трусики женские украина

На головну

 Елементний непротічних водонагрівач акумуляційного типу для гарячого водопостачання - Фізика

МІНІСТЕРСТВО СІЛЬСЬКОГО ГОСПОДАРСТВА

РОСІЙСЬКОЇ ФЕДЕРАЦІЇ

ФГТУ ВПО

Челябінський державний університет агроінженерний

Факультет електрифікації та автоматизації сільського господарства та виробництва

Кафедра Застосування електричної енергії в сільському господарстві

Елементної непроточной ВОДОНАГРІВАЧ акумуляційному ТИПУ ДЛЯ ГАРЯЧОГО ВОДОСНАБЖЕНІЯКУРСОВАЯ РОБОТА

Пояснювальна записка

ПЕСХ. ЕНВА. 00. 000 ПЗ

Студент Харрасов Д.М ..

Група 402

Нормоконтролер

к.т.н., доцент Файн В.Б.

Керівник

доцент, к.т.н. Файн В.Б.

2007

Введення

Загальний підйом сільськогосподарського виробництва нерозривно пов'язаний з розвитком його теплофікації. Близько 20% всієї теплової енергії, споживаної народним господарством країни, витрачається на потреби сільського господарства. У всіх зростаючих кількостях споживається вона на опалення, вентиляцію, гаряче водопостачання виробничих, житлових і громадських будівель, створення штучного мікроклімату в тваринницьких і птахівничих приміщеннях, спорудах захищеного грунту, виробництво кормів для тварин і птиці, сушку сільськогосподарських продуктів, отримання штучного холоду і на багато інші цілі. Тому безперервне вдосконалення теплотехнічного обладнання систем теплопостачання та теплоспоживання має великий вплив на подальший розвиток усіх галузей сільського господарства, переведення його промислову основу. Основні виробничі споживачі теплоти в сільському господарстві - це тваринництво і захищений грунт.

Створення і підтримка оптимального мікроклімату в тваринницьких приміщеннях, комплексів і ферм, на птахофабриках - один з визначальних факторів у забезпеченні здоров'я тварин, птахів, їх відтворювальної здатності та отримання від них максимуму продукції при високій рентабельності виробництва. Це має також важливе значення для продовження терміну служби конструкцій будівель, поліпшення експлуатації технологічного обладнання та умов праці обслуговуючого персоналу.

1.Визначення необхідних параметрів ЦЮ

Основними параметрами елементного непротічних водонагрівача, які необхідно знати для його вибору або проектування, є місткість V, л, і розрахункова потужність Рр, Вт

Згідно таблиці приймаємо питомі (325 голів) добові норми витрат нагрітої води на кожну операцію, здійснювану в приміщенні.

Таблиця 1 - Основні норми витрати нагрітої води на тваринницьких фермах.

 Операція, для якої потрібна нагріта вода

 Температура води Т з i, о С Витрата води в кг., По годинах Добова норма, кг.

 4-5 5 ... 19 червня ... 20 20 ... 21

 Обмивка вимені перед доїнням 32 ... 38 195 146,25 341,25

 Миття подойной посуду 50 ... 65 227,5 227,5 455

Зазвичай бойлер видає гарячу воду з температурою Т2 = 90 ° С, а воду з температурою Тс, потрібної для виконання тієї чи іншої операції, отримують, змішуючи в потрібній пропорції гарячу і холодну воду. Масу гарячої води, необхідної для i-ої операції знаходять за формулою

де Т1-температура холодної води, ° С

Mi - маса нагрітої води, що витрачається на цю операцію для всього поголів'я тварин за добу

Для обмивки вимені перед доїнням Mi = 341,25кг

Для миття подойной посуду Mi = 455 кг

Для обмивки вимені перед доїнням:

Для миття подойной посуду:

Маса гарячої води, необхідної для виконання всіх операцій в приміщенні за добу:

де m - кількість операцій

Корисний тепловий потік водонагрівача.

Для водонагрівача вибираємо повністю акумуляційний режим. Тоді М = Мг,

Час нагріву першого періоду tнможно прийняти 9 год.

де с - питома теплоємність води; с = 4190 Дж / кг ? ° С;

М - маса води, що нагрівається у водонагрівачі, кг;

tн- час, за який водонагрівач повинен нагрівати воду масою М, с.

Розрахункова потужність електроводонагрівача:

де Кз- коефіцієнт запасу, що враховує необхідність збільшення потужності через старіння нагрівачів, можливості зниження живлячої напруги, збільшення теплових втрат в процесі експлуатації (Кз = 1,1 ... 1,2);

hт- тепловий ККД водонагрівача hт = 0,92 ... 0,97.

Розрахункова місткість бака водонагрівача

2.Вибор стандартної ЦЮ

За розрахованими значеннями РРІ V вибирають один або кілька елементних водонагрівачів типу САОС відповідного типорозміру.

Вибираємо 1 водонагрівач САОС - 400.

Технічні дані водонагрівача САОС - 400.

Таблиця 1

 Потужність, кВт 12

 Місткість резервуара, л 400

 Максимальна температура води в кінці нагріву, ° С 90

 Час нагріву води на 80 ° С, ч 3,3

3.Разработка нестандартної ЦЮ

У цьому розділі розробляють елементний акумуляційний водонагрівач, який забезпечив би необхідні конкретні значення розрахункової потужності РРІ місткості V, визначені раніше.

Конструкцію нестандартного водонагрівача приймають такий же, як і в серійному водонагрівачі САОС.

Висоту Н і діаметр D бака водонагрівача слід визначити з співвідношення

прийнявши Н = 2,5 ? D

(Тут V- місткість водонагрівача, м3).

Потужність одного Тена

Конструктивний розрахунок Тена.

Метою конструктивного розрахунку Тена є визначення діаметра дроту d, потрібної довжини дроту для виготовлення спіралі Тена lпотр, середнього діаметра витка спіралі DС, відстані між витками спіралі h, активного числа витків nа, повної довжини трубки Тена L.

Значення питомої поверхневої потужності на дроті спіралі Р ? Аследует прийняти рівним 38 ? 104Вт / м2, а значення питомої поверхневої потужності на трубці Тена Р?А = 11 ? 104Вт / м2. (За даними заводу "Міасселектроаппарат").

1. Діаметр дроту

де r - питомий електричний опір матеріалу дроту при робочій температурі, Ом ? м. (? = 1.15 · 10-6)

2. Електричний опір спіралі Тена при робочій температурі

3. Електричний опір спіралі Тена при температурі 20 ° С

де Кт-поправочний коефіцієнт, що враховує зміну електричного опору матеріалу залежно від температури. Кт = 1,029- (по таблиці 8)

4. Електричний опір спіралі до опресування Тена

де аr- коефіцієнт, що враховує зміну опору дроту в результаті опресування (орієнтовно можна прийняти рівним 1,3), значення аrподлежіт уточненню після виготовлення пробного зразка Тена.

5. Довжина дроту в робочій частині Тена

6. Передбачається навівка дротяної спіралі на стрижень діаметром

7. Середній діаметр витка спіралі

8. Довжина одного витка спіралі до опресування

де 1,07 - коефіцієнт, що враховує збільшення »на 7% середнього діаметра витка дроту (зважаючи на її пружина) при навивці на стрижень.

9. Активне число витків

10. Довжина активної частини трубки Тена після опресування

11. Довжина активної частини трубки оболонки Тена до опресування

де g = 1,15 - коефіцієнт подовження трубки в результаті опресування методом обсадки.

12. Відстань між витками спіралі

13. Потрібна довжина дроту для виготовлення спіралі Тена з урахуванням необхідної навивки на кінці контактних стрижнів з розрахунку 20 витків спіралі на кінець стрижня

14. Повна довжина трубки Тена

де Lп- довжина пасивного кінця трубки. Можна прийняти рівним 0,05 м.

Після конструктивного розрахунку перевіряється можливість розміщення потрібної кількості розроблених ТЕНів в корпусі водонагрівача (при цьому враховується, що ТЕНи мають U - подібну форму). Потім виконується перевірочний розрахунок.

3.1 Перевірочний тепловий розрахунок розрахунок Тена

Метою перевірочного розрахунку є визначення температури спіралі і порівняння її з максимально допустимою робочою температурою матеріалу спіралі.

Значення Тпов.обпрінімается рівним 105 ° С, значення щільності периклаза після опресування приймається згідно вихідних даних.

1. Потужність Тена на першому етапі розрахунку приймається рівною Р1 = 2600 Вт

2. Термічний опір трубки оболонки Тена

° С

де ?ст = 45 Вт / м ? ?С- теплопровідність стали

dоб.вн- внутрішній діаметр трубки оболонки Тена, м

3. Термічний опір наповнювача (периклаза)

де lн- теплопровідність н наповнювача (периклаза), Вт / м ? ° С;

Кс- коефіцієнт, що враховує відмінності умов теплообміну в реальної конструкції нагрівача і в еквівалентній складовою трубі;

dс.нар- зовнішній діаметр спіралі, м

мм

Коефіцієнт Ксопределяется за формулою

Теплопровідність наповнювача (периклаза)

де П - пористість периклаза в готовому Тене,%

ТП- середня температура периклаза, ° С.

Пористість периклаза в готовому Тене

де r1- щільність периклаза після опресування, кг / м3 (приймається згідно вихідних даних).

r0 = 3570 кг / м3-щільність периклаза з нульовою пористістю.

Середня температура периклаза

Оскільки значення Тспока не визначене, приймаємо орієнтовно Тс = 500 ° С

4. Температура спіралі Тена

де Тпов.об- температура зовнішньої поверхні оболонки Тена, ° С

При серійному виготовленні Тена з алюмінієвими ребрами термічний опір між оболонкою Тена і несучої трубкою оребрения незначно, оскільки забезпечується хороший контакт між ними. Тому при розрахунку температури спіралі Тена з алюмінієвими ребрами приймають температуру зовнішньої поверхні оболонки рівній температурі поверхні оребрення, тобто

Тпов.об = Тпов.

5. Значення Тс, отримане при первинному розрахунку, є орієнтовним і може бути уточнено за рахунок більш точного визначення величин Р1і Rт2. Уточнюючий розрахунок проводять в наступному порядку.

Питомий електричний опір матеріалу дроту при робочій температурі.

Електричний опір спіралі Тена при робочій температурі.

Потужність Тена при робочій температурі.

Далі, уточнюємо значення Тп:

Уточнюємо значення lн:

Уточнюємо значення Rт2:

Уточнюємо значення Тс:

3.2 Розрахунок товщини теплової ізоляції d

Розрахунок товщини теплової ізоляції проводиться на підставі двох умов:

а) за заданим (допустимого) зниження температури гарячої води у водонагрівачі за першу годину після його відключення від мережі;

б) по нормованої температурі зовнішньої поверхні водонагрівача.

Потім приймають найбільше значення.

1. Кількість теплоти, яке втрачає вода у водонагрівачі

2. Середній тепловий потік, що втрачається гарячою водою в навколишнє середовище при її охолодженні за 1 годину на різницю температур DТ

3. Необхідну термічний опір теплопередачі від води до навколишнього середовища

4. Товщина ізоляції

а) за заданим (допустимого) зниження температури гарячої води у водонагрівачі за першу годину після його відключення від мережі:

де lіз- теплопровідність матеріалу теплової ізоляції. Для шлаковой мінеральної вати марки 250

lіз = 0,07 + 0,198 ? 10-3 ? ТСР

lіз = 0,07 + 0,198 ? 10-3 ? 65 = 0,082 Вт / м ? ° С

А - площа теплоотдающей поверхні водонагрівача

aн- коефіцієнт тепловіддачі від зовнішньої поверхні водонагрівача, aн = 11,5 Вт / м2 ? ° С.

б) по нормованої температурі зовнішньої поверхні водонагрівача:

Вибираємо найбільше значення: 0,0196

4.Разработка принципової електричної схеми управління ЦЮ

Базова частина схеми управління бойлером повинна забезпечувати:

1) захист водонагрівача і схеми управління від струмів короткого замикання;

2) ручне і автоматичне керування кожною групою ТЕНів;

3) світлову сигналізацію про подачу напруги від мережі на схему управління і про включення груп ТЕНів.

У курсовій роботі ця схема піддається удосконаленню. У нашому випадку удосконаленням є сигналізація про перегорянні тенів.

5.Вибор силових проводів

Вибір проводів здійснюється тільки для силової частини схеми. Для кожної групи ТЕНів і для загальної магістралі.

Формули для визначення розрахункових струмів, трифазних електроприймачів.

Для секції електрокалорифера та групи ТЕНів електроводонагрівача

водонагрівач акумуляційний апаратура провід

Де Рс- розрахункова активна потужність секції (групи), Вт;

Uн- номінальна лінійна напруга мережі; Uн = 380 В.

Вибираємо провід: АПВ

6.Вибор апаратури управління та захисту

6.1 Магнітний пускач КМ

Приймаємо магнітний пускач марки ПМЛ 3110

UKM? UC

380 B ? 380 B

IHKM? I

40 A ? 32,2 A

IP54

6.2 Запобіжники FU

Вибираємо запобіжники марки ПР-2-60

Uн = 380 В

IHПЛ? I

35А?32,2А

6.3 Реле часу КТ

Приймаємо реле часу марки 2РВМ

Uн = 220 В

f = 50 Гц

Програмне реле часу 2РВМ призначене для автоматичного управління двома незалежними електричними ланцюгами при комутації цих ланцюгів по тимчасовим програмам з повторюваним добовим циклом.

Добовий хід при температурі навколишнього повітря (20 ± 5) "С, хв, не більше ± 2

Температурний коефіцієнт добового ходу, с / оС, не більше: 2

Сумарний час роботи двигуна протягом доби, хв: 4

Споживана потужність двигуна, Вт, не більше: 0,4

Кількість незалежних програм: 2

Характеристика програми I

Число отворів на зовнішній окружності програмного диска: 96

Ціна поділки, хв: 15

Мінімальний інтервал часу між двома суміжними командами, хв: 30

Характеристика програми II

Число отворів на внутрішньому колу програмного диска: 72

Ціна поділки, хв: 20

Мінімальний інтервал часу між двома суміжними командами, хв: 40

Тривалість циклу програм, ч: 24

Похибка видачі команд без урахування добового ходу, хв, не більше: ± 5

Характеристика ланцюгів управління

Число контактних пар у кожній програмі: 1

Контактний тиск, Н, не менше: 0,5

Максимальний змінний струм частотою 50 Гц через одну контактну пару при напрузі 220 В ,: 15

Максимальний постійний струм при напрузі від 12 до 220 В, А: 1,5 Маса, кг, не більше: 1,5

Габаритні розміри, мм, не більше: 180x175x125

7. Експлуатація та техніка безпеки

У тваринництві нагріта вода потрібно для напування тварин, приготування кормів потрібної консистенції і гігієнічних цілей.

Одним з основних вимог, що пред'являються до водогрійним установкам, є дотримання правил гігієни при мінімальних витратах енергії на підігрів необхідної кількості води до необхідної температури. Цій вимозі найкращим чином відповідають електроводонагрівачі.

Перед тим як включити бойлер в роботу, необхідно наповнити його резервуар водою до витікання її через трубопровід гарячої води. Слід мати на увазі, що включення електроводонагрівача під напругу при відсутності води в резервуарі призводить до швидкого перегорання нагрівальних елементів (ТЕНів).

У трубопроводі холодної води обов'язково повинні бути: вентиль-клапан, який пропускає воду з водопровідної магістралі в резервуар електроводонагрівача, але не випускає її назад, а також трійник зі спускним краном, службовець для звільнення резервуара електроводонагрівача від води при його очищення і ремонті.

При монтажі електроводонагрівачів, а також при їх реконструкції не допускається складання трубопроводу холодної води без зворотного клапана. При відсутності зворотного клапана або при його несправності можливо витягування гарячої води з резервуара електроводонагрівача у водопровідну магістраль з небезпечними при цьому наслідками.

У електроводонагрівачі надійність роботи електронагрівальних елементів (ТЕНів) в значній мірі визначається характеристикою води, яка змінюється в широких межах. Освіта на ТЕНах накипу, що володіє низькою теплопровідністю, призводять до порушення теплового балансу Тена і перегорання його нагрівального елементу. Швидкість утворення накипу в першу чергу залежить від жорсткості води, яка має з'єднання кальцію і магнію. У трубчастих електронагрівачах товщина накипу не повинна перевищувати 2 мм. Періодичність очищення ТЕНів від накипу в залежності від жорсткості води і завантаження їх протягом доби визначають по номограмі. Своєчасне очищення ТЕНів від накипу запобігає передчасному виходу їх з ладу. Основні заходи захисту від ураження електричним струмом складаються в зануленні водонагрівачів та парогенераторів, підключенні їх до водопровідної мережі через ізолюючі вставки, вирівнюванні потенціалів в приміщеннях.

Елементні водонагрівачі повинні бути Запуль. Ізолюючі вставки в трубопроводах холодної та гарячої води потрібні у всіх випадках, за винятком тих, коли водонагрівачі забезпечені апаратами захисного відключення і якщо вони встановлені і постачають гарячою водою приміщення з штучним або природним вирівнюємо потенціалів. У приміщеннях без пристроїв вирівнювання потенціалів необхідно місцеве вирівнювання потенціалів у водонагрівача і в місцях розбору води.

Елементні водонагрівачі, що забезпечують гарячою водою душові, повинні мати ізолюючі вставки. Душові кабіни і місця роздягання слід обладнати пристроями вирівнювання потенціалів у вигляді металевої сітки з осередками розміром не більше 0,3 х 0,3 м2, закладеної в бетон на глибину 20 ..., 30 мм від поверхні підлоги і з'єднаної зварюванням з трубопроводами холодної та гарячої води, і каналізаційними.

Література

1. Файн В.Б., Курсова робота з електротехнології

2. Казимир А.П., Керпелева І.Є., Експлуатація електротермічних установок в сільськогосподарському виробництві. - М .: Россельхозиздат, 1984.

3. Методичні вказівки "Електропостачання сільськогосподарського населеного пункту", Челябінськ 2000

Авіація і космонавтика
Автоматизація та управління
Архітектура
Астрологія
Астрономія
Банківська справа
Безпека життєдіяльності
Біографії
Біологія
Біологія і хімія
Біржова справа
Ботаніка та сільське господарство
Валютні відносини
Ветеринарія
Військова кафедра
Географія
Геодезія
Геологія
Діловодство
Гроші та кредит
Природознавство
Журналістика
Зарубіжна література
Зоологія
Видавнича справа та поліграфія
Інвестиції
Інформатика
Історія
Історія техніки
Комунікації і зв'язок
Косметологія
Короткий зміст творів
Криміналістика
Кримінологія
Криптологія
Кулінарія
Культура і мистецтво
Культурологія
Логіка
Логістика
Маркетинг
Математика
Медицина, здоров'я
Медичні науки
Менеджмент
Металургія
Музика
Наука і техніка
Нарисна геометрія
Фільми онлайн
Педагогіка
Підприємництво
Промисловість, виробництво
Психологія
Психологія, педагогіка
Радіоелектроніка
Реклама
Релігія і міфологія
Риторика
Різне
Сексологія
Соціологія
Статистика
Страхування
Будівельні науки
Будівництво
Схемотехніка
Теорія організації
Теплотехніка
Технологія
Товарознавство
Транспорт
Туризм
Управління
Керуючі науки
Фізика
Фізкультура і спорт
Філософія
Фінансові науки
Фінанси
Фотографія
Хімія
Цифрові пристрої
Екологія
Економіка
Економіко-математичне моделювання
Економічна географія
Економічна теорія
Етика

8ref.com

© 8ref.com - українські реферати


енциклопедія  бефстроганов  рагу  оселедець  солянка