразованию электроэнергии в тепло на электростанции ŠKO-ENERGO в Млада-Болеславе. В этом случае электродный котел PARAT соединен с теплообменником, который подает вырабатываемое тепло в существующую систему централизованного теплоснабжения, обеспечивая буфер во время пиковых нагрузок в электросети общего пользования.

Электростанция была спроектирована совместно ŠKO-ENERGO и E.ON Czech Republic.

Еще одной недавней установкой (см. Справа) был высоковольтный электродный котел PARAT Halvorsen мощностью 10 МВт для A2A Calore e Servizi, крупнейшей компании централизованного теплоснабжения Италии. Котел был введен в эксплуатацию в начале 2018 года и будет использоваться для пиковой нагрузки и регулирования сети в Милане.

Мысли о будущем

PARAT Halvorsen всегда ищет инновационные пути развития электродных котлов.Недавняя награда от Statoil, например, предусматривает поставку системы отопления с электродными котлами мощностью 2 x 12 МВт 11 кВ (смонтированная на салазках) для месторождения Johan Sverdrup Phase 2. Морское месторождение будет полностью эксплуатироваться на возобновляемых источниках энергии, передаваемых с материковой части Норвегии, а не на обычных электростанциях, установленных на платформе.

Мы также считаем, что бизнес возобновляемых источников энергии в настоящее время сталкивается с проблемой, в решении которой могут помочь электродные котлы. С тех пор, как мы вышли на рынок регулирования энергосистем в 2010 году, мы стали свидетелями значительного роста использования возобновляемых источников энергии в европейской энергосистеме.Однако, путешествуя, мы замечаем, что многие ветряные турбины не работают даже в ветреную погоду. Причиной этого в основном являются устаревшие налоговые структуры, препятствующие использованию электроэнергии в качестве источника тепла, или высокие сетевые тарифы, даже когда сеть не загружена. По этим причинам много ГВтч возобновляемой энергии теряется каждый день, так как она никогда не производится. Поэтому мы обращаемся к политикам с таким же вызовом, чтобы они работали над созданием подходящей основы для использования возобновляемой энергии так же усердно, как они делали это над установкой технологий возобновляемой генерации.

PARAT IEH Высоковольтный электродный котел

Superior Electrode Boiler ИННОВАЦИИ

Пар высокого давления
PARAT Котел высокого давления может внести свой вклад в сокращение выбросов NOx и CO2 для крупных промышленных компаний, заменив котлы, работающие на ископаемом топливе, на чистый электрический пар с расчетным давлением до 85 бар изб. Это кардинально изменит правила игры в области обезуглероживания высокопроизводительного производства пара.

Нулевая нагрузка
Компания PARAT разработала НОВОЕ решение для гарантии нулевой нагрузки (патент заявлен) на наших электродных котлах в режиме ожидания.Котел потребляет нулевую мощность при все еще подключенном главном выключателе, что является превосходным решением для регулирования сети.

Комбинированный водогрейный и паровой
Электродный котел PARAT СЕЙЧАС может поставляться как комбинированный водогрейный и паровой котел в одном блоке (подана заявка на патент) , с автоматическим переключением режима нагрева. Это делает котел очень гибким для любого типа центрального отопления, нуждающегося как в горячей воде, так и в паре.

Оффшорная электрификация
PARAT Halvorsen играет важную роль в электрификации Северного моря и получил первые заказы на проект Йохана Свердрупа 2х12 МВт и Эдварда Грига 2х17 МВт (EX).Оба проекта будут электрифицированы от берега и значительно сократят выбросы. PARAT поставит полные салазки под ключ, спроектированные, изготовленные и собранные во Флеккефьорде, Норвегия. Мы являемся квалифицированным поставщиком Power to Heat с отличными решениями для сертифицированных EX наружных установок на платформах и судах FPSO.

Сокращение времени установки
PARAT Halvorsen не только проектирует и производит котлы. Перед поставкой котла мы можем его протестировать со всем установленным под ключ оборудованием, первичным контуром и системой ПЛК, чтобы убедиться, что у конечного потребителя будет плавный запуск и сокращенное время установки.

ПИТАНИЕ НА ОБОГРЕВ с электродным котлом PARAT

PARAT; котлы с 1920 года.
Наш электродный котел был спроектирован и разработан нашими собственными инженерами и произведен в нашем цехе в Норвегии с 1990 года. Электродные котлы PARAT очень надежны и в настоящее время являются предпочтительным решением для преобразования энергии в тепло во всем мире. Благодаря нашему многолетнему опыту мы поставили первые в мире паровые котлы, предназначенные для регулирования энергосистемы.

Горячая вода и пар
Электродный котел поставляется как с горячей водой, так и с паром.Возобновляемая энергия может использоваться в паровых сетях и сетях централизованного теплоснабжения. Электродный котел также является ценным резервным котлом.

Регламент сети

Растущее производство возобновляемой энергии от солнца и ветра все чаще дает избыточную мощность в сети. Эта мощность должна использоваться для стабилизации частоты тока на уровне 50 Гц. Это называется регулированием частоты сети.

Регулирование электрических сетей
Увеличение выработки энергии из ветряных и солнечных систем создало потребность в быстром регулировании частоты в электрических сетях.Электродный котел PARAT может использоваться для первичного регулирования с временем отклика менее 30 секунд от минимальной до полной нагрузки. Преобразование электроэнергии в тепло позволяет аккумулировать возобновляемую энергию в периоды перепроизводства. Это позволяет возобновляемым источникам энергии работать непрерывно, а экологически чистая энергия заменяет ископаемое топливо.

Электродный котел PARAT обеспечивает наиболее компактное и экономичное преобразование энергии в тепло и является превосходным решением для регулирования энергосистемы.

PARAT Халворсен разработал первый быстродействующий электродный котел, способный переключаться из режима ожидания в режим полной нагрузки за 30 секунд.

Нулевая нагрузка
Компания PARAT разработала НОВОЕ решение для гарантии нулевой нагрузки (патент заявлен) на наших электродных котлах в режиме ожидания. Котел потребляет нулевую мощность при все еще подключенном главном выключателе, что является превосходным решением для регулирования сети.

Резервный котел
Поскольку в будущем электроэнергия будет доступна в качестве конкурентоспособного топлива, электродный котел PARAT также станет ценным резервным котлом на случай выхода из строя топливных котлов или системы распределения топлива.Никакие другие типы котлов не могут быть готовы из холодного состояния до полной нагрузки за 5 минут.

Низкая цена на электроэнергию
Даже в странах, где возобновляемые источники энергии еще не широко используются в электрических сетях, электродный котел можно использовать в периоды с низкими ценами на электроэнергию, например, в ночное время и в выходные дни.

Типичные кривые регулирования SRL в Infraserv Höchst, Франкфурт.

Паровые решения

Электродный котел PARAT — это ведущее в мире решение для высоковольтных электродных паровых котлов.Благодаря диапазону давления пара от 6 до 85 бар и мощности до 60 МВт у вас есть решения для производства пара малой и большой мощности. Это идеальный котел для замены паровых котлов, работающих на ископаемом топливе, на чистое электрическое тепло.

В воде между электродами образуется пар. Внутренняя система циркуляции подает воду к электродам в соотношении 10: 1 для испарения. Выход регулируется дроссельной заслонкой, регулирующей уровень в верхней камере.

Пар накапливается в верхней части напорного резервуара и выпускается через главный паровой клапан. Если давление пара превышает заданное значение, мощность автоматически снижается.

Важным параметром, связанным с оптимальной работой котла, является проводимость воды. Проводимость постоянно контролируется, чтобы обеспечить правильную мощность котла. Когда проводимость превышает выбранную уставку, запускается автоматическая продувка.

Пар высокого давления
Электродный котел СЕЙЧАС может поставляться как паровой котел высокого давления.Мы разработали котел с расчетным давлением до 85 бар и мощностью 30 МВт на блок от 6-24 кВ. Это первый в мире современный паровой котел с электродом высокого давления. Используя эту технологию вместо котлов, работающих на ископаемом топливе, вы сможете значительно снизить выбросы.

Комбинированный водогрейный и паровой
Электродный котел PARAT может поставляться как комбинированный водогрейный и паровой котел в одном блоке (подана заявка на патент) , с автоматическим переключением режима нагрева.Это делает котел очень гибким для любой системы отопления, где требуется как горячая вода, так и пар.

Super heating
Электрические пароперегреватели могут поставляться отдельно с низковольтным питанием.

Принципиальная схема парогенератора электродного котла.

Горячая вода

Сеть централизованного теплоснабжения всегда будет иметь возможность получать избыточную электроэнергию из возобновляемых источников энергии.Это идеальный котел для замены водогрейных котлов, работающих на ископаемом топливе, на чистое электрическое тепло.

За счет установки резервуара для хранения тепла появляется возможность принимать большое количество энергии при получении сигнала для регулирования сети. После этого энергия может высвобождаться из резервуара, когда клиенту нужно тепло.

Горячая вода создается за счет циркуляции котловой воды через верхнюю камеру, где установлены электроды.Резервуар котла находится под давлением азота, и из-за относительно небольшого объема воды котел также действует как расширительный сосуд.

Если температура, передаваемая клиенту, превышает заданное значение, мощность котла автоматически снижается. Мощность регулируется дроссельной заслонкой, регулирующей уровень в верхней камере котла. Важным параметром, связанным с оптимальной работой котла, является проводимость воды. Благодаря оптимальной конструкции электродов, проводимость воды остается постоянной и, следовательно, потребление воды остается минимальным.

В нашу поставку могут входить трубопроводы, регулирующий клапан и теплообменник для подачи тепла в контур централизованного теплоснабжения.

Комбинированный водогрейный и паровой
Электродный котел PARAT может поставляться как комбинированный водогрейный и паровой котел в одном блоке (подана заявка на патент) , с автоматическим переключением режима нагрева. Это делает котел очень гибким для любой системы отопления, где требуется как горячая вода, так и пар.

Принципиальная схема системы горячего водоснабжения электродного котла.

Технические характеристики

Дизайн-коды
Мы поставляем котлы с маркировкой CE в соответствии с PED / 2014/68 / EU с кодом EN 12953. Другие коды дизайна по запросу. Электродный котел также доступен в версии EX для установки во взрывоопасных зонах Зоны 2. Ячейка подключения среднего напряжения разработана в соответствии с EN 61936 для силовых установок.

Принцип работы котла
Котел состоит из внешней и внутренней емкости.Внутри внутреннего контейнера, который электрически изолирован от внешней оболочки, погружены электроды. Котел рассчитан на 6-24 кВ. Тепло генерируется омическим сопротивлением воды между электродами. Котел действует как чистое омическое сопротивление в главной цепи. Вода и внутренний контейнер образуют изолированную нулевую точку в звездообразном соединении между электродами. Компания PARAT использует эту успешную концепцию электродов с 1993 года. Благодаря геометрии электродов поток тока настолько мал, что электроды не изнашиваются.

Система управления
Мы использовали наш опыт для разработки современной и надежной системы управления котлом на платформе ПЛК Siemens S7 Fail-safe, которая проста в использовании. Котел также доступен с системой удаленного мониторинга PARAT. Это позволяет удаленно контролировать работу котельной через Интернет из любой точки мира. Это также включает в себя онлайн-поиск и устранение неисправностей и обновления управляющего программного обеспечения из сервисного центра PARAT в Норвегии. КИП может быть поставлен как 1oo2 или 2oo3.

Размеры

Электродный котел очень компактный. Даже котел мощностью 60 МВт нормально поместится в существующую котельную. Корпус котла стандартно изолирован минеральной ватой 2×75 мм и облицован алюминиевыми листами с порошковым покрытием. Визуальные части окрашены.

Наружные размеры котла указаны для электродных котлов с изоляционным кожухом. Мы оставляем за собой право вносить изменения:

Паровой котел

Данные по массе приведены для расчетного давления 16 бар изб. Размер из расчета 10 кВ. Пар исходя из температуры питательной воды 100 ° C. Возможны изменения.

* Если циркуляционные насосы расположены на одном уровне с котлом, необходимо добавить дополнительную высоту для насоса NPSH.

Водогрейный котел

Весовые данные приведены для расчетного давления 6 бар изб. Размер из расчета 10 кВ. Возможны изменения.

См. Ознакомительный видеоролик с электродным котлом.

Электрические и электродные парогенераторы

HVJ Высоковольтный реактивный электродный котел

Производительность: от 2700 до 140000 баррелей в час (от 80 до 4200 л.с.) @ 99.КПД 5%
Стандартная модель: ASME Раздел I, Часть PEB
Соответствие: UL508A, ANSI / NFPA 79

Электродный котел HVJ сконфигурирован для работы от одного из трех различных трехфазных источников питания: 4160 В, 6900 В и 13,2 кВ, а его стандартные рабочие давления находятся в диапазоне от 100 до 400 фунтов на квадратный дюйм; по поводу моделей с более высоким давлением обращайтесь на завод.

Особенно хорошо подходит в качестве вспомогательного котла для электростанций и центральных паровых установок, а также в качестве котла-пони для расширения или дополнения промышленных процессов.Электродный котел HVJ подает практически мгновенный пар при необходимости, переходя от режима ожидания к полной мощности за минуты или даже секунды, и может значительно снизить затраты на электроэнергию, используя непиковую мощность. Он обычно используется для водяного отопления, стерилизации, увлажнения и технологического пара. Электродный котел HVJ — действительно одна из самых замечательных инноваций в отрасли, обладающая рядом преимуществ, в том числе превосходным качеством пара (чистота 99,8%), высокой производительностью и лучшим в отрасли фактическим КПД (99,8%).7% против 65% для котлов, работающих на ископаемом топливе). Общая стоимость владения HVJ ниже, чем у большинства котлов, работающих на ископаемом топливе, благодаря: более низким установленным капитальным затратам, страховым ставкам, затратам на персонал, затратам на техническое обслуживание, снижению затрат на электроэнергию и более низким затратам на очистку воды. Электродный котел HVJ без продуктов сгорания также является безопасным и экологически чистым вариантом, а в некоторых областях, где качество воздуха не соответствует стандартам EPA, он может быть единственным жизнеспособным вариантом.

• Циркуляционный насос с ЧРП непрерывно регулирует подачу пара в соответствии с потребностью в технологическом паре, обеспечивая динамический диапазон 100: 1 для почти бесконечной модуляции
• Рабочая температура резервуара никогда не превышает температуру пара, который он генерирует, поэтому HVJ может перейти от режима ожидания к полной мощности за минуты или даже секунды, что обеспечивает самый быстрый отклик в отрасли.
• Пар образуется в верхних двух третях сосуда над поверхностью воды, обеспечивая достаточно места для частиц воды, которые отделяются от пара, и выходят лучше 99.8% сухой пар
• Когда HVJ не вырабатывает пар, нет дымохода, позволяющего отводить тепло, а его очень малый объем воды (одна пятая от сопоставимого котла, работающего на ископаемом топливе) снижает количество энергии, затрачиваемой на поддержание его в состоянии ожидания.
• В условиях низкого уровня воды циркуляционный насос не имеет воды для выработки пара, что делает его «отказоустойчивым» в условиях низкого уровня воды
• Не требует вентиляционной трубы, воздухозаборников или жалюзи для воздуха для горения; без местных выбросов, для установки не требуется разрешение Управления по охране окружающей среды (Title V)
• В большинстве юрисдикций не требуется наличие специального оператора котла в круглосуточном режиме без выходных для ухода за котлом, что снижает затраты на персонал

Руководство по эксплуатации и обслуживанию | Материал спецификации | Принцип действия

Электродные котлы — Altenergy

Как работает электродный котел?

Электродный паровой или водогрейный котел — компактное решение, используемое для преобразования электроэнергии в тепло.Принцип его работы довольно прост. Электричество, поступающее через электроды внутри котла, создает вокруг них поле, которое заставляет молекулы воды, циркулирующей в верхней части котла, двигаться быстрее. Таким образом вода нагревается. Сам корпус котла находится под давлением с использованием системы инертного газа (например, азота). Объем воды регулируется регулирующим клапаном. Он поддерживается на довольно низком уровне, поэтому мощность котла можно регулировать практически мгновенно. Проводимость воды постоянно контролируется, чтобы обеспечить правильную мощность котла.Когда проводимость превышает установленные параметры, автоматически запускается продувка. Работа парового котла построена на аналогичных принципах. Пар собирается в верхней части котла, выходит через регулирующий клапан. В случае, если давление пара превышает заданное значение, мощность пулера автоматически уменьшается.

Области применения

Электродные котлы предоставляют возможность включения альтернативных источников энергии (например, солнечных, ветряных) в системы центрального отопления. Другое важное приложение — регулирование энергосистемы.

Регулирование сети

Подключение альтернативных источников энергии к сети требует мгновенного регулирования мощности и частоты. Время отклика менее 30 секунд от минимальной до полной нагрузки электрода дает возможность использовать его для первичного регулирования. Преобразование электроэнергии в тепло позволяет аккумулировать возобновляемую энергию в периоды перепроизводства.

Тепловые сети

Горячая вода и пар, производимые электродными котлами, могут использоваться в тепловых сетях, что позволяет минимизировать использование котлов, работающих на ископаемом топливе.Установленный резервуар для хранения тепла обеспечивает емкость для приема большого количества энергии, когда требуется регулирование сети. Когда клиенту нужно тепло, энергия может высвобождаться из резервуара.

Электродные котлы позволяют пользователям не только влиять на экологическую продукцию предприятий, но и минимизировать бюджет на ископаемое топливо.

Электродные котлы Парат

Предлагаем решения на базе электродных котлов Парат. Норвежская компания более 20 лет производит оборудование на собственном предприятии во Флеккефьорде.Однако они начались в начале 1920-х годов. На данный момент компания реализовала широкий спектр проектов в Европе и успешно стабилизировала энергосистемы во многих городах.

Ключевые преимущества электрокотлов Parat:

• От холодной до полной нагрузки менее чем за 5 минут
• 30 секунд от минимальной до полной нагрузки
• Минимальная нагрузка 0%
• Отсутствие тока заземления
• Компактная конструкция — до 60 МВт в одном блоке
• Не требуется трансформатор низкого напряжения
• Нет Износ электродов
• Требуется минимальное техническое обслуживание

Производитель паровых котлов с электродом — Hi-Therm Boilers India.

Электродные паровые котлы

Hi-Therm также генерируют пар с помощью электричества, но по другому принципу, чем паровые электрические котлы. Эти котлы работают полностью в автоматическом режиме и поставляются в собранном виде с простой в установке конструкцией. Электродный паровой котел имеет отличную систему автоматического управления, которая делает его очень простым в эксплуатации, чрезвычайно эффективным и экономичным. Он полностью пожаробезопасен и абсолютно безопасен даже без воды, так как в сухом состоянии электрический ток не может проходить.Кроме того, от этих котлов нет дыма или дыма. Компактный блок состоит из бойлера, подающего насоса и органов управления вместе с подающим баком. Все они размещены на тяжелой платформе MS с элегантной отделкой.

Hi-Therm произвела, поставила и ввела в эксплуатацию электродные паровые котлы для своих клиентов в Махараштре, а также в других частях Индии. Эти котлы доказали свою высокую надежность для производства пара с использованием электроэнергии.

Некоторые особенности электродного парового котла:

»Вне области действия Закона о регулировании котлов Индии (IBR)
» Отсутствие проверок и ежегодных остановок
»Быстрое реагирование на пропаривание с полным паром менее чем за 2 минуты
» Экономия труда, поскольку не требуется обученного обслуживающего персонала.
»Нет котельная, дымовая труба или топливный склад с минимальной занимаемой площадью благодаря компактной конструкции
»Очень удобна по сравнению с угольными и мазутными котлами
» Отсутствие риска пожара или взрыва, что делает его очень безопасным.
»Котел можно хранить рядом с оборудование, в котором используется пар
»Отсутствие дыма, золы или грязи делает его более чистым

Технические характеристики модели:

Стандартное рабочее давление 100 фунтов на квадратный дюйм (также доступны более высокие рабочие давления)

Электродные паровые котлы

имеют особую простую в установке конструкцию, поэтому их можно удобно разместить на крышах зданий, в подвалах, лестницах и во многих других местах, которые в противном случае остались бы пустыми. Наряду с этим, есть также большая экономия на монтажных работах на месте, потому что все, что требуется для его работы, — это подключение к электросети и подключение к оборудованию с использованием пара, водоснабжения и канализации.Также из-за абсолютной чистоты котел можно разместить рядом с оборудованием, использующим пар.

Принцип нагрева:

Электродный паровой котел принципиально отличается от любого другого метода нагрева воды или производства пара. Как мы знаем, прохождение электричества через любой резистор вызывает повышение температуры внутри материала. Тот же принцип применяется в электродном паровом котле, в котором прохождение электричества через воду вызывает повышение температуры воды.Таким образом, тепло генерируется внутри самой воды и не передается воде с использованием какого-либо другого источника тепла с более высокой температурой. Кроме того, произведенное тепло точно эквивалентно расширенному электричеству, и, следовательно, в этом процессе почти нет потерь или незначительных потерь энергии.

Обратите внимание:

»Используйте только мягкую воду. Использование жесткой воды приводит к отложению накипи на поверхности электродов, что увеличивает потребление электроэнергии.
»Используйте только источники переменного тока. Использование источников постоянного тока приведет к выделению водорода и кислорода в результате электролиза. Подача переменного тока со скоростью 10 циклов в секунду и выше не вызывает электролиза.
»Иллюстрации являются иллюстративными и могут быть изменены с нашего уведомления.

Электродный котел модели HTE-3 (165 кг / час) в конструкции ПС в работе с экспортным домом в Насике.

Электродное водяное отопление | Система повышения давления горячей воды непрерывного действия

MicroHeat Technology использует электрическую энергию для производства горячей воды непрерывного действия.В этой бустерной технологии водонагревателя используются электропроводящие свойства жидкостей, которые позволяют «непосредственно возбуждать» жидкость. Прямое возбуждение жидкости электрически вызывает нагрев жидкости — это процесс, называемый «прямой передачей энергии». В этом процессе жидкость нагревается без использования технологии теплообмена (нагревательных элементов), а энергия передается непосредственно жидкости. Непосредственное возбуждение «проводящих» жидкостей (например, воды, гликоля) с неограниченным контролем обеспечивает энергоэффективные и высокоэффективные средства производства непрерывного потока горячей воды , горячей воды .

Преимущества прямой передачи энергии для вашей системы горячего водоснабжения с непрерывным потоком

В применении к водяному нагреву, как и в электрическом водонагревателе непрерывного действия (CFEWH), технология Direct Energy Transfer обеспечивает чрезвычайно энерго- и водосберегающее решение для повышения температуры горячей воды с дополнительными преимуществами, такими как точная и безопасная температура контроль и без масштабирования.

Проточный водонагреватель продемонстрировал эффективность применения технологии, надежно и непрерывно обеспечивая лучшую на рынке стабильную температуру горячей и теплой воды.Это достигается с помощью цифровой системы, управляемой микропроцессором, которая постоянно отслеживает и реагирует на изменения характеристик нагреваемой воды 100 раз в секунду.

Как работает ваш водонагреватель непрерывного действия

Дизайн CFEWH и цифровое управление точно рассчитывают количество электроэнергии, подаваемой для нагрева воды, путем имитации уравнения теплового нагрева. Точная передача энергии стала возможной благодаря тому факту, что наши системы непрерывного горячего водоснабжения не используют нагревательные элементы (теплообмен) и, как следствие, не испытывают «тепловой инерции» [1].

Использование этой технологии прямого энергоснабжения для передачи энергии в поток воды означает, что электрическая энергия подается напрямую, а не через нагревательные элементы, которые значительно горячее, чем вода. Непосредственное приложение энергии приводит к тому, что температура в варианте воплощения имеет ту же температуру, что и вода, нагреваемая в проточном водонагревателе с непрерывным потоком, и, следовательно, не страдает от накипи и коррозии под напряжением, в отличие от тепловых элементов (голых или защищенных).

[1] Тепловая инерция — Степень медленности, с которой температура тела приближается к температуре окружающей среды, и которая зависит от его поглощающей способности, его удельной теплоемкости, теплопроводности, размеров и других факторов.

ЭЛЕКТРОДНЫЙ ВОДОНАГРЕВАТЕЛЬ — 3278470 NOVA SCOTIA LIMITED

Настоящее изобретение относится к электрическим водонагревателям и парогенераторам, а более конкретно к электродному водонагревателю / электродному парогенератору, который подает горячую воду или пар с по существу высокой скоростью и эффективностью.

Самая распространенная форма систем электрического водяного отопления включает накопительный бак, в котором вода нагревается до заданной температуры. Вода в резервуаре для хранения поддерживается при заданной температуре, поскольку вода забирается из резервуара для хранения и пополняется холодной входящей водой.Электрические системы хранения горячей воды обычно считаются энергоэффективными, поскольку они работают по принципу хранения воды, нагретой до заданной температуры, превышающей температуру, требуемую для использования, даже если потребителю может не потребоваться горячая вода до некоторого времени в будущем. Поскольку тепловая энергия теряется из-за горячей воды в накопительном баке, требуется дополнительное потребление электроэнергии для повторного нагрева этой воды до заданной температуры.

Более энергоэффективное средство нагрева воды, чем системы накопительных резервуаров, включает использование системы водонагревателя без резервуара, также называемой системой водонагревателя «по требованию» или «мгновенным», которая нагревает воду только во время подачи горячей воды. использовал.В большинстве безрезервуарных водонагревательных систем предшествующего уровня техники для нагрева воды используются электрические нагревательные элементы резистивного типа. Основным недостатком безбаковых систем водонагревателя, в которых используются электрические нагревательные элементы резистивного типа, является то, что сами элементы имеют значительную тепловую массу и тепловое сопротивление, что существенно снижает скорость нагрева воды, особенно когда поток воды начинается с нуля.

Альтернативой использованию нагревательных элементов для нагрева воды является пропускание электрического тока через воду между двумя электродами, между которыми существует напряжение переменного тока, известное как нагрев с прямым электрическим сопротивлением (DER).К сожалению, существующие электродные водонагреватели очень сложны, что делает их дорогими в производстве и трудными для компактной реализации.

Желательно создать электродный водонагреватель / электродный парогенератор, который был бы простым и компактным.

Также желательно обеспечить электродный водонагреватель / электродный парогенератор, который подает горячую воду / пар с существенно высокой скоростью и эффективностью.

Также желательно обеспечить электродный водонагреватель, который обеспечивает кипящую воду с существенно высокой скоростью и эффективностью.

Соответственно, одна цель настоящего изобретения состоит в том, чтобы предоставить электродный водонагреватель / электродный парогенератор, который является простым и компактным.

Другой целью настоящего изобретения является создание электродного водонагревателя / электродного парогенератора, который подает горячую воду / пар с существенно высокой скоростью и эффективностью.

Другой целью настоящего изобретения является создание электродного водонагревателя, который подает кипящую воду по существу с высокой скоростью и эффективностью.

Согласно одному аспекту настоящего изобретения предоставляется электродный водонагреватель. Электродный водонагреватель содержит корпус для содержания в нем воды. Корпус имеет по меньшей мере отверстие для пропускания через него воды. По меньшей мере два электрода расположены внутри корпуса и прикреплены к нему так, что по меньшей мере один из электродов может вибрировать во время подачи электроэнергии переменного тока. Электрическая схема соединяет по меньшей мере один из электродов с токоведущим проводом источника переменного тока и, по меньшей мере, другой из электродов с нейтральным проводом источника питания переменного тока.

Согласно одному аспекту настоящего изобретения предоставляется электродный водонагреватель.

Электродный водонагреватель содержит корпус для содержания в нем воды. Корпус имеет по меньшей мере отверстие для пропускания через него воды. По меньшей мере два электрода расположены внутри корпуса и прикреплены к нему так, что по меньшей мере один из электродов может вибрировать во время подачи электроэнергии переменного тока. Электроды содержат внутренний электрод, имеющий продольную ось, и по меньшей мере один полый цилиндр, расположенный концентрично к нему.

Согласно одному аспекту настоящего изобретения предоставляется электродный водонагреватель. Электродный водонагреватель содержит корпус для содержания в нем воды. Корпус имеет по меньшей мере отверстие для пропускания через него воды. По меньшей мере два электрода расположены внутри корпуса и прикреплены к нему так, что по меньшей мере один из электродов может вибрировать во время подачи электроэнергии переменного тока. Электрическая схема соединяет каждый из электродов с токоведущим проводом многофазного источника питания переменного тока.

Одним из преимуществ настоящего изобретения является то, что оно обеспечивает электродный водонагреватель / электродный парогенератор, который является простым и компактным.

Еще одно преимущество настоящего изобретения состоит в том, что оно обеспечивает электродный водонагреватель / электродный парогенератор, который подает горячую воду / пар с существенно высокой скоростью и эффективностью.

Еще одним преимуществом настоящего изобретения является создание электродного водонагревателя, который обеспечивает кипящую воду по существу с высокой скоростью и эффективностью.

Один вариант осуществления настоящего изобретения описывается ниже со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:

Фиг. 1 a — упрощенная блок-схема, иллюстрирующая вид в разрезе электродного водонагревателя согласно варианту осуществления изобретения;

РИС. 1 b — упрощенная блок-схема, иллюстрирующая подробный вид в разрезе одного электрода, помещенного в корпус электродного водонагревателя согласно варианту осуществления изобретения;

РИС.1 c по 1 g — это упрощенные блок-схемы, иллюстрирующие вид сверху, вид в разрезе, вид сбоку, вид сверху в перспективе и вид снизу в перспективе нижней пластины электродного водонагревателя согласно варианту осуществления. изобретения;

РИС. 2 a — упрощенная блок-схема, иллюстрирующая вид в разрезе электродного водонагревателя согласно варианту осуществления изобретения с установленными на нем впуском и выпуском воды;

РИС.2 b — упрощенная блок-схема, иллюстрирующая схему управления для работы электродного водонагревателя согласно варианту осуществления изобретения;

РИС. 2 c — упрощенная блок-схема, иллюстрирующая вид сбоку проточного водонагревателя, использующего электродный водонагреватель согласно варианту осуществления изобретения; и

ФИГ. 3 — упрощенная блок-схема, иллюстрирующая вид в разрезе водонагревателя котлового типа, использующего электродный водонагреватель согласно варианту осуществления изобретения.

Если не указано иное, все технические и научные термины, используемые в данном документе, имеют то же значение, которое обычно понимается специалистом в данной области техники, к которой принадлежит изобретение. Хотя любые методы и материалы, подобные или эквивалентные описанным здесь, могут быть использованы на практике или при тестировании настоящего изобретения, теперь описаны некоторые методы и материалы.

Хотя описание вариантов осуществления, приведенное ниже, относится к водогрейному котлу быстрого приготовления для обеспечения относительно небольших количеств горячей / кипящей воды / пара для потребления человеком в домашних условиях, для специалистов в данной области техники станет очевидным, что варианты осуществления изобретения не ограничиваются этим, но также могут быть адаптированы для обеспечения больших количеств горячей / кипящей воды / пара в различных других применениях, таких как, например, отопление и промышленные процессы.

Ссылаясь на фиг. 1 a от до 1 g предоставляется электродный водонагреватель 100 согласно варианту осуществления изобретения. Электродный водонагреватель , 100, содержит электрически непроводящий корпус, в одном случае имеющий нижнюю пластину , 102, . 1 , верхняя пластина 102 . 2 , и кольцо корпуса 104 . Нижняя пластина 102 . 1 , верхняя пластина 102 . 2 и кольцо корпуса , 104 изготовлены из термостойкого и электрически непроводящего материала, в одном случае из пластика, такого как, например, ацеталь, с использованием стандартных технологий формования пластика. В качестве альтернативы могут использоваться другие термостойкие и электрически непроводящие материалы или внутренняя часть корпуса может быть покрыта термостойким и электрически непроводящим материалом. Электроды 106 . 1 — 106 . 7 расположены внутри корпуса с электродами , 106, 106, . 2 — 106 . 7 выполнены в виде полых цилиндров, окружающих внутренний электрод 106 . 1 концентрически относительно продольной оси 120 , как показано на ФИГ. 1 а . Электроды 106 . 1 — 106 . 7 могут быть расположены на одинаковом расстоянии друг от друга. Верхняя и нижняя концевые части электродов , 106, . 2 — 106 . 7 размещены в соответствующих пазах 122 , расположенных в нижней пластине 102 . 1 и верхняя пластина 102 . 2 . Электроды 106 . 2 — 106 . 7 и канавки 122 имеют такие размеры, что ширина W _G канавок 122 больше, чем ширина W _E электродов 106 . 2 — 106 . 7 , оставляя зазоры G ₁ и G ₂ между ними, а также высоту H _E электродов 106 . 2 — 106 . 7 , при этом внутренняя высота корпуса R _H и глубина D _G канавок 122 таковы, что между вершинами электродов 106 имеется зазор G ₃ . 2 — 106 . 7 и соответствующие канавки 122 , как показано на ФИГ. 1 б . Поставка электродов 106 . 2 — 106 . 7 и канавки 122 , как показано на ФИГ.1 b удерживает электроды 106 . 2 — 106 . 7 в отношении: друг друга, имеющего заранее определенные расстояния между ними; внутренний электрод 106 . 1 ; и корпус, но также включает электроды , 106, . 2 — 106 . 7 , чтобы вибрировать в направлении вдоль оси 120 , а также в направлениях, перпендикулярных к ней в пределах заранее определенного диапазона — зазоры G ₁ , G ₂ и G ₃ — как указано стрелками блока ИНЖИР.1 б . Электроды 106 . 1 — 106 . 7 изготовлены из электропроводящего материала, такого как, например, алюминий, нержавеющая сталь или латунь. Корпус вместе с электродами , 106, закрепляется, например, с помощью винтового болта 116 A вместе с винтовой гайкой 116 B, так что внутренний электрод 106 . 1 и кольцо корпуса 104 упираются между нижней пластиной 102 . 1 и верхняя пластина 102 . 2 , что упрощает сборку устройства. Кольцо корпуса 104 , нижняя пластина 102 . 1 и верхняя пластина 102 . 2 может находиться в водонепроницаемом контакте при закреплении. Необязательно, уплотнение, такое как, например, уплотнительное кольцо, расположено между кольцом корпуса , 104, и соответствующей пластиной корпуса , 102, . 1 / 102 . 2 .Далее необязательно электрод , 106, . 1 выполнен в виде полого цилиндра, внутри которого расположен прилегающий цилиндр, обеспечивающий возможность электрода , 106, . 1 должен располагаться так, чтобы он мог вибрировать.

Электроды 106 . 1 — 106 . 7 подключены к изолированной проводке 108 . 1 и 108 . 2 чередующимся образом, как показано на фиг. 1 а , с проводкой 108 . 1 и 108 . 2 для подключения к нулевому проводу и токоведущему проводу, соответственно, однофазного переменного тока, также известного как бытовая мощность, или наоборот. Электропроводка 108 . 1 и 108 . 2 поставляется с использованием стандартной изолированной проводки для бытовой электросети и подключается к соответствующим электродам 106 . 1 — 106 . 7 с использованием стандартной технологии монтажа, например, пайки.Соединение проводов с электродами может быть покрыто, чтобы предотвратить контакт медных проводов и припоя с водой, когда они используются в пищу человеком. Электропроводка 108 . 1 и 108 . 2 достаточно гибкий, чтобы включить электроды , 106, . 2 — 106 . 7 вибрировать, как описано выше. Для защиты пользователя нагревателя 100 от поражения электрическим током в случае неисправности устройства, заземляющее кольцо 110 для подключения к заземлению через проводку 108 . 3 расположен вокруг кольца корпуса 104 . Необязательно, заземляющее кольцо , 110, опускается, например, когда нагреватель , 100, расположен внутри заземленного корпуса.

Вода подается на электроды 106 . 1 — 106 . 7 и удаляются оттуда после нагрева через отверстия 112 , 113 , расположенные в верхней пластине 102 . 2 и нижняя пластина 102 . 1 . Отверстия , 112, , , 113, могут быть размещены так, чтобы вода приблизительно равномерно распределялась вокруг электродов , 106, . 1 — 106 . 7 и размеры, позволяющие протекать через него воде в заданном диапазоне. Например, в приложениях, где нагреватель , 100, пуст, когда он не используется, поток воды ограничивается до такой степени, что предотвращается скачок напряжения при запуске нагревателя , 100, .

Во время работы переменный ток пропускается через воду, расположенную между соседними электродами, нагревая ее. Большая площадь поверхности электрода, контактирующего с водой, может быть размещена в относительно небольшом объеме, например, путем обеспечения множества вложенных электродов, таких как концентрические кольцевые электроды, как показано на фиг. 1 а . Скорость нагрева воды увеличивается за счет того, что электроды могут вибрировать, вызванные подачей электроэнергии переменного тока.

Очевидно, что электродный водонагреватель , 100, может быть реализован с использованием разного количества двух или более электродов.Кроме того, электроды могут иметь форму, отличную от круглой формы кольца, такую ​​как, например, кольца, имеющие овальное или квадратное поперечное сечение, пластины, полусферы.

Электродный водонагреватель 100 спроектирован в зависимости от электропроводности воды, диапазона расхода воды, диапазона желаемых температур горячей воды и электрической мощности (напряжения и частоты) с использованием стандартных электрических параметров. инженерные методы. Электроды могут быть сконструированы таким образом, чтобы потребляемая устройством электрическая мощность не превышала заданный предел.

Следует отметить, что, хотя в описании электродного водонагревателя , 100, продольная ось , 120, ориентирована по существу вертикально, он также может работать с продольной осью , 120, , ориентированной по существу горизонтально или под углами между ними.

Ссылаясь на фиг. 2 a от до 2 c , электродный водонагреватель 100 был реализован в проточном водонагревателе 200 , показанном на фиг.2 c , для обеспечения относительно небольшого количества горячей / кипящей воды на кухне вместо электрического чайника. Электродный водонагреватель , 100, имеет впускное отверстие для воды 130 для приема воды через впускное отверстие 130 A и выпускное отверстие для воды 132 для подачи нагретой / кипящей воды через выпускное отверстие 132 A, как показано блочные стрелки на фиг. 2 а . Впускное отверстие для воды , 130, и выпускное отверстие для воды, , 132, , изготовлены из термостойкого и электрически непроводящего материала, в одном случае из пластика, такого как, например, ацеталь, с использованием стандартных методов формования пластика.Впускное отверстие для воды 130 и выпускное отверстие для воды 132 , например, монтируются на верхней пластине 102 . 2 и нижняя пластина 102 . 1 , соответственно, электродного водонагревателя 100 водонепроницаемым способом с использованием, например, клея. Датчик температуры на входе 140 и датчик расхода воды 142 могут быть расположены на входе 130 для измерения температуры воды на входе и расхода воды на входе и для подачи сигналов, указывающих на это, через проводку 140 A и 142 A, а также датчик температуры воды на выходе 144 , расположенный в выпускном отверстии для воды 132 для измерения температуры воды на выходе и для подачи сигнала, указывающего на это, через проводку 144 A.

Ссылаясь на фиг. 2 b , схема управления 150 подключена к однофазному источнику переменного тока, например, 120 В и 60 Гц (Северная Америка), через вилку, соединенную со стандартной бытовой розеткой. Схема управления , 150, подключена: к электродному водонагревателю 100 через проводку 108 . 1 , 108 . 2 , 108 . 3 для подачи на него электроэнергии в управляемом режиме; датчики 140 , 142 и 144 через соответствующую проводку 140 A, 142 A и 144 A для приема сигналов датчиков; и к пользовательскому интерфейсу , 152, для приема вводимых пользователем данных, таких как желаемая температура воды.Например, схема управления , 150, содержит микропроцессор для приема данных, вводимых пользователем, и данных датчика, а также для управления подачей электроэнергии на электродный водонагреватель , 100, , в зависимости от вводимых пользователем данных и данных датчика. .

В качестве альтернативы, пользовательский интерфейс 152 и датчики 140 , 142 и 144 опущены, а схема управления 150 используется для ограничения подачи электроэнергии на нагреватель электрода 100 , например, до 1200 Вт, чтобы не допустить скачка напряжения.

Проточный водонагреватель 200 содержит опорную плиту 170 , на которой установлена ​​изогнутая трубка 172 , например, из нержавеющей стали. Нижний конец трубки , 172, содержит впускное отверстие , 176, для соединения с источником воды для приема воды из него. Верхний конец трубки 172 прикреплен к электродному водонагревателю 100 через впускное отверстие для воды 130 . Корпус управления 178 содержит схему управления 150 , подключенную к электродному водонагревателю 100 через кабель 174 — содержащую проводку 108 . 1 , 108 . 2 , 108 . 3 , 140 A, 142 A и 144 A — и пользовательский интерфейс 152 . Корпус управления может также содержать соленоидный клапан для регулирования потока воды через трубку , 172, в зависимости от ввода пользователя, полученного через пользовательский интерфейс , 152, . Пользовательский интерфейс содержит, например, обычные ручки, которые поворачиваются для определения расхода воды и температуры, или кнопки.Во время работы вода поступает на впускное отверстие , 176, и подается в электродный водонагреватель через трубку 172 и подается оттуда после нагрева через выпускное отверстие для воды 132 A, как показано стрелками блока на фиг. 2 c , в емкость 10 , такую ​​как, например, кастрюлю или кружку, помещенную на опорную плиту 170 .

Электроды 106 . 1 — 106 . 7 электродного водонагревателя 100 , используемого в проточном водонагревателе 200 , изготовлены из алюминия и имеют размеры: высота H _E — 1.39 ″; ширина W _E 0,031 ″; и внешние диаметры D _OE в порядке возрастания 0,375 дюйма, 0,938 дюйма, 1,5 дюйма; 2,063 дюйма, 2,625 дюйма, 3,188 дюйма и 3,75 дюйма. Корпус изготовлен из ацетата и имеет внутренние размеры: высота H _IH 1,27 дюйма и диаметр D _IH 4,00 дюйма. Канавки , 122, имеют следующие размеры: глубина D _G 0,065 дюйма и ширина W _G 0,055 дюйма.

В качестве альтернативы электродный водонагреватель 100 используется в водонагревателе котлового типа, таком как, например, чайник, как показано на фиг.3. Здесь электродный водонагреватель , 100, расположен в нижней части емкости , 160, , содержащей воду, 10 , заменяя электрические нагревательные элементы резистивного типа в обычном чайнике.

Кроме того, в качестве альтернативы, электродный водонагреватель , 100, реализован для производства пара, например, путем подачи уменьшенного количества воды, так что только нижняя часть электродов , 106, погружается в воду.