Оборудование для получения горячей воды.

Для приготовления кормов, мытья молочной посуды, доильной аппаратуры, подмывания вымени коров и других нужд на фермах, кроме холодной, нужна и горячая вода. СНиП предусматривают потребление горячей воды в количестве 5 л/сут на одну корову, а в телятниках – 2 л/сут на голову. Горячую воду получают в специальных аппаратах, называемых водонагревателям и. В зависимости, от источника тепловой энергии водонагреватели делятся на электрические, паровые, водяные и газовые. По принципу действия они могут быть порционными (емкостными) или проточными (непрерывными). В свою очередь электрические водонагреватели подразделяются по типу основного рабочего органа на элементные – с трубчатыми электронагревателями (ТЭНы) и электродные – с непосредственным нагревом воды при протекании через нее электрического тока.

Паровые емкостные водонагреватели (типа бойлеров) для нагрева воды используют получаемый от другого источника пар, который пропускается по змеевику, помещенному в бак цилиндрической формы с водой из водопровода. Наряду с водогрейными в животноводстве все более широкое применение получают электродные котлы-парообразователи (типа КЭПР-110/04), которые позволяют получать пар для отопления помещений на ферме и технологических нужд, а также горячую воду, используемую в паровых водонагревателях.

1 – гайка; 2 – вывод; 3 – герметизирующая втулка; 4 – выводная шпилька; 5 – наполнитель; 6 – трубка; 7 – нихромовая спираль

Рисунок 1.41 – Трубчатый электронагреватель (ТЭН) герметического исполнения

Унифицированные трубчатые электронагреватели герметического исполнения применяются в водонагревателях, калориферах, термосах, электрообогреваемых полах, бытовых кипятильниках и т.д. Нагреватель, показанный на рисунке 1.41, состоит из металлической трубки 6 (изготовленной из нержавеющей стали), в которую вмонтирована нихромовая спираль 7 с приваренными к ней концами, и шпильки 4 для подключения к сети. Спираль изолируется от стенок трубки наполнителем 5 из периклаза (кристаллическая окись магния MgO), обладающего высокими электроизоляционными свойствами и хорошо проводящего тепло. Торцы трубки герметизированы втулками 3 с огнеупорным изолирующим составом. К достоинствам ТЭНов относятся их универсальность, надежность и безопасность при обслуживании. Нагревательная спираль надежно изолирована от наружной трубки 6, поэтому ТЭН можно помещать непосредственно в нагреваемую среду (вода, молоко, обрат и др.). Рабочая температура поверхности ТЭНов может достигать 953...973 К. Промышленность выпускает ТЭНы мощностью от 15 Вт до 15 кВт с длиной заготовки от 250 до 6300 мм и наружным диаметром от 7 до 19 мм на номинальные напряжения от 12 до 380 В в одно- и трехэлементном исполнении.

ПроточныйэлектроводонагревательЭПВ-2А, показанный на рисунке 1.42, состоит из корпуса 2, который помещен в кожух 3 и закрыт сверху съемным колпаком. В корпус вмонтированы три ТЭНа общей мощностью 12 кВт. В нижней части резервуара имеется штуцер 8 для подачи холодной воды, а в верхней части – штуцер 4 для отбора горячей. В целях защиты ТЭНов от перегорания при повышении температуры свыше допустимой предусмотрено установленное на верхнем днище резервуара температурное реле ТР-200, которое отключает электронагреватель от электрической сети при температуре воды выше 368 К. На выходном штуцере установлен предохранительный клапан 5, срабатывающий при давлении свыше 0,2 МПа. В корпусе клапана имеется гнездо 6, в которое помещен термометр для визуального контроля температуры воды. К электроводонагревателю ЭПВ-2А прилагаются магнитный пускатель ПМЕ-221 со встроенным промежуточным реле ПЭ-1 (вместо теплового реле) и кнопкой управления КЕ-100; электрический кабель; термометр; термостойкий водоразборный шланг; электроизоляционная трубчатая вставка, при помощи которой водонагреватель присоединяется к водопроводной сети.

1 – ТЭН; 2 – корпус; 3 – наружный кожух; 4 – отводящий штуцер; 5 – предохранительный клапан; 6 – гнездо для термометра; 7 – вывод нагревателей; 8 – подводящий штуцер

Рисунок 1.42 – Проточный электронагреватель ЭПВ-2А

Электрический водонагреватель проточного типа УД.35.010 для подмывания вымени коров входит в комплекты оборудования доильной установки УДА-16 «Елочка» и УДА-8 «Тандем» и др. Автономный водонагреватель представляет собой закрытый резервуар, в котором вода подогревается ТЭНом мощностью 10,5 кВт. Необходимая температура для подмывания вымени (318...323 К) поддерживается автоматическим регулятором. К расходному трубопроводу водонагревателя гибкими шлангами присоединены наконечники (пистолеты) для подвода теплой воды при подмывании вымени коровы с использованием разбрызгивателей клапанного типа с изменяющимся углом распыла воды. На рабочее давление пистолеты настраивают таким образом, чтобы длина струи теплой воды при полностью открытом пистолете была не более 4 м. Для обслуживания молочных ферм с поголовьем 200, 400 и 800 коров типоразмерный ряд включает унифицированные водонагреватели ВЭТ-400, ВЭТ-800 и ВЭТ-1600 вместимостью 400, 800 и 1600 л. Емкостный водонагреватель ВЭТ-400 схематически изображенный на рисунке 1.43, представляет собой резервуар 6, окруженный минеральной теплоизоляцией 3 и наружным кожухом 5, внутри которого находится нагревательное устройство 11 (три ТЭНа). В верхней его части имеется выводной патрубок 9 для отбора горячей воды, в котором установлен термометр 8, а внизу – патрубок 2 для наполнения резервуара холодной водой, подсоединяемый к водопроводной трубе через резинотканевый шланг 4, запорно-регулирующий вентиль 1 и обратный клапан.

1 – запорно-регулирующий вентиль; 2 – нижний патрубок для наполнения холодной водой; 3 – тепловая изоляция; 4 – изолирующая вставка (шланг); 5 – кожух; 6 – резервуар; 7 – крышка; 8 – термометр в металлической оправе; 9 – верхний патрубок для разбора горячей воды; 10 – температурное реле; 11 – трубчатый электронагреватель

Рисунок 1.43 – Электрический водонагреватель-термос ВЭТ-400

Сверху нагреватель закрыт крышкой 7. Автоматическое включение и выключение ТЭНов для нагрева воды в заданных пределах температур производится при помощи показанного на рисунке 1.44 температурного реле, в кожухе которого имеется термодатчик (биметаллическая спираль) 4. На наружном конце валика 5 закреплен рычаг 8 с двухсторонним контактом. При нагреве спираль скручивается, поворачивая валик с рычагом до замыкания с контактом предельной температуры (358...363 К). При этом коммутируется электрическая цепь, и исполнительный механизм отключает ТЭНы. Водонагреватель подсоединяется к питающему водопроводу и к системе автопоения только через шланг.

Аналогично ВЭТ-400 устроены и водонагреватели типа ЭВ-150 и УАП. В модификации УАП-800 ТЭНы в нижней и верхней частях резервуара расположены параллельно.

Электрический настенный проточный водоподогреватель ВЭП-600 предназначен для подогрева в холодное время года воды в системе трубопроводов технологической линии автопоения в коровниках, рассчитанных на 200 голов. Автоматическая нагревательная циркуляционная система поддерживает необходимую температуру питьевой воды для животных и предохраняет внутренний водопровод от замерзания. При соответствующей настройке термодатчиков нагрев воды обеспечивается в пределах от 278...289 до 283...295 К. Водоподогреватель ВЭП-600, схема которого представлена на рисунке 1.45, монтируется на стене при входе в молочное отделение. Нагревательные элементы установлены в корпусе 1 на фланце, который крепится к днищу резервуара. Водонагреватель подключается к системе автопоения и питающему водопроводу через резиновые шланги 7, 8, 10, 11. Циркуляция воды в системе осуществляется насосом 9 с подачей воды 6 м³/ч, работающим при давлении в сети до 0,3 МПа.

1 – корпус; 2 – контактная головка; 3 – стопорный винт; 4 – биметаллическая спираль; 5 – валик; 6 – кожух; 7 – фланец; 8 – рычаг; 9 – регулируемый контакт; 10 – неподвижный контакт

Рисунок 1.44 – Температурное реле

1 – корпус; 2 – станция управления; 3 – предохранительный клапан; 4 – термодатчик; 5 – термометр; 6 – обратный клапан; 7, 8, 10, 11 – резиновые шланги; 9 – насос

Рисунок 1.45 – Электроводонагреватель ВЭП-600

Содержание отчета

1. Начертить и описать схемы водоснабжения.

2. Начертить и описать схему залегания подземных вод.

3. Начертить и описать центробежный насос.

4. Начертить и описать вихревой насос.

5. Начертить схему водоструйной установки.

6. Начертить схему работы водоподъемной установки ВУ-5-30.

5. Начертить и описать автопоилку АП-1.

6. Начертить и описать автопоилку АГК-4А.

Контрольные вопросы

1. Дайте определение системы водоснабжения.

2. Перечислите схемы водоснабжения.

3. В каких случаях применяют схему водоснабжения с двумя подъемами воды?

4. Перечислите источники водоснабжения.

5. Что такое дебит воды?

6. Что такое водозаборное сооружение и его назначение?

7. Чем отличается насос от водоподъемника?

8. Перечислите насосы по принципу их действия.

9. За счет чего происходит подъем воды ленточным и шнуровым водоподъемниками?

10. Перечислите водопойное оборудование, используемое на фермах: крупнорогатого скота, свиноводческой, овцеводческой и птицеводческой.

11. По какой формуле определяется среднесуточный расход воды, суточный расход насосной станции, потребляемая мощность электродвигателя для привода насоса и количество водопойного оборудования?