Особенности расчета электрической печи для тяговых электродвигателей. Определение размеров и необходимой мощности установки, подбор вентилятора и двигателя, выбор электрической аппаратуры. Расчет тепловых потерь печи, аэродинамических характеристик.
Аннотация к работе
Широкое распространение в современном ремонтном производстве получил электрический нагрев (сушка электрических машин, нагрев деталей и материалов под закалку и ковку, для горячей посадки и съемки деталей).Количество тепла, требуемого для нагревания заданного количества воздуха Qв, КДЖ, определяем по формуле (1.1) Мощность (предварительная) электрического нагревателя, Pn, КВТ, определяем по формуле (1.2) В зависимости от полученной мощности и количества ступеней регулирования температуры принимаем для установки два-три калорифера. Мощность одного калорифера Рк, КВТ, определяем по формуле (1.3) Мощность одной фазы каждого калорифера, Рф, КВТ определяем по формуле (1.4)Удельный тепловой поток через каждые из выше перечисленных элементов печи, приходящиеся на 1м2 этих элементов (стенки, пола и потолка) q0пот, Вт/м2, определяем по формуле (2.7) Коэффициент теплопроводности материала ? общий как для стенок, потолка и пола печи, зависит от средней температуры и материала кладки печи. Тогда при найденной тср = 93 ?С, и материале изоляции печи кирпич шамотный, коэффициент теплопроводности материала ?, Вт/(см?С), определяется по формуле (2.9) Коэффициент теплоотдачи температуры в печи и снаружи ?вн и ?нар, Вт/(м2?С), определяем по формулам (2.10) и (2.11) для потолка для пола для стенок Так как температура t2 оказалась ниже температуры наружной поверхности печи, то толщину стенки печи уменьшаем и снова определяем q0 и t2.3.1 Аэродинамический расчет печи при открытой циркуляции воздуха Потеря давления на каждом участке воздухопровода P, Па, определяем по формуле (3.1) Падение давления в калорифере определяем отдельно, в зависимости от скорости воздуха V в нем и плотности этого воздуха ?. Падение давления удобно определять в табличной форме. Расчет падение давления при открытой циркуляции воздуха представлен в таблице 3.1 - Падение давления воздуха в печи при открытой циркуляции воздуха.Мощность электродвигателя определяется Рэ, КВТ, определяем по формуле (4.1) Статическая мощность электродвигателя для передвижения тележки, Рст, КВТ, определяем по формуле (4.2) (4.2) где К1 - коэффициент, учитывающий трение реборды ходового колеса о рельс; при изменении отношения колеи рельсового пути к базе тележки для цилиндрического обода 2…2,3; принимаем К1 = 2,3; Сила тяжести перемещаемого груза G, Н, определяем по формуле (4.3) Сила тяжести тележки G1, Н, определяем по формуле (4.4)При составлении принципиальной электрической схемы печи необходимо учесть следующие требования и ограничения: а) электрическая схема должна обеспечивать возможность ступенчатого автоматического и ручного регулирования температуры в печи; в) электрические калориферы могут быть включены в сеть только после включения вентилятора, чтобы не пережечь нагревательные элементы в отсутствии потока воздуха в калорифере; г) перемещение тележки в печь и из печи должно быть возможным только в случае нахождения двери печи в крайнем верхнем положении (дверь полностью открыта); д) подъем и опускание двери печи возможны только при нахождении тележки в двух крайних положениях: в печи и полностью выведенной из печи; ж) электродвигатели вентилятора, тележки и двери должны быть снабжены защитой от токов короткого замыкания и перегрузки;В этом случае провод выбираем по экономическому сечению токоведущей жилы и нагревательному действию тока. По нагревательному действию тока соответствует кабель марки ПРТО с сечением токоведущей жилы 1мм2 и токовой нагрузки 12 А. Так как по нагревательному действию тока получается провод большего сечения, то окончательно принимаем провод, полученный по условию нагрева кабеля. Выбираем магнитный пускатель ПМЕ 122 с тепловым реле ТРН-8 с предельной мощностью двигателя 4 КВТ и номинальным током Іном = 10 А, с защищенным исполнением, с потребляемым током катушки 0,06 А и напряжением 380 В, числом замыкающих контактов 2 и размыкающих контактов 2. Так как условие выполняется, то выбираем плавкие предохранители ПК-45 с номинальным током плавкой вставки Ів = 3,83 А.