Управление запасами

    В помещении находятся: 4 персональных компьютера типа Pentium PRO по 600 Вт (вместе с мониторами) и 2 принтера EPSON по 130 Вт.

                  Q₄=(4*0.6+2*0.13)*0.5*1000=1330 Вт

    Суммарные тепловыделения составят:

                  Q_с=Q₁+Q₂+Q₃+Q₄= 2646 Вт    

    Q_изб – избыточная теплота в помещении, определяемая как разность между Q_с – теплом, выделяемым в помещении и Q_расх – теплом, удаляемым из помещения.

                  Q_изб=Q_с-Q_расх

                  Q_расх=0,1*Q_с=264,6 Вт

                  Q_изб=2381,4 Вт

    Расчет  необходимого воздухообмена

    Объем приточного воздуха, необходимого для поглощения тепла, G (м³/ч), рассчитывают по формуле:

                  G=3600*Q_изб/C_р*p*(t_уд-t_пр)    

    где  Q_изб – теплоизбытки (Вт);

    С_р – массовая удельная теплоемкость воздуха (1000 Дж/кгС);

    р – плотность приточного воздуха (1,2 кг/м³)

    t_уд, t_пр – температура удаляемого и приточного воздуха.

    Температура приточного воздуха определяется по СНиП-П-33-75 для холодного и теплого  времени года. Поскольку удаление тепла сложнее провести в теплый период, то расчет проведем именно для  него, приняв t_пр=18^оС. Температура удаляемого воздуха определяется по формуле:

                  t_уд=t_рз+a*(h-2)    

    где  t_рз – температура в рабочей зоне (20^оС);

                а – нарастание температуры  на каждый метр высоты (зависит от тепловыделения, примем а=1^оС/м)

                h – высота помещения  (3м)

                  t_уд=20+1*(3-2)=21^оС

                  G=2381,4 м³/ч

    Определение поперечных размеров воздуховода

    Исходными данными для определения поперечных размеров воздуховода являются расходы  воздуха (G) и допустимые скорости его  движения на участке сети (V).

    Необходимая площадь воздуховода f (м²), определяется по формуле:

                  V=3 м/с

                  f=G/3600*V=0,22м²      

    Для дальнейших расчетов (при определении  сопротивления сети, подборе вентилятора  площадь воздуховода принимается  равной ближайшей большей стандартной  величине, т.е. f=0,246 м². В промышленных зданиях рекомендуется использовать круглые металлические воздуховоды. Тогда расчет сечения воздуховода заключается в определении диаметра трубы.

    По  справочнику находим, что для  площади f=0,246 м² условный диаметр воздуховода d=560 мм.

    Определение сопротивления сети

    Определим потери давления в вентиляционной сети. При расчете сети необходимо учесть потери давления в вентиляционном оборудовании. Естественным давлением в системах механической вентиляции пренебрегают. Для обеспечения запаса вентилятор должен создавать в воздуховоде давление, превышающее не менее чем на 10% расчетное давление.

    Для расчета сопротивления участка  сети используется формула:

                  P=R*L+Ei*V2*Y/2   

    где  R – удельные потери давления на трение на участках сети

                L – длина участка  воздуховода (8 м) 

    Еi – сумма коэффициентов местных  потерь на участке воздуховода

                V – скорость воздуха  на участке воздуховода, (2,8 м/с)

                Y – плотность  воздуха (принимаем 1,2 кг/м3).

    Значения R, определяются по справочнику (R –  по значению диаметра воздуховода на участке d=560 мм и V=3 м/с). Еi – в зависимости от типа местного сопротивления.

    Результаты  расчета воздуховода и сопротивления  сети приведены в таблице для  сети, приведенной на рисунке 4.1 ниже. 

    

    

    

      

    

      
 

    Рис. 4.1.

                                                     
 
 
 

             

                                                        Таблица 4.1.

    Расчет  воздуховодов сети.

 

                  Где М=V2 *Y/2, W=M*Ei        

                  Pmax=P1+P3+P5+P7=74,334 Па

    Таким образом, потери давления в вентиляционной сети составляют Р=74,334 Па.

    ПОДБОР  ВЕНТИЛЯТОРА 

    Требуемое давление, создаваемое вентилятором с учетом запаса на непредвиденное сопротивление в сети в размере 10% составит:

                  P_тр=1,1*P=81,7674 Па      

    В вентиляционной установке для данного  помещения необходимо применить  вентилятор низкого давления, т.к. Р_тр меньше 1 кПа.

    Выбираем  осевой вентилятор (для сопротивлений сети до 200 Па) по аэродинамическим характеристикам т.е. зависимостям между полным давлением Р_тр (Па), создаваемым вентилятором и производительностью V_тр (м/ч).

    С учетом возможных дополнительных потерь или подсоса воздуха в воздуховоде  необходимая производительность вентилятора увеличивается на 10%:

                  V_тр=1,1*G=2620 м/ч    

    По  справочнику выбираем осевой вентилятор типа 06-300 N4  с КПД n_в=0,65 первого исполнения. КПД ременной передачи вентилятора n_рп=1,0.

     4.2. Расчет  зануления

      Степень воздействия электротока на организм человека зависит от его величины о протяженности воздействия. В случае если устройства питаются от напряжения 380/220 В или 220/127 В в электроустановках с заземленной нейтралью применяется защитное зануление. На рисунке 4.2 представлена принципиальная схема зануления.

      

Ro - сопротивление  заземления нейтрали

Rh - расчетное  сопротивление человека;

1 - магистраль  зануления;

2 - повторное  заземление магистрали;

3 - аппарат отключения;

4 - электроустановка (паяльник);

5 - трансформатор. 
 
 

Рис. 4.2 Схема зануления

      Зануление применяется в четырехпроводных сетях напряжением до     1 кВ с заземленной нейтралью. Зануление  осуществляет защиту путем автоматического  отключения поврежденного участка  электроустановки от сети и снижение напряжения на корпусах зануленного электрооборудования до безопасного на время срабатывания защиты. Из всего выше сказанного делаем вывод, что основное назначение зануления - обеспечить срабатывание максимальной токовой защиты при замыкании на корпус. Для этого ток короткого замыкания должен значительно превышать установку защиты или номинальный ток плавких вставок.

      Расчет  сводится к проверке условия обеспечения  отключающей способности зануления: J_кз>3J^н_пл.вст>1,25J^н_авт

      Исходные  данные: мощность питающего трансформатора 160 кВ*А; схема соединения обметок трансформатора – «звезда»; электродвигатель серии 4А; U = 380 В; тип – 4А160М2, N = 18,5 кВт.

      Расчет J_кз производится по формуле: J_кз= U_ф/(Z_т/3+Z_п)

       где U_ф – фазное напряжение, В; Z_т – сопротивление трансформатора, Ом; Z_п – сопротивление петли «фаза-нуль», которое определяется по зависимости

               Z_п = √(R_ф + R_н)² + (X_ф + X_о + X_и)² 

      Где R_н; R_ф – активное сопротивление нулевого и фазного проводников, Ом; X_ф; X_о – внутренние индуктивные сопротивления фазного и нулевого проводников соответственно, Ом; Х_и – внешнее индуктивное сопротивление петли «фаза-нуль», Ом.

      Значение Z_т зависит от мощности трансформатора, напряжения, схемы соединения его обмоток и конструктивного исполнения трансформатора. При расчетах зануления Z_т берется из таблицы.

Расчетные полные сопротивления 

масляных трансформаторов