Incalzirea apei intr-un generator termoinductiv sau intr-un transformator de incalzire

tehnica mecanica

ALTE DOCUMENTE

UTILAJE PENTRU INCALZIRE

P R O I E C T - POMPA SERVO-DIRECTIE

Cum functioneaza ambreiajul

APARATE DE TIP COLOANA

Standard International de Practica in

Variatia vitezei unghiulare W(t)

Masurarea deplasarilor cu traductoare inductive

GRAFCET

VP - 301 APARAT GUTIERE

MASURAREA PUTERI ACTIVE IN CIRCUITE DE CURENT ALTERNATIV TRIFAZAT CU TREI CONDUCTOARE PRIN METODA CELOR DOUA WATTMETRE

Încalzirea apei într-un generator termoinductiv sau într-un transformator de încalzire

T5.2.1 Datele initiale ale proiectului

În cele doua cazuri principiul este acelasi. Sistemul este constituit dintr-un transformator trifazat a carui înfasurari secundare sunt realizate din 1 sau mai multe tuburi din OL inox conectate în paralel, acestea fiind în scurtcircuit, sarcina transformatorului este data numai de rezistenta electrica a tuburilor.Tuburile cuplate hidraulic în paralel formeaza serpentine prin care circula apa de încă 16216q164q ;lzit.

Generatorul termoinductiv

Transformatorul de încalzire

Reglarea puterii se realizeaza cu ajutorul tiristoarelor pe durata reglabila a unui numar întreg de semiperioade, care scurtcircuiteaza înfasurarile secundare. Comutatia se realizeaza sistematic la trecerea prin zero a undei de curent sinusoidal, asigurând-se eliminarea parazitiilor si realizânu-se un factor de putere bun, însa cu mentinera fenomenului de Flicker.

Reglajul puterii se obtine cu o inductanta saturabila, conectata în primar în serie cu fiecare înfasurare a transformatorului, înfasurari cuplate toate în D

Scopul aplicatiei este de a studia caracteristicile termice si electrice ale unei spire în forma de serpentina care se constituie ca o spira din secundarul transformatorului.

Neglijând în prima aproximare pierderile de flux magnetic se poate spune ca fluxul de inductie magnetica printr-o sectiune dreptunghiulara a circuitului magnetic este practic egal cu fluxul printr-o spira a înfasurarii primare sau secundare în gol sau în sarcina. Serpentina este realizata din OL inox cu r Wm.

T5.2.2 Cerintele proiectului

1) Caracteristicile electrice

Valoarea efectiva a f.e.m. E indusa într-o spira din secundar;

Rezistenta unei spire din secundar;

Valoare efectiva a curentului în înfasurarea secundara;

Parametrii principali care influenteaza puterea disipata pri efect Joule într-o spira din secundar;

Trasarea curbelor:E=f(r_f).R=f(r_f) , I=f(r_f) , r=f(r_f) atunci când 0,1mr_f 0,2m.

2) Caracteristicile termice

Încarcarea specifica W_s , puterea transmisa tubului spre apa pe unitatea de suprafata

Diferenta de temperatura DT_Sîntre intrarea si iesirea apei dintr-o spira;

Temperatura DT=T_tub-T_apa cunoscând ca:

3) Calculul rapid al unui transformator de încalzire. Sa se determine caracteristicile unui transformator stiind ca :

cele trei faze sunt alimentate în paralel;

diferenta de temperatura între apa la intrare si la iesire este Dq=50K

temperatura DT=25 K la presiunea atmosferica.

Pentru tratarea numerica a proiectului sunt date urmatoarele:

Caracteristici electrice	Caracteristici termice	Caracteristici geometrice
tensiunea de alimentare =tensiunea retelei pe ÎT	conductivitatea apei a=0,68 W/mK	r_f=0,1/0,12/0,15/0,2 m
frecventa f=50Hz	masa volumica a apei r_v=10³ Kg/m³	K_f=0,8
valoarea de referinta a inductiei magnetice =1,7 T	vâscozitatea dinamica a apei m=3*10^-4 Kg/ms	a=0,2 m
	caldura masica a apei C=4,6*10³ J/KgK	D_e=42,4*10^-3 m
	viteza de curgere a apei v=1/2 m/s	D_I=36,6*10^-3 m
		h=0,15 m

T5.2.3 Algoritm de calcul pas cu pas

Pasul 1 - Determinarea fortei electromotoare indusa

unde: f(t)-fluxul inductiei magnetice.Tensiunea alimentarii transformatorului fiind sinusoidala, fluxul este sinusoidal si

unde: w pf si deci valoarea fictiva:-

Definire

Formule de calcul

Rezultate numerice

Forta electromotoare indusa

Vezi tabelul si graficul de mai jos

Se obtin pentru diferite valori ale lui r_f urmatoarele date:

r_f	m
F	Wb
E	V
B	T

Pasul 2 - Rezistenta unei spire din secundarul transformatorului

Definire

Formule de calcul

Rezultate numerice

Rezistenta electrica a tubului hidraulic, considerata ca spiralat în serpentina pe secundarul transformatorului

în care lungimea unei spire în serpentina:

iar dectiunea tubului considerat de grosime e

Considerând situatiile practice când:

rezulta:

Sunt date în tabelul cu rezultate finale.

Pasul 3 - Valoarea efectiva a intensitatii curentului electric prin circuitul secundar al transformatorului

Definire

Formule de calcul

Rezultate numerice

Valoarea efectiva a curentului indus prin tubul hidraulic

unde se mentine conditia:

Sunt date în tabelul cu rezultate finale.

Pasul 4 - Valoarea puterii disipate prin efect Joule într-o spira din serpentina circuitului secundar

Definire

Formule de calcul

Rezultate numerice

Puterea utila de încalzire a fluidului în circulatie prin tubul în serpentiina constituit ca circuit secundar

Sunt date în tabelul cu rezultate finale.

r_f [m]	r_f+a+D_r/2	X2p	r_s [mW	R_s[10^-3W	E_s [V]	I_s [A]	P_s [kW]

Pasul 5 - Determinarea încarcarii specifice

Definire

Formule de calcul

Rezultate numerice

Încarcarea specifica pe suprafata interioara a tubului:

A_I=pD_il_s

neglijând pierderile termice.

Se vor da ulterior prin date tabelare si grafic centralizat.

Pasul 6 - Determinarea diferentei de temmperatura între intrarea si iesirea apei din serpentina

Definire

Formule de calcul

Rezultate numerice

Cresterea în temperatura apei care circula prin tubul constituit ca circuit secundar.

Debitul fluidului este:

Se vor da ulterior prin date tabelare si grafic centralizat.

Pasul 7 - Determinarea temperaturii pe pielea tubului rezistiv

Coeficientul de schimb termic convectiv:

unde: l- conductivitatea termica (=0,68 W/mK);

g_v - masa volumoica a apei (=10³ kg/m³);

m - vâscozitatea dinamica a apei (=3x10^-4 kg/ms);

c - caldura masica a apei (=4,6x10³ J/kgK);

v - viteza de curgere a apei (m/s)

Definire

Formule de calcul

Rezultate numerice

Coeficientul de schimb termic convectiv pentru doua viteze de curgere

Viteza fluidului v=1 m/s	Viteza fluidului v=2 m/s

Se dau prin date tabelare si grafic centralizat de mai jos.

Supratemperatura rezistorului fata de temperatura fluidului

r_f [m]	A_I [m²]	W_s [kW/m²]	V=1 [m/s] DT_s [K]	V=1 [m/s] DT [K]	V=2[m/s] DT_s [K]	V=2[m/s] DT [K]





În contact cu tubul apa trebuie sa ramâna în faza lichida pentru a evita riscul supraîncalzirii.Deci pentru un tub dat T_{max apa}+DT<T_{de vaporizare a apei} , fapt care limiteaza puterea specifica W_s.

Pasul 8 - Calculul rapid al unui transformator termoinductiv utilizând graficul de mai sus

Definire

Formule de calcul

Rezultate numerice

Pentru calculul direct se calculeaza debitul necesar:

p/4xD_i²xVx3=3,16x10^-3 m³/s

Sau considerat unele date determinate anterior:

r_f=13,2 cm (corespunzator lui DT 25 K când v=1m/s);

numarul de spire secundare =6;

f.e.m. prin secundar =100 V;

curentul în înfasurari = 2,6KA(pentru r_f=13,2 cm si o spira)

puterea aparenta în primar =800KVA.

Puterea minima necesara pentru a asigura un

DT_s= K

P= DT_sxr_vxC= KW

T.2.4 Analiza rezultatelor. Concluzii

Document Info

Accesari: 4372
Apreciat:

Comenteaza documentul:

Nu esti inregistrat
Trebuie sa fii utilizator inregistrat pentru a putea comenta

Creaza cont nou

A fost util?

Daca documentul a fost util si crezi ca merita
sa adaugi un link catre el la tine in site

Copiaza codul:
in pagina web a site-ului tau.

eCoduri.com - coduri postale, contabile, CAEN sau bancare

Politica de confidentialitate | Termenii si conditii de utilizare