Управление запасами на предприятии Стройсервис (стр. 16 из 20)
h – высота помещения (3м)
tуд=20+1*(3-2)=21оС
G=2381,4 м3/ч
Определение поперечных размеров воздуховода
Исходными данными для определения поперечных размеров воздуховода являются расходы воздуха (G) и допустимые скорости его движения на участке сети (V).
Необходимая площадь воздуховода f (м2), определяется по формуле:
V=3 м/с
f=G/3600*V=0,22м2
Для дальнейших расчетов (при определении сопротивления сети, подборе вентилятора площадь воздуховода принимается равной ближайшей большей стандартной величине, т.е. f=0,246 м2. В промышленных зданиях рекомендуется использовать круглые металлические воздуховоды. Тогда расчет сечения воздуховода заключается в определении диаметра трубы.
По справочнику находим, что для площади f=0,246 м2 условный диаметр воздуховода d=560 мм.
Определение сопротивления сети
Определим потери давления в вентиляционной сети. При расчете сети необходимо учесть потери давления в вентиляционном оборудовании. Естественным давлением в системах механической вентиляции пренебрегают. Для обеспечения запаса вентилятор должен создавать в воздуховоде давление, превышающее не менее чем на 10% расчетное давление.
Для расчета сопротивления участка сети используется формула:
P=R*L+Ei*V2*Y/2
где R – удельные потери давления на трение на участках сети
L – длина участка воздуховода (8 м)
Еi – сумма коэффициентов местных потерь на участке воздуховода
V – скорость воздуха на участке воздуховода, (2,8 м/с)
Y – плотность воздуха (принимаем 1,2 кг/м3).
Значения R, определяются по справочнику (R – по значению диаметра воздуховода на участке d=560 мм и V=3 м/с). Еi – в зависимости от типа местного сопротивления.
Результаты расчета воздуховода и сопротивления сети приведены в таблице для сети, приведенной на рисунке 4.1 ниже.
Рис. 4.1.
Таблица 4.1.
Расчет воздуховодов сети.
| № уч. | G м3/ч | L м | V м/с | d мм | М Па | R Па/м | R*L Па | Еi | W Па | Р Па |
| 1 | 2381 | 5 | 2,8 | 560 | 4,7 | 0,018 | 0,09 | 2,1 | 9,87 | 9,961 |
| 2 | 2381 | 3 | 2,8 | 560 | 4,7 | 0,018 | 0,054 | 2,4 | 11,28 | 11,334 |
| 3 | 4320 | 3 | 4,5 | 630 | 12,2 | 0,033 | 0,099 | 0,9 | 10,98 | 11,079 |
| 4 | 2381 | 3 | 2,8 | 560 | 4,7 | 0,018 | 0,054 | 2,4 | 11,28 | 11,334 |
| 5 | 6480 | 2 | 6,7 | 630 | 26,9 | 0,077 | 0,154 | 0,9 | 24,21 | 24,264 |
| 6 | 2381 | 3 | 2,8 | 560 | 4,7 | 0,018 | 0,054 | 2,4 | 11,28 | 11,334 |
| 7 | 8640 | 3 | 8,9 | 630 | 47,5 | 0,077 | 0,531 | 0,6 | 28,50 | 29,031 |
Где М=V2 *Y/2, W=M*Ei
Pmax=P1+P3+P5+P7=74,334 Па
Таким образом, потери давления в вентиляционной сети составляют Р=74,334 Па.
ПОДБОР ВЕНТИЛЯТОРА
Требуемое давление, создаваемое вентилятором с учетом запаса на непредвиденное сопротивление в сети в размере 10% составит:
Pтр=1,1*P=81,7674 Па
В вентиляционной установке для данного помещения необходимо применить вентилятор низкого давления, т.к. Ртр меньше 1 кПа.
Выбираем осевой вентилятор (для сопротивлений сети до 200 Па) по аэродинамическим характеристикам т.е. зависимостям между полным давлением Ртр (Па), создаваемым вентилятором и производительностью Vтр (м/ч).
С учетом возможных дополнительных потерь или подсоса воздуха в воздуховоде необходимая производительность вентилятора увеличивается на 10%:
Vтр=1,1*G=2620 м/ч
По справочнику выбираем осевой вентилятор типа 06-300 N4 с КПД nв=0,65 первого исполнения. КПД ременной передачи вентилятора nрп=1,0.
Степень воздействия электротока на организм человека зависит от его величины о протяженности воздействия. В случае если устройства питаются от напряжения 380/220 В или 220/127 В в электроустановках с заземленной нейтралью применяется защитное зануление. На рисунке 4.2 представлена принципиальная схема зануления.
Ro - сопротивление заземления нейтрали
Rh - расчетное сопротивление человека;
1 - магистраль зануления;
2 - повторное заземление магистрали;
3 - аппарат отключения;
4 - электроустановка (паяльник);
5 - трансформатор.
Рис. 4.2 Схема зануления
Зануление применяется в четырехпроводных сетях напряжением до 1 кВ с заземленной нейтралью. Зануление осуществляет защиту путем автоматического отключения поврежденного участка электроустановки от сети и снижение напряжения на корпусах зануленного электрооборудования до безопасного на время срабатывания защиты. Из всего выше сказанного делаем вывод, что основное назначение зануления - обеспечить срабатывание максимальной токовой защиты при замыкании на корпус. Для этого ток короткого замыкания должен значительно превышать установку защиты или номинальный ток плавких вставок.
Расчет сводится к проверке условия обеспечения отключающей способности зануления: Jкз>3Jнпл.вст>1,25Jнавт
Исходные данные: мощность питающего трансформатора 160 кВ*А; схема соединения обметок трансформатора – «звезда»; электродвигатель серии 4А; U = 380 В; тип – 4А160М2, N = 18,5 кВт.
Расчет Jкз производится по формуле: Jкз= Uф/(Zт/3+Zп)
где Uф – фазное напряжение, В; Zт – сопротивление трансформатора, Ом; Zп – сопротивление петли «фаза-нуль», которое определяется по зависимостиZп = √(Rф + Rн)2 + (Xф + Xо + Xи)2
Где Rн; Rф – активное сопротивление нулевого и фазного проводников, Ом; Xф; Xо – внутренние индуктивные сопротивления фазного и нулевого проводников соответственно, Ом; Хи – внешнее индуктивное сопротивление петли «фаза-нуль», Ом.
Значение Zт зависит от мощности трансформатора, напряжения, схемы соединения его обмоток и конструктивного исполнения трансформатора. При расчетах зануления Zт берется из таблицы.
Расчетные полные сопротивления
масляных трансформаторов | Мощность трансформатора кВ*А | Номинальное напряжение обмоток высшего напряжения, кВ | при соединении обмоток “звездой”, Ом | при соединении обмоток “треугольником”, Ом |
| 40 | 6…10 | 1,949 | 0,562 |
| 63 | 6…10 | 1,237 | 0,360 |
| 100 | 6…10 | 0,799 | 0,226 |
| 160 | 6…10 | 0,487 | 0,141 |
| 250 | 6…10 | 0,312 | 0,090 |
| 400 | 6…10 | 0,195 | 0,056 |
| 630 | 6…10 | 0,129 | 0,042 |
| 1000 | 6…10 | 0,081 | 0,027 |
| 1600 | 6…10 | 0,034 | 0,017 |
В данном случае Zт = 0,487 Ом.
1. Зная мощность Р электродвигателя рассчитываем номинальный ток электродвигателя Jнэл.дв.
Р = √3 * Uн* Jнэл.дв cos α /1000 [кВт] 
Jнэл.дв = 1000*Р/√3 * Uн cos α [А]где Р – номинальная мощность двигателя, кВт; Uн – номинальное напряжение, В; cos α = 0,92 – коэффициент мощности, показывающий, какая часть тока используется на получение активной мощности и какая на намагничивание;
Jнэл.дв = 1000*18,5/√3 *380*0,92 = 30,6А2. Для расчета активных сопротивлений Rн и Rф необходимо предварительно выбрать сечение, длину и материал нулевого и фазного проводников. Сопротивление проводников из цветных металлов определяется по формуле:
R = ρ*ℓ / S [Ом]
где ρ – удельное сопротивление проводника (для меди ρ = 0,018; для алюминия ρ = 0,028 Ом*мм2/м); ℓ - длина проводника, м; S – сечение, мм2. Сечение фазных проводников определяется по величине номинального тока электродвигателя плюс токовая нагрузка от других электродвигателей и осветительных приборов: в данном случае принимаем равной 70А. Тогда суммарная нагрузка составит 101А.
Задаемся алюминиевым проводником сечением 25 мм2 и длиной ℓ = 150м для фазного и нулевого проводов. Сечение нулевого проводника и его материал выбирается из условия, чтобы его проводимость была бы равна проводимости фазного проводника, т.е. сечения нулевого и фазных проводников должны быть равны.
Активное сопротивление фазного и нулевого проводников из алюминия при ℓ = 150м, S = 25мм2 составят:
Rф = 0,028*150/25 = 0,17 Ом; Rн = 0,028*150/25 = 0,17 Ом.
3. Для медных и алюминиевых проводников внутреннее индуктивное сопротивление фазного и нулевого проводников Xф и Xо невелико и составляет 0,0156 Ом/км, т.е. Xф = 0,0156*0,15 = 0,0023 Ом; Xо = 0,0156*0,15 = 0,0023 Ом. Величину внешнего индуктивного сопротивления петли «фаза-нуль» в практических расчетах принимают равной 0,6 Ом/км.