Схема включения калориферов и обогрева кабин

Калориферы Е3, Е4 (КЭЛ-1) предназначены для обогрева лобовых стекол и кабины машиниста.

Производительность – 0,0625 м 3 /сек.

Тип двигателя – ДВ75УХЛ3

Блок нагревателей выполнен из трех групп U-образных типа ТЭН. От перегрева калорифер защищен РТЗ-032 (SK).

Подогретый воздух от каждого калорифера по двум воздуховодам подается в зону лобовых стекол, а по третьему к ногам машиниста и помощника машиниста.

Е3, Е4 включаются кнопками S41 «Калорифер 1»–«Вкл.» и S42 «Калорифер 2»–«Вкл.».

Этими кнопками подается напряжение 50 В на двигатели калориферов, а через контакты SK запитываются тумблеры S43 «Калорифер 1»–«1 ступень», S45 «Калорифер 1»–«2 ступень» и S44 «Калорифер 2»–«1 ступень», S46 «Калорифер 2»–«2 ступень».

Двигатели калориферов включаются через резисторы R110 для уменьшения частоты вращения и шума. Тумблеры S43 и S44 включают промежуточные реле KV59, KV60 и подключают на 380 В нагревательные элементы «1 ступени», через F13, F14 (15 А).

Тумблеры S45 и S46 включает контакторы КМ25 и КМ26 и подключает совместно с реле KV59 и KV60 нагревательные элементы «2 ступени», при чем нагревательные элементы третьей группы обоих калориферов подсоединяются последовательно.

При включенной «2 ступени» для повышения частоты вращения вентиляторов для более интенсивного отбора тепла резисторы R110 шунтируются блок контактами КМ25 и КМ26.

При срабатывании SK отключаются соответствующие реле и контакторы

для первого KM25 и KV59

для второго KM26 и KV60,

а двигатели вентиляторов продолжают работать.

Цепь на двигатели калорифера:

SF38 → H038 → S41 «Калорифер 1»–«Вкл.» → H371 → R110 → H373 → M → «-»

Цепь на тумблеры «1 ступени» и «2 ступени» обогрева «Калорифера 1»:

SF38 → H038 → S41 «Калорифер 1»–«Вкл.» → H371 → SK → H375 → S43 «Калорифер 1»–«1 ступень» → H377 → KV59 → «-» S45 «Калорифер 1»–«2 ступень» → H379 → KM25 → «-»

Дата добавления: 2015-02-10 ; просмотров: 1061 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Электрические печи, калориферы, нагреватели

Электрические печи и калориферы.

На э. п. с. отечественного производства для отопления кабин машиниста и пассажирских помещений применяют электрические печи типа ПЭТ (рис. 186) и калориферы. Каждая такая печь имеет восемь или четыре трубки, через которые пропущены проволочные спирали. Трубки заполнены кварцевым песком для предотвращения вибрации и смещения спиралей. Они укреплены на изоляторах, помещенных в железный кожух с отверстиями для лучшей теплоотдачи. Трубки одной печи соединяют перемычками последовательно.

Печи типа ПЭТ рассчитаны каждая на напряжение 750 В, мощность 1 кВт, потребляемый ток 1,38 А и сопротивление 565 Ом. Срок работы трубки не менее 600 ч. При напряжении в контактном проводе 3000 В печи включают по четыре последовательно.

Чтобы исключить попадание локомотивной бригады под напряжение в случае пробоя изоляции печи, кожух заземляют через контактный винт на кузов электровоза. Изоляция токоведущих частей печи от корпуса должна быть рассчитана на напряжение не менее 1 МОм как в холодном, так и в горячем состоянии.

Электрический калорифер отечественного моторвагонного подвижного состава

Рис. 186 Электрическая печь ПЭТ-2 (а) и секция калорифера (б)

1 — нагревательный элемент, 2 — изолятор, 3 — зажим, 4 — кожух; 5,6,7 — крышки кожуха состоит из металлической камеры, в которой смонтированы перпендикулярно потоку воздуха 36 трубчатых нагревательных элементов типа ЭТ-44, закрепленных концами в двух перегородках из асбестоцементных плит. Камера имеет входной и выходной диффузоры. Мощность одного калорифера около 16 кВт.

Калориферы применяют и на электровозах для предупреждения запотеваиня лобовых стекол кабины при температуре ниже -15 °С (на ВЛ80 К , ВЛ80 Т и др.) и для обогрева кабины машиниста (иа ЧС4 и др.). Калорифер для обогрева лобовых стекол состоит из центробежного вентилятора с электродвигателем МЭ7-Б и нагревателей мощностью 1,2 кВт, собранных в коробке, рама которой служит основанием аппарата.

Калориферы электровоза ЧС2 состоят из нагревательных элементов мощностью по 2 кВт с номинальным напряжением 220 В. Воздух в кабины машиниста подается по специальным каналам центробежными вентиляторами с однофазными конденсаторными двигателями мощностью 130 Вт каждый

Индуктивные, панельные и ленточные нагреватели. Индуктивные и ленточные нагреватели применяют для обогрева спускных кранов, воды в санузлах, резервуаров — сборников главных воздушных резервуаров, змеевиков и других узлов. Индуктивный нагреватель по конструкции представляет собой однофазный броневой трансформатор, который работает в режиме короткого замыкания, или спираль из нихрома, помещенную в трубку с наполнителем.

К панельным и ленточным относят нагреватели на гетинаксе (ЭНПП), пленочные гибкие и жесткие, ленточные и кабельные, нагреватели из слоисто-бумажного пластика «Стотерм», слюдо-пласта и др. Пленочный нагреватель, применяемый на электропоездах для обогрева салонов (на вагонах ЭР2Т, ЭР9Е и др.), состоит из отдельных элементов с токопроводящим слоем (кремнеземная ткань с пироуглеродным покрытием и др.) и электроизоляционного материала (пленки полиамидной). Нагрев поверхности элемента до 130 °С осуществляется токопроводящим слоем с удельной мощностью 1700 Вт/м 2 .

Паровой калорифер КПСК – описание применение и характеристики

Содержание статьи:

Серия калориферов КП-Ск относится к категории теплового оборудования, которое используется для нагрева проходящего по вентиляционным каналам воздуха с целью создания и поддержания комфортной температуры в обслуживаемых помещениях. Калориферы паровые промышленные применяются в совокупности с парогенерирующей системой, к которой они подключаются при помощи стального паропровода.

В зависимости от потребностей обслуживаемого объекта, калорифер паровой КП-Ск может использоваться в двух вариантах. Первый подразумевает установку калорифера в составе приточной вентиляции, состоящей из воздуховодов прямоугольного сечения. В этом случае он выступает в роли канального воздухонагревателя, который обеспечивает комфортную температуру подаваемого в помещение воздуха. Применение калорифера парового для приточной вентиляции получило массовое распространение на промышленных объектах различного назначения — от небольших складов и мастерских до производственных цехов.

Схема применения канального нагревателя в приточной вентиляции для обогрева помещения

Пример применения теплообменника для обогрева помещения вне каналов вентиляции

Альтернативный вариант использования калориферов КПСк — воздушное отопление с применением рециркулируемого воздуха. В этом случае они устанавливаются в составе воздушно-отопительных установок совместно с осевым вентилятором или радиальным, который обеспечивает нагнетание потока воздуха.

В качестве рабочей среды в нормальном режиме эксплуатации калорифера КП используется уличный или внутренний воздух с уровнем запылённости в пределах 0,5 мг/м3. Дополнительное требование заключается в отсутствии твёрдых частиц и химически активных веществ.

Классический принцип работы канальных нагревателей для воздуховодов заключается в нагревании проходящего сквозь рабочее сечение воздушного потока. Нагрев происходит за счёт передачи тепловой энергии от теплоносителя к потоку воздуха. В качестве теплоносителя в составе прямоугольного канального нагревателя используется перегретый пар, который подаётся к оборудованию по специальному паропроводу.

При прохождении пара по трубному пучку, стенки труб нагревают, поглощая тепло, а затем отдают его воздуху, с которым контактируют. Для усиления нагревательной способности калорифера парового КП Ск на трубы нанесено алюминиевое оребрение, за счёт которого существенно увеличивается коэффициент теплоотдачи.

Серия трёхрядных паровых калориферов для нагрева приточного воздуха. Подходят для практического применения в составе систем канальной вентиляции или воздушно-отопительных установок. Канальные нагреватели такого типа устанавливаются в положении, предусматривающем только горизонтальное расположение трубок с теплоносителем.

Модельный ряд и характеристики калориферов КПСк-3
Характеристика	КПСК 3-1	КПСК 3-2	КПСК 3-3	КПСК 3-4	КПСК 3-5	КПСК 3-6
Площадь поверхности теплообмена	9.85 м²	12.14 м²	14.42 м²	16.71 м²	21.29 м²	13.26 м²
Производительность по воздуху	2000 м³/ч	2500 м³/ч	3150 м³/ч	4000 м³/ч	5000 м³/ч	2500 м³/ч
Производительность по теплу	37 кВт	47.4 кВт	60 кВт	75.4 кВт	98.4 кВт	50.7 кВт
Масса	31 кг	35 кг	39 кг	44 кг	56 кг	38 кг
Подробные технические характеристики нагревателей КПСк-3

По конструкции калорифер КПСк 3 представляет собой моноблочное изделие, для монтажа которого не требуется предварительная сборка или доработка. Для монтажа в составе воздуховодной системы вентиляции или отопления предусмотрены монтажные фланцы, расположенные по торцам корпуса. Для подключения калорифера парового с системе подачи и отведения теплоносителя, на боковых сторонах корпуса размещены присоединительные патрубки. В зависимости от особенностей системы, подключение паропровода к оборудованию может производиться за счёт сварки или установки и приварки фланцевых соединений.

Паровой нагреватель серии КП-Ск 4 предназначен для работы в составе вентиляционных и отопительных систем канального типа. Наибольшей популярностью оборудование такого типа пользуется для оснащения объектов промышленного назначения. С помощью калориферов КПСк 4 эффективно решаются вопросы по организации систем воздушного отопления для помещений производственных цехов, складских комплексов, гаражей, мастерских и ангаров.

Модельный ряд и характеристики калориферов КПСк-4
Характеристика	КПСК 4-1	КПСК 4-2	КПСК 4-3	КПСК 4-4	КПСК 4-5	КПСК 4-6
Площадь поверхности теплообмена	12.88 м²	16.87 м²	18.86 м²	21.85 м²	27.84 м²	17.42 м²
Производительность по воздуху	2000 м³/ч	2500 м³/ч	3150 м³/ч	4000 м³/ч	5000 м³/ч	2500 м³/ч
Производительность по теплу	43.4 кВт	58.5 кВт	70.4 кВт	88.7 кВт	115.4 кВт	59.1 кВт
Масса	37 кг	42 кг	48 кг	53 кг	66 кг	45 кг
Подробные технические характеристики нагревателей КПСк-4

Паровые теплообменники КП-Ск 4 имеют полностью аналогичное конструктивное устройство с моделями серии КП-Ск 3. Единственное отличие заключается в протяжённости трубопровода с теплоносителем, что объясняется наличием дополнительного ряда трубок. В связи с этим увеличивается вес корпуса, по остальным параметрам модели 4-й серии калориферов КПСк соответствуют общим нормативам.

По результатам практического применения были определены следующие положительные характеристики калорифера КПСк:

надёжность оборудования с гарантией производителя;

использование высококачественных и сертифицированных материалов для изготовления составных элементов конструкции;

высокий уровень теплоотдачи, обеспечивающий эффективность работы отопительной системы;

экономичный расход теплоносителя, за счёт чего обеспечивается высокий КПД калорифера;

продолжительный срок службы и длительные межремонтные периоды в процессе эксплуатации оборудования;

высокая скорость нагрева воздуха в помещениях большой площади;

гарантия эффективности при условии соблюдения инструкций по монтажу и эксплуатации;

предельно простая технология монтажа и подключения оборудования;

экономичный расход электрической энергии, затрачиваемой на нагрев теплоносителя, за счёт высокой тепловодности стальных труб с алюминиевым оребрением, применяемых в составе канального нагревателя воздуха.

Преимущества перед радиаторами и критерии выбора калориферов отопления

Калориферы отопления – это агрегаты, служащие для быстрого нагревания воздуха в сооружениях с большими пространствами: производственных цехах, торговых центрах, спортивных и выставочных залах, а также для создания тепловых завес у ворот и оазисов с местным обогревом в нужных местах внутри таких зданий.

Конструкция калорифера объединяет в себе три принципа обогрева:

• теплообменник с ускоренным съемом тепла с нагретой поверхности и обдувом свежим воздухом от вентилятора;
• конвектор, организующий движение потока нагретого воздуха вверх и забор охлажденного воздуха снизу;
• излучатель, который, имея повышенную температуру, греет более холодные поверхности излучением тепла.

Устройство представляет собой сеть трубок в которых циркулирует теплоноситель. Через эту сеть вентилятор прогоняет воздух, нагревающийся от соприкосновения с поверхностью тепловых элементов. Во всех подобных системах важна площадь поверхности съема тепла: чем она больше, тем теплоотдача калорифера эффективнее. С этой целью на трубки устанавливаются пластины более сложной формы или навивается проволока. Проходящий по трубкам теплоноситель греет пластины и воздух между ними до заданной температуры, а вентилятор выносит его в помещение.

Читайте в статье

Эффективность использования калориферов вместо радиаторов отопления

Циркулирующий по радиаторам водяного отопления теплоноситель, передает тепловую энергию окружающему воздуху путем теплового излучения, а также посредством движения конвекционных потоков нагретого воздуха вверх, поступления остывшего воздуха снизу.

Калорифер, кроме этих двух пассивных способов передачи тепловой энергии, прогоняет воздух через систему нагретых элементов с гораздо большей площадью и интенсивно передает им тепло. Оценить эффективность калориферов и вентиляторов позволить простой расчет стоимости установленного оборудования для одних и тех же задач.

Пример отопления калориферами помещения сервиса технического обслуживания автомобилей.

Например, необходимо сравнить стоимость радиаторов и калориферов для отопления выставочного зала автосалона с учетом выполнения норм СНИП.

Теплотрасса одна и та же, теплоноситель одной температуры, обвязку и монтаж при упрощенном расчете затрат на основное оборудование можно не учитывать. Для несложного расчета берем известную норму 1 кВт на 10 м 2 отапливаемой площади. Зал площадью 50х20 = 1000 м 2 минимально требует 1000/10 = 100 кВт. С учетом запаса в 15% расчетная минимально необходимая теплопроизводительность отопительного оборудования – 115 кВт.

При использовании радиаторов. Берем одни из наиболее распространенных биметаллических радиаторов Rifar Base 500 x10 (10 секций), одна такая панель выдает 2,04 кВт. Минимально необходимое количество радиаторов составит 115/2,04 = 57 шт. Сразу стоит учитывать, что разместить в таком помещении 57 радиаторов неразумно и практически невозможно. При цене прибора на 10 секций в 7 000 рублей, затраты на покупку радиаторов составят 57*7000 = 399 000 рублей.

При отопления калориферами. Для отопления прямоугольной площади с целью равномерного распределения тепла делаем подбор из 5 водяных калориферов Ballu BHP-W3-20-S производительностью 3200 м 3 /час каждый с близкой суммарной мощностью: 25*5 = 125 кВт. Затраты на оборудование составят 22900*5 = 114 500 рублей.

Изначальная стоимость калориферов практически в 4 раза меньше, чем покупка эффективных биметаллических радиаторов.

Сравнивая по цене установленные мощности радиаторов и калориферов, в расчете нужно учесть, что одним из главных показателей стандартных калориферов является производительность теплого воздуха. При высоте потолка 6 метров в нашем примере, объем выставочного зала составит 1000*6 = 6 000 м 3 . Пять калориферов производительностью в 3200 м 3 /час почти три раза за час обновят воздух в зале, что обеспечат его нормальное качество для работников и посетителей не только по температуре, но и по составу.

Основная область применения калориферов – организация отопления помещений с большими пространствами для движения воздуха:

• производственные цеха, ангары, склады;
• спортивные залы, выставочные павильоны, ТРЦ;
• сельскохозяйственные фермы, теплицы.

Компактное устройства, позволяющие быстро нагревать воздух от 70°C до 100°C, легко встраиваемые в общую систему автоматического управления отоплением целесообразно использовать в сооружениях с надежным доступом к теплоносителю (воде, пару, электроэнергии).

Теплоотдача радиаторов отопления: сравнение показателей и способы расчета

Преимуществами водяных калориферов являются:

1. Высокая рентабельность использования (низкая стоимость оборудования, высокая теплоотдача, легкость и дешевизна монтажа, минимальные эксплуатационные расходы).
2. Быстрый нагрев воздуха, легкость изменения и локализация потока тепла (тепловые завесы и оазисы).
3. Надежность конструкции, легкость автоматизации и современный дизайн.
4. Безопасность в применении даже в зданиях с повышенной опасностью.
5. Крайне компактные размеры при высокой теплопроизводительности.

Недостатки этих приборов связаны со свойствами теплоносителя:

1. При температуре ниже нуля, калорифер легко заморозить. Не слитая вовремя вода из трубок может их порвать в случае отключения от магистрали.
2. При применении воды с большим количеством примесей тоже можно вывести прибор из строя, поэтому использование в быту без фильтров и подключение к центральной системе – нецелесообразны.
3. Стоит отметить, что калориферы сильно сушат воздух. При использовании, например, в выставочном зале, необходима увлажняющая климатическая техника.

Устройство и принцип действия

Калорифер способен поднять температуру проходящего через него воздушного потока на 110 градусов используя входящий воздух отрицательной температуры (до -25°С). Подключение таких приборов к источнику теплоснабжения происходит до коллектора внутренних теплосетей, чтобы не снижать температуру теплоносителя системы. Электрические и паровые калориферы подключаются по параллельной схеме, а водяные – по последовательной.

Принцип работы водяного калорифера состоит в следующем:

1. Вода из магистрали отопления с температурой от +80°С до 180°С поступает в блок тепловых элементов, расположенных горизонтально. Каждый тепловой элемент представляет собой стальную, алюминиевую, биметаллическую или медную трубку.
2. Трубки нагревают воздух внутри прибора.
3. Вентилятор, встроенный в агрегат, забирает воздух из помещения или с улицы и продувает его через тепловые элементы, обеспечивая движение горячего воздуха внутрь помещения.

Стандартный водяной калорифер с вентилятором.

Конструктивно ряды горизонтальных тепловых элементов по торцам стянуты в секции прямоугольного или (реже) круглого сечения боковыми крышками в виде швеллеров. Собранная такими способом многоходовая конструкция является элементом наращивания мощности калорифера, который включает в себя несколько рядов таких секций.

Патрубки входа и выхода водяных многоходовых калориферов размещены с одной стороны для обеспечения слива воды самотеком при необходимости. Водяные приборы отопления могут оснащаться различными системами управления, защиты и сигнализации в зависимости от потребностей заказчика.

Критерии выбора калориферов

При выборе калорифера, помимо теплопроизводительности, производительности по объему воздуха и поверхности теплообмена, необходимо определиться с критериями, перечисленными ниже.

Водяной, электрический или паровой

Изначально вид калорифера определяет теплоноситель: горячая вода, пар или электроэнергия.

Водяной калорифер, подключенный к системе теплоснабжения, делает ее надежнее и экономичнее, чем электрический. Эти приборы наиболее широко используются в названых выше областях применения.

Паровые приборы КПСк во многом схожи с водяными калориферами. Главное отличие – в трубки нагревательных элементов подается водяной пар с температурой +190 °С. Их использование обосновано экономически там, где пар идет в технологии для производства и его избыток можно применить для обогрева помещений (ТЭЦ).

Там, где нет надежных источников горячей воды и пара вполне разумно применение электрических калориферов. Они просты в монтаже, легки в управлении и автоматизации, не боятся низких температур окружающего воздуха. Несмотря на большие эксплуатационные расходы на нагрев ТЭНов из-за дороговизны электроэнергии и стоимости самого оборудования, электрические калориферы востребованы как канальные нагреватели.

С вентилятором или без него

Основная задача калорифера с вентилятором – создание теплого воздушного потока для обогрева помещения. Прогонять воздух через пластины трубок – это функция вентилятора. В случае нештатной ситуации с отказом вентилятор, циркуляция воды через трубки должна быть прекращена.

При отсутствии вентилятора возможности калорифера ограничены, такие приборы сегодня неэффективны и лишь незначительно превосходят радиаторы. В сущности, они становится конвектором, создающим конвекционные потоки и тепловое излучение.

Форма и материал трубок

Основа нагревательного элемента калорифера – стальная трубка из которой собрана решетка секции. Существуют три варианта конструкции трубок:

• гладкотрубные – обычные трубки расположены рядом друг с другом, теплоотдача наиболее низкая из возможных;
• пластинчатые – на гладкие трубки напрессованы пластины для увеличения площади теплоотдачи.
• биметаллические – стальные или медные трубки с навитой, сложной по форме алюминиевой лентой. Теплоотдача в этом случае наиболее эффективна, медные трубки более теплопроводные.

Минимально необходимая мощность

Для определения минимальной мощности нагрева можно использовать довольно простой расчет, приведенный в сравнительном расчете между радиаторами и калориферами ранее. Но поскольку калориферы не только излучают тепловую энергию, но и прогоняют воздух вентилятором, есть более точный способ определения мощности с учетом табличных коэффициентов. Для автосалона с размерами 50х20х6 м:

1. Объем воздуха автосалона V = 50*20*6 = 6 000 м 3 (нужно нагреть за 1 час).
2. Наружная температура T_ул = -20⁰C.
3. Температура в салоне T_ком = +20⁰C.
4. Плотность воздуха, p = 1,293 кг/м 3 при средней температуре (-20⁰C +20⁰C)/2 = 0. Удельная теплоемкость воздуха, с =1009 Дж/(кг*K) при температуре снаружи -20⁰C — из таблицы.
5. Производительность по воздуху G = L*p = 6 000*1,293 =7 758 м 3 /час.
6. Минимальная мощность по формуле: Q (кВт) = G/3600*c*(T_ком – T_ул) = 7758/3600*1009*40 = 86,976 кВт.
7. С учетом запаса мощности в 15% минимально необходимая теплопроизводительность = 100,02 кВт.

Для относительно точных расчетов существует множество методов. Но для конкретных проектов лучше обращаться к теплотехникам или в специализированные компании.

Лучшие известные производители и модели: характеристики и цены

Среди калориферов для промышленных цехов на рынке в основном отечественное оборудование: вполне качественное, адаптированное к воде и приемлемое по цене. На бытовом же уровне, для частного дома, проявляют себя европейские производители.

Классические КСк-3 и КСк-4

Водяные калориферы с тепловыми элементами из трубок с биметаллическим и алюминиевым оребрением спирально-накатным способом. Используется для подогрева воздуха водой с температурой до +190°С, подаваемой циркуляционными насосами под давлением до 1,2 Мпа (12 бар). Диапазон производительности по воздуху от 2000 до 2500 м 3 /час, по теплу для КСк-3 – от 37 до 556,4 кВт; для КСк-4 – от 43,4 до 648,1 кВт. Главным преимуществом является доступная в виду несложной конструкции, отечественного производства и простейшего внешнего вида цена.

Стоимость: от 9 000 руб.

Тепломаш серий TW и MW

Водяные калориферы Тепломаш КЭВ TW/MW с диапазоном мощностей по теплу от 3,1 до 31 кВт и производительностью по воздуху от 600 до 3000 м 3 /час для TW; для MW мощность по теплу от 11,7 до 120 кВт, по воздуху от 3000 до 7000 м 3 / час. Температура теплоносителя до +150°C, рабочая температура окружающего воздуха: от -10°C до +40°C. Серия TW выполнена в металлическом, а MW в пластиковом корпусе.

Стоимость: от 18 000 руб.

Ballu BHP-W3

Бытовые водяные тепловентиляторы с однорядным медно-алюминиевым теплообменником (W) для экономного обогрева с тремя режимами работы. Температура теплоносителя до +150°C, максимальная тепловая мощность – 24,55 кВт, нагрев воздуха до +23°C. Пластиковый корпус (навесной или настенный), привлекательный дизайн, низкий уровень шума. Разработка нидерландская, производство КНР. Это один из лучших вариантов как для бытовых нужд, так и для промышленного сектора, когда бюджет не ограничен.