Меню

Какие действия электрического тока используется в конструкции электрокипятильника

Какие действия электрического тока используется в конструкции электрокипятильника

Как используется тепловая энергия?

Электрическая энергия может быть легко преобразована в тепловую. Электрический ток нагревает проводник, через который проходит. На этом принципе работают все нагревательные приборы.

Не имеет смысла подробно описывать устройство отдельных нагревательных приборов, так как даже при весьма скудных знаниях можно разобраться в их конструкции.

Например, утюг. В пазы металлической подошвы уложена спираль, на которую надеты фарфоровые бусы. Сверху располагается пластиковый корпус, с выведенным на него регулируемым резистором. Если по каким-то причинам утюг перестал работать, его следует отключить от сети, разобрать, сменить спираль, и снова собрать прибор.

Принцип работы вышеперечисленных устройств достаточно прост, поэтому с ними редко возникают проблемы. Если по каким-то причинам устройство перестало работать, причина неполадки, как правило, заключается в износе деталей, плохом контакте. Это происходит из-за перегрева корпуса бытового прибора в процессе эксплуатации.

В пример можно привести обогреватель. В большинстве случаев металлический корпус нагревается при работе. С внутренней стороны корпуса к нему крепится терминал из пластика. С течением времени пластик разрушается, при этом размыкаются контакты. Бывает и так, что при перемещении прибора с места на место электрический провод соприкасается с корпусом, из-за чего сгорает изоляция и происходит короткое замыкание.

Электронагревательные устройства могут быть опасными. Например, электрическая плитка. В пазах керамического основания подставки располагается спираль. Во время приготовления пищи на плитку может быть пролита вода, молоко и т. д. Это сокращает срок службы спирали, а в некоторых случаях является причиной удара электричеством.

Однако в последнее время такие устройства, как электрическая плитка с открытой спиралью, практически не применяются. В большинстве случаев нагревательный элемент тэновый, это защищает спираль от нежелательных контактов.

Бытовые приборы выпускаются в соответствии с принятыми стандартами безопасности. Все чаще применяются тентовые спирали, закрытые корпуса, некоторые приборы выпускаются с заземлением.

В чем отличие тэновых спиралей от обычных?

Нагревательные элементы могут иметь самые разные конструкции, но все их можно разделить на две группы: тэновые и обычные. Тэн расшифровывается как «трубчатый электронагреватель».

Обычные нагревательные элементы представляют собой спираль или набор металлических пластин, имеющих соответствующее сопротивление. В обогревательных приборах, плитках, утюгах это, как правило, спираль, которая устанавливается в специальный диэлектрический корпус: стеклянную трубку, керамическую подставку или просто находится в подвешенном состоянии, например в калорифере или фене.

Тэновые нагревательные элементы хотя и работают по тому же принципу, но имеют немного другое устройство. Металл, который выступает в качестве сопротивления, находится в оболочке соответствующего диэлектрика, хорошо проводящего тепло, все это находится в металлической трубке, имеющей, как правило, специальное покрытие.

Наглядным примером тэнового нагревательного элемента является кипятильник. Также тэновые нагревательные элементы устанавливаются в чайниках, утюгах.

Преимущество обычных нагревательных элементов перед тэновыми в том, что в случае повреждения их легче заменить. Если тэновый нагревательный элемент испортился, то можно считать все устройство негодным. Как правило, оказывается, что стоимость нагревательного элемента составляет большую часть стоимости самого прибора, поэтому легче купить новый, чем ремонтировать старый.

Чем опасны «козел» и самодельный кипятильник?

Как правило, многие в армии или в студенческие годы узнают различные способы «кустарного» применения электрической энергии. Такими способами и являются «козел» и самодельный кипятильник. Приведенное ниже описание этих устройств помещено в книге не для того, чтобы вы самостоятельно «экспериментировали» с электричеством, чтобы объяснить, насколько грубо и непрофессионально в таком случае используется электричество и какие неприятные последствия такая изобретательность может повлечь за собой.

Во всех случаях используется тепловое действие электрического тока. Как уже упоминалось, электрическая энергия способна нагревать проводник, по которому проходит. Поэтому, если пустить через соответствующий материал электрический ток, можно добиться теплового эффекта. На этом принципе и работают «козел» и самодельный кипятильник.

«Козел» представляет собой трубу из асбеста, установленную на металлические ножки, которые легко изготовить самостоятельно. Вокруг трубы обернута дверная пружина, к разным концам которой подсоединен двужильный провод. При включении в розетку «козел» сильно нагревается, им можно пользоваться как обогревательным прибором.

«Козел» можно часто встретить на складах, в производственных помещениях, в хозяйственных постройках. Это объясняется тем, что расход энергии там учитывать сложнее, чем в отдельной квартире, поэтому энергоемкости такого устройства просто не придается большого значения. Организация оплачивает расходы по электричеству, так как для большой организации это относительно небольшая сумма.

Читайте также:  Трансформаторы тока малых значений

Другое дело квартира. Включение «козла» очень заметно по работе счетчика электроэнергии, который в таком случае крутится как бешеный. К тому же частенько выбивает пробки, так как самодельное устройство потребляет очень много энергии.

Отрицательным качеством «козла» является то, что он очень пожароопасен. Если бытовой обогревательный прибор имеет корпус, защищающий от возгораний, то «козел» такого корпуса не имеет, и если он опрокинется, что бывает довольно часто из-за пьянства, халатности, – возможен пожар.

Более того, по жизни встречаются такие индивидуумы, которые не понимают, что данный обогревательный прибор опасен, и относятся к нему пренебрежительно, располагая его поблизости от мебели, обоев, пожароопасных материалов.

Другое самодельное устройство – кипятильник. Его можно соорудить с помощью двух лезвий, двух спичек, нитки, выдернутой из одежды, куска провода. Традиция устраивать такие кипятильники пришла к нам из армии и из исправительно-трудовых учреждений.

Лезвия связываются между собой так, чтобы между ними было расстояние (чтобы не касались друг друга). Этого несложно добиться, если положить между ними спички. Потом двужильный провод крепится к лезвиям. Помещенный в воду, такой кипятильник довольно исправно греет воду.

Если собрать кипятильник из более серьезного металла, например, из оконных шпингалетов, получается весьма устрашающая картина: представляете себе кипятильник, из которого бьют искры, во всем доме мигает свет, трехлитровая банка воды вскипает за полторы минуты?

Естественно, что энергоемкость такого кипятильника впечатляет. Особенно опасен кипятильник в том случае, если вода соленая. При включении в сеть моментально раздается взрыв, в результате которого выплескивается большая часть воды. Теперь представьте, что будет, если сыпануть соли в кипящую воду?

Если вам когда-нибудь придется столкнуться с подобными устройствами, лучше откажитесь сразу, так как вы подвергаетесь сразу нескольким опасностям. Во-первых, вы портите государственное имущество, за что предусмотрена соответствующая ответственность по законодательству. Во-вторых, вы рискуете жизнью: вас может ударить током, или обрызгать кипятком. Будьте осторожны, не подвергайте свою жизнь опасности!

Источник

Кипятильники, водонагреватели. Назначение, устройство, принцип работы, правила эксплуатации.

Кипятильники независимо от вида обогрева и конструкции изготов­ления предназначены для приготовления кипятка для нужд предприятия общественного питания. По принципу работы кипятильники делятся на аппараты периодического и непрерывного действия.

Кипятильники периодического действия являются наливными, в ко­торых процесс приготовления кипятка и разбор его отделены друг от друга по времени. Воду в них доводят до кипения, после чего нагрев прекращают, кипяток разбирают. Промышленность выпускает налив­ной кипятильник КМ-60М, работающий на твердом топливе, самовары различной вместимости и кипятильники самоварного типа. Источником тепла для них служит твердое топливо, электричество и газ.

Кипятильники непрерывного действия работают по принципу сообща­ющихся сосудов, сокращенно они обозначаются КНД. По принципу действия и устройству они одинаковы, а различаются между со­бой производительностью, размерами и конструкцией греющей камеры.

Кипятильник непрерывного действия электрический КНЭ-25 (рис. 3). Кипятильник КНЭ-25 — настольного исполнения. Состоит он из кор­пуса, питательной коробки, кипятильного сосуда и сборника кипятка.

В питательной коробке имеется поплавковое устройство, с помощью которого в ней поддерживается постоянный уровень воды, поступаю­щей по питающему трубопроводу из водопровода.

В кипятильном сосуде ус­тановлены трубчатые тены, переливная труба и сливной патрубок с пробкой.

Сборник кипятка имеет разборный кран, крышку-отбойник и отверстие, че­рез которое кипяток при переполнении сборника кипятка попадает в пита­тельную коробку.

Вода в переливной трубе согласно закону сообщаю­щихся сосудов устанавлива­ется на том же уровне, что и в питательной коробке, так как они соединены между собой питательной трубкой. При нарушении нор­мальной работы кипятиль­ника кипяток удаляется по сигнальной трубке в трап. На корпусе кипятильни­ка установлены две лампоч­ки, оповещающие о нали­чии напряжения кипятиль­ника и работе тенов.

Рис. 13-1..

Рисунок 3. Электрический кипятильник КНЭ-25

1 — сигнальная трубка; 2 — автоматическое пусковое устройство; 3 — вводный щиток; 4 — питательная трубка; 5 — кипятильный сосуд; 6 — электроды; 7 — корпус; 8 — сборник кипятка; 9 — поплавковое устройство; 10 — крышка; 11 — питательная коробка; 12 – переливная труба; 13 — сигнальные лампы; 14 — разборный кран; 15 — нагревательный элемент; 16 — питающий трубопровод.

Блок автоматики устано­влен в нижней части корпуса и служит для защиты от «сухого хода», т.е. невозможность включения тенов при отсутствии воды.

Для защиты сборника кипятка от переполнения в нем установлены нижний и верхний электроды, которые в зависимости от уровня воды, включают и выключают нагрев тенов.

Процесс приготовления кипятка заключается в следующем: холодная вода из водопровода поступает в питательную коробку, из нее по пита­тельной трубе в кипятильный сосуд и переливную трубу. Когда уровень воды в переливной трубе и питательной коробке сравнивается и достиг­нет требуемого уровня, поплавковое устройство перекроет клапаном по­дачу воды из водопровода. При включенном кипятильнике тены нагре­вают воду и доводят ее до кипения.

Читайте также:  Стабилизатор переменного тока нагрузки

Образующиеся при этом пары поднимаются по переливной трубе, ув­лекают за собой часть кипящей воды, которая выплескиваясь и ударя­ясь об отражатель, собирается в сборнике кипятка. Уровень воды в ки­пятильной коробке и переливной трубке понижается. Поэтому поплавок опускается, открывает клапан, и в нижнюю часть кипятильного сосуда поступает вода из водопровода.

Из переливной трубы кипяток выбрасывается в сборник кипятка пе­риодически, разбирать же кипяток через кран можно непрерывно.

Кипятильник устанавливается на типовом металлическом столе или подставке, в которых предусмотрено отверстие для водопроводной тру­бы, слива воды в трап, а также для электрического кабеля, подключае­мого к магнитному пускателю автоматического пускового устройства. Заземляющий провод подводится к заземляющему болту, находящемуся на корпусе кипятильника.

Электрический кипятильник КНЭ-50 и КНЭ-100 по устройству, на­значению и электрической схеме аналогичны кипятильнику КНЭ-25, но отличаются от него габаритами и производительностью.

Правила эксплуатации. Перед началом работы проверяют санитарное и техническое состояние кипятильника, особое внимание нужно обра­тить на заземление и его исправность. Затем открывают вентиль на во­допроводе и включают кипятильник в работу.

При этом загорается красная лампочка, сигнализирующая подачу на­пряжения, и зеленая лампочка, свидетельствует о заполнении кипятиль­ника водой, тены находятся под напряжением, и они нагревается.

После окончания работы вентиль на водопроводной трубе закрывают. Наружную поверхность кипятильника протирают влажной тканью, хро­мированные и полированные поверхности — фланелевой тканью с по­рошком мела.

Водонагреватели.

Водонагреватель электрический НЭ-1А (рис. 4) предназначен для нагрева воды до температуры 96°С, используемой для обработки столовой посуды и приборов. Он представляет собой цилиндрический стальной ре­зервуар, герметически закрывающийся крышкой. Внутри резервуара на крышке установлены тены. Резервуар установлен внутри предохранитель­ного стального кожуха, который снаружи покрашен белой эмалью. Меж­ду ними проложена теплоизоляция — минеральная вата.

Для подачи в воднагреватель воды из водопроводной сети и разбора горячей воды резервуар снабжен двумя патрубками, один находится в верхней части, другой — в нижней. На кожухе водонагревателя укреп­лен шкаф для электрооборудования, в котором установлены пусковая аппаратура и приборы автоматики.

Автоматическое регулирование температуры воды осуществляется термосигнализатором ТС-100 и магнитным пускателем. Он имеет три стрелки — две задающие и одну указывающую. Задающие стрелки тер­мосигнализатора устанавливают: желтая на минимальную, красная — на максимальную температу­ру нагрева воды. На ука­зывающей черной стрелке установлены контакты. При нагреве воды указы­вающая стрелка передви­гаясь по шкале и, соеди­няясь контактами с жел­той стрелкой, включает водонагреватель в работу, а соединяясь с контакта­ми красной стрелки — выключает водонагрева­тель. На трубопроводе хо­лодной воды установлена запорная и регулирующая арматура. Водонагрева­тель имеет защиту тенов от «сухого хода».

Рисунок 4. Водонагреватель электрический НЭ-1А.

1 — патрубок для присоединения к водопроводу; 2 — кожух; 3 — водонагреватель; 4 -теплоизоляция; 5 — патрубок для отвода горячей воды; 6 — крышка для крепления тенов; 7 — датчик термосигнализатора; 8 — съемная крышка; 9 — пульт автоматического управления; 10 — тен; 11 — сигнальная лампа; 12 — термосигнализатор.

Водонагреватель элек­трический НЭ-1Б. Водо­нагреватель имеет конст­рукцию, аналогичную конструкции водонагрева­теля НЭ-1А, но меньшей производительности, мощности и размеров.

Папиллярные узоры пальцев рук — маркер спортивных способностей: дерматоглифические признаки формируются на 3-5 месяце беременности, не изменяются в течение жизни.

Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого.

Опора деревянной одностоечной и способы укрепление угловых опор: Опоры ВЛ — конструкции, предназначен­ные для поддерживания проводов на необходимой высоте над землей, водой.

Источник

Вопросы § 35

Физика А.В. Перышкин

1.Как можно наблюдать на опыте тепловое действие тока?

Тепловое действие тока можно наблюдать на проволоке, через которую пропускают электрический ток, она нагревается, удлиняется от нагревания и провисает. Если ток увеличить, можно нагреть проволоку докрасна. В лампах накаливания вольфрамовая спираль накаляется током до яркого свечения.

2. Как можно наблюдать на опыте химическое действие тока?

Химическое действие тока состоит в выделении веществ из растворов при прохождении через
них электрического тока — явление электролиза используется для получения чистых металлов. На опыте это можно продемонстрировать, пропуская ток через раствор медного купороса, получая на отрицательно заряженном электроде чистую медь.

Читайте также:  Вилка для измерения тока

3. Где используют тепловое и химическое действия тока?

Тепловое действие электрического тока используется в различных нагревательных приборах: плитах, утюгах, лампах накаливания, обогревателях воздуха и воды, полов, грелках и т.п. Химическое действие электрического тока используется в промышленном производстве чистых металлов и других веществ электролизом.

4. На каком опыте можно показать магнитное действие тока?

Магнитное действие электрического тока можно продемонстрировать следующим опытом. На железный гвоздь намотать медную проволоку в изоляции, концы которой подсоединить к источнику тока. Когда ток идет, к гвоздю примагничиваются мелкие железные предметы: скрепки, гвоздики, кнопки, как только цепь разрывается, магнитное действие пропадает, все осыпается.

5. Какое действие тока используют в устройстве гальванометра?

В устройстве гальванометра используют явление взаимодействия катушки с током и магнита.

Источник



Закипаем: напряжение электрокипятильника

Закипаем: напряжение электрокипятильника

Если показать иностранцам обычный кипятильник, столь привычный для российских обывателей, то они будут сильно удивлены. Это обусловлено тем, что появившееся в 1923 году в Швеции изобретение не нашло достойного отклика у конечного потребителя. Они сразу перешли на более сложные типы водонагревателей, что было совершенно ни к чему для истерзанной революцией страны советов, где обедневшее население требовало поддержки. Именно портативные кипятильники связывают с появлением одобрения электрификации всей страны. И хотя они являются достаточно опасным нагревательным электроприбором, их простота использования, малая масса и высокий КПД до сих пор прочно держат эту продукцию на отечественном рынке.

Немного о конструкции

По сути, он очень схож с лампой накаливания. Спираль из специального вольфрамового сплава проложена в трубчатом нагревательном элементе. Это классический ТЭН, но в более дешевом исполнении. Между спиралью и корпусом (обычно из алюминия) находится специальный минеральный состав, обладающий достаточной термостойкостью. Он обеспечивает защиту от перегорания нити. Дорогостоящий стеатит для этих целей практически не применяется, в основном это обыкновенный гипс. Поэтому ронять прибор на твердые поверхности нежелательно. Сейчас существует огромное количество разнообразных моделей, отличающихся мощностью, надежностью и удобством использования.

Устройство кипятильника

Немного о безопасности

Кипятильник крайне опасен, поэтому необходимо соблюдать следующие правила предосторожности:

  • Никогда не оставляйте включенным это изделие, если к ёмкости есть доступ у детей или домашних животных. Они могут получить не только поражение электрическим током, но также и сильнейшие термические ожоги. Эти инциденты не являются редкостью.
  • Ёмкость не должна стоять на мокром полу, а также крайне опасны её протечки. Можно не заметить небольшую струйку, но она послужит проводником для напряжения. Также рекомендуется использовать только металлические баки или эмалированную посуду.
  • В стекле греть воду не рекомендуется, ведь оно может треснуть прямо на столе. Лучше использовать для заваривания чая керамический чайник или чашку.
  • Необходимо заранее предусмотреть достаточно мощную розетку. Большие модели кипятильников могут иметь до 3-4 кВт мощности, но производители занижают показатели, чтобы не отпугивать потенциальных покупателей.
  • Существуют модели, имеющие в своей конструкции биметаллический выключатель, срабатывающий при достижении точки кипения. Если его не будет, то возможен худший сценарий. Вода выкипает, ТЭН перегревается, а затем лопается и разрушается на десятки раскаленных осколков. От разрыва они разлетаются в большом радиусе, воспламеняя горючие материалы. Именно поэтому кипятильник должен быть покрыт водой до пластикового основания.
  • Запрещено сразу же вынимать его из воды. Степень нагрева может быть крайне велика, а на воздухе произойдёт резкий перепад температур. Поэтому нужно подождать 3-5 минут, пока тело накала не отдаст свою энергию на испарение воды, сравниваясь с кипятком.
  • Кипятильник нельзя ронять. Он автоматически становится небезопасным в этом случае. Через трещины корпуса может проникать вода, что делает её лучшим проводником.

Кипятильники TDM Electric

Сколько стоит хороший прибор

Простота конструкции всегда обеспечивает достаточно доступную стоимость для всех, но существуют определенные виды мошенничества. Во всемирной сети нередко можно найти «эксклюзивные модели», например, с поверхностным покрытием серебряной пленкой. Это ничего не даст на практике, но зато будет потеряна значительная сумма. Конструкция с 1920 годов не изменилась, поэтому внедрять высокие технологии в эту технику точно никто не будет.

Купить эти изделия к дачному сезону вы всегда можете в нашем интернет-магазине «ПрофЭлектро». Они отличаются стабильностью и безопасностью работы, ведь сборка производится на известных отечественных предприятиях. Вся продукция стандартизована и сертифицирована, а перед отправкой происходит тщательная проверка на работоспособность. Доставка возможна в любой город и регион страны в кратчайшие сроки.

Источник