Общие сведения

РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ

Перед выполнением контрольных заданий студент должен изучить соответствующую литературу, чтобы получить, полное представление по рассматриваемому вопросу. При выполнении задания студент может пользоваться методами, имеющимися в литературе, с приведением необходимых ссылок и обоснований. Выбор расчетных формул, коэффициентов, упрощений, нормативных данных и т.д. должен сопровождаться ссылками на литературные источники. Следует обратить внимание на четкое выполнение графического материала с обозначениями, регламентируемыми действующими государственными стандартами.

При выполнении контрольной работы необходимо соблюдать следующие правила:

1) в каждую работу необходимо внести свое индивидуальное задание;

2) выполненные задания надо сопровождать краткими объяснениями, необходимыми обоснованиями и подробными вычислениями;

3) при вычислении какой-либо величины нужно словами указать, какая величина вычисляется;

4) указывать единицу измерения как всех заданных величин, так и полученных;

5) в конце работы дать перечень использованной литературы, подписать и указать дату окончания задания.

РАСЧЁТ ЭЛЕКТРОДНОГО ВОДОНАГРЕВАТЕЛЯ

Исходные данные:

Емкость водонагревателя – 120 л.;

Время нагрева – 1 ч.;

Удельное сопротивление воды – 21 Ом×м.;

Начальная температура воды, t₁ = 5 ºС.;

Конечная температура воды, t₂ = 85 ºС.

Решение:

Для нагрева воды часто применяется электродный нагрев вследствие простоты конструкции, надежности и высокого коэффициента полезного действия (до 97%).

Рассчитать электродный проточный водонагреватель с электродами, выполненными в виде пластин, изогнутых под углом 120 и подключенных к трем фазам питающей сети. Такая система электродов, при изоляции бака от сети, аналогична включению нагрузки по схеме треугольника. Напряжение питающей сети 380/220 В.

1. На основании исходных данных определяется потребная средняя мощность водонагревателя, кВт:

(1)

где: С – удельная теплоемкость воды, кДж/кг׺С;

γ – плотность воды, кг/м³;

G – ёмкость водонагревателя, м³;

η – к.п.д. водонагревателя, принимается в пределах от 0,9

до 0,97;

ν – превышение температуры воды в конце нагрева над температурой в начале, ºС;

Т – продолжительность нагрева воды, с.

кВт

Удельное сопротивление воды в течение процесса нагрева изменяется обратно пропорционально температуре и рассчитывается по формуле:

(2)

где: t – заданная температура воды, С.

В зависимости от температуры воды, мощность водонагревателя изменяется обратно пропорционально сопротивлению воды.

2. Для определения пределов измерения мощности водонагревателя в процессе нагрева надо вычислить мощность нагревателя в начале и конце нагрева:

(3)

кВт

(4)

кВт

где: Р_н, Р_ср, Р_к – соответственно начальная, средняя и конечная мощность водонагревателя, кВт;

α_ср – температурный коэффициент проводимости воды:

(5)

(6)

где: – соответственно средняя и начальная температура

воды.

(7)

где: – конечная температура воды.

3. Правильность определения Р_н и Р_к следует проверить по равенству:

(8)

4. Расчет размеров электродов производим по максимальной мощности в конце нагрева.

Площадь электродов приходящихся на одну фазу будет равна:

(9)

, м²

где: – сила тока в фазе в конце нагрева, А;

– допустимая плотность тока на электродах.

(10)

где: ρ _к – удельное сопротивление в конце нагрева, Ом×м;

, кА/м²

5. Определим расстояние между электродами по фазному напряжению и фактической напряженности поля между электродами:

(11)

В/м

, (12)

м²

Тогда фактическая напряженность поля между электродами равна:

(13)

кВ/м

где: – фактическое напряжение, В;

Это меньше допустимой напряженности поля между электродами.

6. Построение графиков зависимости удельного сопротивления воды от температуры и мощности водонагревателя от темперы воды:

Рис. 1 - Зависимость удельного сопротивления воды от температуры

Рис. 2 - Зависимость мощности водонагревателя от темперы воды.

В конце контрольной работы приводится список использованной литературы.

ИНДИВИДУАЛЬНЫЕ ЗАДАНИЯ ДЛЯ КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ ПО ДИСЦИПЛИНЕ «ЭЛЕКТРОТЕХНОЛОГИЯ»

Номер варианта	Ёмкость водонагревателя (G)	Время нагрева (Т)	Удельное сопротивление (ρ20)	Температура воды
Начальная (tн)	Конечная (tк)
м^3	час	Ом×м	ºС	ºС
		1,2
		1,3
		1,5
		2,2
		2,3
		2,2
		2,5
		2,2
		2,3
		2,2
		2,5
		1,2
		1,3
		1,5
		2,2
		1,2
		1,3
		1,5
		2,2
		2,3
		2,2
		2,5
		2,5
		1,2
		1,3
		1,5
		2,2
		2,3
		2,2
		2,5
		1,2
		1,3
		1,5
		2,2
		2,3
		2,2
		2,5
		2,3
		2,2
		2,5
		1,2
		1,3
		1,5
		1,2
		1,3
		1,5
		1,2
		1,3
		1,5
		2,2
		2,3
		2,2
		2,5
		2,3
		2,2
		1,2
		1,3
		1,5
		2,2
		1,2
		1,3
		1,5
		2,2
		2,3
		2,2
		2,5
		1,2
		1,3
		1,5
		2,2

РАЗДЕЛ V

Дата добавления: 2017-02-01