- •Передмова
- •Практичне заняття №1
- •Практичне заняття №2
- •Практичне заняття №3
- •Практичне заняття №4
- •Практичне заняття №5
- •Практичне заняття №6
- •Практичне заняття №7
- •Практичне заняття №8
- •Практичне заняття №9
- •Практичне заняття №10
- •Практичне заняття №11
- •Практичне заняття №12
- •Практичне заняття №13
- •Практичне заняття №14
- •Практичне заняття №15
Практичне заняття №11
Тема: Розрахунок і вибір електрокалорифера для обігрівання приміщення.
Навчальна мета:
Знати: Методику визначення потужності та параметрів електрокалориферної установки.
Уміти: Виконувати розрахунок параметрів електрокалорифера з нагрівальними елементами із ніхромового дроту.
Основні питання заняття
-
Вибір електрокалорифера для обігрівання молочної ферми.
-
Розрахунок спіральних нагрівальних елементів із ніхромового дроту опалювального електрокалорифера.
Література:
-
Кудревцев И. Ф и др. Электрооборудование и автоматизация сельскохозяйственных агрегатов и установок. – М.: Агропромиздат, 1988. – 480 с.
-
Гайдук В. Н., Шмигель В. Н. Практикум по электротехнологии. – М.: Агропромиздат, 1989. – 175 с.
-
Вибір електрокалорифера для обігрівання молочної ферми.
Задача 1. Молочна ферма на 400 голів з родильним відділенням на 30 телят має опалювально-вентиляційну систему на водяних калориферах, які живляться від паливної котельні. Розрахункова температура зовнішнього повітря -25°С, по багаторічним спостереженням можливе пониження зовнішньої температури до -30°С. Вибрати електрокалориферну установку в якості резервного джерела живлення, покриваючого пік теплового навантаження у випадку пониження зовнішньої температури до -30°С для попередження втрат новонароджених телят.
Розв’язання:
-
Вважаючи, що основні втрати теплоти відбуваються з вентиляційним повітрям, визначимо подачу повітря.
Приймемо, що необхідний повітрообмін на одну голову для корів – 70 , для телят – 20 .
Тоді .
-
Визначимо загальну необхідну потужність опалення при зовнішній температурі повітря -30°С.
Температура повітря в корівниках при прив’язному утриманні підтримується на рівні 10°С.
;
де kз – коефіцієнт запасу, що враховує необхідність збільшення потужності нагрівачів через можливе зниження напруги живлення, збільшення втрат в процесі експлуатації (приймається 1,1…1,3);
ρ – густина повітря 1,2 ;
mt – маса матеріалу, що нагрівається, кг;
θ1, θ2 – початкова і кінцева температура нагрівання, °С;
с – питома теплоємність матеріалу, ;
Vt – необхідний повітрообмін – подача повітря, ;
η – ККД установки, η = 0,9.
кВт.
Потужність електрокалориферної установки РЕКУ повинна забезпечити підігрівання внутрішнього повітря на 5°С (при пониженні зовнішньої температури від -25°С до -30°С, тобто це буде від загальної необхідної потужності:
кВт;
де 40° = [+10° – (-30°)] = 40оС – загальний перепад температури внутрішнього і зовнішнього повітря.
За таблицею 11.1 вибираємо установку СФОЦ-60/0,5-И2, встановленою потужністю 60 кВт.
Таблиця 11.1
Технічні характеристики електрокалориферних установок
Тип установок |
Встановлена потужність, кВт |
Подача повітря, |
Маса, кг |
|
агрегату |
нагрівачів |
|||
СФОЦ-25/0,5-И1 |
23,3 |
22,5 |
2500 |
200 |
СФОЦ-40/0,5-И1 |
47,2 |
45 |
3500 |
190 |
СФОЦ-60/0,5-И2 |
67,5 |
60 |
4500 |
190 |
СФОЦ-100/0,5-И1 |
97,5 |
90 |
5000 |
380 |
СФОО-16/-0,4-И1 |
15,8 |
15 |
7000 |
58 |
-
Розрахунок спіральних нагрівальних елементів із ніхромового дроту електрокалорифера.
Задача 2. Визначити потужність і розрахувати спіральні нагрівні елементи із ніхромового дроту опалювального електрокалорифера при витратах приточного повітря , температурі повітря на вході θ1 = -10°С, і на вході калорифера θ1 = 40°С. Калорифер має три секції нагрівальних елементів. Кожна секція має чотири паралельні спіралі. Напруга живлення 380 В.
Розв’язання:
-
Визначимо необхідну потужність електрокалорифера:
кВт.
-
Визначимо потужність одної спіралі при умові, що спіралі секції з’єднані «зіркою» по чотири спіралі в кожній фазі:
;
де P – потужність електрокалорифера, кВт;
n – кількість секцій калорифера n = 3;
k – кількість паралельних спіралей одної секцій, k = 4.
Тоді: кВт.
-
Визначимо силу струму в спіралі:
А.
-
Визначимо електричний опір спіралі:
Ом.
-
Визначимо діаметр перерізу ніхромового дроту, враховуючи що густина струму для ніхрому (приймемо ):
;
Тоді: м.
Приймаємо: d = 1,5·10-3 м.
-
Визначимо довжину дроту одної спіралі:
.
Тоді: ,
де ρн – питомий опір ніхрому, ρн = 1,1·10-6 Ом·м.
м.
Визначмо геометричні розміри спіралі.
Крок спіралі: h = 3·d = 3·1,5·10-3 = 4,5·10-3 м.
Діаметри спіралі: D = 10·d = 10·1,5·10-3 = 1,5·10-2 м.
Число витків:
Довжина спіралі: L = h·w = 4,5·10-3 · 570 = 2,5 м.
Контрольні питання
-
Які системи опалення застосовують для опалення технологічних приміщень?
-
Які електроопалювальні установки застосовують в системах загального обігрівання?
-
Які електроопалювальні установки застосовують в системах місцевого обігрівання?
-
Яку будову має електрокалориферна установка типу СФОЦ?
-
Яку роботу має електрокалориферна установка акумуляційного типу?
-
Яку будову має тепла підлога?
-
Яку будову має установка комбінованого місцевого обігрівання?