ЭЛЕКТРОТЕХНОЛОГИЯ

электронный учебно-методический комплекс

Содержание

ЗАДАЧИ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОГО РЕШЕНИЯ

Поиск

ЗАДАЧИ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОГО РЕШЕНИЯ

В электронагревательной установке имеется шесть нагревательных элементов сопротивления. Мощность каждого нагревателя 1 кВт при напряжении 220 В. Определить, какую мощность будет потреблять установка при соединении нагревателей в последовательную и параллельную звезду, последовательный и параллельный треугольник. Напряжение сети 380/220 В.
В нагревательном элементе, выполненном из нихромовой проволоки диаметром 1,1 мм и длиной 10 м, протекает ток 10 А. Определить мощность, потребляемую нагревателем, количество теплоты, выделяемой в нем за 1 ч, и приложенное напряжение.
Мощность, потребляемая проволочным нагревателем при напряжении 220 В, равна 1 кВт. Определить мощность нагревателя при увеличении длины и диаметра проволоки в 2 раза при неизменном напряжении питания.
Определить вместимость водяного бака-аккумулятора теплоаккумуляционной отопительной установки животноводческого помещения. Подача приточного воздуха 8000 м³/ч, температура воздуха на входе установки -10° С, на выходе +20° С. Длительность разрядки 10 ч. Температура воды в конце зарядки 95 ° С, в конце разрядки 70° С.
Бак водонагревателя цилиндрической формы. Толщина его теплоизоляции из листового асбеста 0,04 м. Вместимость бака 0,4 м³, температура воды в баке 85°С, температура окружающей среды 15°С. Определить мощность тепловых потерь с боковой и торцовой поверхностей водонагревателя при оптимальных геометрических размерах бака.
Определить мощность и геометрические размеры нагревателей электрокалорифера при объемном расходе воздуха 1500 м³/ч. Площадь поперечного сечения калорифера 0,13 м², температура воздуха на входе -10°С, на выходе-50°С. Нагреватели - спирали из нихрома марки Х20Н80.
Определить минимально допустимое расстояние между пластинчатыми электродами водонагревателя, если ρ₂₀ = 27 Ом×м, а напряжение между электродами 380 В.
Определить длину изоляционной вставки на трубопроводе горячей воды (температура воды 90°С), отходящем от электроводонагревателя. Внутренний диаметр вставки 0,025 м, удельное сопротивление воды 8,8 Ом×м при +20° С, напряжение питания 380/220 В.
Определить мощность и рассчитать электродную систему проточного водонагревателя с плоскими электродами. Объемный расход воды через водонагреватель 0,5 м³ /ч, температура воды на входе 20° С, на выходе 80° С.
Нагревательный элемент, выполненный в виде спирали на огнеупорном каркасе, находится в неподвижном воздухе. Материал нагревателя — нихром Х20Н80, установившаяся рабочая температура спирали 500°С, мощность 1 кВт, напряжение питания 220 В. Определить диаметр и длину проволоки нагревателя и основные размеры спирали.
Внутренние размеры закалочной печи 1×0,9×1,5 м. Толщина огнеупорной шамотной кладки 0,15 м, толщина теплоизоляции из шлаковой минеральной ваты 0,2 м. Тепловые потери печи составляют 3 кВт. Снаружи печь имеет металлическую окрашенную обшивку. Температура окружающей среды 18° С. Определить температуру наружной поверхности печи и на границе слоев шамота и минеральной ваты, а также внутреннюю температуру печи.
Рассчитать коэффициент теплоотдачи в поперечной потоке воздуха для спирали, выполненной из нихромовой проволоки, диаметром 0,002 м, если температура воздуха 50° С, а скорость воздушного потока 6 м/с.
Определить мощность керамического инфракрасного облучателя, изготовленного в виде круглого диска диаметром d₁ = 0,15 м. Температура диска θ₁=700°С, а температура обогреваемой поверхности в виде круга диаметром d₂=1 м, θ₂ = 30°С. Круг расположен соосно с излучателем на расстоянии 1 м при коэффициентах черноты излучателя и нагреваемой поверхности Є₁ = Є₂ = 0,8.
Рассчитать температуру ТЭНов отопительной электрокалориферной установки СФОЦ-60/0.5Т при расходе воздуха 1,5 м³/с и его температуре на входе 0°С.
Определить температуру воздуха на выходе из установки СФОЦ-60/0,5Т при расходе воздуха 2 м³ /с и его температуре на входе 10° С. Рассчитать электрообогреватели пола в свинарнике для поросят-отъемышей. Размеры обогреваемой площадки 2,5 × 20 м, ее температура 25°С, температура воздуха в свинарнике 15° С. Для обогрева использован провод ПОСХВ, глубина заложения которого 0,08 м.
Определить мощность и диаметр стальной оцинкованной проволоки, применяемой для обогрева почвы квартала, состоящего из 12 двадцатирамных парников. Вдоль каждого парника прокладывают три ряда асбоцементных труб диаметром 0,1 м, в которые помещают стальную проволоку. Расчетная температура в парнике 17° С, температура наружного воздуха -5° С, скорость ветра 6 м/с. Напряжение сети 380/220 В.
Рассчитать систему электрообогрева пленочной теплицы арочного типа площадью 500 м². Для обогрева почвы используют нагревательный провод ПОСХВ, а для обогрева воздуха - электрокалорифер. Расчетная температура воздуха внутри теплицы 18° С, наружного воздуха -5° С, скорость ветра 4 м/с. Напряжение сети 380/220 В.
Мощность потерь парника через остекление составляет 4 кВт при температуре наружного воздуха -5° С. Определить, какой толщины необходим мат из стекловолокна, чтобы сохранить прежние потери в окружающую среду через остекление при снижении наружной температуры до -20° С.
Рассчитать наивыгоднейшую толщину теплоизоляции сушильной камеры, работающей 1200 ч в год. Температура в камере 200° С, температура наружного воздуха —20° С. Материал теплоизоляции - асбоцементные плиты. Отчисления на амортизацию 15%, стоимость теплоизоляции 40 руб/м³.
Определить геометрические размеры спирали ТЭНа мощностью 2 кВт при напряжении питания 220 В. Удельная поверхностная мощность спирали 14×10⁴Вт/м².
Выбрать ТЭНы для подогрева перед выпойкой телят 100 л молока от 10 до 30° С за 30 мин. Допустимая удельная поверхностная мощность ТЭНов для подогрева молока 2 Вт/см².
Рассчитать нагревательные элементы сушилки фруктов с установленной мощностью 50 кВт. Нагреватели представляют собой проволочные спирали из сплава Х20Н60. Относительный коэффициент излучения (степень черноты) нагревателей 0,8, фруктов 0,65; максимальная температура воздуха в сушилке 250°С. Отношение площади тепловоспринимающей поверхности фруктов к площади поверхности стен сушилки, занятой нагревателями, равно 0,9.
Определить глубину высокочастотной закалки стальной детали в индукторе при частоте f= 20 кГц, если ρ₂₀ = 0,15·10^-6 Ом м, а μ_r= 100.
Рассчитать удельную мощность, поглощаемую стальным цилиндром в индукторе, если число витков индуктора на 1 см высоты 1,5, сила тока индуктора 1000 А, частота тока 70 кГц, ρ₂₀=0,15·10^-6 Ом×м, μ_r = 80.
Определить число витков индуктора, используемого в индукционном водонагревателе вместимостью 1 м³, для нагрева воды за 2 ч от 20 до 80° С.
Неоднородный материал расположен в рабочем конденсаторе установки для диэлектрического нагрева слоями вдоль линий поля. Диэлектрическая проницаемость и тангенс угла потерь слоев таковы: ε_r1=10; ε_r2⁼7,5; tg_δ1, = 0,3; tg_δ2=0,2. Рассчитать соотношение удельных мощностей, выделяемых в слоях материала.
Напряжение, приложенное к плоскопараллельным электродам электросепаратора семян, составляет 25 кВ. Расстояние между электродами 0,1 м. Один из электродов закрыт слоем плоского диэлектрика толщиной 0,05 м с относительной диэлектрической проницаемостью ε_r=5. Какая напряженность электрического поля будет в воздушном промежутке между электродами?
Определить мощность, выделяемую в рабочем конденсаторе при нагреве деревянного блока площадью 2 м² и толщиной 0,05 м. Относительная диэлектрическая проницаемость дерева ε_r=6, тангенс угла потерь tg_δ= 0,25, частота 300 МГц, напряженность поля Е=20 кВ/м.
Семенная смесь со средней относительной диэлектрической проницаемостью ε_r=10 сушится между пластинами плоского конденсатора с межэлектродным расстоянием 8 см при напряжении 20 кВ. Воздушный зазор между семенной смесью и верхней обкладкой составляет 2 см. Возможна ли работа установки без пробоев, если при наличии водяных паров в воздушном зазоре допустимая напряженность поля Е_яоп=0,5 кВ/см?
Подсчитать интенсивность ультразвука в воде при частоте колебаний 1000 Гц и амплитуде смещения 0,001 м.