Автоматизированный тепловой пункт



Автоматизированный тепловой пункт
Автоматизированный тепловой пункт
Автоматизированный тепловой пункт
Автоматизированный тепловой пункт
Автоматизированный тепловой пункт

 


Владельцы патента RU 2567226:

Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Нижегородский государственный инженерно-экономический институт (ГБОУ ВПО НГИЭИ) (RU)

Изобретение относится к стендам для лабораторных работ, применяемым при обучении студентов, изучающих дисциплину «Электротехнология». Автоматизированный тепловой пункт (устройство преобразования электрической энергии в тепловую), содержит параллельно соединенные между собой тэновый, электродный и вихревой подогреватели воды, отопительный прибор, бойлер со змеевиком, насос, термодатчики, щит управления, расходомер, систему трубопроводов, при этом в него введены электромагнитные клапаны, программируемый контроллер для управления и регулирования режимами нагрева, бойлер выполнен сообщающимся с атмосферой для осуществления процесса тепломассообмена, сборка всех элементов выполнена с использованием резьбовых соединений предусматривающее возможность введения в процесс новых элементов. Это позволяет уменьшить габариты устройства, а также упростить его обслуживание. 5 ил.

 

Изобретение относится к приоритетному направлению развития науки, технологии и техники Российской Федерации - энергоэффективность, энергосбережение, ядерная энергетика, в частности к технологиям создания энергосберегающих систем транспортировки, распределения и использования энергии, при этом он может применяться в лабораторных работах для обучения студентов, изучающих дисциплину «Электротехнология».

Известны: «Схема экспериментальной установки для исследований параметров саморегулируемого электроводонагревателя (СЭВН) с электродным источником теплоты в режиме отопления», содержащая электроводонагреватель с пассивным электродом, комплект измерительный, клапан регулирующий, приборы отопительные, выключатель автоматический, бак расширительный, шкаф управления, измеритель температуры и систему трубопроводов; «Экспериментальный стенд для исследований параметров СЭВН в проточном режиме при разогреве ДВС в зимний период», содержащий саморегулируемый водонагреватель, молоковоз, измеритель температуры, комплект измерительный и систему трубопроводов; «Схема экспериментального стенда электронагрева воды бойлерного типа», содержащего теплогенератор СЭВН-100, вентили, рубильник с предохранителями, шкаф управления, термометры, бойлер, бак расширительный, измерительные приборы и систему трубопроводов (Терентьев О.В. «Разработка и обоснование параметров водонагревателя с саморегулированием мощности для технологических процессов животноводства» Тамбов: Тамбовский ГТУ - диссертация, 2002, с.78, 82, 85 - http://diss.rsl.ru).

Однако известные устройства имеют недостатки: индивидуальное исполнение для исследований подогревателей только в каком-либо одном режиме работы: отопления - при естественной циркуляции воды; проточном - при принудительной циркуляции воды и емкостном - подогрев воды в бойлере посредством установленного в нем змеевика (теплообменника), что исключает объективную оценку энергопотребления различных конструкций подогревателей из-за различающихся условий их исследований и требует дополнительных площадей для размещения каждого из устройств.

Наиболее близким к предлагаемому устройству является: «Стенд для испытаний электрических конструкций подогревателей воды» (патент РФ на полезную модель 101835) и более совершенный «Стенд для испытаний электрических подогревателей воды», содержащий элементный подогреватель воды, в котором установлены ТЭН, преобразующие электрическую энергию в тепловую, вихревой теплогенератор, расширительный бак, отопительные приборы, бойлер со змеевиком, насос, термодатчики, щит управления с приборами замера расхода электроэнергии, рабочего напряжения, потребляемых тока и мощности подогревателей воды и насоса, измеритель температуры выполнен с возможностью передачи воды от элементного подогревателя воды и вихревого теплогенератора к змеевику бойлера, а расходомер выполнен с возможностью измерения количества воды, нагреваемой в бойлере при этом стенд скомплектован посредством системы трубопроводов, отличающийся тем, что доукомплектован электродным и индукционным подогревателями воды и доукомплектован расходомером, установленным так, что позволяет измерять количество воды, нагреваемой любым подогревателем в любом режиме (Патент РФ на полезную модель 107360).

Недостатками известного лабораторного устройства (патент РФ №107360) являются громоздкость, приняты габариты стенда: длина - 3,5 м, ширина - 3,0 м, высота - 2,5 м, сложность в обслуживании из за необходимости ручного переключения большого (25) количества вентилей и несовершенства схемы управления. Ручное переключение затрудняет обслуживание стенда и не исключает субъективные ошибки человека. А также отсутствие возможности использования и введения новых элементов.

Целью предложения является устранение названных недостатков. Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для замены более компактными: громоздкие бойлер, отопительные приборы и трубопроводы; в него введены электромагнитные клапаны, программируемый контроллер для управления и регулирования режимами нагрева, бойлер выполнен сообщающимся с атмосферой для осуществления процесса тепломассообмена, сборка всех элементов выполнена с использованием резьбовых соединений, предусматривающих возможность введения в процесс новых элементов.

Настоящее изобретение поясняется конкретным примером, который наглядно демонстрирует возможность достижения приведенной совокупностью признаков требуемого технического результата.

На фиг.1 представлена конструкционно-технологическая схема стенда.

На фиг.2 представлена фотография лабораторного стенда.

На фиг.3 представлена принципиальная электрическая схема стенда.

На фиг.4 представлена мнемосхема стенда.

На фиг.5 представлены схемы работы стенда в режимах: отопления, проточном и бойлерном.

Стенд для исследования энергопотребления электрическими подогревателями воды, содержащий тэновый (ЭВПТ), электродный (ЭВПЭ) и вихревой (ЭВПВ) нагреватели воды, отопительные приборы (ОП), бойлер (Б) со змеевиком, насос (Н), термодатчики (Т1…Т9), щит управления (ЩУ), расходомеры (РВ), систему трубопроводов, отличающийся тем, что бойлер выполнен сообщающимся с атмосферой, что позволяет исключить расширительный бак, вентили ручного переключения заменены на электромагнитные клапаны (ЭК1…ЭК9).

Стенд работает следующим образом (фиг.5).

1. Режим отопления. Система стенда заполняется 100 литрами воды, для чего сначала открывается вентиль В1. Вода под напором в водопроводной сети или посредством насоса Н заполняет трубопроводы, ЭПВ и ОП. После этого ЭПВ подключают под напряжение. Происходит подогрев воды, которая под действием насоса Н (или естественной конвекции) начинает циркулировать по контуру ЭПВ-ОП-ЭПВ. Движение теплоносителя по заданному контуру обеспечивают открытые электромагнитные клапаны ЭК1, ЭК4, ЭК6 и ЭК8, ЭК5 - все остальные закрыты.

2. Проточный режим. Система стенда заполняется водой аналогично п.1. ЭПВ подключают под напряжение. Происходит подогрев воды, которая под действием насоса Н начинает циркулировать по контуру ЭПВ-Б-ЭПВ. Движение теплоносителя по заданному контуру обеспечивают открытые электромагнитные клапаны ЭК1, ЭК4, ЭК6 и ЭК9 - все остальные закрыты.

3. Бойлерный режим. Система стенда заполняется водой аналогично п.1. ЭПВ подключают под напряжение. Происходит подогрев воды, которая под действием насоса Н начинает циркулировать по контуру ЭПВ-ЗМЕЕВИК-ЭПВ. Движение теплоносителя по заданному контуру обеспечивают открытые электромагнитные клапаны ЭК1, ЭК4, ЭК6 и ЭК7 - все остальные закрыты. Вентиль В2 служит для слива воды из стенда.

При исследованиях ЭПВ осуществляются замеры: потребляемой мощности - с помощью ваттметра; времени нагрева воды - с помощью термометра Т6 и секундомера; расхода электроэнергии - с помощью элетросчетчика; уровня шума - с помощью шумомера, количества воды, нагреваемой в контуре, с помощью расходомера (РВ2). При необходимости система стенда осушается через вентиль В1.

Спуск воздуха из трубопроводов стенда и компенсация теплового расширения воды обеспечивается открытостью системы стенда.

При нагреве воды до требуемой температуры ЭПВ автоматически отключается посредством термодатчика Т6 и реле температуры РТ (установлено в ЩУ).

Автоматизированный тепловой пункт (устройство преобразования электрической энергии в тепловую) содержит параллельно соединенные между собой тэновый, электродный и вихревой подогреватели воды, отопительный прибор, бойлер со змеевиком, насос, термодатчики, щит управления, расходомер, систему трубопроводов отличающийся тем, что в него введены электромагнитные клапаны, программируемый контроллер для управления и регулирования режимами нагрева, бойлер выполнен сообщающимся с атмосферой для осуществления процесса тепломассообмена, сборка всех элементов выполнена с использованием резьбовых соединений, предусматривающих возможность введения в процесс новых элементов.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к электродинамике и и может быть использовано для экспериментальной проверки эффекта возбуждения вихревого электрического поля при движении магнитного поля, создаваемого движением постоянного магнита.

Изобретение относится к учебным пособиям по физике. Стержень с грузом установлен с возможностью совершать колебательные движения в вертикальной плоскости.

Изобретение относится к обучающим приспособлениям для демонстрации электромагнитных явлений. На одном конце плоского стержня закреплена катушка-моток, а на другом выполнено подвесное отверстие для подвеса стержня и магнит.

Изобретение относится к области измерительной и учебной техники и может быть использовано для изучения явлений электромагнетизма. По периметру диэлектрического диска впрессованы металлические шарики, диаметр которых равен толщине диска.

Изобретение относится к учебным приборам и может быть использовано в лабораторном практикуме по курсу физики для получения и углубления знаний физических законов и явлений.

Изобретение относится к учебным приборам и может быть использовано в лабораторном практикуме по курсу физики. На противоположных сторонах подвижной муфты первыми концами шарнирно соединены две тяги.

Изобретение относится к учебным приборам и может быть использовано в лабораторном практикуме по курсу физики для получения и углубления знаний физических законов и явлений.

Изобретение относится к области образования и наглядных учебных пособий, в частности к наглядным пособиям для демонстрации принципа работы одиночного стержневого молниеотвода.

Изобретение относится к учебным приборам по физике. Малые листы электропроводящей бумаги создают сопротивления R/2, R, 2R и уложены на планшете.

Изобретение относится к учебным приборам и может быть использовано в лабораторном практикуме по физике. На противоположных сторонах прямоугольного листа электропроводящей бумаги (ЭПБ) установлены два электрода прямоугольной формы.

Изобретение относится к лабораторному оборудованию, которое широко используется в учебных заведениях (см., например, Д.В.Штеренлихт. .

Изобретение относится к учебно-наглядным пособиям, и касается газоразрядной трубки, предназначенной для проведения демонстрационных опытов, преимущественно, в условиях типового кабинета физики общеобразовательных учебных учреждений при изучении особенностей тлеющего разряда.

Изобретение относится к учебно-наглядным пособиям и может быть использовано на занятиях, преимущественно, по физике для моделирования движения и взаимодействия частиц вещества.

Изобретение относится к области обучения студентов ВУЗов и аспирантов по механике, а также при проведении лабораторных работ по курсу "Газодинамика". .

Изобретение относится к области геофизической гидродинамики и может быть использовано при моделировании крупномасштабных атмосферных течений. .

Изобретение относится к специальному оборудованию, предназначенному для обучения студентов вузов и колледжей техническим дисциплинам, а более конкретно для практического изучения основного закона гидростатики, различных видов давления (давление вакуума, избыточное давление, атмосферное давление), приборов для измерения давления, а также единиц измерения давления.

Изобретение относится к оборудованию для демонстрационно-практического определения студентами характеристик работы центробежного насоса, совместной работы двух насосов, включенных в сеть параллельно и др.

Изобретение относится к оборудованию для демонстрационно-практического изучения основных гидродинамических процессов и может быть использовано при изучении критерия Рейнольдса, режимов преобразования форм энергии потока жидкости (уравнение Бернулли), примеров практического применения уравнения Бернулли - расходомер Вентури, гидравлических сопротивлений с построением виртуальных гидравлических схем, с измерением гидравлических параметров и одновременным построением графических зависимостей на мониторе персонального компьютера и копированием на жестких носителях информации.

Изобретение относится к созданию учебных пособий, наглядно поясняющих явления природы. .

Изобретение относится к области гидродинамики и может быть использовано в качестве наглядного пособия при изучении переходных процессов во вращающейся жидкости. .

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано для исследования процессов, связанных с интенсивным тепломассопереносом. Лабораторная установка для изучения процессов тепломассопереноса содержит рабочий участок, состоящий из прямоугольного корпуса из латуни, на дно которого поочередно установлены теплоизоляционный материал, электронагреватель в виде плоского нагревательного элемента, подключенный к источнику питания, металлическая пластина и подложка, на которую налита низкокипящая жидкость. На верхней и на нижней стороне металлической пластины симметрично выполнены выемки, в каждой из которых установлена термопара. Термопара для измерения температуры жидкости погружена в нее. Все термопары через аналого-цифровой преобразователь соединены с персональным компьютером. В верхней части корпуса выполнено отверстие для щупа в виде стальной иглы, закрепленной на прецизионном устройстве, подключенном к персональному компьютеру. Источник света, диффузор, щит с отверстием, двояковыпуклая коллимирующая линза, прямоугольный корпус, двояковыпуклая конденсирующая линза и видеокамера последовательно расположены на оптической столешнице так, что они размещены на одной оси, проходящей через слой жидкости, налитой на подложку рабочего участка. Технический результат: позволяет исследовать процессы испарения и кипения. 3 ил.
Наверх