Курсовая работа по светотехнике. Проектирование микроклимата сельскохозяйственного объекта

• Название: Проектирование микроклимата сельскохозяйственного объекта
• Анкор: Курсовая работа по светотехнике
• Дата: 27.11.2022
• Размер: 5.64 Mb.
• Имя файла: Kursovayasvetotehnika.docx
• Тип: Курсовая; #814940
• страница: 9 из 10

6.Водяные электронагреватели.

Известно, что – на содержание животных требуется много подогретой воды, ее можно получить из открытой системы теплоснабжения. Если используется обогрев батареи, для ее обогрева обычно используется КУ и естественно, в этом случае, выбирают ЭН, которые обычно выпускаются как промышленные изделия и выбираются из учета потребности к воде. Простейшие, элементарные водонагреватели, то есть, для нагрева используются водные ТЭНы, которые могут быть:

1) проточные

2) непроточные (баки).

По конструкции:

а) переносные

б) напольные

в) настенные. По числу фаз:

а) однофазные 220В

б) 3-х фазные 380В. По виду ТЭН.

Преимущество элементарных ЭНУ:1) электроэнергия берется из сети 2) нагрев не зависит от сопротивления воды и ее температуры, но при жесткой воде ЭНУ покрывается накипью и выходит из строя 3) ЭНУ может быть использована для нагрева питьевой воды. Недостатки: 1) должны включить защиту, для включения без воды, также электродная система дороже по сравнению с ЭНУ. Основные виды ТЭНов, стальные нагреватели широко используются в С/Х производстве с большой температурой и низкой стоимостью, наиболее часто используют при большой длине. Недостатки: не стабильность, меняются параметры, а более дорогие ТЭНы используются из меди и сплава.

Основные типы элементарных водонагревателей используется ЭВП, САОС-нагрев аккумуляционного типа, закрытая система водоснабжения, нельзя отделять горячую воду. ЭВП-универсальный электрический подогреватель.

Таблица 6.1-акуммуляционная ВНУ.



Таблица 6.2-Проточные ВНУ.



Вывод: Таким образом для решения конкретной задачи получения теплой воды в коровнике, можно выбрать 2 системы подогрева:1) Аккумуляционная-рассчитываем среднею температуру ЭКУ и выбираем базовый водонагреватель.2) Проточная система-выбираем ряд проточных водонагревателей для каждой задачи.

6.1Расчет и выбор водонагревателя.

Задача: рассчитать и выбрать режим подогрева воды в коровнике для технологических нужд.

N_жив=130 голов, в среднем на голову планируют 40 литров, при этом ρ=1кг/л, начальная температура воды =+10˚С, смешанная t=50˚C, вода в водонагревателе t=90˚C, С=4,19 кДж/кг˚с, t_{нагрева}= t_паузы. t_паузы-между операциями 3-5 часов КПД=0,95, коэффициент запаса 1:1.

Определить: вместимость аккумулятора, выбираем тип ЭНУ и его рабочую схему.

Решение:

1. 
   Определить суточный расход воды:
   

2)

3)Обычно нагревателем работают при 90˚-95˚:

.

Где, , -масса для названной теплоемкости .

4) Рассчитываем мощность:



5) Выбираем установку типа САОС-1600,2 штуки вместимость резервуара 1600л, t=90˚C, время нагрева 5,3часа. Уточняем мощность нагрева:



Р_{суммарный}=26,45*2=52,9кВТ

Вывод: С учетом 40 литров воды на голову необходимо 5200 кг воды температурой 50 градусов. За сутки происходит 2 технологических операции(по 2600 литров на операцию). Определили массу горячей воды(90 градусов) и получили 1300 кг. Рассчитали мощность(26,4кВт на 1 САОС), по этим данным мы выбрали 2 установки САОС 1600, которая удовлетворяет нашим потребностям и греет 5,3часа

Тэн х6 выбираем с учетом удельной поверхности. ТЭН со стальной оболочкой p=7*10⁴Вт. «U» образные ,а также соединенными по схеме звездой. Таким образом выбранная установка удовлетворяет нашим требованиям.



Рисунок 6.1-Общий вид установки САОС.

На рисунке 6.1 показана конструкция бака, блок V образных ТЭНов, (их количество зависит от схемы), показаны основные размеры, датчики температур, насос для перекачки с изолирующими вставками, чтобы избежать пробоя питания на воду, также в установке имеется клапан,(срабатывает при давлении 0,4 МПа).

ТЭНы выбираем с учетом удельной поверхности. ТЭНы с стальной оболочкой ρ=7*10⁴ Вт*м², при нагреве молока: ρ=3*10⁴ Вт*м², таким образом молоко требует более высокой мощности или большего времени нагрева. Условия эксплуатации-обычно выбирают ТЭНЫ по паспортным условиям, если нет соответствующих ТЭН, то их пересчитывают на другие. Обязательно ТЭНы должны быть герметичными, водонагреватели работают в виде конструктивного нагрева, средняя наработка 5000часов. Например

Расчет ЭН на базе ТЭНов:

Задача: имеем проточный водонагреватель типа САОС-1600, у которого вышел из строя ТЭН. Нам нужно выбрать и заменить ТЭН.

Решение:

1) Находим: , число ТЭН 6, , соединение звезда.

2) Выбираем Ϭ_{удельную}, учитываем, что работаем в потоке воды: Ϭ_уд=1*10⁵ Вт/м².

3) Рассчитываем .

4) Выбираем V-образный ТЭН, , , ТЭН-125, развернутая длина 1,25м, что соответствует размеру старого ТЭНа, диаметр трубки d=13*10^-3м, находим площадь активной поверхности ТЭНа: .



Рисунок 6.2- V-образный ТЭН

Основные виды ТЭН: стальные нагреватели широко используются в С/Х производстве с большой номенклатурой и низкой себестоимостью, наиболее часто используют при большой длине, по мимо нагревателей используют для обогрева почвы в парниках теплицы. Недостатки: не стабильность, изменяется рабочий ток, меняется теплоотдача, меняются параметры, а более дорогие используются из меди и сплавов.

ТЭНы размещаем в блоках для ТЭН, в САОС-1600 блоки размещены последовательно [8]..



Рисунок 6.3-Размещение в блоке ТЭН в установке САОС-1600.



Рисунок 6.4- Подключение САОС-1600. 2 секции по 3 ТЭН.



Рисунок 6.5-Схема управления САОС-1600.

На рисунке 6.4 имеется 2 блока ТЭНов, по 3 ТЭН в блоке, отсюда следует 10 ТЭН по 3 кВт на ТЭНу. В схеме изображена силовая часть установки с учетом количества ТЭНов по мощности. Берем базовую схему: 2 блока ТЭН, в одном блоке 3 и в другом 3 ТЭН. Выбираем экономический вариант управления две секции датчиков температуры. Возможны два режима работы установки 100% нагрева, и нагрев на 50%. Второй вариант используются две схемы управления, но возможен один режим нагрева 100% включенного на схеме, возможно подключить оба датчика в одной установки или датчики в разных установках. Датчик ТС имеет два режима работы: 1) Ручной 2) Автоматический. В ручном режиме включаются приборы ЕК1, ЕК2 через SB2 срабатывает KL1, который блокирует кнопку и включается KL2, сначала срабатывает секция КМ1,а затем в блок контактов включается КМ2-это режим для управления одним нагревателем, если управляется 2 нагревателя, то убираем блокировку КМ2 и включается второй вариант KL1, в результате оба прибора работают независимо друг от друга.