Находим мощность НЭ

4.  Находим мощность НЭ

С₀- удельная теплоемкость воды при

 =;

k- коэффициент, учитывающий рост удельной теплоемкости воды с ростом ее температуры, k- принимают равным 1,1÷1,15. γ=0,998 кг/л (г/см³) – плотность воды при температуре 19-23 градуса.

Если нагреватель выполнен в виде электродов. то находим фазное R_ф, и из выражения

Находим S электрода, а далее и ее размеры . Длину принимает 2-3 см, ρ_в=490÷500 Ом·см.

Пусть электроды для нашего ВЭНа соединены в треугольник .

Мощность Р=√3∙Uл∙Iл

Задаем расстояние между электродами ℓ=2 см.

ρ_в=500 Ом·см.

размеры электрода :

С некоторым приближением принимаем размеры фазных электродов 17 см.

 

3. Электрический расчет жарочного шкафа

Трубчатые НЭ используют V и W вида на U=220, 110В. Ряд мощностей одного ТЭН: 0,12; 0,25; 0,4 0,55; 0,63кВт.

Таблица 3.1.

№ вар.	Размер противня мм	δ, мм	tн, оС	τн, мин
10	450х650	3	290	17

1.  Терморегулятор ТК-32 (0÷330^оС).

2.  Плотность стали (чугуна) γ=7,9÷8,0 кг/дм³.

3.  t_нач=20^оС.

4.  В каждой секции установлено 2 ТЭНа.

Задача 3.

Рассчитать мощность ТЭН жарочного шкафа, если масса противня m=6,9 кг, t_max=290^оС, а время разогрева до t_раб. τ_р=17 мин.

1. = 4,5 ∙6,5 ∙ 0,03 ∙ 7,9=6,9 кг

2. Определяем Q_пол.

С_чугуна=0,5; K_запаса=1,1; η=0,6+0,85, принимаем η=0,7.

Q_пол=c·m (t_р- t₁)=0,5·6,9·(290-20)=931,5 кДж.

3. Определяем мощность ТЭНов.

4. выбираем 2 ТЭНа по 0,63 кВт.

Шкаф подключается к сети через автоматический выключатель. Коэффициент отсечки по однофазному I_к.з. принимаем 3.

4.  Электрический расчет тепловентилятора

Таблица 4.1.

№ вар.	Размер помещения, м	tокр, оС	t1, оС	τн, мин	β %
10	4х3х3,5	22	6	15	11

1.  Тип ЭД выбираем из справочника.

2.  НЭ – спиральные –2НЭ на агрегат.

3.  Коэффициенты и КПД смотри в примере 4.

Нормируемые параметры тепловентилятора:- Р_нэ – мощность НЭ, Вт.- П – производительность по воздуху, по воде, м³/мин.- Температура воздуха за НЭ – T₂, ^оС.

Связаны зависимостью: Р_нэ≈20П (t₂-20), Вт.

Задача 4.

Пусть необходимо обогреть помещение с размерами 4х3х3, до t_окр=22^оС, если первоначальная температура t₁=6^оС.

Определить параметры тепловентилятора, если t₂-t на выходе тепловентилятора ~90^оС, а время нагрева τ=15 мин= 0,25 часа.

Порядок расчета.

1.Температура отапливаемого помещения t_окр. =22^оС.

Температура первоначальная t_{1= 6} ^оС.

Тогда количество теплоты определяется по формуле:

где ρ – плотность воздуха при О^оС ~ 1,293 кг/м³.

V- объем помещения 4х3х3,5 м³ =42 м³

С_в- удельная теплоемкость воздуха ~ 1,004÷1,01

Определяем количество полезного тепла:

2. Рассмотрим сам процесс нагрева: Сначала помещение нагревается до t_окр. =22^оС. Затем тепловентилятор возмещает тепловые потери в помещении. Но в первом режиме тепловентилятор должен и нагревать помещение до t_окр и одновременно компенсировать тепловые потери Q_тп.

Общая теплота с учетом β=11% =0,11.

Q=Q_п·(1+0,11)=875,84∙1,11=972,18 кДж.

3. Найдя общую теплоту и задаваясь временем нагрева τ=15 мин, находим Р_нэ

k- коэффициент, учитывающий рост удельной теплоемкости воды с ростом ее температуры, k- принимают равным 1,1÷1,15. η – КПД электрического прибора, η=0,85-0,95. η_н-принимаем 0,95. Мощность НЭ max:

Принимаем НЭ 1х1,25.