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.
