Пример решения задачи № 5 (Рис. П .4.1)

Дано:

сопротивление тела человека R_h =1.15 кОм;

сопротивление обуви R_об= 12 кОм;

сопротивление пола R_пола=9 кОм;

сопротивление изоляции фаз R_из=670 кОм;

сопротивление замыкания R_зам= 15 Ом;

ёмкость фаз относительно земли С= 0,12 мкФ.

Определить величину тока, протекающего через тело человека в нормальном и аварийном режиме работы.

РЕШЕНИЕ

1. Определяется проводимость исправной фазы относительно земли, зависимость (9.1) прил. 9:

, Cм

где R_из – сопротивление изоляции фазы, Ом;

Х_Сз - емкостное реактивное сопротивление изоляции фазы относительно земли, Ом, определяемое по зависимости (9.2) прил. 9

, Ом

где f – частота, равная 50 Гц;

c – емкость конденсатора, мкФ.

2. Определяется проводимость неисправной фазы относительно земли по зависимости (9.3):

где R_зам – сопротивление замыкания, Ом.

т.к. >> y_a, то фаза «В» практически оказывается на земле и человек будет находиться под линейным напряжением U_л.

3. Находится величина тока, проходящего через тело человека в аварийном режиме по зависимости (9.4) прил. 9:

где U_л – линейное напряжение, В;

R_h – сопротивление тела человека, Ом;

R₀ – сопротивление обуви, Ом;

R_п – сопротивление пола, Ом;

R_зам – сопротивление замыкания, Ом.

4. Величина тока, проходящего через тело человека в нормальном режиме:

При аварийном режиме работы сеть с изолированной нейтралью представляет опасность при прикосновении человека к исправной фазе, т.к. человек попадает под линейное напряжение (I_h=18 мА – неотпускающий ток).

Пример решения задачи №6 (Рис. 3)

Дано:

V_топки =22 м²; n=2; l=1,3м; d=0,25м; τ=10 сек; q_г=0,8м³/с.

Определить: избыточное давление взрыва ΔР по зависимости (10.1) прил. 10.

РЕШЕНИЕ

1. Определяется плотность газа CH₄ (метан):

кг /м³

где μ=16 кг/кмоль;

V₀=22.413 м³/кмоль;

t_р=t_мах=28⁰С

2. Находится стехиометрический коэффициент кислорода в реакции горения

где

% об.

3. Определяется объем газа, вышедшего из трубопровода до его отключения.

м²

4. Определяется объем газа, вышедшего из трубопровода после его отключения.

5. Находится общий объем газа:

м³

6. Рассчитывается масса газа

7. Определяется избыточное давление взрыва (считая V_св=V_топки):

кПа

При таком избыточном давлении взрыва здание будет полностью разрушено[20]. Причины образования взрывов и мероприятия по их предотвращению указаны в приложении 11.

Пример решения задачи № 7 (Рис. 4)

Дано:

размеры помещения А*В*Н 30*15*6;

количество котлов n=4;

характеристика котлов S_к=70 м²; t_к=45⁰С;

характеристика дымохода S_д=10 м²; t_д=40⁰С;

характеристика экономайзера S_э=20 м²; t_э=35⁰С;

коэффициент теплоотдачи α=12 Вт/м²·⁰С;

температура воздуха удаляемого из помещения t_у=28⁰С ;

температура воздуха подаваемого в помещение t_п=18⁰С;

коэффициенты местных сопротивлений ∑ξ=12; λ=0,025.

Определить:

1) расход приточного воздуха (L, м³/ч), который необходимо ввести в помещение для удаления избыточного тепла;

2) кратность воздухообмена в производственном помещении (К,ч^-1);

3) общую потерю давления в вентилляционном канале(ΔР, Па).

4) тип вентилятора, его КПД (η) и угловую скорость (ω, рад/с) из соображения, что КПД должен быть максимальным;

5) полезную мощность вентилятора (N_п,, кВт);

6) мощность на валу двигателя (N_в, кВт).

Выбрать тип двигателя, обеспечивающего рассчитанную мощность на валу.

РЕШЕНИЕ

1. Определяется количество поступающего воздуха по формуле(12.1) прил.12:

, м³/ч

где

м³/ч

2.Определяется свободный объем помещения:

V_св=0,8·A·B·H=0,8·30·15·6=2160 м²

3. Рассчитывается кратность воздухообмена:

Рис.П.14.1 Схема воздуховода: 1. воздуховод; 2. вентилятор.

4. Определяется общая потеря давления в воздуховоде вентсистемы:

, Па

где d - диаметр воздуховода:

м;

w - скорость воздуха в воздуховоде, принимаем w=15м/с.

Тогда, потеря давления в воздуховоде составит

Па

5. По ΔР и L выбирается вентилятор, используя рис. П.12.1-П.12.4

Исходными данными для выбора типа вентилятора являются рассчитанные:

L = 20880 м³/ч - расход приточного воздуха, который необходимо ввести в помещение для удаления избыточного тепла;

ΔР = 1764,6 Па - общая потеря давления приточного воздуха по длине воздуховода.

Для производительности L = 20880 м³/ч и потери давления ΔР = 1764,6 Па подходит вентилятор Ц4-76 № 16. (Рис П.12.4).

Необходимо:

• провести вертикальную линию L =const = 20880 м³/ч;

• отложить на шкале ординат ΔР = const = 1764,6 Па;

• найти точку пересечений линий L = const и ΔР = const;

• продолжая линию L = const до Р-L характеристики, обеспечивающей необходимые параметры работы вентилятора, в которой определяются  = 75 рад/с и η = 0,45 выбранного вентилятора.

Давление, создаваемое вентилятором при работе вентиляционной системы определяется в точке Р = 2050 Па – условие выполнено.

Выбирается вентилятор Ц 4-76 №16. Его характеристики: w=75 рад/с; η=0,45; Р=2050 Па.

5. Рассчитывается полезная мощность вентилятора:

кВт

6. Определяется мощность на валу:

кВт

7. По табл. П.12.1 выбираем электродвигатель А02-91-8.