7 вариант Эл.об. Определение количества, выбор типа и схемы включения нагревателей
 Скачать 90.85 Kb.
|
|
2.1.Система вентиляции вагона Мощность электродвигателя вентилятора (кВт) определяется исходя из условия его длительной работы с максимальной производительностью: Pв.в = (Kвв *Qвв* Hвв)/(0,102* ŋвв), где Квв = 1,25 - коэффициент запаса; Q вв = 1,8 м3/с- подача вентилятора; Нвв = 53*10-3 м.вод.ст - напор вентилятора; Ŋвв = 0,6 - КПД вентилятора. Рв.в =  .2.2 Отопление вагонов При электрическом отоплении отдельно рассчитывается мощность электрокалорифера и электропечей, поскольку они выполняют различные функции и образуют самостоятельные узлы системы отопления. Мощность электрокалорифера (кВт) определяется выражением: Pэк = Vпз*nп*Св*(tвз-tнз)*(10)^(-3), (2.2) Норма подачи наружного воздуха на одного пассажира в зимний период: Vпэ = 20*10-3 м3/с Расчетное количество пассажиров в вагоне: nп = 68 чел. Св = 1220 Дж/м3; Температура воздуха внутри вагона в зимний период tвз = 21 ̊ С Температура наружного воздуха в зимний период tнз = -40 ̊С Pэк = 20*(10-3)*68*1220*(21-(-40)*10-3 = 101,2 кВт Мощность электропечей вагона: Pэп = Kи*Kв*Fв*(tвз-tнз)*(10-3) = 1,1*1,3*270,5*(21-(-40))*10-3=23,6 кВт где Kи = 1,1 - коэффициент инфильтрации, зависящий от частоты и продолжительности открывания дверей в зимнее время года; Fв = 270,5 м2- площадь поверхности кузова вагона, через которую происходит рассеивание тепла в окружающую среду; Kв = 1,3 Вт/м2 К - средний коэффициент теплопередачи вагона с учетом нарушения плотности конструкции, усадки и увеличения влажности теплоизоляционного материала. Определение мощности электронагревателей При водяном отоплении с комбинированным котлом все теплопотери должны компенсироваться электронагревателями котла отопления, поэтому мощность электронагревателей (кВт) определяется: Pэн = Pэк+Pэп = 101,2 + 23,6 = 124,8 кВт. Для улучшения циркуляции горячей воды в водяном калорифере и трубах отопления в пассажирских вагонах применяют центробежные насосы отопления с электроприводом. Pд цн =  , кВтгде kцн = 1,15- коэффициент запаса; Qцн = 4,45 м3/с - производительность циркуляционного насоса ; Нцн = 16*10-3 м. вод. ст. - суммарный напор; ŋцн = 0,5 - КПД циркуляционного насоса. Pд цн =  .Система охлаждения воздуха в вагоне Коэффициент инфильтрации, принимаемый для летнего периода Ки = 1,15; Температура наружного воздуха в летний период tнл = 38 ̊ С ; Температура воздуха внутри вагона в летний период tвл = 25 ̊ С; Расчетное число пассажиров вагона nп = 68 чел.; Норма подачи наружного воздуха на одного пассажира vп.л = 9,7*10-3 м3/с; Тепло, выделяемое одним пассажиром qп = 121 Дж/с; Приток тепла за счет потерь в электрооборудовании Q6 = 2500 Вт; Теплоемкость воздуха св = 1220 Дж/м3*град; Приток тепла через поверхность кузова вагона: Р1=Ки*Fв*kв*(tнл-tвл)*10-3 = 1,15*270,5*1,3*(38-25)*10-3= 5,26 кВт. Приток тепла от солнечной радиации: Р2 = Fp * Кв* (tM-  10-3,где Fp=0,3*FB = 0,3*270,5=81,15 м2- расчетная поверхность вагона, подвергающаяся солнечному облучению; tM=50˚C - расчетная температура поверхности вагона, подвергающейся солнечному облучению; Z=11 ч. - продолжительность солнечного облучения вагона в течении суток; кв=1,34 Дж/м2*с*град. Р2 = 81,15*1,34*(50-25)*11/24*10-3=1,2 кВт. Тепло, приносимое наружным воздухом при вентиляции вагона, Рз = vпл* nп * св * (tнл-tвл ) * 10-3=9,7*10-3*68*1220*(38-25)*10-3=10,46 кВт. Тепло, выделяемое пассажирами вагона, Р4 = nп *qп*10-3 = 121*68*10-3= 8,23 кВт . Тепло, вырабатываемое электрооборудованием, размещенным в вагоне: Р5=2,5 кВт. Общая мощность: Роб = Р1+Р2+Р3+Р4+Р5 = 27,65 кВт. Мощность двигателя компрессора: Рдк = 0,4*Ро=0,4*27,65= 11,06 кВт. Мощность двигателя вентилятора конденсатора: Рвк=  2.4 Выбор двигателя по каталогу По величине рассчитанной мощности Рдк выбирают тип двигателя по каталогу так, чтобы мощность выбранного двигателя не отличалась от расчетной величины более, чем на ±5%. Тип двигателя: 2ПН200М, P=15 кВт, n=1465 об/мин, η= 89%. 2.5. Освещение вагонов 2.5.1 Определение мощности осветительной нагрузки методом коэффициента использования светового потока Световой поток лампы (лм) определяют выражением: Fл = E*k*S*z/η*N*n, Где Е =150 лк - наименьшая допустимая освещенность, к=1,3 - коэффициент запаса, учитывающий старение лампы и запыленность светильников S=50,2 м2-площадь салона, Z=l,4 салон - коэффициент неравномерности освещения η- коэффициент использования светового потока (0,37-со светлыми стенами и потолками) N=1- количество светильников n=1 -количество ламп в светильнике Fл салон = 150*1,4*3,73*1,4/(0,37*1*1) = 3976 лм По данным таблицы 2.7. выбираем следующие типы ламп. Для салона: ЛТБ40 со следующими параметрами: Рном=40Вт, Uhom=220B, Fл купе=2480 лм, Lc=1200 мм. N = E*k*S*z/(n*Fл*η) N салона = 150*1,3*3,73*1,1/(1*2480*0,32) = 1,8 Полная длина всех светильников, м ∑Lc= N*(Lc+A), Где Lc- длина светильника Д=0,15 м-расстояние между светильниками по условиям монтажа ∑Lc салона=1*(1,2+0,15)=14,85м 2.5.2 Определение мощности осветительной нагрузки методом удельной мощности Мощность ламп определяется по формуле P=ω*S, Где Р-необходимая мощность ламп, Вт w=10 Вт/м- удельная мощность из таблицы 2.8. Рсалона=10*3,73=50,2Вт Рассчитать мощность ламп накаливания для освещения салона межобластного вагона: Р = ω*S = 10*25 = 250 Вт N = Р/Рном N салона = 37,3/40 = 0,9 Принимаем 1 ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСЧЕТНЫХ НАГРУЗОК Знание величины токов необходимо для определения мощности источника электроэнергии вагона, для выбора и проверки по нагреву электросетей, коммутационных и защитных аппаратов. При определении расчетной мощности, расчетного тока необходимо иметь в виду, что не все электропотребители вагона работают одновременно. Например, система отопления включается в отопительный период эксплуатации, система охлаждения воздуха в летний период эксплуатации, нагреватели наливных труб - зимой и т.д. Поэтому прежде, чем приступить к определению расчетного тока, необходимо определить расчетный период эксплуатации (зима, лето) электрооборудования вагона, когда суммарная мощность одновременно работающих электропотребителей максимальна. Кроме того, необходимо иметь в виду, что на определение расчетного периода эксплуатации электрооборудования вагона оказывает влияние тип системы электроснабжения. В пассажирских вагонах с индивидуальным или централизованным электроснабжением все потребители электроэнергии вагона получают питание от одного источника - вагонного генератора или подвагонной магистрали. При смешенном электроснабжении устройства электроотопления получают питание от высоковольтной подвагонной магистрата, а остальные потребители от вагонного генератора. Таблица 3.1. Определение расчетного периода эксплуатации электрооборудования вагона
В графу «Номинальная мощность» записываются мощность двигателей, выбранных по каталогу, а также мощность потребителей. Расчетным периодом эксплуатации является тот, для которого ∑КпРн будет наибольшей, где Рн - номинальная (установленная) мощность потребителя. Для определения расчетной мощности группы потребителей, работающих в расчетный период эксплуатации, необходимо рассчитать эффективное (приведенное) число электроприемников n эф n эф = [∑Pн]2/(∑Pн)2 = 920,5/154,87 = 6 При nэф  4Полная расчетная мощность: Рр=kм∑(k и Рн) Рр лето=1,37*21,439=29,37 кВт Рр зима= 1,23*17,2 = 21,16 кВт где км - коэффициент максимума нагрузки; ки - коэффициент использования установленной мощности потребителей. Расчетная реактивная мощность Qp(KBAp) определяется через номинальные активные мощности отдельных потребителей Рн и их номинальные tanφн. Номинальные tanφн находят через номинальные коэффициенты мощности cosφ н этих потребителей. В системах электроснабжения постоянного тока имеет место только расчетная мощность Рр. Реактивная мощность отсутствует Qp=0. Коэффициент максимума находят по таблице в зависимости от группового коэффициента использования кигр и эффективного числа электроприемников nэф. км по таб.3.2 км лето=1,37 км зима=1,23 Групповой коэффициент использования определяется по формуле kигр = ∑(kиРн)/∑Рн kигр лето= 17,2/27,18 = 0,64 kигр зима = 21,439/27,18 = 0,79 Расчетный коэффициент мощности группы потребителей электроэнергии cos φрр = Рр/Sр = 1 Расчетный ток (А): для систем электроснабжения на постоянном токе: | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||