Курсовая работа №1

ОБЩИЕ МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ОФОРМЛЕНИЮ КУРСОВОЙ РАБОТЫ

Разработка электрического водонагревателя емкостного типа для прифермской молочной фермы с поголовьем крупного рогатого скота.

Введение. Обоснование применения электронагрева в заданном объекте [10, 27,30].

1. Выбор способа электронагрева и вида электронагревательной установки [9,27,30].

2. Расчет и выбор основных параметров электронагревательной установки.

2.1. Расчет потребной производительности.

На прифермских молочных имеют место следующие расходы горячей воды (табл.2.1), которые переводим в необходимое количество теплоты, т.к. для различных процессов требуется горячая вода с разными температурами (от 60 до 80°С):

, (2.1)

где: - удельная теплоемкость воды,

- норма расхода воды, ;

- температура горячей воды, используемой для технологических процессов, °С;

- температура холодной воды, 5....10 °С.

Данные вычислений сводим в таблицу 2.1.

В водонагревателях воду нагревают до наибольшей потребной температуры (в данном случае 80°С), а более холодную получают разбавлением.

2.1.1. Норма расхода горячей воды на голову:

_{= ,} (2.2)

2.1.2. Суточная потребность в горячей воде

,

где: - количество животных, гол.

2.2. Расчетная мощность водонагревателя

_, Квт, (2.3)

где: h - к.п.д. водонагревателя [10];

- время работы водонагревателя в сутки (выбираем 24ч.).

Таблица 2.1

Процесс	Норма расхода воды л/гол.сут.	Темпера-тура воды, °С	Количество теплоты, кДж/гол.сут.
Мытье фляг	1,66
Промывка молочной автоцистерны	0,55
Мытье молочных
Промывка молокопроводов	4,4
Промывка доильных аппаратов	5,34
Промывка пастеризатора	0,5
Промывка сепаратора	0,17
Итого:

Для нагрева воды на ферме выбираем нагреватель емкостного типа УАП, который будет работать совместно с аккумулятором тепла.

2.3. Установленная мощность водонагревателя

, кВт,

Где - коэффициент запаса.(1,1... 1,3.) [10].

2.4. Питающее напряжение и частота тока.

По рекомендациям [25,26] выбираем напряжение питания 380/220 В и частоту тока 50 Гц.

2.5.Регулирование мощности.

По технологическим условиям регулирование мощности не предусматривается. Однако необходимо поддерживать температуру горячей воды (80°С). Этого можно достичь путем автоматического управления работой водонагревателя без изменения мощности. Но лучше предусмотреть и регулирование мощности (путем переключения нагревателей), так как в этом случае система регулирования и поддержание температуры будет более гибкой.

2.6. Расчет электрических нагревателей.

2.6.1. Мощность одного ТЭНа:

_, кВт (2.4)

где: m - число фаз;

a - число ТЭНов в фазе, шт.

2.6.2. Удельное сопротивление спирали при рабочей температуре:

, Ом×м, (2.5)

где - удельное сопротивление нагревателя при температуре 20°С (принимается двойной или тройной нихром Х20 Н80-Н, Х15 Н 60) Ом×м [10];

- температурный коэффициент сопротивления, ° [10];

t_p- рабочая температура спирали, °С [10].

Расчет ведем методом совместного графического решения двух зависимостей, связывающих размеры нагревателя с электрическими и тепловыми параметрами [10]

Согласно рекомендациям [17,18] задаемся рядом возможных значений диаметра проволоки нагревателя:

2.6.3. Определяем термическое сопротивление от спирали к наружной поверхности ТЭНа для d_1.

Согласно [10,17,18], принимаем следующие данные по расчету нагревателя (рис.2.1):

l₁ - коэффициент теплопроводности наполнителя (периклаз), 1,5 вт/м.°С;

l₂ - коэффициент теплопроводности трубки, 40 Вт/м ° С;

D= (8...10) d- диаметр витка спирали, м;

D₁= (2.5...3) D- внутренний диаметр трубки;

D₂= D₁+2a- внешний диаметр трубки, м

(a- толщина стенки трубки, (1,0...1,5) 10 м);

h = (2...4) d- шаг спирали, м.

Дата добавления: 2017-02-01