текст ВКР (1228382), страница 5
Текст из файла (страница 5)
Данные скважины:
-
дебит 10 м³/ч;
-
статический уровень воды 30м;
-
динамический уровень воды 38м;
-
глубина скважины 50м;
-
размеры и глубина фильтровальной части скважины 45м;
-
диаметр скважины 200мм.
Исходя из заданных параметров выбираем глубинный насос ЭЦВ 4-10-55.
Р абочая характеристика насоса представлена на рисунке 2.1.
Рисунок 2.1 – Рабочая характеристика насоса.
Технические характеристики насоса ЭЦВ 4-10-55 представлены в таблицах 2.4, 2.5.
Таблица 2.4 – Технические характеристики насоса ЭЦВ 4-10-55.
Марка насоса | Номинальная подача воды, м³/ч | Номинальный напор, м | Рабочая зона | |
Подача воды, м³/ч | Напор, м | |||
ЭЦВ 4-10-55 | 10 | 55 | 3…11 | 45…90 |
Таблица 2.5 – Технические характеристики насоса ЭЦВ 4-10-55.
Мощность э/дв, кВт | Ток, А | Габаритные размеры агрегата, мм | Масса агрегата, кг | Диаметр скважины, мм | |||
диаметр | длина | ||||||
3 | 8,2 | 96 | 1451 | 25 | 102,5 |
Выбор мощности нагревательного элемента.
Для того чтобы обеспечить теплицу стабильным нагревом воды, принимают решение использовать водонагреватель. По виду используемого энергоресурса все водонагреватели делятся на газовые и электрические, а по принципу работы на накопительные и проточные. Накопительные водонагреватели экономичнее, однако , требуется большая мощность и много времени пока вода нагреется до нужной температуры, обычно устанавливают проточные.
Наиболее важным параметром при выборе является мощность проточного водонагревателя. Как у электрического, так и у газового водонагревателя она измеряется в кВт, однако при одинаковых значениях мощности производительность газовой и электрической колонок может заметно отличаться. Изучая характеристики, нужно обращать внимание на полезную, а не потребляемую мощность. Расчет мощности электрического проточного водонагревателя можно произвести по следующей формуле:
где:
-
— мощность;
-
— объем воды, проходящей через водонагреватель за единицу
времени (измеряется в литрах в секунду);
-
4,2 — удельная теплоемкость воды;
-
t2 — температура воды на выходе;
-
t1 — температура воды на входе (в °С).
Таким образом, при пропускной способности проточного электрического водонагревателя 10 литр\мин (0.166 л/сек) для нагрева воды с +7 °С до +18 °С необходимая мощность составит:
.
Как видно из вышеприведенной формулы, эффективность проточного водонагревателя сильно зависит от температуры водопроводной воды на входе: чем больше дельта (разница) температур, тем выше должна быть мощность, чтобы получить на выходе необходимую температуру воды. Поэтому для того, чтобы правильно выбрать проточный водонагреватель, нужно учитывать особенности холодного водоснабжения. Для теплиц, куда вода поступает из скважины (со средней температурой +5 +7 °С в течение всего года), подходят только проточные водонагреватели большой мощности.
Выбор автоматического выключателя по мощности.
На приведенном рисунке 2.2, по горизонтальной шкале указаны номиналы тока автоматов, по вертикальной шкале, значение активной мощности при однофазном питании 220 Вольт. Для выбора подходящего для выбранной расчётной мощности автомата, достаточно провести горизонталь от выбранной слева мощности до пересечения с зеленым столбиком, посмотрев в основание которого можно выбрать номинал автомата для указанной мощности. Нужную время токовую характеристику и количество полюсов можно выбрать, перейдя по картинке на таблицу выбора автоматов кривой C, как наиболее универсальной и часто применяемой характеристики.
Рисунок 2.2 – График выбора автоматического выключателя по мощности
Расширенный выбор автоматов по мощности, включая трехфазное подключение звездой и треугольником, который представлен в таблице 2.6, позволяет подобрать соответствующий потребляемой мощности автоматический выключатель. Для работы с таблицей, то есть для выбора автомата, соответствующей мощности, достаточно, зная эту мощность, выбрать в таблице значение большее или равное этой мощности значение. В левой крайней колонке вы увидете номинальный ток автомата, соответствующего выбранной мощности. Вверху, над выбранной мощностью, вы увидите тип подключения автомата, количество полюсов и используемое напряжение. В случае, если выбранной мощности соответствуют несколько значений мощности в таблице, следует выбрать доступный вам способ подключения. То есть, выбирая автомат для мощности 6,5 кВт при отсутствии трехфазного электропитания, нужно выбирать только из однофазного подключения, где будут доступны однополюсный и двухполюсный автомат 32А. Переход по ссылке в таблице для определенной, соответствующей возможностям подключения, мощности осуществляется на соответствующий по номинальному току и количеству полюсов автоматический выключатель с время токовой характеристикой C. В том случае, если нужна друга характеристика отсечки, можно выбрать автомат другой характеристики, ссылки на которые находятся на странице каждого автомата.
Таблица 2.6 –Выбор автоматов по мощности и подключению
Вид подключения | Однофазный | Однофазный вводный | Трехфазное треугольником | Трехфазное звездой | ||||
Полюсность автомата | Однополюсный автомат | Двухполюсный автомат | Трехполюсный автомат | Четырехполюсный автомат | ||||
Напряжение питания | 220 Вольт | 220 Вольт | 380 Вольт | 220 Вольт | ||||
Автомат 1А | 0.2 кВт | 0.2 кВт | 1.1 кВт | 0.7 кВт | ||||
Автомат 3А | 0.7 кВт | 0.7 кВт | 3.4 кВт | 2.0 кВт | ||||
Автомат 6А | 1.3 кВт | 1.3 кВт | 6.8 кВт | 4.0 кВт | ||||
Автомат 10А | 2.2 кВт | 2.2 кВт | 11.4 кВт | 6.6 кВт |
Продолжение таблицы 2.4
Автомат 16А | 3.5 кВт | 3.5 кВт | 18.2 кВт | 10.6 кВт |
Автомат 20А | 4.4 кВт | 4.4 кВт | 22.8 кВт | 13.2 кВт |
Автомат 25А | 5.5 кВт | 5.5 кВт | 28.5 кВт | 16.5 кВт |
Автомат 32А | 7.0 кВт | 7.0 кВт | 36.5 кВт | 21.1 кВт |
Автомат 40А | 8.8 кВт | 8.8 кВт | 45.6 кВт | 26.4 кВт |
Автомат 50А | 11 кВт | 11 кВт | 57 кВт | 33 кВт |
Автомат 63А | 13.9кВт | 13.9 кВт | 71.8 кВт | 41.6 кВт |
Автомат 16А | 3.5 кВт | 3.5 кВт | 18.2 кВт | 10.6 кВт |
Автомат 20А | 4.4 кВт | 4.4 кВт | 22.8 кВт | 13.2 кВт |
Автомат 25А | 5.5 кВт | 5.5 кВт | 28.5 кВт | 16.5 кВт |
Автомат 32А | 7.0 кВт | 7.0 кВт | 36.5 кВт | 21.1 кВт |
Автомат 40А | 8.8 кВт | 8.8 кВт | 45.6 кВт | 26.4 кВт |
Автомат 63А | 13.9кВт | 13.9 кВт | 71.8 кВт | 41.6 кВт |
Выбор автоматических выключателей для элементов цепи
Для выбора автомата нагревательного элемента воспользуемся таблицей 1. Расчетная мощность проточного нагревателя составила 7,67 кВт, находим по таблице, в колонке однополюсных автоматов, примерно совпадающее значение, это 8.8 кВт. И выбираем автомат с номинальным током отключения 40 А.
Выбор автомата для насоса осуществляется по максимальному пусковому току, который составляет:
.
Тогда,
.
Округляем полученное значение в большую сторону, до 40А.
2.4 Выбор датчиков
Датчик уровня
Для разработки был выбран гидростатические датчики уровня, который работают посредством измерения косвенной величины - давления столба жидкости. Давление пропорционально уровню жидкости в резервуаре.
При достижении верхнего уровня подаётся сигнал на контроллер, который отключает скважный насос, а при достижении нижнего уровня включает его.
Датчик температуры
Первым параметром, определяющим выбор датчика температуры, считается диапазон измерения, представлен на рисунке 2.3. Если подходит несколько вариантов, то можно пользоваться таким правилом: номинальное измеряемое значение должно лежать в диапазоне от половины до двух третей шкалы. Так, например, не желательно использовать термопару для измерения комнатной температуры, и наоборот для температур выше 200 градусов термопара будет хорошим выбором.
Рисунок 2.3 – Диапазон измерения датчиков температуры.
Следующей величиной, заслуживающей пристального внимания, будет точность измерений. Если по условиям проекта требуется точность менее одного градуса, то практически однозначным выбором станет термометр сопротивления. К счастью такие требования встречаются достаточно редко, и в большинстве бытовых применений вполне подойдет полупроводниковый датчик с точностью в 1 градус.
Конструктивные особенности датчика также определяют его область применения. Сегодня можно найти множество вариантов, как исполнения измерительной части, так и по способу присоединения к процессу. Также при выборе следует учитывать и такой параметр как инерционность. Инерционность измеряется в секундах и показывает, насколько быстро изменение температуры окружающей среды отразится на выходном сигнале датчика. Пренебрежение данным параметром часто может привести к неточности работы схемы и другим малоприятным последствиям, особенно если показания термодатчика используются для целей управления оборудованием.