Расчет электрокалориферной установке в помещении свинарника для опоросов на 52 места

Число витков (n) равно [3]:

                                             (3.11) 

Внутренний  диаметр трубки ТЭНа (d_в, мм) равен [3]:

                                                 (3.12) 

Длина активной части трубки ТЭНа (L_a, м) после опрессовки равняется длине спирали (L_сп, м) равна [3]:

                                                         (3.13) 

а до опрессовки (L_oa, м) равна [3]:

                                                                         (3.14)

где γ₁ – коэффициент, учитывающий изменение длины трубки при опрессовке, из литературы [3] γ₁ = 1,15. 

Полная  длина ТЭНа L, м равна [3]:

                                                               (3.15)

где L_n – длина пассивной части трубки ТЭНа, по литературе [3] принимаем L_n=0,05 м. 

Потребное количество проволоки для одного ТЭНа с учётом необходимой навивки на концы контактных стержней из расчета 15 – 20 витков на стержень [3]:

                                (3.16) 

     Удельная  мощность W, Вт/см² поверхности активной части трубки ТЭНа определим по формуле [3]:

                                                   (3.17) 

     Удельная  мощность по литературе [3] для трубки, выполненной из стали Ст.10, при использовании в качестве наполнителя кварцевого песка или периклаза должна составлять 3 – 5 Вт/см² при работе ТЭНов в калориферах. Как видно это условие соблюдается, следовательно делаем вывод о том, что расчёты выполнены верно и ТЭН с данной конфигурацией применим в калориферах.

4. Расчет  силовой сети, выбор  аппаратуры управления и защиты

     Расчет  силовой сети электрокалориферной установки и линии её подключения, а также выбор аппаратуры управления и защиты производится по расчётным токам.

     Для линии электрокалорифера величина расчётного тока (I_к, А) определяется по формуле [3]:

                                                        (4.1)

где  – мощность калорифера, кВт;

U_H = 380 В – номинальное напряжение на зажимах калорифера. 

Для линии  электродвигателя величина расчетного тока (I_д, А) определяется по формуле [3]:

                                                  (4.2)

где  – мощность электродвигателя, кВт;

U_H = 380 В – номинальное напряжение на зажимах электродвигателя;

сosφ – коэффициент мощности электродвигателя, из пункта 3.1. сosφ = 0.81;

К_зд – коэффициент загрузки электродвигателя.

     Коэффициент загрузки электродвигателя учитывает  несоответствие между значением  расчетной мощности и установленной (номинальной) мощностью электродвигателя, характер нагрузки рабочей машины, учитываемый коэффициентом загрузки рабочей машины К_зм. Для вентиляторов по литературе [3] принимаем К_зм = 1.

С учётом этого коэффициент загрузки электродвигателя определяем по формуле [3]:

                                                           (4.3)

где Р_расч – необходимая мощность на валу электродвигателя для привода вентилятора, из пункта 3.1. Р_расч = Р_дв = 738,3 Вт;

Р_ном–номинальная мощность выбранного электродвигателя из пункта 3.1 Р_ном=1100Вт. 

Подставив в формулу (4.2) значение К_зд, расчетный ток для линии электродвигателя будет равен: 

Расчетный ток магистрали, питающей электрокалориферную  установку, определяется суммой расчетных  токов калорифера и двигателя  [3]: 

Сечение проводов и кабелей линий электрокалорифера  и вентилятора, а также линии  подключения определим по условиям нагревания [1, с.29]:

                                                       (4.4)

где I_доп – длительно допустимый ток нагрева для данного способа прокладки, числа жил и сечения провода, А;

I_расч – расчетный ток для участка сети, который принимаем равным в зависимости от участка сети I_к, I_д, I_м.

     По  литературе [1, табл. П.1.19] определяем сечение жил кабеля АВВГ для каждого участка. Выбор этого типа кабеля обусловлен тем, что  помещение свинарника особо сырое с химически активной средой, а этот тип кабеля допускается к прокладке в таких помещениях. Кабель принимаем четырехжильный.

     Сечение жилы кабеля:

• на магистральном участке: S = 2,5 мм² , ;
• на участке калорифера: S = 2,5мм² , ;
• на участке электродвигателя : S = 2,5 мм² , ;

     Как видно условие (4.4) соблюдается для всех участков сети. 

Для защиты сети от перегрузок используем автоматический выключатель Е203/80r с номинальным током 80А.