Файл: Задача для сохранения своей независимости и укрепления безопасности своего существования.docx

ВУЗ: Не указан

Категория: Решение задач

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 08.11.2023

Просмотров: 37

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.


Система капельного полива включает в себя

Магистральный трубопровод подачи воды от водоразборной емкости до тепличных блоков, проектируется из поливинилхлоридных труб d=40х2,4 мм;

Распределительные трубопроводы и клапанные секции из поливинилхлоридных труб d=25х2,0 мм и d=20х2,0 мм;

Интегрированные капельные линии ПВД 20х2,0 мм с капельницами производительностью 2 л/час с компенсацией давления и шагом перфорации 0,5 м;

Контрольно-измерительную и запорную аппаратуру.

Выбор диаметров трубы обусловлен таблицей 2.1.
Таблица 2.1 – Гидравлические потери в трубах ПВХ

Диаметр трубы, мм

20

25

32

40

Толщина стенки, мм

2

2

2

2,4

Расход воды, м3/ч

V, м/с

Потеря напора, Нм

V, м/с

Потеря напора, Нм

V, м/с

Потеря напора, Нм

V, м/с

Потеря напора, Нм

0,2

0,27

0,8



















0,4

0,56

3,0

0,32

0,98

0,18

0,25







0,5

0,82

4,0

0,40

1,49

0,23

0,38







0,6

0,67

6,2

0,46

1,89

0,26

0,47







0,7

1,02

10,0

0,58

2,79

0,33

0,70







0,9

1,35

15,0

0,72

4,15

0,41

1,03

0,25

0,34

1,1

1,54

18,0

0,87

5,75

0,49

1,43

0,31

0,46

1,3

1,87

22,9

1,01

7,59

0,57

1,87

0,36

0,60

1,4

1,92

30,2

1,16

9,65

0,65

2,38

0,41

0,76

1,6

2,22

38,7

1,30

11,94

0,73

2,93

0,46

0,97

1,8







1,44

14,88

0,81

3,54

0,51

1,14

2,0







1,59

17,20

0,86

4,21

0,56

1,35

2,2







1,73

20,15

0,97

4,92

0,61

1,57

2,3







1,88

23,33

1,06

5,69

0,66

1,81


Окончание таблицы 2.1

2,5







2,02

26,72

1,14

6,50

0,71

2,07

2,7







2,17

30,32

1,22

7,37

0,76

2,34

2,9







2,31

34,13

1,30

8,29

0,81

2,63

При расходе одной капельницы равным 2литр/час требуется 0,002 м³/ч воды, в одной ветке длиной 50 м содержится 100 капельниц, так как перфорация трубки составляет 0,5 м и расход одной ветки составляет 0,002ˑ100=0,2 м³/ч. В одну секцию входит 10 веток и ее расход составляет 0,2ˑ10=2 м³/ч. Расчетные данные по расходу воды, сведены в таблицу 2.2.

Таблица 2.2 – Расход воды в теплице




м3/сут

м3/час

л/сек

Ветка

4,8

0,2

0,056

Зона

48

2

0,56

Вся теплица

240

10

2,76

Исходя из полученных, данных выбираем водоразборную емкость, объемом 300 м3 и насос производительностью 3 м³/ч, подробные характеристики насоса находятся в таблице 2.3.

Электронасосный агрегат  ЦНСк 3/10-5-1,1/3

Технические характеристики

Подача жидкости, м3  - 3

Напор, м – 10

Мощность двигателя, кВт – 1.1

Материал изготовления корпуса насоса и проточной части насоса  - пищевая нержавеющая сталь марки 12Х18Н10Т
Таблица 2.3 – Технические характеристики насоса.

ОСНОВНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Подача жидкости, м3

3

Напор, м

10

Напряжение электропитания, В

380

Мощность электродвигателя, кВт

1,1

Вес, кг

23

Габаритные размеры, мм

457x216x247

Материал изготовления проточной части насоса

Пищевая нержавеющая сталь марки 12Х18Н10Т

Диаметр входа, мм

32

Диаметр выхода, мм

20

ХАРАКТЕРИСТИКИ ПЕРЕКАЧИВАЕМОЙ ЖИДКОСТИ

Температура

от -40°С до +250°С

Плотность

от 500 до 1500 кг/м3

Вязкость

от 0.1610 до 210 м/с.

ОСОБЕННОСТИ

Технология изготовления корпуса насоса

Механическая обработка. Пищевая нержавеющая сталь марки 12Х18Н10Т

Толщина стенки насоса

От 4мм до 28 мм

Рабочее колесо

Пищевая нержавеющая сталь марки 12Х18Н10Т


2.3 Электрический расчет
Выбор скважного насоса

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