Расчетная контрольная работа №1
по дисциплине: «Бытовые электроприборы и машины»
ТЕМА: Электрический расчет бытовых электроприборов
КЛАСС ЭСЭ23 В
ФОРМА ОБУЧЕНИЯ: Заочная
КУРС: III
1. Электрический расчет аккумулирующего ВЭНа
Таблица1.1.
№ варианта
Размеры Акк., ВЭНа
τн, мин
tк, оС
СУ
10
250х450 50 100 Тр
Примечание: t1=15оС,
; γ=0,998 кг/л.
Электрический расчет ВЭН сводится к определению мощности электроэнергии потребляемой из сети, необходимой для нагрева определенного количества воды за определенное время τн до заданной температуры tзад , а также определению элементов НЭ, диаметр проволоки спирального НЭ и ее длины.
Задача 1
Определить Рнэ, диаметр и длину проволоки НЭ в ВЭН аккумулирующего типа, если его размеры диаметр250 х450 мм, τн= 50мин=0,833333часа, а tзад=100оС. γ=0,998 кг/л (г/см³)
Порядок расчета:
1.Определяем массу воды
m = ( 3,14 ∙ (25см)² / 4) ∙ 45см ∙ 0,998 г/куб.см = (3,14 ∙ 625/4) ∙ 44,91 = 490,625 ∙ 44,91 =22033,97 г=22,034кг
2. Определяем Qпол и Qобщ, принимая η=0,9
Полезная теплота определяется по формуле:
Qпол=С0m(tзад- tн), кДж
где С0- удельная теплоемкость воды при
=;
m- масса воды в кг;
tн – начальная температура воды, принимаем tн=150С.
Qпол =mCo (tзад –tн)=22,034кг·4,2· (100-15)= 92,543·85=7866,127 кДж.
Qобщ- потребляемая энергия с учетом тепловых потерь.
η – КПД электрического прибора, принимаем η=0,85-0,95.
3. Мощность НЭ определяется по формуле:
k- коэффициент, учитывающий рост удельной теплоемкости воды с ростом ее температуры, k- принимают равным 1,1÷1,15.
До Рнэ=5÷7 кВт нагреватели подключают к однофазной сети U=220 В, при больших мощностях используют 3-х фазную сеть 380 В 50 Гц.
Мощность, потребляемая нагревателями из сети:
4. Выбираем материал НЭ.
- удельное сопротивление проволоки НЭ, Ом·м.
ρо- удельное сопротивление при 20оС.
k1- коэффициент, учитывающий рост ρt с ростом температуры нагревателя. Принимают k1=(1.01÷1.10).
Сплав Х20Н80 с ρо=1,086·10-6 Ом·м k1=1,04
ρt= ρо· k1=1,086·1,04=1,13·10-6 Ом·м.
5. Допустимая защитная мощность излучения для НЭ в воде принимается
βдоп=(4÷6) ·104
Принимаем для нашего случая
βдоп=6 ·104.
6. Определяем диаметр и длину проволоки НЭ.
2. Электрический расчет проточного водоэлектронагревателя (ВЭН)
Таблица 2.1.
№
вар.
Число рожков
Q собст. нужд
л/мин
t2,
оС
tсм,
оС
Соед. эл.
Жен.
Муж.
1
2
3
4
5
6
7
10
8 20 16 90 40 Δ
1. Расход воды на одну помывку 30 литров.
2. Время помывки 15 минут.
3. НЭ- электроды из нержав. стали.
Как правило, потребители используют горячую воду для хозяйственных нужд с температурой 35÷40оС. Поэтому воду после проточного ВЭН необходимо разбавлять до приемлемой температуры. Объем горячей воды, нагреваемой до t2=90оС определяется либо по номограмме, либо по формуле:
Vсм =V1+V2 или
V1 =Vсм+V2
Решив относительно V2, – находим объем воды, прошедшей через проточный ВЭН, т.е. ............
