- •Основні вимоги до джерел світла, що застосовуються для сценічного та студійного освітлення.
- •Порівняння різних джерел світла, що застосовуються для сценічного та студійного освітлення.
- •Теоретична частина
- •1.1 Фізичні основи роботи лампи.
- •Миттєве перезапалювання гарячої лампи здійснюється шляхом подачі на неї високовольтного імпульсу з напругою 65 кВ.
- •1.2 Будова лампи.
- •1.3 Галузь застосування, параметри, переваги та недоліки лампи.
- •2. Розрахунково-конструкторська частина
- •Вибір можливої конструкції лампи.
- •2.2 Аналіз і поповнення вихідних даних, необхідних для розрахунків.
- •Чим менше значення λ, тим стабільніший розряд.
- •2.3 Розрахунок основних розмірів і параметрів лампи.
- •Після підстановки значень Рл, kл та Uл отримаємо:
- •Тоді питомий тепловий потік теплопровідності qТ:
- •2.4 Вибір конструкційних матеріалів та наповнення лампи.
- •2.5 Структурна схема будови лампи.
- •3. Технологічна частина
- •3.1 Технологічна схема процесу виготовлення лампи.
- •Технологія виготовлення лампи.
- •Технологія заготівельних операцій при виготовленні колби лампи.
- •3.3 Технологія відкачування та наповнення лампи.
- •4. Охорона праці
- •Виявлення небезпечних та шкідливих факторів виробництва лампи.
- •Розробка організаційних та технічних заходів з охорони праці у виробництві лампи.
- •Техніка безпеки при виготовленні лампи.
- •4.4 Розробка протипожежних заходів при виготовленні лампи.
- •5. Питання стандартизації та якості продукції
- •5. 1 Вимоги стандарту до основних параметрів лампи та методів її випробування.
- •6. Економічна частина
- •Обґрунтування виробничої потужності лінії складання. Виробнича потужність.
- •Розрахунок виробничих площ.
- •Склад необхідного обладнання дільниць.
- •Визначення потреби в світловій та силовій електроенергії.
- •Розрахунок собівартості та ціни одиниці виробу.
- •Визначення рентабельності продукції.
- •7. Заключна частина
- •Висновки, пропозиції і рекомендації з експлуатації.
- •Перелік літератури.
Після підстановки значень Рл, kл та Uл отримаємо:
І = 4000/(0,87·200) = 22,99 А.
Приймемо значення сили струму І = 23 А.
Сумарний потік випромінювання ФΣ для компактних МГЛ визначається за формулою:
ФΣ ≈ 0,80(Рл – 140) (2.4)
Після підстановки значення Рл отримуємо:
ФΣ ≈ 0,80(4000 – 140) ≈ 3088 Вт.
Зовнішній діаметр колби визначимо з рівняння теплового балансу, отриманого на основі закону збереження енергії. Кількість теплоти, що отримує колба при нагріванні розрядом, має дорівнювати кількості теплоти, яку колба віддає оточуючому середовищу, охолоджуючись при цьому. З балансу енергії для колби сферичної форми маємо:
ак·Рл = q2·π·d22, (2.5)
де Рл – потужність лампи, ак – коефіцієнт, що показує, яка частина Рл йде на нагрівання колби, q2 – питомий тепловий потік охолодження колби; d2 – зовнішній діаметр сферичної колби, см.
Коефіцієнт ак визначається за формулою:
ак ≈ 0,05 + 116 / Рл ≈ 0,05 + 116 /4000 ≈ 0,08
Коефіцієнт ак для ламп ДРВК 4000 дорівнює 0,095.
Тоді: ак·Рл = 0,095·4000 = 380 Вт.
Питомий тепловий потік охолодження колби q 2 складається з двох частин:
q2 = qТ + qВ, (2.6)
де qТ – питомий тепловий потік теплопровідності; qВ – питомий тепловий потік випромінювання.
Питомий тепловий потік теплопровідності qТ визначається за формулою:
qТ = А· d2– 0,25 · (t2 – t0)1,25, (2.7)
де А – коефіцієнт, що сильно залежить від роду оточуючого колбу газу та його тиску і слабо від його температури, для повітря за середньої температури tсер = (t2 + t0)/2 = (900 + 100)/2 = 500 ºС коефіцієнт А = 3·10–4; t2 – ефективна температура зовнішньої поверхні колби; t0 – температура оточуючого середовища.
Для ртутних ламп високого тиску для вибору t2 можна скористатися нерівністю:
t1min – Δtmin + δt2 min ≤ t2еф ≤ t1max – Δtmax – δt2 max, (2.8)
де t1min і t2min – мінімальна температура внутрішньої та зовнішньої поверхонь колби (рис. 4), t1max – максимальна температура, знак Δ відноситься до перепаду температури у стінках колби, знак δ відноситься до нерівномірності нагріву по поверхні колби, що пов’язана з конвекцією та різним тепловиділенням.
За графіком залежності тиску насичених парів ртуті від температури знаходимо мінімально допустиму для отримання тиску, що дорівнює 0,85·105 Па, температуру внутрішньої поверхні колби t (р).
Даному тиску відповідає температура t (р) = 550 ºC.
Фактична температура колби за усіх умов експлуатації має перевищувати цю температуру. Приймемо t1min = t (р) + 100 = 550 + 100 = 650 ºC.
Температура t1max визначається за терміном роботи лампи. Для терміну роботи лампи 200 год. температура t1max = 1050 ºС. Перепад температури в стінках колби приймемо рівним Δtеф = 50 ºС.
Для розрахунків приймемо:
550 + 50 ≤ t2еф ≤ 1050 – 50 або 600 ≤ t2еф ≤ 1000
Тоді робоча температура має лежати в межах:
600 ºC ≤ t2≤ 1000 ºC.
Для розрахунків приймемо середнє значення t2 = 900 ºC або Т2 = 1173 К.
Температуру оточуючого середовища вважатимемо t0 = 100 ºС або за шкалою Кельвіна Т0 = 373 К.