Разработка и обоснование параметров водонагревателя с саморегулированием мощности для технологических процессов животноводства

• Автор: Терентьев, Олег Владимирович
• Шифр специальности: 05.20.01, 05.20.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Тамбов
• Количество страниц: 190 с. : ил

ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. ОБЗОР ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ НАГРЕВА ВОДЫ В СЕЛЬСКОМ ХОЗЯЙСТВЕ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ
1.1. Анализ технологических процессов сельскохозяйственного производства с применением горячего водоснабжения
1.2. Обзор технических средств электроиагрева воды, используемых в сельском хозяйстве

1.3. Способы регулирования мощности электроводонагрсвателей и их реализация

1.4. Выводы. Цель и задачи исследований

ГЛАВА 2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПО ОБОСНОВАНИЮ ПАРАМЕТРОВ И РЕЖИМОВ РАБОТЫ ЭЛЕКТРОВОДОНАГРЕВАТЕЛЯ С САМОРЕГУЛИРОВАНИЕМ МОЩНОСТИ ДЛЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ЖИВОТНОВОДСТВА

2.1. Теоретический анализ режимов работы саморегулируемого водонагревателя

2.2. Разработка математической модели тепломассообменных процессов в СЭВН

2.3. Обоснование конструктивных параметров саморегулируемого водонагревателя

ГЛАВА 3. ПРОГРАММА И МЕТОДИКИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

3.1. Программа исследований
3.2. Методики экспериментальных исследований
3.2.1. Методика исследования электрического сопротивления двухфазной среды непроточной зоны
3.2.2. Режим отопления
3.2.3. Проточный режим нагрева при прогреве и заправке системы охлаждения ДВС в зимний период
3.2.3. Емкостный режим нагрева
3.2.4. Методика экспериментальных исследований режима холостого хода водонагревателя с саморегулированием мощности
3.2.5. Методика исследования автоколебательных процессов системы автоматического регулирования водонагревателя с саморегулированием мощности
ГЛАВА 4. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
И ИХ АНАЛИЗ
4.1. Экспериментальные исследования электрического сопротивления двухфазной среды непроточной зоны
4.2. Экспериментальные исследования режима холостого хода водонагревателя с саморегулированием мощности
4.3. Экспериментальные исследования энергетических показателей СЭВН в различных режимах работы
4.4. Разработка системы и оценка показателей качества саморсгулирова 9 ния тепловыми процессами водонагревателя с пассивным электродом
ГЛАВА 5. ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ
ИССЛЕДОВАНИЙ
5.1. Результаты производственных испытаний
5.2. Техникоэкономические показатели водонагревателя
5.3. Методика инженерного расчета СЭВН
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА


Поэтому задача разработки новых технических средств нагрева воды, основанных на нетрадиционных способах управления тепловыми процессами без применения традиционной пускорегулирующей аппаратуры и обеспечивающих необходимую точность поддержания температурного режима технологических процессов, является актуальной. Таблица 1. С и ниже Помещения для отела мясных коров. Здания для молодняка Телятники Молодняк от 4. Телята от . Родильное отделение помещение для отела ко дней до 4. Для сельского хозяйства характерна рассредоточенность сравнительно малых потребителей тепловой энергии на большой территории, что делает неэффективным использование централизованного теплоснабжения, как на отопление, горячее водоснабжение, так и на технологические процессы в сельскохозяйственном производстве. В связи с этим в сельской местности нашли широкое применение электронагревательные устройства малой мощности до кВт и средней до 0 кВт 8. Как показал анализ литературных источников электронагревательные устройства очень разнообразны по своему назначению, конструктивному исполнению, габаритным размерам, мощности, а также характерным признакам, которые лежат в основе его классификации. Нагрев сопротивлением выделение теплоты происходит в твердых или жидких телах при прохождении электрического тока. Известны также случаи использования высокочастотного нагрева в сельском хозяйстве для сушки и предпосевной обработки лукасевка и семян овощных культур , . Нагрев лукасевка позволяет за минуты снизить содержание влаги с до кондиционного значения , при этом температура внутри луковицы не превышает С. Данная обработка семян дает прибавку урожайности репчатого лука составляет от до . Комбинированный нагрев, одновременное использование двух и более способов нагрева. В настоящее время в сельском хозяйстве наиболее широкое распространение получили электроводонагреватели двух типов косвенного и прямого нагрева , Рис. К установкам с косвенным электронагревом относятся элементные и индукционные водонагреватели. Промышленностью хорошо освоен выпуск элементных водонагревателей, где в качестве источника теплоты используются фубчагые нафеватели ТЭНы . К установкам данного типа относятся водонафеватели типа САОС, САЗС, используемые для нафева воды на технологические и гигиенические нужды ферм и др. Рис. Вышеперечисленные водонагреватели относятся к емкостным электроводонагревателям аккумуляционного типа и работают в замкнутых системах автопоения животных, раздачи воды на подмывание вымени коров, мойку молочного оборудования, отопление и т. Аккумуляционные водонагреватели могут потреблять электроэнергию как в ночные, так и в дневные часы снижения нагрузки сельских электрических сетей и энергосистемы. Недостатком данных нагревателей является то, что они работают по принудительному графику в часы провала графиков электрических нагрузок с целью его выравнивания. При этом ограниченный объем нагреваемой воды, соответствующий объему резервуара электроводонагревателя, не всегдаможст обеспечивать технологические процессы требуемым количеством горячей воды. В таблице 1. СЛОС и САЗС, а также других наиболее известных водонагревателей. Вместимость резервуара водонагревателей серии САОС и САЗС составляет от 0 до л табл. Блок ТЭНов размещен в нижней части резервуара и имеет мощность от 6 до кВт. Важной отличительной особенностью электроводонагревателей серии САОС и САЗС является наличие системы автоматического регулирования температуры воды в резервуаре, которая обеспечивает значительную экономию электроэнергии за счет более точной и надежной работы системы подогрева воды в целом , . При подаче в резервуар холодной воды регуляторы температуры включают блок нагревательных элементов. Для обеспечения энергосбережения при работе и исключения аварийных ситуаций электроводонагреватель снабжен защитным устройством от перегрева, которое автоматически отключает подачу электроэнергии при достижении температуры воды в резервуаре С . В результате температура воды автоматически поддерживается на заданном технологическим процессом уровне. Таблица 1. С АЗС 5,1 .