Антиплагиат (1222360), страница 4
Текст из файла (страница 4)
В качестве э лектрогенератора мож но использовать коллекторный двигательпостоянного тока с постоянными магнитами.Индуктор э того двигателя включает постоянные магниты, которые создают магнитное поле статора. Коллекторные двигателипостоянного тока с постоянными магнитами обычно используются в задачах не требующ их больших мощ ностей. Дешевле впроизводстве, чем коллекторные двигатели с обмотками возбуж дения.
Недостатком э лектродвигателя постоянного тока с постояннымимагнитами является то, что со временем магниты теряют свои магнитные свойства, в результате чего уменьшается поле статора исниж аются характеристики двигателя. Но генератор не будет работать все время, а с определенной периодичность, что продлит еговремя служ бы.Такие двигатели получили широкое распространение, они используются в оргтехнике, например принтерах, C приводах, э лектрическихотвертках, имеют малую ц ену.Выбираем в качестве генератора коллекторную машину (двигатель) постоянного тока серии ДПР-42-Н2-06.В таблиц а 3.3 приведены технические характеристики двигателя серии ДПР-42-Н2-06Таблиц а 3.3 – Технические характеристики двигателя серии ДПР-42-Н2-06Номинальное напряж ение, В12Номинальная мощность, Вт2,3Номинальная частота вращения, об/мин6000Номинальный ток, А0,66[42]Номинальный момент, мН м5Масса, кг150Рассчитаем время заряда переносного аккумулятора с учетом выбранного генератора по формуле 3.1.tз=1,4∙5000660=10,6 ч .Полученное значение времени на первый взгляд велико, но такой переносной аккумулятор имеет большую емкость.
А такие устройствакак навигаторы или устройства связи имею емкость порядка 850-1000 мАч. Для заряда такого устройства потребуется 2,1 часа.На рисунке 3.1 – изображ ены габаритные параметры двигателя серии ДПР-42-Н2-06.Рисунок 3.1 – Габаритные параметры двигателя серии ДПР-42-Н2-06http://dvgups.antiplagiat.ru/ReportPage.aspx?docId=427.23822467&repNumb=17/1317.06.2016АнтиплагиатТакж е на валу генератора имееться резьба длиной 3 мм и крепеж ная стенка для удобства крепления.Определение тепловой мощ ностиДля работы переносного паротурбинного э лектрогенератора источником э нергии является тепло получаемое от костра или газовойгорелки.Так для определения мощ ности костра воспользуемся параметрами мощ ной газовой горелки, которая полностью охватывает пламенемиспользуемую посуду.
Номинальная температура у такой горелки 800 °С, а мощ ность 2,9 кВт.Температура костра зависит от используемого топлива в нашем случае э то дрова. Так в таблиц е 3.4 представлены температурыгорения различных видов дров.Таблиц а 3.4 – Температура различных пород деревьевПородаТемпература, °СБук, ясень1044Граб1020Зимний дуб900Лиственниц а865Летний дуб840Береза816Пихта756Акац ия708Липа660Сосна624Осина612Ольха552Тополь468Принимаем среднюю температуру костра 750 °С.
Через соотношение мощ ностей и температур определим мощ ность костра.t°гРг=t°кРк=>Рк=Рг∙t°кt°г=2,9∙750800=2,71 кВт , (3.2)где t°г- температура горелки, t°к - температура костра, Рг - мощ ность горелки, Рк - мощ ность костра.Принимаем мощ ность источника теплоты 2,7 кВт.Расчет парогенератораВ качестве парогенератора мож ет быть использована походная посуда, например чайник или кастрюле скороварка. Такая посудаявляется неотъемлемой частью в походе и уменьшает масса габаритные параметры генератора.
Генерац ия пара мож ет происходитькак непосредственно при использовании во время готовки пищ и, так и при необходимости зарядки аккумулятора.По мере нагревания воды в парогенераторе температура ее повышается дообразуется некоторое количество пара,[2]который [8]заполняетгерметически закрытом котле в присутствии воды, называется[8]Однотемпературы насыщения tн, вода закипает исвободный от воды объем. Такой пар, образующийся в[2]насыщенным.из свойств насыщенного пара заключается в том, что при определенном давлении он имеет соответствующие этомудавлению температуру, теплосодержание и плотность.[2]Важ ным параметром для парового расчета турбоэ лектрического генератора является деление в парогенераторе и температура пара.Так в негерметичном чайнике давление при кипении будет незначительно выше, неж ели вне чайника, поскольку возникающ ий водянойпар при кипении будет стравливаться наруж у и не создавать дополнительного давления внутри чайника и составляет 101 кПа, атемпература кипения воды и соответственно начальная температура пара 100 °С.В кастрюле скороварка благодаря герметично закрывающ ейся крышке и регулированию давления за счет клапана внутри достигаетсядавление порядка 103 кПа и, следовательно, начальная температура пара 120 °С.Но использования в качестве парогенератора за счет постоянного стравливания пара давление будет значительно меньше.Парогенератора будет изготовлен из походного котла (чайник).
Крышка плотно закрывается за счет защ елки держ ателя дляисключения утечки пара. Для защ иты от разрыва емкости на крышке установлен простой механический клапан избыточного давления.На патрубок плотно надевается наконечник для соединения паропровода.На рисунке 3.2 представлена схема изготовленного парогенератора.Рисунок 3.2 – Устройство парогенератора:1 – бак; 2 – крышка; 3 – ручка; 4 – защ елки держ атели; 5 – наконечник; 6 – клапан избыточного давления.Объем такого бака составляет:Vб=πr2h=3,14∙0,22∙0,25=0,03 м3, (3.3)где r - радиус окруж ности бака, h - высота бака.Объем занимаемый водой:Vв=πr2h=3,14∙0,22∙0,16=0,02 м3.Следовательно, объем воды в парогенераторе составляет 20 л.Определение расхода воды парогенератора без учета времени закипания, t0=373° K:t=ОРк , (3.4)где Рк - мощ ность костра, t – время, Q – количество теплоты при парообразовании.Q=Lm , (3.5)где L – удельная теплота парообразования воды равна 2,3∙106 Дж /кг, м – масса воды.ρ=mVв=>м=ρ∙Vв , (3.6)где ρ - плотность воды равна 1000 кг/м3.Подставив формулы (3.5) и (3.4) в (3.3) получим:http://dvgups.antiplagiat.ru/ReportPage.aspx?docId=427.23822467&repNumb=18/1317.06.2016Антиплагиатt=L∙ρ∙VвPк=2,3∙106∙1000∙0,022700=17037 с=4,7 ч .
(3.7)Соответственно расход воды 2,4 литра в час.Расчет пароперегревателяПароперегреватель устройство, предназначенное для получения перегретого пара с температурой выше, чем температура насыщ енияв парогенераторе при том ж е давлении.При нагревании насыщ енного пара взакрытом котле количество пара и плотность его будут увеличиваться а, следовательно, будет возрастать и давление пара. Нос[2]увеличениемплотности и давления будет возрастать и температура[8]пара.С повышением температуры плотность пара будет возрастать, а с понижением температуры часть пара превратится в воду, иоставшийся пар будет иметь плотность, соответствующую новой температуре.[2]Недостатком насыщ енного пара то, что с пониж ением температуры превращ аться в воду.
Соприкасаясь, например, с холоднымистенками турбины, конденсируется и в нейскопляется вода. Конденсация вызывает большие потери тепла при протекании пара в паропроводах и турбине, а скоплениеводы может повлечь повреждения деталей генератора.Если насыщенный пар, полученный в[2]парогенераторе, продолж ать нагревать в пароперегреватели, не имеющ ейводы, то получится перегретый пар.
При этом сначала испарится влага, содержащаяся в паре, а затем начнется повышениетемпературы и увеличение его удельного объема.Перегретый пар обладает следующими основными свойствами и преимуществами:При одинаковом давлении с насыщенным паром имеет значительно большую температуру и теплосодержание;Имеет больший удельный объем в сравнении с насыщенным паром,[2]тоесть[11]объем1 кг перегретого пара при том жедавлении больше объема 1 кг насыщенного пара. Поэтому при тех же размерах паровой установки для получения необходимоймощности потребуется перегретого пара по массе меньше, что дает экономию в расходе воды и топлива;Перегретый пар при охлаждении не конденсируется, в связи с чем уменьшается теплообмен; конденсация наступает лишьтогда, когда температура перегретого пара упадет до температуры насыщенного пара при данном давлении.Чем выше температура перегрева пара, тем экономичнее работает[2]паровая турбина.Так из практики паровых турбинсчитают, что повышение температуры перегрева пара на 10 °С дает примерно 1% экономии топлива.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
