Что находится внутри кипятильника
Кипятильник. Виды и работа. Мощность и применение. Особенности
Кипятильник – это электрический нагревательный прибор, с помощью которого осуществляется подогрев воды до состояния кипения. Зачастую такое оборудование применяется в качестве вспомогательного средства. Он позволит нагреть воду, когда это сложно сделать обычным способом, к примеру, газом в случае его временного отключения.
Виды кипятильников
Такое оборудование предлагается в нескольких вариантах исполнения:
Погружной кипятильник
Это простейшее самое дешевое устройство. Именно его представляют те, кто слышит упоминание о кипятильнике. Такой прибор в отличие от чайника не имеет сосуда для заполнения жидкостью. Устройство само погружается в емкости с водой, включается в розетку и нагревает жидкость до кипения. Такие кипятильники представляют собой металлическую спираль, сделанную из трубки. На ее концах закрепляется пластиковая рукоятка, скрывающая место подключения проводов. Внутри спирали обычно находится вольфрамовая проволока, которая при прохождении электрического тока сильно разогревается. Погружные кипятильники сделаны спиральными для того, чтобы увеличить площадь контакта с водой. Благодаря этому ускоряется процесс закипания.
При использовании такого кипятильника в воду нужно погрузить только его металлическую спираль. Для предотвращения перегорания прибора необходимо чтобы она практически полностью находилась в воде. Пластиковая ручка изолятор должна располагаться над уровнем жидкости.
Погружные кипятильники изготовляются различных размеров. Самые мелкие предназначены для установки в чайную кружку. Они имеют мощность 0,5-0,7 кВт. В зависимости от изначальной температуры воды и параметров напряжения в сети, они способны вскипятить жидкость за 1-3 минуты. Обычно такими устройствами пользуются при необходимости приготовления одной порции горячего напитка. Они занимают очень мало места и могут размещаться даже в кармане. Имея доступ к розетке можно нагреть чашку кипятка, после чего заварить в нем чай или кофе.
Средние по размеру кипятильники имеют мощность 1 и 1,2 кВт. Их используют для разогрева большего объема воды. Такие кипятильники обычно ставят в банку с водой, кастрюльку или другую емкость способную вместить 2-4 л жидкости. Подобные приборы не настолько популярны как миниатюрные кипятильники для чашек.
Большой погружной кипятильник имеет мощность 1,5 или 2 кВт. Более мощные устройства практически не встречаются. Нагреватели на 3 кВт это огромная редкость. Их используют при необходимости вскипятить воду большими объемами, к примеру, прямо в ведре на 10-15 л. Продолжительность закипания такого количества воды, отличается в устройств разных производителей, а также в зависимости от параметров сети. В любом случае чтобы вскипятить ведро воды уйдет не менее 1 часа.
Эффективность работы погружных кипятильников со временем уменьшается, поскольку их трубка покрывается накипью. Чтобы ее убрать требуется профилактическая чистка. Ее лучше не проводить механическим способом. Стоит просто воспользоваться кипятильником, чтобы вскипятить воду с лимонной кислотой. Кислая среда разрушит накипь, после чего эффективность работы устройства возобновится.
Использование погружных кипятильников сопровождается определенным риском. Хотя вольфрамовая проволока, находящаяся в трубке, и изолирована керамическим слоем, но вероятность подачи напряжения на воду довольно высока. Пользуясь такими приборами запрещено проверять температуру воды руками при включенном нагревателе.
Используя погружной кипятильник можно обжечься. Чтобы этого избежать, важно прикасаться только к небольшому участку с изоляцией в верхней части прибора. Вытягивая устройство нужно позаботиться о том, чтобы разместить разгоряченную спираль на поверхности, которую тот не обожжет. К примеру, нельзя класть горячий нагреватель на скатерть или деревянную столешницу.
Маленькие кипятильники выпускаются не только в варианте для подключения к сети на 220 Вольт. Есть устройства для водителей, у которых вместо вилки для розетки разъем для питания от прикуривателя.
Кружки-кипятильники
Такие устройства больше напоминают электрочайник. В отличие от классической конструкции кипятильника у них имеется собственная емкость, в которой осуществляется нагрев. Подавляющее большинство подобных приборов изготовлено с разъемом для подключения к прикуривателю автомобиля. Ассортимент таких устройств довольно обширен. Самые дешевые кружки-кипятильники имеют выступающий электрический тэн. В результате мыть дно емкости от пятен чая сложнее. Кроме этого со временем накопленная накипь начинает отваливаться и ее можно проглотить. В связи с этим проще аккуратно переливать кипяток в другую чашку. Более совершенные приборы оснащены скрытым нагревательным элементом.
Внешне такой кипятильник очень похож на кружку-термос. При этом он не способен столь эффективно сохранять температуру. Главная особенность данного устройства в том, что оно может доводить воду до кипения. Вместительность кружек редко превышает 500 мл. Часто в таких кипятильниках имеется крышка со специальным открываемым отверстием, через которое можно пить напиток. Время, затрачиваемое на доведение воды до кипения от прикуривателя, занимает примерно полчаса.
Кружки-кипятильники могут иметь как простую конструкцию, так и более сложную с электронным управлением. Кипятильники более высокого ценового сегмента предусматривают возможность установки поддержания определенного уровня температуры. После заваривания напитка прибор будет периодически подогревать жидкость, чтобы она постоянно оставалась теплой. Автомобильные кружки-кипятильники являются альтернативой термоса. Они дают возможность приготовить свежий напиток, детское питание, а также различные пищевые полуфабрикаты.
Проточные кипятильники
Являются промышленными агрегатами, которые можно встретить в заведениях общественного питания. Они представляют собой емкость, внутри которой располагаются мощные нагреватели. Заполнение устройства осуществляется автоматически от водопровода. Кипятильник осуществляет очень быстрый разогрев воды, которая накапливается в его резервуаре. При открывании сливного крана кипяток убывает, а его место заполняет свежая холодная вода. В результате смешивания температура жидкости снижается, поэтому встроенный терморегулятор включает нагрев. Фактически проточные кипятильники можно сравнить с электрическими бойлерами для воды, но последние не могут греть жидкость до кипения.
На корпусе кипятильника имеется колесико регулировки, с помощью которого можно осуществлять настройку температуры воды. Такие устройства очень мощные. Самые мелкие из них вмещают 10 л, при этом потребляют 2,5 кВт. Устройства на 50 л сжигают 6 кВт и более. В связи с этим для такого оборудования требуется надежная электропроводка, ведущая от щитка напрямую без скруток и распределительных коробок.
Наливные кипятильники
Эти устройства очень похожи на чайник оснащенный краником для слива. Они обычно вмещают от 5 до 30 л. Кипятильник данного класса также относится к категории промышленного оборудования. Его обычно можно встретить в заведениях общественного питания. Для обеспечения работы не требуется подключение к трубопроводу. В устройстве имеется съемная крышка также как и у кастрюли, через которую вода доливается вручную. Стенки наливного кипятильника утеплены и действуют как термос. Вскипяченная вода сохраняет свою температуру на протяжении нескольких часов.
Кран кипятильника располагается на удобной высоте, чтобы подставлять под него кружку. Стоимость такого оборудования в 4 раза ниже, чем проточных кипятильников. Поскольку такие устройства заполняются вручную, то обычно у них предусматривается уровень со стеклянной трубкой, через который можно контролировать остаток жидкости. Кипятильник греется скрытым в дне нагревательным элементом. Накипь оседает по всему периметру емкости, но большие плоскости чистить гораздо удобнее, чем изгибы трубок тэна.
Такие приборы обычно потребляют 2 кВт энергии при вместительности 20 л. Устройства оснащаются терморегулятором. Можно выставить максимальную температуру нагрева. К примеру, для заваривания чая 100 градусов много, поэтому регулировка весьма полезна. Также терморегулятор будет поддерживать оптимальную температуру, подогревая воду при ее остывании или доливании свежей жидкости.
Выбор мощности
Покупая кипятильник, стоит обратить внимание на его мощность. Чем выше данный показатель, тем лучше. Это никак не отобразится на конечном объеме потребленной энергии для разогрева определенного объема воды. Просто более слабые устройства буду делать это дольше, чем мощное оборудование. В то же время, если пользоваться устройством придется на морозе, то слабые кипятильники менее выгодны. Медленный нагрев приведет к одновременному естественному остыванию, действующему в противовес. Это приведет к увеличению расхода электроэнергии. Конечно, это будет незначительным перерасходом, но при частом пользовании нагревателем в совокупности это будет невыгодно. Все же мощность должна быть умеренной, поскольку если ее слишком много, то существует вероятность навредить электропроводке подключенной к розетке.
Кипятильник электрический погружаемый
— Уважаемая Жанна Фриске! Держите себя в руках. Я женат. И кипятильник свой заберите! (к/ф «О чём говорят мужчины»).
Кипятильник электрический погружаемый — прибор для кипячения или подогрева жидкостей.
Относится к электротоварам.
Основной частью прибора является нагревательный элемент закрытого типа, спираль крого герметически изолирована от внешней среды. Наиболее распространены кипятильники, корпуса нагревательных элементов которых выполнены в виде стальных (чаще из нержавеющей стали) или латунных тонкостенных трубок. Изготовлялись также кипятильники с корпусами прямоугольного сечения. Для удобства пользования и уменьшения размеров нагревательного элемента последние выполняются в видеспирали или петли.
Электрический погружаемый кипятильник
Наружная поверхность стальных и латунных корпусов защищается от коррозии гальваническим покрытием или горячим лужением (пищевым оловом). Внутри корпуса кипятильника типа КТ-1 находится спираль из хромоникелевой проволоки (нихром) с высоким удельным электрическим сопротивлением.
Разрез нагревательного элемента электрического погружаемого кипятильника
Разрез нагревательного элемента электрического погружаемого кипятильника: 1 — корпус; 2 — наполнитель; 3 — спираль
Пространство между стенками корпуса и спиралью, а также внутри спирали заполнено изоляционным материалом — порошком окиси магнезита или кварцевым песком. Для уплотнения изоляционного материала корпус механически обжат. Концы нагревательной спирали приварены к контактным шпилькам, которые заделаны в концах корпуса стекловидной эмалью. Концы трубчатого нагревательного элемента введены в рукоятку прибора, изготовленную из теплоизоляционного материала, чаще всего из пластмасс. Электрокипятильники снабжались соединительным шнуром длиной не менее 2 м. Постепеноо шнуры стали делать короче. На корпусе нагревательного элемента нанесены риски, указывающие уровень погружения кипятильника в жидкость. Включение прибора в электрическую сеть до погружения в жидкость или недостаточно глубокое его погружение ведет к быстрому перегоранию спирали.
Кипятильники упаковывались в картонные коробки вместе с инструкцией к пользованию. Маркировка прибора включала наименование или товарный знак завода-изготовителя, напряжение в вольтах, мощность прибора в ваттах, род тока, год выпуска и ГОСТ. Перед продажей прибор опробывался в работе от сети. При проверке качества необходимо было обращать внимание на тщательность отделки поверхностей нагревательного элемента. Пластмассовая рукоятка должна была иметь глянцевую поверхность, без облая. Заделка спирали при выходе её из трубки стекловидной эмалью должна была обеспечивать герметичность трубки.
Как пользоваться кипятильником: устройство, принцип работы, безопасность
В жизни часто возникает необходимость в нагреве или кипячении воды. Горячая вода и кипяток в больших количествах используются для приготовления пищи, мытья посуды, стирки, влажной уборки.
Для бытовых нужд используются незначительные по размерам и мощности нагревательные приборы вроде кипятильников. В промышленности размеры кипятильников могут доходить до гигантских масштабов.
Классификация кипятильников
Кипятильники различаются областью использования, конструкцией и принципом действия.
В зависимости от области использования кипятильники бывают:
Бытовые кипятильники применяются в домашних условиях. Очень часто такие приборы используются для нагрева воды в кружке. Характеризуются небольшим объемом нагреваемой жидкости, малой мощностью и незначительными габаритами.
По принципу действия они могут быть:
В приборах непрерывного действия нагрев и разбор нагретой воды осуществляются одновременно. Такие кипятильники характеризуются большими размерами, значительной мощностью нагревательных элементов и высокой производительностью. Используются на предприятиях и в организациях общественного питания.
В аппаратах периодического действия приготовление кипятка и его разбор производятся в раздельном режиме. К данному типу нагревателей относятся простейшие типы чайников, котелков, самоваров, термопотов.
Характеризуются небольшими размерами, невысокой мощностью и малой производительностью.
При покупке погружного кипятильника обращайте внимание на наличие специальных отметок на спирали. Эти риски показывают максимальный уровень погружения прибора в воду.
В зависимости от вида используемого энергоносителя водонагревательные приборы могут быть:
В электрических приборах нагрев жидкости происходит за счет нагревания металлических элементов при прохождении по ним электрического тока.
В газовых кипятильниках основным рабочим элементом является газовая горелка. В качестве рабочей смеси используется природный газ и другие виды газовоздушных смесей.
Подобный аппарат устроен в виде газовой горелки, над которой расположена камера сгорания цилиндрической формы. Верхним сводом камеры является днище резервуара. Нагрев воды происходит за счет контакта стенок сосуда с открытым пламенем.
В твердотопливных приборах вместо газовой горелки установлена колосниковая решетка. Под решеткой размещается камера для сбора золы. Топку и зольную камеру оборудуют специальными чугунными или стальными дверцами.
Нагреватель на твердом топливе
Нагрев резервуара с водой осуществляется за счет действия открытого пламени. В качестве топлива используются дрова, уголь, бумага, картон и другие виды твердых горючих материалов.
В жидкотопливных кипятильниках в качестве рабочей горючей смеси используются нефтепродукты, спиртовые и легковоспламеняющиеся жидкости.
В процессе кипячения воду дезинфицируют и обеззараживают. В результате термических реакций удаляют растворенные в воде газы. Именно эти газы являются активной питательной средой для болезнетворных организмов.
В зависимости от рабочего положения кипятильники бывают:
В зависимости от геометрических параметров кипятильники различают:
В зависимости от степени автоматизации основных рабочих процессов:
В автоматизированных кипятильниках основные рабочие процессы происходят без участия человека.
В полуавтоматизированных приборах подача воды осуществляется вручную. Остальные процессы проходят в автоматическом режиме.
В неавтоматизированных все производственные процессы происходят при непосредственном участии обслуживающего персонала.
Как устроен электрический кипятильник
Погружной кипятильник
Погружной кипятильник представляет собой конструкцию из нагревательного элемента в виде спирали, колодки, провода питания с вилкой и зацепа (крючка).
Устройство погружного кипятильника
Оболочка нагревательного элемента выполнена из алюминия, латуни, меди или железа с никелированным покрытием. Зацеп предназначен для установки прибора в сосуд с водой.
Водонагреватели проточного типа
Электрокипятильники проточного типа используются в помещениях с централизованным водоснабжением.
Чаще всего используются в учреждениях общественного питания, образовательных и лечебных учреждениях, барах, кафе, ресторанах с большим количеством посетителей.
Нагрев и кипячение позволяют значительно смягчить воду. Происходит это в результате выделения в осадок солей кальция и магния. Молекулы именно этих веществ определяют временную жесткость воды.
Кипятильник воды проточный
Производительность кипятильников проточного типа составляет от 50 до 150 литров в час. Мощность оборудования — 2-5 кВт.
Водонагреватели гейзерного типа
Водонагреватели гейзерного типа часто используют для приготовления горячих напитков (кофе, чай, какао и др.) в домашних условиях.
Аппарат автоматически включается при понижении уровня воды или снижении температуры напитка до 85 градусов.
Водонагреватели заливного типа
Заливные электрокипятильники используются в помещениях без централизованного водоснабжения. Емкости заливных кипятильников наполняют водой вручную. Уровень воды определяют визуально либо по специальной отметке.
Водонагреватель заливного типа
Для удаления капель при парообразовании используется специальный каплесборник. Имеется автоматический переход в режим подогрева и экономии электроэнергии. Специальный датчик не позволяет включится аппарату при отсутствии или недостаточном уровне воды.
Характеризуются небольшой мощностью (до 2 кВт), экономичностью, мобильностью, невысокой стоимостью. Объем нагреваемой воды составляет 5-40 литров в час.
Принцип работы электрического кипятильника
Принцип работы любого кипятильника зависит от его конструкции и предназначения.
Погружной кипятильник
Принцип действия погружного кипятильника заключается в нагреве металла нагревательного элемента под воздействием электрического тока. Посредством теплопередачи осуществляется подогрев и кипячение воды.
Проточный нагреватель
Принцип действия заключается в беспрерывном поступлении холодной проточной воды. С помощью нагревательных элементов воду нагревают до температуры +35 °С…+100 °С.
По завершении рабочего цикла прибор автоматически выключается. Слив воды осуществляется посредство кранового смесителя. Излишки нагретой воды выводятся через дренажный патрубок.
Нагреватель гейзерного типа
В верхней части аппарата имеется специальное ситечко-фильтр. В это ситечко насыпается завариваемый порошок. В нижней части установлен нагревательный элемент для нагрева воды. При нагреве уровень жидкости поднимается и заваривает содержимое ситечка.
Наливной нагреватель
В нижней части емкости для воды установлена спираль теплонагревательного элемента (ТЭН). Под действием электрического тока спираль нагревает воду. Потребление горячей воды производится через крановый смеситель. Очередная порция холодной воды добавляется вручную.
Нагреватель заливного типа
Как пользоваться электрическим кипятильником
Перед использованием кипятильника проверяют соответствие характеристик прибора параметрам сети питания. Затем его погружают в воду ниже уровня воды. Перед извлечением прибор отключают от сети.
При покупке погружного кипятильника обращайте внимание на количество витков спирали нагревательного элемента. Чем больше количество витков, тем быстрее будет нагреваться вода.
Перед использованием наливного прибора его отключают от сети и заполняют емкость холодной водой. Устанавливают температуру нагрева воды. Плотно закрывают крышку. Включают аппарат в сеть.
Перед включением проточного водонагревателя проверяют уровень напора воды в кране. В случае необходимости производят регулировку напора. Затем выставляют необходимую температуру и включают прибор в сеть. По окончании работы прибора закрывают кран и отключают водонагреватель от сети.
Нагрев и кипячение воды в металлической посуде имеет самый лучший эффект. Высокий коэффициент теплоотдачи металла позволяет подогреть воду за несколько минут.
Техника безопасности и меры предосторожности
При работе с электрокипятильниками необходимо соблюдать следующие правила техники безопасности:
Неукоснительное соблюдение правил безопасности при использовании электроприборов является строго обязательным. Нарушение этих правил может привести к многочисленным травмам и значительному материальному ущербу.
Все о кипятильниках
Продолжаем наш экскурс о советском оборудовании, сегодня расскажу о кипятильниках.
Кипятильники периодического действия
Кипятильники периодического действия могут работать на любом виде обогрева, но выпускались промышленностью только для работы на твердом топливе.
В наливных кипятильниках периодического действия воду нагревают до кипения, после чего топку прекращают и начинают разбор кипятка. Кипятильник периодического действия состоит из зольника, двухстенной топки, межстенное пространство которой служит водонагревателем, и сборника кипятка; последний соединяется с помощью циркуляционных трубок с нагревателем.
В процессе нагревания вода непрерывно движется по циркуляционным трубкам между сборником воды и водонагревателем. Происходит это за счет разности плотности воды, имеющей различную температуру. Как только вода нагреется до кипения по всему объему, кипяток можно разбирать, прекратив топку кипятильника. В нижней части сборника воды установлен водоразборный кран.
Принципиальные схемы кипятильников
Кипятильники непрерывного действия
Кипятильники непрерывного действия на любом виде обогрева работают по одному и тому же принципу и различаются производительностью, размерами и конструкцией теплогенерирующих устройств; последняя зависит от вида энергоносителя.
Кипятильник имеет следующие основные части: питательную коробку, водонагреватель с переливной трубой и сборник кипятка. Кипятильники снабжены крышкой, которая надевается на укрепленный в корпусе болт и завинчивается специальной гайкой. В сборнике кипятка над переливной трубой установлен отражатель, направляющий капельки кипятка, выбрасываемые из переливной трубы, в сборник. В нижней части сборника кипятка находится водоразборный кран, в верхней — патрубок (отверстие) для соединения сборника кипятка с питательной коробкой. В питательной коробке установлена сигнальная трубка, верхний конец которой выведен выше уровня воды, а нижний присоединяется разрывом к канализации. На подводящей водопроводной трубе установлен запорный вентиль для отключения кипятильника от водопроводной сети при его ремонте, а также в ночное время.
Работа кипятильников непрерывного действия основана на том, что уровень воды сообщающихся сосудах, одним из которых является питательная коробка, другим — водонагреватель с переливной трубой, всегда одинаковый.
Вода из городского водопровода или водонапорного бака поступает по трубе через поплавковый клапан в питательную коробку, соединенную с подводящей водопроводной трубой. Поплавок обеспечивает автоматическое открывание клапана при понижении уровня воды в питательной коробке. Из питательной коробки по питательной трубе вода попадает в нижнюю часть водонагревателя. Здесь она нагревается, поднимается вверх, доводиться до кипения и по переливной трубе перебрасывается в сборник кипятка, из которого разбирается через водоразборный кран.
После перебрасывания кипятка в сборник уровень воды в переливной трубе понижается, одновременно понижается и уровень воды в питательной коробке. В результате поплавок опускается и питательный клапан автоматически открывает отверстие для прохода воды из водопровода в питательную коробку. Вода будет поступать до тех пор, пока уровень ее в питательной коробке и в переливной трубе не достигнет заданного, тогда поплавок поднимется и клапан закроет отверстие для прохода воды из водопроводной трубы.
При монтаже кипятильника уровень воды в переливной трубе устанавливается на 0,06 — 0,08 метра ниже края переливной трубы, что гарантирует переброс в сборник кипятка только кипяченой воды. Если поплавок клапана отрегулирован так, что вода в переливной трубе находится на уровне кромки трубы, то в связи с расширением воды при нагревании в сборник кипятка будет попадать некипяченая вода. При установке поплавка питательного клапана ниже кромки переливной трубы (для кипятильников производительностью ниже кромки 25-50 кг/ч на 0,06 метра, а для кипятильников производительностью 100–200 кг/ч на 0,08 метра) в сборник кипятка будет перебрасываться только кипяченая вода.
При кипении воды часть ее превращается в пар, который намного легче воды. Обладая большой подъемной силой, пар захватывает с собой капельки кипящей воды и перебрасывает их через кромку переливной трубы. Таким образом кипяток попадает в сборник кипятка. Пар, образующийся при кипении воды, а также лишний кипяток (при отсутствии его разбора) через соединительный патрубок или отверстие в верхней части сборника кипятка (в кипятильниках, у которых питательная коробка находится в корпусе) поступает в питательную коробку, где происходит конденсация пара.
Уровень воды регулируется изменением положения поплавка питательного клапана. Для этого рычаг, на котором закреплен поплавок, поворачивают вверх или вниз в зависимости от уровня воды. Для поворота рычага необходимо отпустить контргайку на ниппеле и, установив ключ на основную гайку, повернуть ниппель, затем закрепить его в выбранном положении, затянув контргайку.
Технические характеристики кипятильников
Технические характеристики кипятильников
От описанных выше кипятильников несколько отличаются кипятильники-водонагреватели. Эти аппараты могут использоваться для приготовления как кипятка, так и горячей воды. Для отбора горячей воды в верхней части водонагревателя предусмотрен водоразборный кран. Поскольку наиболее интенсивное выпадение солей и отложение накипи начинается при температуре воды выше 70 градусов, разбор горячей воды с температурой ниже 70 градусов (для целей горячего водоснабжения) уменьшает процесс образования накипи и увеличивает срок службы аппарата. Использование для горячего водоснабжения кипятка, получаемого в кипятильниках вызывает значительный перерасход тепла за счет расхода его на процесс частичного парообразование. Такие потери оправданы при использовании кипятка по прямому назначению, т.е. для приготовления горячих напитков, ибо за счет этих потерь гарантируется переброс в сборник кипятка только кипяченой воды.
Современный аппарат для приготовления горячих напитков от фирмы «Bartscher»
Во всех кипятильниках, работающих на твердом топливе или горючем газе, водонагреватель выполняется в виде двухстенного цилиндрического сосуда, между стенками которого находится нагреваемая вода. Внутренняя часть водонагревателя служит камерой сгорания кипятильника. Дно камеры сгорания кипятильника, работающего на твердом топливе, представляет собой колосниковую решетку, под которой расположен зольник — цилиндрическая коробка. Зольник и камера сгорания воздуха под колосниковую решетку и удаления золы, дверца камеры сгорания — для загрузки топлива.
В камере сгорания газового кипятильника устанавливается газовая инжекционная горелка. Конструкция насадки горелки должна обеспечивать равномерное распределение пламени и получения факелов небольшой высоты. Первичный воздух подается через регулятор воздуха.
В электрических и паровых кипятильниках водонагреватель выполняется в виде коробки, в которой устанавливаются ТЭНы или паровой трубчатый нагреватель.
Кипятильники выполняются из оцинкованной или нержавеющей стали, иногда их наружная поверхность хромируется.
Электрические кипятильники КНЭ-25, КНЭ-50 и КНЭ-100
Электрические кипятильники КНЭ-25, КНЭ-50 и КНЭ-100 имеют аналогичную конструкцию и различаются только размерами, мощностью нагревательных элементов и производительностью.
Кипятильник КНЭ-50 состоит из сварного металлического корпуса, внутри которого находится питательная коробка, водонагреватель и сборник кипятка. Воздушный зазор между стенками водонагревателя и корпусом служит теплоизоляцией. Водонагреватель и сборник кипятка выполнены в виде единого цилиндрического сосуда и отделены от другого перегородкой, в которую вварена переливная труба. Дно водонагревателя представляет собой съемный фланец, на котором закреплены ТЭНы. Для слива воды из водонагревателя и питательной коробки во фланце имеется парубок с заглушкой. Сборник коробки снабжен отражателем.
Кипятильник полностью автоматизирован: в нем происходит автоматическое отключение ТЭНов от электрической сети при понижении уровня воды в питательной коробке ниже минимально допустимого (защита от «сухого хода») и заполнении сборника кипятка до максимального уровня, а также автоматическое включение ТЭНов при понижении уровня кипятка в сборнике до минимального уровня. При полной автоматизации сигнальная трубка кипятильника служит для слива воды в случае выхода из строя автоматики или неисправности поплавкового клапана.
Все пускорегулирующие устройства находятся в блоке автоматического пульта управления АПУ, укрепленном на корпусе кипятильника.
Электрическая схема кипятильников
Автоматическая работа кипятильника обеспечивается электролитическим реле уровня РУ и магнитным пускателем П. Работой электролитического реле уровня РУ управляют три электрода, один из которых — электрод «сухого хода» Э1 — установлен на дне питательной коробки, два других — Э2 и Э3 — в сборнике кипятка: электрод верхнего уровня Э2 — на высоте, соответствующей максимальному уровню кипятка в сборнике, электрод нижнего уровня Э3 — на высоте, соответствующей минимальному уровню кипятка в сборнике. Один конец каждого электрода находится в регулируемом объеме, другой соединен с вторичной обмоткой трансформатора Тр. Все электроды представляют собой металлические стержни, установленные в стеклянных проходных электроизоляторах. При их установке должна быть обеспечена герметизация как между электроизолятором и корпусом питательной коробки или корпусом сборника кипятильника, так и между электродом и электроизолятором.
При включении выключателя Вк ток через трансформатор Тр поступает в цепь питания сигнальной лампы Л1, которая при этом загорается, и в цепь питания электрического реле РУ, замыкающие контакты которого замыкают цепь катушки магнитного пускателя П.
Если уровень воды в питательной коробке находится на уровне электрода Э1 или выше его, цепь между этим электродом и корпусом кипятильника замкнута. Объясняется это тем, что вода, находящаяся между ними, не будучи дистиллированной, содержит то или иное количество растворенных солей и поэтому является электролитом, т.е. проводником электрического тока. Обладающим незначительным электрическим сопротивлением. В этом случае электрическое реле РУ окажется под напряжением и его замыкающие контакты замкнут цепь питания катушки магнитного пускателя П, который включит через свои замыкающие контакты ТЭНы и сигнальную лампу Л2. Размыкающий контакт П магнитного пускателя одновременно разомкнет цепь питания электрода Э3. Это необходимо для того, чтобы при заключение сборника кипятка до минимального уровня не произошло обесточивания катушки магнитного пускателя и отключения ТЭНов от сети. Электролитическое реле РУ может работать только при прохождения по обмоткам его магнита постоянного тока, поэтому питание этого реле осуществляется через выпрямители-диоиды.
Диод — электронная лампа с двумя электродами (анод, катод). Эмиттированные катодом электроны достигают анода только тогда, когда он заряжен положительно. При изменении полярности анода эмиттированные электроны не могут его достигнуть. Таким образом, диод обладает односторонней проводимостью, пропуская ток в одном направлении. Для того чтобы при изменении полярности питание электролитического реле РУ не прекращалось, в рассматриваемой схеме используются две пары диодов В1 — В3 и В2 — В4.
При отсутствии разбора кипятка во время работы кипятильника уровень воды в сборнике кипятильника достигнет максимального значения, соответствующего положению электрода Э2. В этом случае ток пройдет по цепи: вторичная обмотка трансформатора, электрод Э2, вода, корпус, резистор R. Одновременно ток будет продолжать проходить по параллельной цепи: вторичная обмотка трансформатора, электрод Э1, вода, корпус, обмотка электромагнита, реле РУ.
Ток в резисторе R возрастает, так как к нему окажутся подключенными две параллельно соединенные цепи. Напряжение в цепях упадет и окажется недостаточным для питания катушки магнита реле РУ, в результате магнитное поле уменьшится, якорь реле опустится, а замыкающие контакты реле РУ разомкнутся и обеспечат катушку магнитного пускателя П. Последняя через свои замыкающие контакты отключит питание ТЭНов и сигнальной лампы Л2, а через размыкающие подключит питание электрода Э3. Если уровень воды в сборнике кипятка опустится ниже электрода Э2, никакого изменения в цепи не произойдет, ибо напряжение посредством резистора будет продолжать поступать на две параллельные цепи: через реле РУ и электрод Э3. Когда уровень воды в сборнике кипятка упадет ниже электрода Э3, цепь, параллельная реле РУ, разомкнется, ток в резисторе уменьшится, а напряжение, подаваемое на катушку магнита реле РУ, возрастает, в результате чего якорь ее поднимется, питание катушки магнитного пускателя возобновится и ТЭНы кипятильника вновь включатся.
Современный кипятильник КНЭ-25
Электрические кипятильники ЭКГ-25, ЭКГ-50 и ЭКГ-100
Кипятильники представляет собой сосуд цилиндрической формы, состоящий из кожуха 1 и кипятильного сосуда 2, сборника кипятка 3, стакана-отражателя 4, питательного сосуда 5, поплавкового устройства 9, датчика сухого хода 21, крышки 7, автоматического пускового устройства (АПУ) 13, электрода верхнего уровня 22, электрода нижнего уровня 23.
Электроды для кипятильников ЭКГ
Вода из водопровода поступает через трубу подающую 17, клапан 14 в питательную коробку 5. Питательный и кипятильный сосуды соединены между собой питательной трубкой 10, трубчатые электронагреватели (ТЭНы) 12, подключенные к электросети через блок управления, нагревают воду до кипения. Кипящая вода выбрасывается из кипятильного сосуда 2 в сборник кипятка по кольцевому каналу между стаканом-отражателем 4 кипятильного сосуда. Слив кипятка производится через кран 16.
Схема кипятильника ЭКГ
Электрическая принципиальная схема кипятильника ЭКГ
Помимо кипятильников КНЭ-25, КНЭ-50, КНЭ-100, КНЭ-50/100 производства «Каскад» или «Дебис» г. Челябинск на рынке можно встретить и прочие марки кипятильников, ЭКН-50, ЭКН-100 производства ООО «Гомельтехмаш» г. Гомель, ЭКГ-10, ЭКГ-25, ЭКГ-50, ЭКГ-100 производства ОАО «Гомельторгмаш» г. Гомель, КЕНД-50, КЕНД-100 производства ЗАО «Концерн «Термаль» г. Нижний Новгород.
Электрокипятильники отечественного производства
Данные модели электрокипятильников непрерывного действия выполнено из нержавеющей стали. Для подключения к канализации и системе водоснабжения им требуется стационарное подключение, напряжение питающей сети 380 В.
Кроме отечественных кипятильников, на рынке появились и импортные модели кипятильников. Так, фирма «Anvil» (ЮАР) выпускает следующие виды кипятильников URS-0012, URS-0030, URS-1012, UBR-0012, UBR-0016 и другие.
Кипятильник Anvil URS-0012
Корпус данных кипятильников выполнен из нержавеющей стали, ручки выполнены из термоизоляционного материала, конструкция крана предотвращает каплеобразование. Кроме того, конструкция подобных кипятильников имеет терморегулятор, защиту от сухого хода (в моделях URS-1012 и URB-0012), индикатор уровня воды (модель URS-1012).
Габаритные размеры кипятильника Anvil URS-0012
Широкий спектр современных кипятильников выпускают фирмы из Китая. Ниже приведен кипятильник фирмы PYHL модель KSY на 10 литров. Помимо этой модели, существую модели KSY-20, KSY-30, KSY-40.
Cовременный кипятильник от фирмы «PYHL» модель KSY