Documente online.
Zona de administrare documente. Fisierele tale
Am uitat parola x Creaza cont nou
 HomeExploreaza
upload
Upload




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

tehnica mecanica


Īncalzirea apei īntr-un generator termoinductiv sau īntr-un transformator de īncalzire

T5.2.1 Datele initiale ale proiectului



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

Generatorul termoinductiv

Transformatorul de īncalzire

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

Reglajul puterii se obtine cu o inductanta saturabila,    conectata īn primar īn serie cu fiecare īnfasurare a transformatorului, īnfasurari cuplate toate īn D

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



Neglijānd īn 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 īnfasurarii primare sau secundare īn gol sau īn 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 īntr-o spira din secundar;

Rezistenta unei spire din secundar;

Valoare efectiva a curentului īn īnfasurarea secundara;

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

Trasarea curbelor:E=f(rf).R=f(rf) , I=f(rf) , r=f(rf) atunci cānd 0,1mrf 0,2m.

2) Caracteristicile termice

Īncarcarea specifica Ws , puterea transmisa tubului spre apa pe unitatea de suprafata

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

Temperatura DT=Ttub-Tapa cunoscānd ca:

h=

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

cele trei faze sunt alimentate īn paralel;

diferenta de temperatura īntre 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 ĪT

conductivitatea apei    a=0,68 W/mK

rf=0,1/0,12/0,15/0,2 m

frecventa    f=50Hz

masa volumica a apei    rv=103 Kg/m3

Kf=0,8

valoarea de referinta a inductiei magnetice =1,7 T

vāscozitatea dinamica a apei m=3*10-4 Kg/ms

a=0,2 m


caldura masica a apei C=4,6*103 J/KgK

De=42,4*10-3 m

viteza de curgere a apei    v=1/2 m/s

DI=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 rf urmatoarele date:

rf

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 īn serpentina pe secundarul transformatorului

īn care lungimea unei spire īn serpentina:

iar dectiunea tubului considerat de grosime e

Considerānd situatiile practice cānd:

rezulta:

Sunt date īn 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 īn tabelul cu rezultate finale.

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

Definire

Formule de calcul

Rezultate numerice

Puterea utila de īncalzire a fluidului īn circulatie prin tubul īn serpentiina constituit ca circuit secundar

Sunt date īn tabelul cu rezultate finale.

rf     [m]

rf+a+Dr/2

X2p

rs [mW

Rs[10-3W

Es [V]

Is [A]

Ps [kW]









































Pasul 5 - Determinarea īncarcarii specifice

Definire

Formule de calcul

Rezultate numerice

Īncarcarea specifica pe suprafata interioara a tubului:

AI=pDils

neglijānd pierderile termice.


Se vor da ulterior prin date tabelare si grafic centralizat.

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

Definire

Formule de calcul

Rezultate numerice

Cresterea īn 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);

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

m - vāscozitatea 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

rf

[m]

AI

[m2]

Ws

[kW/m2]

V=1 [m/s]

DTs [K]

V=1 [m/s]

DT [K]

V=2[m/s]

DTs [K]

V=2[m/s]

DT [K]




































Īn contact cu tubul apa trebuie sa ramāna īn faza lichida pentru a evita riscul supraīncalzirii.Deci pentru un tub dat Tmax apa+DT<Tde vaporizare a apei , fapt care limiteaza puterea specifica Ws.


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

Definire

Formule de calcul

Rezultate numerice


Pentru calculul direct se calculeaza debitul necesar:

p/4xDi2xVx3=3,16x10-3 m3/s

Sau considerat unele date determinate anterior:

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

numarul de spire secundare =6;

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

curentul īn īnfasurari = 2,6KA(pentru rf=13,2 cm si o spira)

puterea aparenta īn primar =800KVA.

Puterea minima necesara pentru a asigura un

DTs= K

P=    DTsxrvxC= KW


T.2.4 Analiza rezultatelor. Concluzii


Document Info


Accesari: 4318
Apreciat: hand-up

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


in pagina web a site-ului tau.




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

Politica de confidentialitate | Termenii si conditii de utilizare




Copyright © Contact (SCRIGROUP Int. 2024 )