Використання електричної дуги як виду електротехнологій

Размещено на http://www.allbest.ru/

Курсовий проект

з дисципліни: Електротехнології та освітлення

на тему: Використання електричної дуги як виду електротехнологій

Зміст

Вступ

1. Властивості і характеристики електричної дуги

1.1 Процес горіння електричної дуги

1.2 Основним параметром електричної дуги

2. Джерела зварювального струму. Зварювальні трансформатори

3. Розрахунок освітлення

Висновок

Література

Вступ

Усі процеси у сфері матеріального виробництва пов'язані із споживанням того або іншого виду енергії. Чим більше енергії доводиться на одного робітника, тобто чим вище енергоозброєність праці, тим більше виробітку, вище продуктивність праці. Це цілком відноситься і до сільськогосподарського виробництва.

Сільськогосподарське виробництво нерозривно пов'язане з живими організмами, життєдіяльність яких у величезному ступені залежить від умов зовнішнього середовища і найважливішого з них - температури. Теплова енергія виступає як потужний чинник дії людини на природу, в одних випадках тепло використовується для створення найбільш сприятливих температурних умов для рослин, тваринних і нижчих живих організмів, в інших - для пригнічення шкідників і шкідливих мікроорганізмів, що викликають псування продукції, зниження родючості ґрунту (у закритому ґрунті) і т. Основним споживачем теплової енергії є тваринництво, де потреба в ній значно перевищує потребу в інших видах енергії і складає до 90% від всього енергоспоживання.

Величезна роль теплової енергії в сучасному інтенсивному сільськогосподарському виробництві вимагає надійного теплопостачання, яке у ряді галузей набуває виняткового значення. Традиційні способи теплопостачання, поширені в містах, - теплофікація на базі ТЕЦ і районних котельних і газифікація в сільських районах - виявляються у більшості випадків економічно недоцільними головним чином із-за низької щільності теплових навантажень.

світильник зварювальний електричний дуга

1. Властивості і характеристики електричної дуги

Електрична дуга - це стійкий самостійний електричний розряд в газах або парах металів, що характеризується високою щільністю струму і низьким значенням катодного падіння напруги. Проходження електричного струму в іонізованих газах не супроводжується електролізом, тому для дугового нагріву використовується і змінний, і постійний струм.

Електрична дуга характеризується високою щільністю теплової енергії, що передається тілу, що нагрівається, потоком прискорених в електричному полі іонів і концентрованим інфрачервоним випромінюванням стовпа дуги. Маючи температуру від 5000 до 12000° С, дуга здатна плавити і випаровувати самі тугоплавкі метали і сплави.

Збудження дуги відбувається при первинному торкань електродів. У момент короткого замикання в місці зіткнення електроду і деталі відбувається велике виділення теплової енергії, яке призводить до розплавлення металу в місці контакту. При відведенні електроду розплавлені містки металу розтягуються, переріз їх зменшується, а температура зростає. При подальшому відведенні електроду відбувається випар металу і термічна іонізація пари металу і молекул газу. Позитивні іони спрямовуються до катода, а електрони і негативні іони - до анода - виникає електрична дуга. Потоки заряджених часток, розгонячись в електричному полі, запасають кінетичну енергію і при падінні на відповідні електроди розігрівають їх. Катоду повідомляється менше енергії, ніж аноду, оскільки довжина вільного пробігу позитивних іонів менша, ніж електронів. Крім того, частина енергії потоку позитивних іонів витрачається на здійснення роботи виходу електронів з катода. Тому катод в порівнянні з анодом нагрівається менше (температура досягає 2500-3500° С при вугільних електродах і 2300 - 2400°С при металічних).

Після збудження дуги стійкість її горіння підтримується за рахунок сукупної дії іонізації зіткненням, фотоіонізації, термоелектронної і автоелектронної емісій. Основну роль грає іонізація зіткненням, суть якої полягає в наступному. Електрони покидають катод внаслідок розігрівання потоком позитивних іонів, що падають на нього, інфрачервоного випромінювання дуги і дії електричного поля. Ці електрони називають первинними. Прискорюючись в електричному полі, вони придбавають запас кінетичної енергії і при зіткненні з нейтральними молекулами газу або пари металу іонізують їх. Електрони, що виходять при цьому, вторинними.

При недостатньому запасі кінетичної енергії зіткнення призводить лише до збудження нейтральних молекул, які, повертаючись в стійкий стан, випромінюють отриману енергію у вигляді інфрачервоних, ультрафіолетових і видимих променів.

При зіткненні різнорідних по знаку іонів відбувається їх рекомбінація з утворенням нейтральних атомів і молекул і виділенням витраченої на їх іонізацію енергії у формі електромагнітних випромінювань.

Для підтримки стійкості емісії з електродів до їх складу вводять матеріали, що мають малі потенціали іонізації, наприклад окисел торія ThO2, або покривають такими, що відповідають обмазками.

1.1 Процес горіння електричної дуги

Супроводжується наступними ефектами, що обумовлюють сфери її застосування :

1) великим виділенням тепла на електродах. На цьому заснована техніка зварювання електродуги і плавка металів в печах електродуг прямого нагріву;

2) високо інтенсивним інфрачервоним випромінюванням. Ця властивість використовується в печах електродуг непрямого нагріву;

3) потужним потоком видимого світла. Ця властивість дуги використовується в освітлювальних приладах електродуг (прожекторах);

4) інтенсивним ультрафіолетовим випромінюванням. Як генератор ультрафіолетових променів електрична дуга не використовується внаслідок низького енергетичного до. п. д.

У сільському господарстві нагрів електродуги використовується в установках електрозварювань, без яких немислимі нормальна експлуатація і ремонт техніки, виробництво будівельних робіт та ін.

Повна потужність дуги (кВТ)

де UД - напруга дуги, В;

I - сила струму дуги, А.

Ефективна потужність дуги

де - ефективний до. п. д. нагріву електродуги, що є відношенням кількості теплової енергії, введеної дугою у виріб, до теплового еквіваленту електричної потужності дуги.

Електрична дуга класифікується за наступними основними ознаками.

1. По роду середовища, в якому відбувається дуговий розряд :

а) відкрита дуга, що горить в повітрі;

б) закрита дуга, що горить під флюсом;

в) дуга, що горить в середовищі захисних газів.

2. По роду струму :

а) дуга постійного струму;

б) дуга змінного струму;

в) дуга трифазного струму.

1.2 Основним параметром електричної дуги

Характеризує її властивості, є вольт-амперна характеристика (мал.1), що є залежністю падіння напруги на дузі від значення струму.

Електрична дуга разом з джерелом живлення утворює взаємно пов'язану систему, яка може працювати в статичному або динамічному режимі.

Робота в статичному режимі відповідає умовам повільної зміни сили струму при незмінних довжині дуги і зовнішніх діях (тиску, температурі та ін.).

Мал. 1. Статична вольт-амперна характеристика електричної дуги

Статичний режим характерний тим, що при повільних змінах струму параметри дуги (переріз дуги, температура, міра іонізації) устигають прийти в кожен момент часу в стан, що відповідає новому значенню струму.

Робота в динамічному режимі протікає при швидких змінах струму або умов довкілля, коли параметри дуги не устигають за зміною струму.

Відповідно до режимів роботи розрізняють статичну і динамічну вольт-амперні характеристики електричної дуги. Динамічна характеристика дуги значно відрізняється від статичної.

Стосовно процесів електрозварювання досить обмежитися розглядом тільки статичної характеристики.

Аналітично статична вольт-амперна характеристика дуги виражається залежністю

де а=Uk Ua - торба катодного і анодного падінь напруги;

b - питоме падіння напруги в газовому стовпі, віднесене до 1 мм довжини дуги (залежить від газового складу стовпа дуги);

Lд - довжина дуги, мм;

з - потужність (Вт), необхідна для виривання електрона з катодної плями і залежна від матюкала електродів;

d - потужність (Вт), що витрачається на проходження електронного потоку через газовий проміжок дуги завдовжки 1 мм.

Статична характеристика дуги умовно ділиться на три області: область I (малих струмів - до 80 - 100 А), область II (середніх струмів 80 - 800 А) і область ІІІ (великих струмів - від 800 А і вище)

Параметри джерел зварювального струму. Джерела зварювального струму повинні забезпечити стійке горіння дуги, стабільність режимів зварювання, безпеку обслуговування установок.

Ці вимоги виконуються належним вибором параметрів джерел живлення : напруга холостого ходу, зовнішньої характеристики, способу регулювання зварювального струму.

Напругу холостого ходу вибирають з умови надійного запалення дуги і безпеки обслуговування.

Підвищення напруги полегшує запалення дуги, але одночасно збільшує небезпеку поразки зварювальника. Крім того, підвищення напруги холостого ходу джерел живлення дуги змінного струму (зварювальних трансформаторів) призводить до зростання струму намагнічення і зниження cos.

Напруга запалення дуги змінного струму складає 50-55 В, отже, напруга холостого ходу не може бути нижча цього значення. Верхня межа значень U0 обмежується умовами безпеки і складає 60-75 В, а для зварювальних трансформаторів на 2000 А воно не повинне перевищувати 90 В.

Запалення дуги постійного струму відбувається при нижчій напрузі, близько 30-40 В. Напруга холостого ходу джерел живлення постійного струму знаходиться в межах 45-90 В.

Регулювання зварювального струму потрібне при зварюванні деталей різної товщини. Для цього джерела живлення забезпечують облаштуваннями ступінчастого або плавного регулювання зварювального струму, що забезпечують можливість роботи на різних характеристиках.

Режим роботи джерел зварювального струму працюючих в переривчастому режимі, характеризується відносною тривалістю роботи ПР, що є долею часу безперервної роботи під навантаженням від тривалості усього робочого циклу. Зазвичай ПР виражається у відсотках

,

де -час безперервної роботи поя навантаженням;

- час паузи;

- час робочого циклу.

Якщо джерело живлення в період паузи відключається від мережі, то говорять не про тривалість роботи ПР, а про тривалість включення ПВ, яка визначається по наведеній вище формулі.

Відносна тривалість роботи ПР - це паспортний параметр джерела живлення, яке слід враховувати при виборі джерела і його експлуатації. Перевищення ПР проти паспортного призводить до перегрівання і виходу з ладу зварювального устаткування.

При роботі джерела в неномінальному режимі допустимий струм визначають у співвідношеннях

,

де індекс "н" відноситься до номінальних параметрів, а "д" - до параметрів дійсного режиму. У тривалому режимі ПР = 100%.

2. Джерела зварювального струму. Зварювальні трансформатори

Зварювальні трансформатори є джерелами змінного зварювального струму - це найбільш поширені установки дугового зварювання.

Зварювання дугою змінного струму менш якісне, чим на постійному струмі проте зварювальні трансформатори дешевше і простіше в експлуатації. У сільському господарстві це найбільш поширене зварювальне устаткування.

Зварювальні трансформатори є одно- або трифазні знижувальні трансформатори з вторинною напругою холостого ходу 60-75 В розраховані на великі зварювальні струми. Вони можуть бути одинпостовими - для живлення тільки одного робочого місця і багато постовими для живлення одночасно декількох зварювальних дуг. Одинпостові трансформатори зазвичай мають зовнішню характеристику, що падає, а багатопостові - жорстку.

Первинні обмотки однофазних трансформаторів виконують зазвичай на 380 В, а трифазних - на мережеву напругу 380/220 В.

Зовнішня характеристика, що падає, створюється за рахунопідвищеного магнітного розсіяння в самому трансформаторі або в окремому реакторі (дроселі).

В трансформаторах з нормальним магнітним розсіянням (типу СТЭ, СТН, ТСД) в зварювальний ланцюг включають дросель з регульованим повітряним проміжком магнітопровода (мал. 10, а). Трансформатори типу СТЭ випускають в двокорпусному виконанні з дроселем в окремому корпусі. Трансформатори типу СТН мають однокорпусне виконання з дроселем, вбудованим в основний магнітопровід (мал. 10, б). При однаковій потужності трансформатори типу СТН компактніші і мають меншу вагу.

Дроселі виконують і функції регуляторів зварювального струму. При збільшенні повітряного проміжку магнітний опір дроселя збільшується, отже, зменшується індуктивний опір котушки дроселя і повний еквівалентний опір zэ.

Технічні характеристики: ТДМ-2510

Номінальний зварювальний струм	А	250
Номінальна відносна тривалість роботи	%	20
Номінальна напруга однофазної живлячої мережі	В	380
Межі регулювання зварювального струму	А	100-250
Напруга холостого ходу	B	65
Габарити	mm	480х420х650
Маса	кг	65

ST-160

Номінальний зварювальний струм	А	110/160
Номінальна відносна тривалість роботи	%	20
Номінальна напруга однофазної живлячої мережі	В	220 и 380
Межі регулювання зварювального струму	ступенчатое
Ступені зварювального струму	А	60/100, 75/120, 85/130, 110/160
Габарити	mm	530х240х355
Маса	кг	35

З виразувитікає, що сила зварювального струму зростатиме. При зменшенні повітряного проміжку зварювальний струм зменшується і при =0 досягає мінімального значення.

Кожному значенню повітряного проміжку відповідає своя зовнішня характеристика.

Ступінчасте регулювання струму здійснюється зміною включення обмоток з паралельного на послідовне і назад за наявності в первинній і вторинній обмотках по дві котушки або зміною числа активних витків вторинної обмотки. При цьому змінюватиметься і напруга холостого ходу . Кратність регулювання зварювального струму знаходиться в межах від 1: 2 до 1: 4. Великі межі мають трансформатори на малі зварювальні струми.

У трансформаторах зі збільшеним магнітним розсіянням зовнішня характеристика, що падає, створюється за рахунок підвищеної індуктивності розсіяння в самому трансформаторі. Трансформатори типу МС і ТСК мають стержневий магнитопровод з рухливими вторинними обмотками (мал. 10, в). Крутизну характеристики і силу зварювального струму регулюють зміною відстані між первинними і вторинними обмотками. При розсовуванні обмоток магнітний зв'язок між ними зменшується, а потоки розсіяння і індуктивний опір обмоток збільшуються, отже, струм зменшується. При зближенні обмоток струм збільшується. Кожному положенню вторинних обмоток відповідає своя зовнішня характеристика. У трансформаторах типу ТСК для підвищення коефіцієнта потужності паралельно первинній обмотці включені компенсуючі конденсатори.

У трансформаторах типу СТАН, ТСШ підвищене розсіяння створюється за рахунок магнітних шунтів, що є рухливими середніми стержнями (пакети), вбудованими в стержневі магнітопроводи трансформаторів (мал. 10, г). Обмотки розташовуються на крайніх стержнях. При переміщенні магнітного шунта змінюється магнітний зв'язок між обмотками (за рахунок шунтування частини магнітного потоку), а отже, індуктивний опір обмоток і крутизна зовнішньої характеристики.

Для багатопостового зварювання (мал. 12) використовуються однофазні або трифазні трансформатори з жорсткою зовнішньою характеристикою. Кожен зварювальний пост обладнався власним регулятором струму типу РСТ.

При великому об'ємі зварювальних робіт на одному робочому місці можна вести зварювання трифазною дугою двома електродами. Електроди підключають до двох фаз трифазного трансформатора, а деталь - до третьої фази.

У кожній фазі встановлюють регулятор струму. В цьому випадку одночасно горять три дуги: дві між кожним з електродів і деталлю, третя - між електродами. Зварювання трифазною дугою в порівнянні із зварюванням однофазну дугу має наступними перевагами: більшою продуктивністю, меншою витратою електроенергії, більш високим коефіцієнтом потужності, рівномірним завантаженням фаз.

Осцилятори. Для підвищення стійкості зварювальної дуги змінного струму, особливо при зварюванні на малих струмах, застосовуються спеціальні апарати - осцилятори. Осцилятор є малопотужним іскровим генератором, що перетворює струм низької напруги промислової частоти в струм високої частоти (150-500 кГц) високої напруги (2500 - 6000 В).

Високочастотні коливання підводяться до дугового проміжку зварювального апарату. Висока напруга сприяє полегшенню збудження і стабілізації дуги, а висока частота робить цей струм безпечним для зварювальника.

Принципова схема простого осцилятора ОС- 1 приведена на малюнку 2.

Осцилятор складається з іскрового коливального контура, утвореного конденсатором С1, індуктивністю L1 і розрядником Р.

Контур отримує живлення від трансформатора Тр2, що підвищує . Коливання, що виникають в контурі, передаються в зварювальний ланцюг через індуктивність зв'язку L2 від якої висока напруга високої частоти подається на дуговий проміжок. Для відвертання попадання в зварювальний ланцюг струму високої напруги промислової частоти включений конденсатор С2.

Потужність, що витрачається в осциляторі, не велика (15 - 20 Вт), але вона достатня для успішного запалення і стабілізації зварювальної дуги.



Мал. 2. Схема включення осцилятора ОС - 1 в зварювальний ланцюг: Тр1 - трансформатор зварювальний; Ін. - дросель; Тр2 - трансформатор осцилятора, що підвищує; Р - розрядник; С1 - конденсатор контура; С2 - конденсатор захисний; L1 - котушка контура; L2 - котушка зв'язку

Джерела постійного зварювального струму. Джерелами живлення постійного струму є зварювальні перетворювачі (генератори), що обертаються, і зварювальні випрямлячі. На малюнку 3 приведені принципові електричні схеми найбільш поширених зварювальних генераторів.

За першою схемою (мал. 1) виконуються генератори з незалежним збудженням і розмагнічуючою послідовною обмоткою.

Обмотка незалежного збудження АЛЕ живиться від мережі змінного струму через селеновий випрямляч. Розмагнічуюча послідовна обмотка РО має дві секції і включається послідовно з обмоткою якоря.

Магнітні потоки обмотки незалежного збудження Фн і розмагнічуючої обмотки Фр спрямовані один назустріч одному. Результуючий магнітний потік рівний їх різності

Фрез=Фн- Фр.

При холостому ходіФр=0 и Фрез=Фн, а э. д. с. на зажимах генератора

Е=сФн

Де с -- постійна, визначувана конструктивними особливостями генератора.

При збільшенні струму в зварювальному ланцюзі зростає потік Фр, а результуючий потік Фрез і напруга на затисках генератора знижуються - так створюється зовнішня характеристика, що падає. Силу зварювального струму регулюють реостатом Р в ланцюзі обмотки незалежного збудження і перемиканням секцій послідовної обмотки.

Генератори з паралельною, що намагнічує, і розмагнічуючою послідовною обмотками і з розщепленими полюсами близькі до описаного за принципом дії і мають схожі з ним технологічні і економічні показники.

Зварювальні випрямлячі в порівнянні із зварювальними генераторами, що обертаються, мають більш високий до. п. д. і меншу масу, простіше і надійніше в експлуатації. Для випрямлення струму використовуються селенові або кремнієві напівпровідникові вентилі, що включаються по одно- або трифазній мостовій схемі.

Трифазна схема випрямлення забезпечує більш високу стійкість горіння зварювальної дуги і рівномірне завантаження фаз живлячої мережі. Зварювальні випрямлячі залежно від призначення можуть мати характеристику, що падає або жорстку. У універсальних установках можна отримати обидва види характеристик. Напруга до випрямлячів підводиться від знижувальних трансформаторів. У випрямлячах з крутопадаючими зовнішніми характеристиками (типу ВСС - з селеновими вентилями, ВКС - з кремнієвими вентилями) трансформатори мають підвищене магнітне розсіяння, що забезпечує створення сімейства зовнішніх, падаючих характеристик.

На Малюнку 3 приведена принципова схема зварювального випрямляча ВСС- 300. Силу зварювального струму регулюють зміною відстані між обмотками трансформатора і перемиканням обмоток з "зірки" на "трикутник".

Мал. 3 Принципові електричні схеми зварювальних генераторів: а - незалежного збудження з розмагнічуючою послідовною обмоткою; б - з паралельною, що намагнічує, і розмагнічуючою послідовною обмоткам; у - з розщепленими полюсами; Г - якір генератора; Р - реостат; АЛЕ - обмотка незалежного збудження; РО - розмагнічуюча обмотка; НГ - обмотка головних полюсів, що намагнічує; НП - обмотка поперечних полюсів, що намагнічується

Рис 4. Принципова електрична схема зварювального випрямляча ВСС- 300 :Р - магнітний пускач; РВ - реле контролю вентиляції; У - пакетний вимикач; М - двигун вентилятора; П -доска перемикань; Тр - знижувальний трансформатор; Вn - селеновий випрямляч; З - захисний конденсатор

3. Розрахунок освітлення

Точковий метод розрахунку дає можливість визначити світловий потік ламп, необхідний для створення заданої освітленості в будь-якій точці довільно розміщеної поверхні при будь-кому розміщенні світильників, якщо відбитий від стін і стелі світловий потік не має великого значення.

На умовному плані приміщення розміщуємо світильники, вказуючи необхідні геометричні розміри, та наносимо одну контрольну точку А в межах робочої поверхні, в якій освітлення найгірше.

Визначаємо відстані d, м., від горизонтальної проекції світильників на робочу поверхню до контрольної точки за формулами

м.

м.

м.

м.

Визначаємо тангенс кута падіння світлового променя від світильника в контрольну точку А за формулою

де dn - відстань від горизонтальної проекції світильників на контрольну точку, м.

м.

м.

м.

м.

За знайденим тангенсом визначаємо величину кута ? ,[9]

За знайденим тангенсом визначаємо величину кута ,[9]

Визначаємо силу світла світильника Іа , при умовній лампі зі світловим потоком Ф=1000 лм., [2], за формулою

де (Іа)м - сила світла світильника за умовною лампою Ф=1000 лм., кд;

Фл - світловий потік вибраної лампи.

кд

кд

кд

кд

У контрольній точці А підраховуємо сумарне освітлення ?е, лк, від найближчих світильників за формулою

лк.

Розраховуємо світловий потік кожної лампи освітлювальної установки Фр, лм за формулою

де ? - коефіцієнт додаткової освітленості.

лм.

Приймаємо лампу за стандартним світловим потоком Фл=1640 лм., з вище зробленого розрахунку.

Оскільки нормована освітленість у приміщенні не відповідає розрахунковому потоку, визначаємо фактичну освітленість Еф, лк. за формулою

лк.

Визначаємо відповідність фактичної освітленості нормованій за допустимим відхиленням освітленості ?Е, % за формулою

Отже зробивши даний розрахунок я побачив, що освітленість в даній контрольній точці недостатня, тому я прийшов до висновку, що доцільніше і економічно вигідніше буде досвічувати дану точку, ніж збільшувати кількість світильників, або їх потужність. Тому я сміливо можу сказати, що дану точку я буду досвічувати. При розрахунку освітлення сільськогосподарських приміщень з одним, або декількома світильниками, недоцільно використовувати метод коефіцієнту використання світлового потоку, або точковий метод. Розрахунок освітлення зводиться до вибору потужності лампи за відомою площею приміщення і нормованою освітленістю. Тому краще такі приміщення розраховувати методом питомої потужності.

Я вибираю для розрахунку службове приміщення. Для даного приміщення вибираємо нормовану освітленість, тип світильника[2], розрахункову висоту і кількість світильників.

Джерелом світла я вибрав люмінесцентні лампи, світильник ЛСП18 1?58 кількість світильників приймемо 6 шт.

Для даного приміщення при використанні люмінесцентних ламп норма освітленості становитиме, Ен=50 лк. [2]

Визначаємо площу приміщення S, м2. за формулою

м2

Приймаємо значення питомої потужності Вт/м2 , із таблиці [2], для даного світильника

Визначаємо розрахункову потужність лампи Рл, Вт., за формулою

де N - кількість світильників.

Вт.

За вище проведеними розрахунками , остаточно вибираємо лампу ЛБ58, потужністю 58 Вт., світловим потоком 4800 лм. І напругою 110 В.

Всі інші додаткові приміщення розраховуємо аналогічним способом, і дані заносимо до таблиці.

Результати проведених розрахунків та вибору світлотехнічних установок зводимо в таблицю. Аналогічним чином вибираємо світлотехнічне обладнання для інших приміщень на об'єкті і заповнюємо таблицю.

При розрахунках рухомої опромінювальної установки слід врахувати, що опроміненість у розрахунковій точці при русі опромінювачів здійснюється залежно від розміщення їх у даний час. Дозування вітальної експозиції залежить від вибору висоти підвішування опромінювачів та кількості їх щоденних проходів при постійній швидкості руху.

Вибираємо опромінювальну установку типу УОК4 з лампами типу ДРТ400

Визначаємо висоту підвішування опромінювачів Нр, м. за формулою

де Н - висота приміщення, м

hз - висота звисання, м., приймаємо 1 м. [5]

hр - висота найнижчої точки, м., приймаємо 1,3 м.

Обчислюємо довжину L, м, повного ходу опромінювачів за формулою

де В - довжина приміщення, м.

N - кількість опромінювачів, шт. приймаємо N=2 шт.

Знаходимо середню дозу опромінення за один прохід Есер, за формулою

де IH - сила вітального випромінення, мвіт/ср[5];

Кф - коефіцієнт форми тварин, становить Кф =0,64.[5]

К - коефіцієнт запасу, становить К =2. [5]

L1 - відстань на яку не повинен доходити опромінювач, м. і становить L1=0,58Нр.



Визначаємо тривалість опромінення Т, год., за формулою

де tроз - час, необхідний для розігрівання лампи, приймаємо tроз=10 хв.[5]

- Доза опромінення за добу, мвіт?год/м2, вибираємо з літератури

Визначаємо кількість проходів n, за формулою

де V - швидкість руху опромінювачів, м/годин [5]

приймаємо кількість проходів 1.

hрозр=2,8 - 0,3 = 2,5 м

Рекомендована відстань між світильниками за формулою 1.2:

LАВ = (1,8 ? 2,6) · 2,5

LАВ =(4,5? 6,5) м, приймаємо LА =3 м, LВ= 3м

Відстань від стіни до крайнього світильника за формулою 1.3 :

=(0,25 ? 0,5)• LВА (1.3)

=(0,25 ? 0,5)•(4,5?6,5) = 1,125…3,25

приймаємо =1,5м

приймаємо =2,05 м

Кількість рядів світильників за формулою 1.4:

Приймаємо 2 ряди

Кількість світильників в ряду за формулою 1.5:

Приймаємо 3 світильника.

Загальна кількість світильників за формулою 1.6:

N = 2 • 2= 6 шт.

Індекс приміщення за формулою1.7 :

в.о.

Визначаємо коефіцієнт використання світлового потоку в залежності від типу світильника, коефіцієнта відбиття стелі - ?ст =50%, стін - ?с = 30% [1] та індексу приміщення і.

? = 0,24 в.о.

Розрахунковий світовий потік лампи за формулою 1.8

По розрахунковому потоку для прийнятої напруги вибираємо потужність лампи Рл = 200 Вт, допустиме відхилення світлового потоку, якої дорівнює або більше від розрахункового у межах від + 20 до - 10 % [1].

Джерело світла Б220-230-200 має світловий потік, Фл.ст = 2715лм.

Відхилення потоку стандартної лампи від розрахункового за формулою 1.9:

Встановлена потужність ламп в приміщенні за формулою 1.10:

Рвст = 200 • 4= 800 Вт.

Питома потужність за формулою 1.11:

Результати розрахунку зводимо у світлотехнічну відомість.

Рекомендована відстань між світильниками за формулою 1.2:

LАВ = (1,8 ? 2,6) · 3,5

LАВ =(6,3…9,1) м, приймаємо LВ =6,5м , LА=7м

Відстань від стіни до крайнього світильника за формулою 1.3 :

=(0,25 ? 0,5)• (6,3…9,1)

=1,575…4,55м

приймаємо =1м , =2,5м

Кількість рядів світильників за формулою 1.4:

Приймаємо 2 ряди

Кількість світильників в ряду за формулою 1.5:

Приймаємо 3 світильників.

Загальна кількість світильників за формулою 1.6:

N = 2 • 3= 6шт.

Індекс приміщення за формулою1.7 :

в.о.

Визначаємо коефіцієнт використання світлового потоку в залежності від типу світильника, коефіцієнта відбиття стелі - ?ст =30%, стін - ?с = 10%, [1] та індексу приміщення і.

? = 0,25 в.о.

Розрахунковий світовий потік лампи за формулою 1.8

По розрахунковому потоку для прийнятої напруги вибираємо потужність лампи Рл = 200 Вт, допустиме відхилення світлового потоку, якої дорівнює або більше від розрахункового у межах від + 20 до - 10 % [1].

Джерело світла Г220-230-200 має світловий потік, Фл.ст =2715 лм.

Відхилення потоку стандартної лампи від розрахункового за формулою 1.9:

Встановлена потужність ламп в приміщенні за формулою 1.10:

Рвст = 200 • 6 = 1200 Вт.

Питома потужність за формулою 1.11:

Результати розрахунку зводимо у світлотехнічну відомість.

hп=2,5…3м [1 ]

Приймаємо hп=2,5 м

Висота звісу: hСВ=0,5

Розрахункова висота за формулою 1.1:

hрозр=3 - 0,8 - 0,5 =2,7 м

Рекомендована відстань між світильниками за формулою 1.2:

LАВ = (1,8 ? 2,6) · 2,5

LАВ =(4,86? 7,02) м, приймаємо LВ =4м , LА=4м

Відстань від стіни до крайнього світильника за формулою 1.3 :

=(0,25 ? 0,5)•(4,86? 7,02)

=1,215…3,51м

приймаємо =1,5м , =1,5м

Кількість рядів світильників за формулою 1.4:

Приймаємо 2 ряд

Кількість світильників в ряду за формулою 1.5:

Приймаємо 3 світильників.

Загальна кількість світильників за формулою 1.6:

N = 2 • 4= 8шт.

Індекс приміщення за формулою1.7 :

в.о.

Визначаємо коефіцієнт використання світлового потоку в залежності від типу світильника, коефіцієнта відбиття стелі - ?ст =50%, стін - ?с = 30%, [1] та індексу приміщення і.

? = 0,29 в.о.

Розрахунковий світовий потік лампи за формулою 1.8

По розрахунковому потоку для прийнятої напруги вибираємо потужність лампи Рл = 200 Вт, допустиме відхилення світлового потоку, якої дорівнює або більше від розрахункового у межах від + 20 до - 10 % [1].

Джерело світла Г220-230-200 має світловий потік, Фл.ст = 2715 лм.

Відхилення потоку стандартної лампи від розрахункового за формулою 1.9:

Встановлена потужність ламп в приміщенні за формулою 1.10:

Рвст = 200 • 8 = 1600 Вт.

Питома потужність за формулою 1.11:

Результати розрахунку зводимо у світлотехнічну відомість.

hрозр = Н - hз - hp.п

де Н - висота приміщення, м, Н = 2,8 м;

hз - висота з вісу світильника, м, hз = 0,1м;

hp.п - висота робочої поверхні, м, hp.п = 0.8м

hзрозр = 2,8 - 0,1 - 0,8 = 1,9 м

Рекомендована відстань між рядами світильників, ?св = 1,2 …1,6[1].

Lв = ?св · hзрозр

LВ = (1,2…1,6) · 1,9

LВ = 2,28…3,04 м

Відстань від стіни до світильника

=(0,25…0,5) · Lв

=( 0,25…0,5) • (2,28…3,04)

=0,57…1,52 м,

приймаємо =1,5м Lв = 3м

Кількість рядів світильників :

(1.15)

шт.

Приймаємо 2 ряда .

На плані приміщення вибираємо розрахункову точку на робочій поверхні по середині приміщення між рядами.

Розрахунок виконуємо за допомогою графіків лінійних ізолюкс.

Необхідний світловий потік, який створюється світловою лінією довжиною 1м.

де - коефіцієнт додаткової освітленості, який враховує дію віддалених світильників і відбитий світловий потік, для виробничих приміщень= 1,3

Ен - нормована освітленість, лк;

kз - коефіцієнт запасу , який враховує старіння джерел світла, для люмінесцентних ламп kз= 1,3 [1 ]

- сумарна відносна освітленість в контрольній точці, лк. [1 ]

Необхідний світловий потік ряду

(1.17)

.

Кількість світильників в ряду



де - світловий потік світильника, для ЛЄ (2?40)

Вт

Приймаємо 3 світильників.

Розриви між світильниками в ряду

де - довжина світильника, = 1,3 м

Умова неприривності світлового ряда:

0,7<0,95

Так як умова неприривності світлового потоку виконуеться ,світловий ряд не приривний.

Рвст = 100•6+500 = 1100 Вт

Рроз= 500 Вт;

Рсв =1,25 •40 2 •6= 600 Bт

Питома потужність знаходимо за формулою 1.22:

Вт/м2.

Результати розрахунку заносимо у світлотехнічну відомість.

Висновок

В курсової роботі виконані розрахунки електронної дуги: Електронагрівальні установки широко застосовуються в сільськогосподарському виробництві завдяки їхнім перевагам, основні з який наступні: постійна готовність до дії і виключення використання вогневих котелень зі спеціальними приміщеннями для котлів і сховищ палива, транспортування палива і золи; можливість повної автоматизації процесів нагрівання; поліпшення санітарно - гігієнічних умов обслуговуючого персоналу; полегшення в розподілі теплоти по великих територіях; зменшення собівартості теплової енергії і пожежної небезпеки.

Список використаної літератури

1. Електричние нагрівання і електротехнологія./ Кудрявцев І.Ф.,Коросенко В.А./ - Колос,1975.-383с.

2. Электротехнології /А.М. Басов та інших. -Агропромиздат,1985.-256с.

3. Электротехнології /В.А.Коросенко та інших. - Колос,1992.-304с.

4. Электронагріваючі установки в сільськогосподарському виробництві / В.М.Расстригин та інших. - Агропромиздат,1985.-304с.

5. Электротехнологія і електричне освітлення. Живописцев О.Н., Косицин О.А. - Агропромиздат,1990.-303с.

6. Гайдук В.М.Шмигель В.М.Практикум з електротехнологій. Агропром видат,1989.-175с.

Размещено на Allbest.ur

...