Устройство для электрообогрева пола животноводческого помещения

 

Изобретение относится к сельскому хозяйству , в частности к устройствам для обогрева полов в животноводческих помещениях для скота и птицы. Цель - снижение потерь электроэнергии, повышение надежности обогрева итехники безопасности. Устройство содержит траншею, с теплои гидроизоляцией , монтажные колодцы, экранирующую сетку, заземлители, трубчатые нагреватели, верхнее покрытие траншеи, причем трубчатые нагреватели снабжены перфорацией, параллельной продольной их оси, и установлены на отводные каналы, на которых соосно закреплены с уклоном к горизонтальной плоскости . 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (505 А 01 К 1/015

ГОСУДАРСТВЕН.ЮЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4922356/15 (22) 29.03,91 (46) 07.05.93. Бюл. М 17 (71) Харьковский институт механизации и электрификации сельского хозяйства (72) Н.А. Рома нчен ко, А.А. Румя н цев, В.И.Мельник и В.И.Романченко (56) Смирнов В.Н. Электрообогреваемые полы. Применение электроэнергии в сельскохозяйственном производстве. М.: Колос, 1974, с. 222. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРООБОГРЕВА ПОЛА ЖИВОТНОВОДЧЕСКОГО ПОМЕЩЕНИЯ

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к конструкции устройства электрообогрева пола в животноводческих и птицеводческих помещениях и может быть использовано как на крупных фермах колхозов и совхозов, так и в мелких фермерских хозяйствах.

Целью изобретения является снижение потерь электроэнергии при работе устрой ства электрообогрева пола и повышение его надежности.

На фиг. 1 изображен продольный разрез устройства электрообогрева пола: на фиг. 2- поперечный разрез устройства электрообогрева пола; íà фиг. 3 — трубчатые нагреватели, обращенные нижней перфорированной стороной кверху.

Устройство обогрева пола состоит из траншеи 1, гидроизоляции 2, теплоизоляции 3, монтажных колодцев 4, трубчатых нагревателей, состоящих из электроизоляционных труб 5, внутри каждой из которых помещено тело нагрева 6, болтовых клем..(„)5U(„) 1813381 А1 (57) Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к устройствам для обогрева полов в животноводческих помещениях для скота и птицы. Цель — снижение потерь электроэнергии, повышение надежности обогрева и техники безопасности. Устройство содержит траншею, с тепло- и гидроизоляцией, монтажные колодцы; экранирующую сетку, заземлители, трубчатые нагреватели, верхнее покрытие траншеи, причем трубчатые нагреватели снабжены перфорацией, параллельной продольной их оси, и установлены на отводные каналы, на которых соосно закреплены с уклоном к горизонтальной плоскости. 2 з.п. ф-лы, 3 ил. ных зажимов 7, экранирующей сетки 8, заземлителей 9, верхнего покрытия 10, отводных каналов 11, источника питания и средств управления трубчатыми нагревателями. Нижняя часть трубчатых нагревателей снабжена перфорацией 12, Перечисленные конструктивные зле-

° ..в менты устройства электрообогрева пола в животноводческих помещениях выполнены следующим образом. Траншея 1 проделана (бь в грунте пола в большинстве случаев сме- i00 щенной от продольной осевой помещения к

его боковым стенам. Форма траншеи принципиального значения не имеет, однако для удобства закрепления ее боковых стен от

Ъ осыпания грунта с помощью кирпичной кладки придают ей у основания прямоугольную форму. Глубина траншеи 1 принимается ориентировочно в пределах 500-600 мм, Ширина траншеи в принципе может быть произвольной, т.е. определяется видом животных, их возрастом, размерами вновь строящихся или реконструируемых животно1813381

30 нагревателей в поперечнике траншеи 1 выбираются примерно одинаковыми по всей 35 ее длине. Наружная поверхность труб 5 может быть покрыта гудроном или пропитана маслом, для уменьшения поступления влаги внутрь труб 5. Однако как подтверждают наблюдения за установками, находящимися 40 в эксплуатации, основное количество кон-,. денсата образуется за счет омывания потоводческих помещений, размерами клеток, станков и т.п. Вместе с тем, значение ширины траншеи 1 целесообразно принимать от

900 до 1500 мм. Монтажные колодцы 4 устранены в торцах траншеи 1. Их размеры могут быть произвольными, т.е, выполняться из соображения удобства выполнения монтажно-профилактических работ. Ориентировочно ширина колодцев 4 может быть равна ширине траншеи 1, длина 500-600 мм.

Глубину колодцев 4 целесообразно на (20-30) принимать больше по сравнению с глубиной траншеи 1. Это в какой-то мере позволяет в нестандартной ситуации избежать залива труб 5 трубчатых нагревателей жижей или водой на случай попадания последних в колодцы 4. При этом предлагается условно считать монтажный колодец 4, в котарый подводится питающий кабель, входным, а противоположный ему — выходным, Электроизоляционныетрубы 5(в качестветаковых чаще применяются асбоцементные водопроводные трубы) могут иметь диаметр

100-150 мм. Труба 5 меньше диаметра усложняют процесс изготовления и расположения в них тела нагрева 6, трубы 5 большего диаметра нецелесообразно использовать по причине образующихся значительных воздушных пространств между телом нагрева 6 и верхней частью трубы 5, что снижает эффективность использования электроэнергии для нагрева именно пола, а не воздуха в помещении. Расстояния между трубами 5 ками влажного воздуха, наполняющего помещение, внутренней поверхности труб 5, Конденсат, накапливаясь в трубах 5, особенно при их усадке по отношению к горизонтальной плоскости вдоль траншеи 1, и является главной причиной, которая приводит к низкой надежности и преждевременному выходу из строя тела нагрева 6 при включении трубчатых нагревателей в сеть после перерыва в работе, Уклон трубчатых нагревателей от входного колодца 4 к выходному предложен для повышения надежности работы устройства на случай попадания воды в колодцы 4, что позволит исключить замыкание фаз подводящего питание кабеля, Снабжение нижней стороны электроизоляционных труб 5 перфорацией 12 позволяет исключить отмеченные недостатки. Перфо5

55 рация 12 может выполняться различной формы, например в виде круглых отверстий, прорезей. Более технологично проделывать перфорацию 12 в виде поперечных прорезей, охватывающих примерно треть поверхности трубы 5 с нижней ее стороны. При этом прорези 12 лучше располагать под углом 40-45 к. продольной оси трубы 5, Это позволяет при заданной площади сечения перфорации 12 не ослаблять механической прочности трубы 5 и устраняет жесткий захват колец спирали тела нагрева 6 при затяжке ее в перфорированную трубу 5, При этом при затяжке тела нагрева 6 спиралеобразной формы необходимо обращать внимание на то, чтобы направление навивки спирали было противоположно наклону перфорации 12. Ширина прорезей перфорации 12 принимается 4-5 мм, шаг перфорации 12 200-300 мм. Ширина прорезей меньше 4 мм будет "заиливаться" в и роцессе эксплуатации устройства, больше 5 мм— будет способствовать проникновению внутрь трубы 5 частиц теплоизоляции (например, шлака, керамзита), Шаг перфорации 12 меньше 200 мм уменьшает прочность трубы 5, больше 200 мм — снижает эффект очистки трубчатых нагревателей от конденсата. Так как между витками нагревателя 6 по причине смачиваемости их и трубы 5 конденсат будет вызывать явление дуги между этими витками при включении их в сеть.

Уклон трубчатых нагревателей от входного колодца 4 к выходному целесообразно принять 0,25-0,35. Уменьшение уклона нейтрализуется просадкой в горизонтальной плоскости отдельных труб 5 по длине траншеи 1, à его увеличение неоправдано, так как будет увеличиваться расстояние от верхнего покрытия 10 траншеи 1 к поверхности трубы 5, что снижает эффективность нагрева. Тело нагрева 6 трубчатых нагревателей лучше выполнять из стального оцинкованного провода марки ПСО, так как покрытие его цинком продлевает срок их службы, уменьшая коррозию в агрессивной среде. В качестве болтовых клемных зажимов T Могут быть. применены болты М10х80 с полной резьбой. шайбами и гайками соответственно М10. Экранирующая сетка 8 изготавливается из проводникового материала путем сваривания в точках соприкосновения продольных и поперечных отрезков. Целесообразно использовать отожженную вязальную проволоку диаметром не менее 8 мм, Проволока меньшего диаметра усложняет процесс сваривания. Заземлители 9 выполняютСя из прутков или труб и соеди- няются с экранирующей сеткой 8 проводниковым материалом. Верхнее покрытие 10

1813381

50

55 траншеи 1 выполняется бетоном с любым наполнителем, Толщина бетонного покрытия 10 100-120 мм. Большая толщина верхнего покрытия 10 не оправдывает расход бетона, меньшая толщина уменьшает механическую прочность покрытия 10, снижая срок его службы, Отводные каналы 11 расположены ниже уровня трубчатых нагревателей, т.е. трубчатые нагреватели закреплены на верхних кромках боковых стенок отводных каналов соосно последним. Отводной канал

11 кроме того, что способствует улучшению вывода конденсата из обьема траншеи 1, устраняет эффект проседания электроизоляционных труб 5 трубчатых нагревателей в горизонтальной плоскости. Укрепление трубчатых нагревателей на отводных каналов осуществляется любым известным способом, например с помощью цементного раствора. Продольный отводной канал 11 целесообразно выполнить из термопластиKosoco материала, Это позволит исключить его коррозию, уменьшить вынос электрического потенциала, В случае "заиливания" внутренней полости канала 11 он должен быть подвергнут промывке при отключенных трубчатых нагревателях. Высота канала принимается 50...60мм. . Меньшая высота снижает надежность работы устройства вследствк е того, что накопившаяся жидкость может достигать уровня колец спирали тела нагрева 6, большая — нецелесообразна по соображениям зкономии материала. Ширина канала 11 принимается равной длине хорды, стягивающей дугу наружной перфорированной поверхности трубы 5 но не должна превышать наружного диаметра трубы 5, Меньшая ширина канала 11 будет позволять уходить конденсату в нижние слои теплоизоляции 3. Ширина канала 11, превышающая наружный диаметр электроизоляционной трубы 5, будет снижать эффективность его работы, так как он будет забиваться теплоизоляционным материалом, а следовательно накапливать конденсат, Для улучшения стока конденсата продольный отводной канал 11 выполнен как и трубчатый нагреватель, с уклоном 0,25...0,35 от входного к выходному колодцу 4.

Устройство электрообогрева пола работает следующим образом. Трубчатые нагреватели, закрепленные на отводных каналах

11 и размещенные вдоль траншеи 1, подключаются посредством средств управления к источнику питания (питающей сети), Подключение тел нагрева 6, трубчатых нагревателей к источнику питания осуществляется со стороны входного монтажного колодца 4, куда подводится питающий кабель и соединяется с одними из выводов тел

35 нагрева 6 при помощи клемных болтовых зажимов 7. установленных на концах электроизоляционных труб 5 трубчатых нагревателей. При этом другие свободные выводы тел нагревателей 6 в выходном монтажном колодце 4 соединяют в "звезду", Расчетный ток, проходя по телам нагрева 6, разогревает их, и путем теплопередачи обеспечивается установление и поддержание заданной температуры на верхнем покрытии 10 траншеи 1. Для уменьшения теплопотерь и количества поступа.ощей влаги из придонных слоев грунта траншея 1 имеет тепло- и гидроизоляцию. Снижение уровня шагового напряжения на сырой поверхнос?и верхнего слоя 10 при включенном состоянии устройства обеспечивает защитная сетка 8, уложенная поверх трубчатых нагревателей и соединенная с эаземлителями 9, Образующийся внутри труб 5 конденсат отводится от тел нагрева 6 через перфорацию 12 в нижней части указанных труб 5.

Удаление накопленного конденсата из труб 5 способствует продление срока службы тел нагрева 6 как минимум в силу двух причин.

Первая — тело нагрева никогда не находится в жидкостной ванне агрессивной среды, а следовательно не так корродирует. Вторая — исключаются всплески пусковы", токов выше расчетных, так как отсутствие конденсата исключает резкие колебания (в сторону уменьшения) сопротивления тела нагрева 6.

Уклон трубчатых нагревателей еще более эффективно отводит кондечсат, выходящий через перфорацию 12 труб 5 из обьема траншеи, Формула изобретения

1. Устройство для электрообогрева пола животноводческого помещения, содержащее траншею в грунте пола, гидро- и теплоизоляцию, входной и выходной монтажные колодцы по торцам траншеи, уложенные вдоль траншеи трубчатые нагреватели, состоящие из электроизоляционных труб, внутри каждой из которых помещен нагренательный элемент, болтовые клемные зажимы, фиксирующие по концам труб выводы нагревательных элементов, расположенную поверх трубчатых нагревателей металлическую экранирующую сетку, сое- диненную с заземлителями токопроводом, верхнее покрытие траншеи, регулятор интенсивности нагрева, источник питания, отл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью снижения потерь электроэнергии и повышения надежности обогрева и защиты от электротравм, в траншее пола выполнены каналы из электроизолирующего материала, на боковых

1813381

Фиг. 3 фиг. 2

Составитель Н, Романченко

Техред М.Моргентал Корректор Л. Ливринц

Редактор А.Хорина

Заказ 1792 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 стенках которых установлены трубчатые нагреватели, которые в нижней части труб выполнены с отверстиями вдоль их продольной Оси.

2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е- 5 с я тем, что каналы выполнены наклонно к горизонтальной плоскости, а нагреватели на них жестко зафиксированы.

3. Устройство пои 2, о т л и ч а ю щеес я тем, что каналы выполнены с уклоном

0,25-0,35 от входного монтажного колодца к выходному.