- •Курсовая работа
- •2014 Содержание
- •Определение требуемых параметров эту………………………………………………………... 4
- •Список литературы…………………………………………………………………………………....18 Введение
- •1 Определение требуемых параметров эту
- •3 Разработка нестандартной эту
- •3.3 Проверочный расчет тэНа
- •3.4 Расчет толщины тепловой изоляции
- •5 Выбор силовых проводов.
- •6 Выбор аппаратуры управления и защиты.
- •Выбираем магнитный пускатель пмл-210004
- •Выбираем автоматический выключатель ва-13-29 трехполюсный
- •Выбираем автоматический выключатель ва-14-26-х4-20 однополюсный
- •4 Разработка принципиальной электрической схемы управления эту
1 Определение требуемых параметров эту
Основными параметрами элементного непроточного водонагревателя, которые необходимо знать для его выбора или проектирования, являются вместимость V, л, и расчетная мощность Рр, Вт.
1.1Согласно таблице принимаем удельные (на 1 голову) суточные нормы расхода нагретой воды на каждую операцию, осуществляемую в помещении.
Таблица 1 - Основные нормы расхода нагретой воды на животноводческих фермах.
|
Операция, для которой нужна нагретая вода |
Температура воды Тсi,оС |
Расход воды в кг., по часам |
Суточная норма, кг. | ||||
|
4-5 |
5-6 |
19-20 |
20-21 | ||||
|
Мойка доильныхапаратов |
90 |
300 |
- |
300 |
|
900 | |
|
Мойка молокопровода |
55…60 |
60 |
- |
60 |
|
180 | |
1.2Обычно электроводонагреватель выдает горячую воду с температурой Т2=90С, а воду с температурой Тс, нужной для выполнения той или иной операции, получают, смешивая в нужной пропорции горячую и холодную воду. Массу горячей воды, необходимой для i-ой операции находят по формуле

где Т1 – температура холодной воды, С
Mi – масса нагретой воды, расходуемой на эту операцию для всего поголовья
животных за сутки
Мытьё посуды для поения телят:

1.3 Масса горячей воды, необходимой для выполнения операций в помещении за сутки:
,
где
- количество операций.
.
1.4Полезный тепловой поток водонагревателя.
Для водонагревателя выбираем полностью аккумуляционный режим. Тогда М=Мг:3
Время нагрева первого периода tн можно принять 9 ч = 32400с

где с – удельная теплоемкость воды; с=4190 Дж/кгС;
М – масса воды, нагреваемой в водонагревателе, кг;
–время,с,за
которое водонагреватель должен
нагревать воду массой М.
1.5Расчетная мощность электроводонагревателя:

где Кз – коэффициент запаса, учитывающий необходимость увеличения мощности из– за старения нагревателей, возможности снижения питающего напряжения, увеличения тепловых потерь в процессе эксплуатации (Кз=1,1…1,2);
т – тепловой КПД водонагревателя т=0,92…0,97.
1.6Расчетная вместимость бака водонагревателя

Плотность воды принята равной 1 кг/л.
2Выбор стандартной ЭТУ
По рассчитанным значениям Рр и V выбирают один или несколько элементных водонагревателей типа САОС соответствующего типоразмера.
Выбираем водонагревателя САОС – 400.
Технические данные водонагревателя САОС –400.
Таблица 1
|
Мощность, кВт |
12 |
|
Вместимость резервуара, л |
400 |
|
Максимальная температура воды в конце нагрева, С |
90 |
|
Время нагрева воды на 80С, ч |
3,3 |
3 Разработка нестандартной эту
В
этом разделе разрабатывают элементный
аккумуляционный водонагреватель,
который обеспечил бы требуемые
конкретные значения расчетной мощности
и вместимости
,
определенные ранее.
3.1 Конструкцию нестандартного водонагревателя принимают такой же, как и в серийном водонагревателе САОС.
Высоту Н и диаметр D бака водонагревателя следует определить из соотношения Н=2,5D
(здесь V- вместимость водонагревателя, м3).
,
,
.
Количество групп ТЭНов принимается таким же, как и в серийном водонагревателе САОС.
В нашем случае водонагреватель САОС – 400 имеет одну группу ТЭНов, расположенных в нижней части бака.
Число ТЭНов в водонагревателе n принимается на основании следующих соображений:
а) мощность всех ТЭНов должна быть одинаковой;
б) мощность одного ТЭНа желательно принимать в пределах 1,6…3 кВт;
в) число ТЭНов в каждой группе должно быть кратным трем;
г) отношение мощности нижней группы к мощности верхней группы (если групп две) желательно принимать в пределах 1,5…2.
Мощность одного ТЭНа:
.
3.2 Конструктивный расчет ТЭНа
Целью
конструктивного расчета ТЭНа является
определение диаметра проволоки
,
потребной длины проволоки для
изготовления спирали ТЭНа
,
среднего диаметра витка спирали
,
расстояния между витками спирали
,
активного числа витков
,
полной длины трубки ТЭНа
.
Значение
удельной поверхностной мощности на
проволоке спирали
следует принять равным 38104
Вт/м2,
а значение удельной поверхностной
мощности на трубке ТЭНа
.
(по данным завода “Миассэлектроаппарат”).
а)
питающее напряжение
при схеме соединения ТЭНов в “треугольник”
равно 380 В.
б)
мощность ТЭНа -

3.2.1 Диаметр проволоки, м
,
,
где
- удельное электрическое сопротивление
материала проволоки при рабочей
температуре, Омм
(допустимо вместо
принять
удельное сопротивление материала
при
),
.
3.2.2 Электрическое сопротивление, Ом, спирали ТЭНа при рабочей температуре
.
3.2.3 Электрическое сопротивление, Ом, спирали ТЭНа при температуре 20С

где
– поправочный коэффициент, учитывающий
изменение электрического сопротивления
материала в зависимости от температуры
(
).
3.2.4 Электрическое сопротивление, Ом, спирали до опрессовки ТЭНа
,???
где
–
коэффициент, учитывающий изменение
сопротивления проволоки в результате
опрессовки (ориентировочно можно
принять равным 1,3), значение
подлежит уточнению после изготовления
пробного образца ТЭНа.
3.2.5 Длина проволоки в рабочей части ТЭНа, м.

.
3.2.6Предусматривается навивка проволочной спирали на стержень диаметром
.
3.2.7 Средний диаметр витка спирали

.
3.2.8 Длина одного витка спирали до опрессовки

.
где 1,07 – коэффициент, учитывающий увеличение на 7% среднего диаметра витка проволоки (ввиду ее пружинности) при навивке на стержень.
3.2.9 Активное число витков

.
3.2.10 Длина активной части трубки ТЭНа после опрессовки:
.
3.2.11 Длина активной части трубки оболочки ТЭНа до опрессовки:
,
где
– коэффициент удлинения трубки в
результате опрессовки методом обсадки.
3.2.12 Расстояние между витками спирали
.
3.2.13 Потребная длина проволоки для изготовления спирали ТЭНа с учетом необходимой навивки на концы контактных стержней из расчета 20 витков спирали на конец стержня
.
3.2.14 Полная длина трубки ТЭНа
,
где
– длина пассивного конца трубки. Можно
принять равным 0,05 м.
После конструктивного расчета проверяется возможность размещения нужного количества разработанных ТЭНов в корпусе водонагревателя (при этом учитывается, что ТЭНы имеют U – образную форму). Затем выполняется проверочный расчет.
