Автор работы: Пользователь скрыл имя, 18 Февраля 2012 в 20:45, курсовая работа
Цель курсового проекта – закрепление, расширение теоретических знаний
и творческих инженерных навыков в области расчета, эксплуатации плит электрических.
Задачи курсового проекта - провести аналитический обзор, тепловой расчет, рассмотреть устройство и принцип действия, конструкцию, а так же выполнить все необходимые чертежи поверяемого оборудования.
Определяем
коэффициент объемного
Критерий Прандтля для нестационарного и стационарного режимов определяем по таблице 4 [1] и приведен в таблице 2.1.
Таблица 2.1 – Значения критерия Прандтля
| №п/п | Нестационарный режим | Стационарный режим |
| 1 | ||
| 2 | ||
| 3 | ||
| 4 | ||
| 5 | ||
| 6 |
Для определения критерия Грасгофа необходимо определить геометрические размеры котла. Конструктивные размеры котла приведены на рисунке 2.1, а его исходные данные представлены в таблице 2.2.
Таблица 2.2 – Исходные данные
| Мощность, кВт | 10 |
| Напряжение, В | 380 |
| Число конфорок | 4 |
| Мощность одной конфорки, кВт | 2,5 |
| Толщина стенки кожуха, мм | 2 |
| Масса, кг | 160 |
| Габаритные размеры, мм | 400x700x875 |
Рис
2.1- Принципиальная схема плиты электрической
ES-47/P.
Определяем критерий Грасгофа для нестационарного
и стационарного режимов работы аппарата
Для определения значений С и n необходимо определить произведение критерий Грасгофа и Прандтля для нестационарного и стационарного режимов.
Таблица 2.3 – Значения произведения критериев Грасгофа и Прандтля
| № п/п | Нестационарный режим | Стационарный режим |
| 1 | ||
| 2 | ||
| 3 | ||
| 4 | ||
| 5 | ||
| 6 |
Коэффициент
теплоотдачи конвекцией определяется
по критериальному уравнению для нестационарного
и стационарного режимов
Результаты
расчетов коэффициентов теплоотдачи
для нестационарного и
Таблица 2.4 – Расчеты коэффициентов теплоотдачи конвекцией
| № поверхности | Определяющий
размер, м |
Температура поверхности, оС | Расчетная
температура воздуха, оС |
Критерий
Грасгофа |
Произведение
критериев |
Показатель
степени |
Коэффициент пропорциональности | Коэффициент теплоотдачи конвекцией, Вт/м2*К |
| Нестационарный режим | ||||||||
| 1 | 0.180 | 30 | 20 | 6.75*10-6 | 1,18 | 1/8 | 0,032 | |
| 2 | 0.200 | 30 | 20 | 9.26*10-6 | 1,18 | 1/8 | 0,03 | |
| 3 | 0.220 | 55 | 20 | 2.861*10-5 | 1,18 | 1/8 | 0,035 | |
| 4 | 0.020 | 30 | 20 | 9.26*10-9 | 1,18 | 1/8 | 0,127 | |
| 5 | 0.330 | 30 | 20 | 4.16*10-5 | 1,18 | 1/8 | 0,022 | |
| 6 | 0.100 | 30 | 20 | 1.157*10-6 | 1,18 | 1/8 | 0,047 | |
| Стационарный режим | ||||||||
| 1 | 0.180 | 60 | 20 | 1.777*10-5 | 1,18 | 1/8 | 0.04 | |
| 2 | 0.200 | 60 | 20 | 2.437*10-5 | 1,18 | 1/8 | 0,037 | |
| 3 | 0.220 | 90 | 20 | 3.86*10-5 | 1,18 | 1/8 | 0,039 | |
| 4 | 0.020 | 60 | 20 | 2.437*10-8 | 1,18 | 1/8 | 0,157 | |
| 5 | 0.330 | 60 | 20 | 1.095*10-4 | 1,18 | 1/8 | 0,027 | |
| 6 | 0.100 | 60 | 20 | 3.047*10-6 | 1,18 | 1/8 | 0,058 | |
Определяем
коэффициент теплоотдачи
| |
|
| |
|
| |
|
| |
|
| |
|
| |
|
Коэффициент теплоотдачи от поверхности ограждения к окружающему воздуху для нестационарного и стационарного режимов представлен в Приложении 2.
Определяем
потери тепла в окружающую среду
при нестационарном и стационарном
режимах
Потери тепла на разогрев конструкции аппарата ,кДж, определяются по формуле
где – сумма потерь тепла;
n – число элементов конструкции аппарата;
сi – удельная теплоемкость, ;
Мi – масса отдельного элемента конструкции, кг;
– средняя конечная температура, оС;
– начальная температура, оС.
Масса
отдельного элемента конструкции
кг, рассчитывается по формуле
где
– объем материала элемента конструкции,
м3, определяется по формуле
где
– толщина стенки аппарата.
Результаты расчета теплового баланса аппарата сведем в таблицу 2.6.
Таблица 2.6 – Результаты расчета теплового баланса
| Статьи теплового баланса | Режим работы аппарата | |
| нестационарный | стационарный | |
| Количество полезного тепла пошедшее на нагревание продукта и жидкости в рабочей камере | 251 | 1866,4 |
| Потери тепла в окружающую среду наружными ограждениями аппарата | 388 | 6237 |
| Потери тепла на разогрев конструкции аппарата | 2515 | - |
| ИТОГО | 3154 | 8103,4 |
2.2.2
Определение расхода
Определение
расхода мощности Р,
, определяется по формуле
где
- время работы аппарата, ч;
2.2.3
Определения коэффициента
Коэффициент
полезного действия аппарата может
быть определен для периода
(26)
(27)
(28)
Для режима разогрева плиты электрической КПД будет равен