- •Лабораторная работа 1 Исследование электрокалориферной установки
- •1.1 Основные сведения
- •1.2 Программа работы
- •1.3 Методика выполнения работы
- •1.4 Последовательность выполнения работы
- •1.5 Содержание отчета
- •Лабораторная работа 2
- •2.2 Программа работы
- •2.3 Методика выполнения работы
- •2.4 Последовательность выполнения работы
- •2.5 Содержание отчета
- •Лабораторная работа 3 Исследование работы электродного водонагревателя
- •3.2 Программа работы
- •3.3 Методика выполняемой работы
- •3.4 Последовательность выполнения работы
- •3.5 Содержание отчета
- •Лабораторная работа 4 изучение работы автоматизированной сушки зерна
- •4.2 Последовательность выполнения работы
- •4.3 Содержание отчета
СОДЕРЖАНИЕ
Лабораторная работа 1 Исследование электрокалориферной установки
Цель работы:
Изучить устройство, электрическую схему, способы управления и регулирования, назначение и применение электрокалориферной установки СФОЦ.
Исследовать рабочие режимы установки и экспериментальным путем получить основные технические и энергетические характеристики.
Приобретаемые компетенции:
1. Готовность к самостоятельной, индивидуальной работе, принятию решений в рамках своей профессиональной компетенции (ОК-7);
2. Способность исследовать технические средства для измерения основных параметров электроэнергетических и электротехнических объектов и систем и проходящих в них процессов (ПК-18);
3. Способность выполнять экспериментальные исследования по заданной методике, обрабатывать результаты экспериментов (ПК-44).
1.1 Основные сведения
Получение максимальной продуктивности в животноводстве и птицеводстве во многом зависит от создания оптимального микроклимата в помещениях. Температура воздуха, его влажность, запыленность, газовый состав, степень освещенности помещения должны постоянно находиться в заданных пределах. Отклонение любого параметра от нормы может привести к снижению продуктивности. Например, при недостаточном воздухообмене увеличивается содержание влаги, вредных газов, в летний период повышается температура в помещении. При большом воздухообмене скорость движения воздуха превышает нормы и возможны простудные заболевания. В зимний период помещения температура резко снижается. Для создания и поддержания необходимых параметров микроклимата животноводческих и птицеводческих помещения оборудуют устройством отопления, вентиляции и освещения.
Электрокалориферные установки серии СФОЦ предназначены для подогрева воздуха в системах воздушной вентиляции, в установках для создания микроклимата на животноводческих и птицеводческих фермах, для подогрева воздуха в зерноочистительно-сушильных пунктах и бункерах активной вентиляции, а также для отопления бытовых помещений, где отсутствует центральная котельная.
Отсутствие продуктов сгорания, простота монтажа и малые капитальные затраты, значительно меньший расход металла на единицу мощности, постоянная готовность к работе, простое автоматическое управление тепловым режимом, высокий коэффициент полезного действия, так как вся электрическая энергия переходит в тепловую, выгодно отличают электрокалориферные установки от огневых тепловых установок, работающих на твердом, жидком и газообразном топливе.
В отдельных случаях нагрев воздуха при помощи электрокалориферных установок позволяет качественно изменить технологию производственного процесса, повысить качество продукции, сэкономить энергию и сократить потребность в обслуживающем персонале.
Электрокалориферные установки сельскохозяйственного назначения на центробежных вентиляторах представляют собой унифицированную серию электрокалориферов типа СФО, состоящую из семи типоразмеров мощностью 5,10,16, 25, 40, 60 и 100 кВт.
Установки допускают нормальную работу при температуре окружающего воздуха от -40°С до +40°С, относительной влажности воздуха до 100%, содержании аммиака до 0,09 r/м3 и сероводорода до 0,08 г/м3. Питание электрокалориферных установок осуществляется от сети трехфазного тока напряжением 380/22ОВ, частотой 50 Гц.
Электрокалориферная установка (рисунок 1.1) состоит из электрокалорифера 1, переходного патрубка 2, мягкой вставки 3, центробежного вентилятора с электродвигателем 4, установленного на виброизоляторах, рамы 5 и станции управления. В вентиляционно-отопительных системах животноводческих и птицеводческих помещениях используют электрокалориферные установки типа СФОЦ. Технические характеристики электрокалориферных установок приведены в таблице 1.1.
Структура условного обозначения:
С – нагрев сопротивлением,
Ф – электрокалорифер,
О – окислительная среда в рабочем пространстве,
Ц – центробежный вентилятор.
Рисунок 1.1 - Электрокалориферная установка СФОЦ- 25/0,5: 1 - электрокалорифер; 2 - переходной патрубок; 3 - мягкая вставка; 4 - центробежный вентилятор; 5 - рама.
Электронагревательные элементы калориферов секционированы и допускают ступенчатое изменение мощности на 100, 66,6 и 33,3% от полной мощности. Переключение ступеней может осуществляться автоматически и вручную в зависимости от температуры в обогреваемом помещении, для чего в комплекте установок имеются два выносных датчика температуры типа ДТКБ-53Т, по сигналу которых происходит переключение ступеней мощности в сторону уменьшения или увеличения.
Электрокалорифер состоит из кожуха и оребренных трубчатых электронагревательных элементов, которые включаются по схеме «звезда».
Трубчатый нагревательный элемент (рисунок 1.2), представляет собой стальную трубку 1, внутри которой по оси расположена нагревательная спираль 2 из проволоки высокого омического сопротивления (нихром или вольфрам). Внутреннее пространство трубки, между спиралью и ее стенками, заполнено спрессованной керамической массой 3 периклазом (кристаллическая окись магния), которая является хорошим изолятором и проводником тепла от спирали к стенкам трубки. Контактные выводы 4 изготовляют из стальной проволоки, на концах выводов делают резьбу, а затем надевают керамические
втулки-изоляторы 5 и по две металлические гайки с шайбами. Сверху трубки нагревателя имеется ребристая рубашка 6 с развитой теплоотдающей поверхностью. Рубашка выполнена из мягкого алюминиевого сплава марки АД-1М и плотно, без зазора, охватывает нагреватель.
Таблица 1.1 - Технические характеристики злектрокалориферных установок.
Параметры |
СФОЦ- 16/0,5 |
СФОЦ- 25/0,5 |
СФОЦ- 40/0,5 |
СФОЦ- 60/0,5 |
СФОЦ- 100/0,5 |
Установленная мощность. кВт |
16,1 |
23,6 |
47,2 |
69,7 |
97,5 |
В том числе электрокалорифера, кВт |
15,0 |
22,5 |
45,0 |
67,5 |
90,0 |
Производительность по воздуху, м3/ч |
1900 |
2500 |
3500 |
4000 |
5000 |
Число нагревательных секций, шт. |
2 |
3 |
3 |
3 |
3 |
Количество нагревательных элементов, шт. |
6 |
9 |
18 |
27 |
36 |
Мощность секции, кВт |
7,5 |
7,5 |
15 |
22,5 |
30 |
Перепад температуры нагреваемого воздуха, °С |
30 |
35 |
50 |
65 |
70 |
Аэродинамическое сопротивление элекгрокалорифера, Па |
200 |
150 |
200 |
250 |
250 |
Электрическая схема установки СФОЦ- 25/0,5 приведена на рисунке 1.3. Установка включается под напряжение рубильником SA1. Нагреватели калорифера можно включить лишь после включения двигателя вентилятора автоматическим выключателем QF1, блок - контакты которого находятся в цепи реле KV. При установке переключателя SA2 в положение А осуществляется автоматическое регулирование двух секций калорифера по температуре воздуха в помещении, которая контролируется датчиками температуры SK2 и SK3, установленными в помещении.
Один из датчиков размыкает свой контакт при нормальной температуре воздуха в помещении, а второй - при повышении температуры выше допустимой. Универсальный переключатель SA3 позволяет отключать отдельные секции калорифера и этим регулировать мощность нагрева при работе калорифера вручную (установив переключатель SA2 в положение Р).
Датчик температуры SK1 находится на оребрении нагревателей и срабатывает при температуре 180 °С и с помощью контактов промежуточного реле KV отключает нагреватели. В схеме предусмотрена световая сигнализация
подачи напряжения на щит управления (HL1), работы секции нагрева (HL2, HL3, HL4) и вентилятора (HL5).
Рисунок 1.2 - Оребренный трубчатый нагреватель (ТЭН).
- стальная трубка;
- нагревательная спираль;
- наполнитель (периклаз);
- контактные выводы;
- втулки — изоляторы;
– оребрение.
Для выбора злектрокалориферной установки для отопления помещения определяют расчетную мощность электрокалориферной установки:
(1.1)
где - КПД электрокалориферной установки,
По расчетной мощности с учетом коэффициента запаса из каталога выбирают необходимую электрокалориферную установку.
Рисунок 1.3 - Электрическая схема установки СФОЦ- 25/0,5