- •Методические указания
- •Контрольная работа по электротермии и светотехнике. Задание 1.
- •Задание 2.
- •Порядок выполнения контрольной работы.
- •Основы светотехнических расчётов.
- •Задано:
- •Пример.
- •Методические указания
- •В объем курсовой работы входит:
- •2. Выбор электрокалорифера, вентилятора, способа ликвидации дефицита вентиляционного воздуха и определение мощности электродвигателя для привода вентилятора.
- •3. Тепловой расчет электронагревательных элементов.
- •4. Расчет конструктивных параметров нагревательного устройства.
- •5. Расчет сети подключения и выбор аппаратуры управления и занщиты.
- •Пример.
- •1.Расчет мощности необходимой электрокалориферной установки.
- •2.Выбор необходимых электрокалориферных установок, вентиляторов и способа ликвидации дефицита вентиляционного воздуха и определение мощности электродвигателя привода вентилятора.
- •3 Тепловой расчет нагревательных элементов
- •4.Расчет конструктивных параметров нагревательных установок.
- •5.Расчет сети подключения с выбором аппаратуры управления и защиты.
- •6. Схема управления электрокалориферной установкой.
- •Спецификация электрооборудования
- •Технические характеристики электронагревателей типа вэт
- •Нагреваемые среды, характер нагрева, предельная (удельная) поверхностная мощность, материал оболочки тэНа и ее температура.
- •Поправочные коэффициенты к тепловыделению крс и свиней
- •Количество тепла, газа и водяных паров, выделяемых свиньями при температуре воздуха 100с и относительной влажности воздуха 70%.
- •Значение телесных углов для десятиградусных зон
- •Распределение силы света светильников различного типа, при условном световом потоке ламп 1000лм
- •Значения типовых ксс круглосимметричного осветительного прибора с условным светопотоком
- •Курсовая работа
- •Контрольная работа
2.Выбор необходимых электрокалориферных установок, вентиляторов и способа ликвидации дефицита вентиляционного воздуха и определение мощности электродвигателя привода вентилятора.
2.1. Выбор необходимых электрокалориферных установок.
Согласно расчету для поддержания заданного температурного режима tB=100C, при температуре наружного воздуха -250С тепловая мощность электрокалориферных установок должна быть PK=135квт. Исходя из удобства технического обслуживания и проведения ремонтов выбираем две электрокалориферных установок СФОЦ-60/0,5Т суммарной мощностью
которые оснащены центробежными вентиляторами Ц 4-70 N=5, подающими по LB=4000 м3/ч при напоре 550 Па.
2.2. Выбор вентиляторов и способа ликвидации дефицита вентиляционного воздуха.
Согласно расчету для поддержания необходимой чистоты воздуха в помещении коровника в него необходимо подавать 14500 м3/ч вентиляционного воздуха, в то время как выбранные нами электрокалориферные установки с штатными вентиляторами вместе подадут . Таким образом, налицо дефицит вентиляционного воздуха 6500 м3/ч. При работе вентиляторы Ц4-70 N=5 развивают напор 550 Па, что несколько больше чем требуется, но недостаточно для эжекции недостающего количества вентиляционного воздуха. Для ликвидации дефицита вентиляционного воздуха в вентиляционный канал после калориферов врезаем дополнительный вентилятор Ц 4-70 N=5, который подаст еще 4000 м3/ч вентиляционного воздуха, за счет избытка напора эжекцией, в вентиляционный канал подадим еще 3000-4000 м3/ч вентиляционного воздуха. Во избежание переохлаждения воздуха эжекционную установку оснащаем заслонками для регуляции количества эжектируемого наружного воздуха.
2.3. Расчет мощности электродвигателя привода вентилятора согласно [3,4,5] производится по формуле
,
где LВ – объем вентиляционного воздуха подаваемый вентилятором
LВ=4000 м3/ч
HB – необходимый напор вентилятора Н/м2
В=0,85 пер=0,95 - кпд вентилятора и кпд передачи.
Из электротехнического справочника для привода вентилятора Ц 4-70 выбираем электродвигатель типа АИР9ОВ4УЗ мощностью Р = 2,2 кВт
=80% cos =0,83 I=5A n=1420 об/мин Iпуск = 30А.
3 Тепловой расчет нагревательных элементов
3.1. Принимаем скорость воздушного потока через нагревательные элементы согласно [4,5] в пределах м/с равной VB=9 м/с.
3.2.Находим критерий Рейнольдса Re, учитывающий условия обтекания нагревателей воздушным потоком, по формуле
где Vв- скорость воздушного потока
D- диаметр нагревателя с оребрением, м D=0,04м
- кинематическая вязкость воздуха =18,5*10-6 м2/с
3.3.Определение критерия Нуссельта с учетом шахматного размещения нагревателей производится по формуле:
3.4.Определение коэффициента конвективного теплообмена, между оребрением и воздухом производится по формуле:
3.5.Определение температуры воздуха, поступающего из вентиляционного канала в помещение коровника производится по формуле:
где -средняя температура воздуха за отопительный период согласно данным длительных государственных метеонаблюдений для зоны Липецкой и Воронежской областей составляет около -50С.
-температура воздуха на выходе из электрокалорифера СФОЦ60/0,5Т
3.6.Определение площади теплоотдающей поверхности нагревателей необходимой для получения тепловой мощности 67,5 кВт. производится по формуле:
3.7.Выбор нагревательных элементов
Общую мощность электрокалорифера кВт делим на 3 фазы, находим мощность нагревателей подключенных на одну фазу кВт. Мощность нагревателей одной фазы необходимо разделить на 3, т.к. пределы регулирования электрокалориферной установки СФОЦ-60/0,5Т 33,3-100% получим мощность одной ступени регулирования кВт. Принимаем мощность одного ТЭНа равной кВт., тогда на одной ступени регулирования будет
m-нагревателей m=7,5/2,5=3 ТЭНа. Количество ТЭНов на одной фазе mф=22,5/2,5=9 ТЭНов, а всего в установке 27 ТЭНов.
В связи с значительным подорожанием алюминиевых сплавов, оребрение ТЭНов в настоящее время выполняется из стальной ленты, которая точечной сваркой приваривается к трубке ТЭНа. Диаметр оребренного ТЭНа 40 мм. или 0,04 м. Диаметр трубки 16мм. длинна активной части lа=480мм. Полная длинна нагревателя 620мм. Напряжение питания 220В. Температура наружной поверхности оребрения должна быть не выше 1800 С. Теплоотдающая поверхность ТЭНа Fтэн=0,25м2, тогда теплоотдающая поверхность нагревателей на фазе Fфаз=0,25*9=2,25м2
3.8.Проверка условий охлаждения нагревателей в фазном блоке ТЭНов производится по условию
156,306+22,5<1800 179,40<1800
Условие охлаждения выполнено.