Обчислення обсягу бака нагрівача.
У Відповідно до вихідних даних обсяг буде складатися з суми обсягів циліндра діаметром 1200мм і висотою 1750мм і сфери діаметром 1200мм:
= 3.49 (м3)
Обчислення маси води в нагрівачі.
Щільність гарячої води дорівнює Оі = 990 кг/м3
В
Обчислення потужності нагрівача.
В
де:
C = 4.2 кДж/кг В° С - теплоємність води;
tн = 15 В° С - початкова температура води;
K = 1.1 - коефіцієнт запасу;
О· = 0,75 - Коефіцієнт корисної дії нагрівача;
П„ = 6 годин - час нагрівання води в нагрівачі від початкової до кінцевої температур.
За умовам завдання нагрівач забезпечує нагрів води в нічний час з метою економії коштів (у нічний час електроенергія коштує дешевше) і вирівнювання добового графіка навантаження. Тому доцільно вибрати час нагріву близько 6-7 годин. У скороченні часу нагрівання немає необхідності, оскільки це спричинить за собою невиправдане збільшення потужності нагрівальних елементів і споживаного струму, а отже і збільшення вартості всього силового обладнання (кабелі, електричні комутаційні і захисні апарати).
Вибір напруги мережі та обчислення лінійного і фазного струмів нагрівача.
Потужність розраховується нагрівача становить приблизно 70кВт тому харчуватися він буде від трифазної мережі змінного струму напругою 380В. Використання мережі для харчування електроводонагрівача з напругою вище 380В не припустимо через підвищеної небезпеки ураження електричним струмом, тому що в ньому тепло виділяється безпосередньо у воду, яка сама є опором. Використання для харчування електроводонагрівача мережі з напругою менше 220В не представляється можливим через великих струмів.
Електроди нагрівача з'єднані за схемою зірка з нульовим проводом.
В
Обчислення фазного опору.
В
Обчислення площі і лінійних розмірів електродів.
Відстань О» між електродами приймемо рівним 2см.
Питомий опір господарсько-питної води ПЃ = 500 Ом * див
В
Приймаються електроди квадратної форми зі стороною
В
Для урахування зниження площі електрода при утворенні накипу приймаємо боку електрода рівними 24см.
3 Визначення розрахункової потужності і струму споживача
Коефіцієнт використання встановленої потужності для промислових електроводонагревательних установок дорівнює 0.6, а коефіцієнт потужності дорівнює 1, тоді розрахункова потужність установки буде чисто активної і сотаве:
В
Розрахунковий струм нагрівача:
В
4 Розробка схеми електропостачання
Розраховуваний нагрівач з надійності електропостачання відноситься до споживачів другої категорії. Силове харчування електроводонагревательной установки згідно вимогам до харчування електроспоживачів другої категорії необхідно здійснювати від двохтрансформаторної цехової підстанції.
У даному випадку були обрані два трансформатора типу ТМЗ-630, потужністю S = 630 кВА, напругою U = 10/0, 4 кВ. При повній завантаженні підстанції в нормальному режимі працюють два трансформатора з коефіцієнтом завантаження Кз = 0,7. При аварійному виході з ладу однієї секції підстанції (шин, вимикачів, трансформатор) друга приймає на себе всю навантаження і працює з коефіцієнтом завантаження Кз = 1,4, що припустимо на деякий час, за який необхідно зменшити навантаження на підстанцію. Якщо пропадає харчування з боку одного кабелю 10 кВ включається автоматичний вимикач резерву.
При неповному завантаженні підстанції одна секція відключається, а друга забезпечує роботу споживачів (З метою зменшення втрат підстанції), але при цьому коефіцієнт завантаження працюючого трансформатора не повинен перевищувати одиниці. При її відмову навантаження переключається на іншу секцію. У режимі, коли працює один трансформатор, а другий відключений, при збільшенні навантаження вище номіналу трансформатора підключається другий трансформатор і навантаження розподіляється між двома секціями підстанції.
Лінії, відходить від шин підстанції до РУ захищені автоматичними вимикачем (QF1 і QF2) з комбінованим розчеплювачем. Шини РУ з'єднуються через автоматичний вимикач резерву (QF3). Лінії, що відходить від РУ до РП довжиною 10м, також захищені автоматичними вимикачем з комбінованим розчеплювачем (QF4, QF5, QF8, QF9). Лини від РП до схеми управління нагрівачем (ЕВН) і забезпечена автоматичним вимикачем QF6.
5 Вибір провідників живильної мережі
Лінія від шин цехової підстанції до РУ.
В
В
За довгостроково припустимому струму вибираємо три кабелі з алюмінієвими жилами і полівінілхлоридної ізоляцією прокладених у повітрі марки АПВ 4х185 з довгостроково допустимим струмом 345 А.
Лінії від РП до РП і від РП до ЕВН.
Струм в лінії з урахуванням 5% від потужності нагрі...
