t0-температура нагрева наружного воздуха,(-34 до -3°С);
tn- температура наружного воздуха, (-32°С).
Количество тепла выделяемое котлами в помещение определяется по формуле:
Qк=nkF(tст-tв) (2.2.)
Qк=40,6990(40-12)=6955BT ≈ 7 кВт.
где tст-температура стенки котла, (-40°С);
n-количество котлов, 4шт;
k- коэффициент теплопередачи от поверхности котла в воздух-0,69 Вт/м2гр.;
F- площадь поверхности котла, 90 м2;
tв-температура воздуха в помещении, 12°С.
Из расчета видно, что основной показатель - тепло необходимое для подогрева воздуха идущего в помещение, определяется по формуле:
Qот=Q - Qк (2.3.)
Qот=174.6 - 7=167,6 кВт.
На все здание котельного цеха требуется подавать тепло равное:
Q=Vg0(tв - tп)a (2.4.)
Q=(31,513,57)0,7(12+34)0,9=86,3Bт
где V-объем здания м3;
g0 - удельная относительная характеристика здания, табличные данные 0.7;
а- поправочный коэффициент, табличные данные - 09;
Избыточное тепло в здании котельной составляет:
Qизб=167,6 – 86,3 = 81,3 кВт.
Это избыточное тепло требуется, так как к каждой горелке котла необходимо подавать воздух со скоростью 1,1 м3/с и температурой 12°С, а это дополнительные затраты.
Требуемое количество воздуха в помещении котельной, можно поддерживать путем нагнетания в помещениях чистого вентилируемого воздуха с необходимыми температурно-влажностными параметрами. Схема приточной вентиляционной системы показана на рис.2.4.
Схема механической приточной вентиляции.
1-воздухоприемное устройство; 2-фильтр; 3-оборудование для тепловлажностной обработки приточного воздуха (калорифер, кондиционер);
4-вентилятор; 5-шумоглушитель; 6-воздухоотвод;
Рис 2.4
Находим диаметры воздуховодов
Dприточ=((4δ)/(υπ)) (2.5)
Dприточ=((41,08)/(3,1410))=0,37 м
Dвытяжки=Dприточ⅔ (2.6)
Dвытяжки =0,372/3=0,25 м
где υ - скорость движения воздуха 10-20 м/с.
Для выбора вентилятора необходимо провести расчет сопротивлений по схемам, показанным на рис 2.4.
Потери на трении местных сопротивлений приточной системы.
RL= (λυ2ρL)/ (2d) (2.7)
RL= (0,021021,35)/ (0,372) =17,56 Па
Z=ξ (υ2ρ)/2 (2.8)
Z= (14,71021,3)/2=955,5 Па
H=RL+Z (2.9)
Н=17,56+955.5=973 Па
где λ - коэффициент шероховатости труб;
d - диаметр трубопровода;
ρ - плотность воздуха при 12,5°С.
Разделим участки движения воздуха прописными буквами (получилось 6-участков). И результаты расчета снесем в таблицу 2.2.
Таблица 2.2 Результаты расчета приточной вентиляции
|
№ участка |
Расход воздуха V,м3/c |
Длина участка L,м |
Скорость воздуха υ,м/с |
Диаметр воздуховода D,м |
Удельные потери давлен. RL,м |
Коэф места сопр.ξ |
Потери давления в местн. сопр. Z,Пa |
Н сопротивл. Па |
|
А |
1,08 |
5 |
10 |
0,37 |
17,56 |
3,5 |
955,5 |
973 |
|
Б |
1,08 |
5 |
10 |
0,37 |
3,5 |
|||
|
В |
1,08 |
5 |
10 |
0,37 |
2,2 |
|||
|
Г |
1,08 |
5 |
10 |
0,37 |
0,5 |
|||
|
Д |
1,08 |
5 |
10 |
0,37 |
1.5 |
|||
|
Е |
1,08 |
5 |
10 |
0,37 |
3,5 |
Выбор вентиляторов производим по номограммам из литературы;
- с расходом воздуха на один вентилятор 15600/4==3 900 м3/ч.
- с потерями 973 Па.
Из номограммы выбираем вентилятор Е5.105-2 с двигателем Nу=2,2 кВт, n=1435 об/мин., υ=39 м/с.
Выбираем двигатель 4A90L4У3 из справочной литературы. Nу=2,2 кВт, n=1500 об/мин.
Таким образом, в результате расчетов получили: активное вентилирование в котельном цехе осуществляется четырьмя вентиляторами.
Расчет и выбор отопительных установок
Температура выходящего из калорифера воздуха, определяется по формуле :
tпв=(Qизб/ С'рVв103)+tн (2.10)
где С'р - теплоемкость воздуха -1.3 кДж/м3.гр;
Qизб - мощность отопительных приборов 20,3 кВт;
Vв - объем воздуха проходящего через вентилятор 3900 м3/ч.
tпв=(20300/1,33900)-34=-30°С.
Получается отрицательной, для этого необходимо определить количество воздуха, проходящего через калорифер, при известной отопительных приборов и принимаемой температуре воздуха, выходящего из калорифера.
Количество воздуха, пропускаемого через калорифер:
Vк=Qоп/Ср(tк-tн), м3/с, (2.11)
где tк - температура воздуха после калорифера,
Vк=20,3/1,3(10+34)=0,356 м3/с.
Живое сечение калорифера для прохода воздуха:
Fк= Vкρ/Vρ, м2, (2.12)
Где ρ - плотность воздуха - 1,3 кг/м3;
Vρ - для оребренных калориферов принимается - 3... 5 кг/м2 c;
Fк=0,3561,3/3=0,154м2.
По живому сечению подбирается калорифер [10] марки: КП46-СК-01АУЗ у которого:
- площадь поверхности теплообмена со стороны воздуха f=17,42 м2;
- длина теплопередающей трубки L=0,53 м.
2.4 Расчет электроприводов
Расчет подъемного механизма тельфера в повторно-кратковременном режиме
Нагрузочная диаграмма
Расчет произведем для подъемного механизма тельфера. Нагрузочная диаграмма показывает зависимости момента сопротивления, мощности сопротивлений и угловой скорости рабочей машины от времени и отражает характер и режим работы электропривода.
Для определения режима работы механизма подъема необходимо установить продолжительность действия соответствующих усилий и мощностей.
В данном случае полный цикл перемещения груза состоит из следующих операций: подъем груза, после чего происходит его перемещение в заданную точку; опускание груза; подъем лебедки; возвращение кран - балки в исходное положение и опускание захватывающего устройства в режиме сверх синхронного торможения.
Для данного цикла нагрузочная диаграмма будет выглядеть следующим образом (см. рис. 2.5.).
Полная нагрузочная диаграмма механизма подъема.
tl - время опускания лебедки в режиме сверх синхронного торможения;
t2 - время в течение которого происходит захват груза;
t3 - время натягивания лебедки;
t4 - время подъема груза;
t5 - время передвижения груза в заданную точку;
t6 - время опускания груза;
t7 - время возвращения балки в исходное положение;
Рис.2.5
Для данного расчета берем упрощенную нагрузочную диаграмму.
Время подъема и опускания груза с постоянной нагрузкой:
tp=H\υг (2.13)
где Н - высота подъема груза, м;
υг - скорость подъема груза, м/с.
tp =8/0,17=47 с
Определяем время паузы:
tп=tц-tp, (2.14)
где tц- время продолжительности цикла 258 секунд;
tп =258-(247)=164 с.
По расчетным данным строим нагрузочную диаграмму подъемного механизма (рис. 2.6.)
Определяем продолжительность включения:
E=tp/ tц
Е=94/258=0,36 с.
Вывод: Из нагрузочной диаграммы следует, что привод механизма подъема, работает в повторно - кратковременном режиме. Механизм подъема и передвижения снабжены конечными выключателями. Подъемные механизмы должны быть снабжены автоматическими тормозами закрытого типа, действующими при отключении питания.
Выбор двигателя
Двигатель выбирается из условий:
1. Климатическое исполнение и категория размещения;
2. По способу защиты от окружающей среды;
3. По частоте вращения;
4. По роду тока и напряжения;
5. Для какого режима;
6. По мощности Рдв≥Рпотр ;
7. По конструктивному исполнению и способу монтажа.
Исходя из вышеперечисленных условий выбираем асинхронный электродвигатель с коротко - замкнутым ротором. Двигатель выбирается для повторно - кратковременного режима. Рдв ≥ Рпотр
Зададимся Рпотр= 1,58 кВт.
Выбираем двигатель: АИРС 90L6.
Р=1,7кВт; n0=1000 об/мин.; η=71%; Sн=10; cosφ=0.72; m=19 кг; Iп/Iн=6,0; M0/Мн=2,0; Ммах/Мн=2,2; Мmin/Мн=1,6;
1,7кВт > 1,58кВт условие выполняется.
Данный выбранный двигатель необходимо проверить по нагреву. По условиям трогания и по перегрузке проверять двигатель не целесообразно, т.к. момент трогания незначительный по сравнению с моментом при номинальной частоте вращения. Чтобы проверить выбранный двигатель по нагреву необходимо определить время пуска при подъеме и опускании груза. Для этого строим пусковую диаграмму графоаналитическим способом.
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16
