ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 23.05.2025
Просмотров: 483
Скачиваний: 0
В качестве электродов-заземлителей используются стальные трубы длиной lв и диаметром d, соединенные между собой стальной полосой шириной b = 0,04 м. Коэффициент использования заземлителей – ηз, соединительной полосы – ηп. Шаг заземлителей принять равным а. Заглубление верхнего конца трубы и соединительной полосы hз = 0,7 м. Исходные данные приведены в табл. 12.
Литература: [9, 12, 90, 91].
Таблица 12
Исходные данные к заданию № 10
Исходные |
Предпоследняя цифра шифра |
||||||||||
данные |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
|
ρ, Ом м |
150 |
180 |
90 |
60 |
320 |
250 |
450 |
490 |
210 |
160 |
|
lв, м |
3 |
3 |
2,5 |
3,5 |
2,5 |
3 |
3 |
3 |
2,5 |
2,5 |
|
d, м |
0,045 |
0,045 |
0,05 |
0,06 |
0,05 |
0,05 |
0,06 |
0,045 |
0,05 |
0,05 |
|
ηз, м |
0,59 |
0,74 |
0,67 |
0,59 |
0,48 |
0,67 |
0,67 |
0,59 |
0,67 |
0,59 |
|
ηп, м |
0,62 |
0,75 |
0,75 |
0,62 |
0,42 |
0,75 |
0,75 |
0,62 |
0,75 |
0,62 |
|
а, м |
4 |
5 |
8 |
4 |
3 |
5 |
4 |
5 |
7 |
5 |
|
Указания квыполнению задания
1.Составить схему защитного заземления.
2.Определить сопротивление растеканию тока Rв, Ом, уголкового заземлителя, расположенного вертикально в земле, по формуле
Rв = 0,366 |
ρ |
2l |
1 |
4t +l |
, |
(24) |
|||
lg |
в |
+ |
2 |
lg |
в |
||||
lв |
d |
4t −lв |
|||||||
где t – расстояние от поверхности земли до середины заземлителя, м. 3. Определить необходимое число заземлителей n, шт., по формуле
n = |
Rв |
, |
(25) |
R |
|||
з |
|||
где Rз – наибольшее допустимое сопротивление заземляющего устройства (принять по табл. 4.4 [9]).
4. Определить длину соединительной полосы Lп, м, которая соединяет одиночные вертикальные стержни заземлителя по формуле
Lп = 1,05(n – 1)а. |
(26) |
5. Определить сопротивление соединительной полосы Rп, Ом, по формуле
R |
ρ |
2L |
2 |
|||||
= |
ln |
п |
. |
(27) |
||||
2πL |
||||||||
п |
bη |
з |
||||||
п |
||||||||
36
6. Определить общее сопротивление контура защитного заземления Rобщ, Ом, по формуле
Rобщ = |
RвRп |
. |
(28) |
|
nη R + R η |
||||
з п в |
п |
|||
Если общее сопротивление контура защитного заземления превышает Rз (согласно [91]), то необходимо увеличить число заземлителей.
Задание № 11
Компрессор подает воздух с давлением Р1 при температуре Т1 = 16°С в воздухосборнике. В компрессоре применяется компрессорное масло марки 12М с температурой вспышки не ниже 216°С. Определить температуру сжатого воздуха и сделать заключение о возможности эксплуатации компрессора без охлаждения.
Оценить работу и мощность при взрыве воздухосборника компрессора объемом V, м3, при рабочем давлении Р1. Конечное давление в аппарате Р2 – атмосферное. Исходные данные приведены в табл. 13.
Литература: [3–5, 7, 9, 12, 14, 87, 89].
Таблица 13
Исходные данные к заданию № 11
Исходные |
Предпоследняя цифра шифра |
||||||||||
данные |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
|
Р1, кПа |
2000 |
1800 |
1600 |
1900 |
1850 |
3000 |
2800 |
3600 |
5200 |
3000 |
|
V, м3 |
3,5 |
4,4 |
2,6 |
1,8 |
1,0 |
1,5 |
2,3 |
3,0 |
2,0 |
2,5 |
|
Указания квыполнению задания
1. Определить работу газа A, Дж, при взрыве (адиабатическом расширении воздуха) по формуле
VP1 |
P2 |
m −1 |
|||||||
m |
|||||||||
A = |
1 |
− |
, |
(29) |
|||||
m −1 |
P |
||||||||
1 |
|||||||||
где m – показатель адиабаты (принять 1,4). |
|||||||||
2. Рассчитать мощность взрыва N, кВт, по формуле |
|||||||||
N = A / t, |
(30) |
||||||||
где t – время действия взрыва, с (принять t = 0,1 с).
3. Определить конечную температура сжатого воздуха Т2, °С:
37
m −1
Т2 =Т1 Р2 m . (31)
Р1
4.Полученный результат сопоставить с температурой вспышки компрессорного масла и сделать заключение о необходимости охлаждения компрессора.
В соответствие с Правилами устройства и безопасности эксплуа-
тации компрессорных установок, воздухопроводов и газопроводов [89] разница между температурой вспышки и температурой сжатого воздуха должна быть не меньше чем 75°С.
Задание № 12
Определить, при каком давлении произошел взрыв баллона объемом V, если толщина стенки баллона S, внутренний диаметр баллона Dу, материал – сталь 20. Оценить работу газа при адиабатическом расширении и мощность взрыва. По Правилам устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением, рабочее давление Р2 в баллоне не должно превышать 2940 кПа. Исходные данные приведены в табл. 14.
Литература: [3–5, 8, 9, 12, 87].
Таблица 14
Исходные данные к заданию № 12
Исходные |
Предпоследняя цифра шифра |
||||||||||
данные |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
|
V, м3 |
0,10 |
0,05 |
0,04 |
0,14 |
0,15 |
0,30 |
0,27 |
0,08 |
0,4 |
0,21 |
|
S, мм |
3,6 |
2,0 |
2,2 |
3,2 |
3,8 |
4,3 |
3,7 |
3,4 |
4,4 |
4,0 |
|
Dу, мм |
200 |
150 |
280 |
350 |
220 |
240 |
360 |
190 |
500 |
230 |
|
Указания квыполнению задания
1.Определить работу газа A, Дж, при взрыве (адиабатическом расширении) баллона по формуле (29).
2.Определить мощность взрыва баллона N, кВт, по формуле (30).
3.Определить давление Pвзр, кПа, при котором произошел взрыв баллона, по формуле
Pвзр = |
200δдφS |
, |
(32) |
|
Dу |
||||
где δд – нормальное допускаемое напряжение стали, МПа (определить по табл. 2.1 [9] при температуре стенки сосуда 20°С); ϕ – коэффициент прочности (для бесшовных сосудов ϕ = 1).
38
Задание № 13
Определить необходимую толщину слоя теплоизолирующего материала теплообменного агрегата. Температура теплоносителя Tт, температура наружной поверхности изоляции Tп = 45°С. Рассмотреть возможность замены исходного материала на минераловатные маты. Исходные данные приведены в табл. 15.
Литература: [9, 12].
Таблица 15
Исходные данные к заданию № 13
Исходные |
Предпоследняя цифра шифра |
|||||||||||
данные |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
||
Материал |
Войлок |
мине- |
Асбестовая |
Стекловата |
Войлок строи- |
|||||||
изоляции |
ральный |
ткань |
тельный |
|||||||||
Tт, °С |
200 |
180 |
250 |
220 |
290 |
230 |
275 |
180 |
220 |
190 |
||
Указания квыполнению задания |
||||||||||||
1. Определить |
среднюю |
температуру |
слоя |
теплоизолирующего |
||||||||
материала по формуле |
||||||||||||
Тср = 0,5(Тт + Тп). |
(33) |
|||||||||||
2.Рассчитать коэффициент теплопроводности слоев изоляции
из данного материала λиз, Вт/(м·К) (использовать расчетные формулы из табл. 2.4 [9]).
3.Определить коэффициент теплоотдачи αн, Вт/(м2·К), от поверхности к окружающей среде для плоских поверхностей по формуле
αн = 8,4 + 0,06(Тп – То), |
(34) |
где То – температура окружающей среды (воздуха в помещении), °С. 4. Определить толщину слоя δиз, м, теплоизолирующего материала:
δ |
из |
= |
λиз(Тт −Тп) |
. |
(35) |
αн(Тп −То) |
|||||
5. При замене одного теплоизолирующего материала другим термические сопротивления обоих слоев должны быть одинаковыми: R = R1 = R2 (термическое сопротивление Rиз, м2·К/Вт, определяется из выражения Rиз = δиз / λиз). Из этого условия необходимо определить толщину слоя, м, вновь наносимого теплоизолирующего материала.
39
Задание № 14
Впроизводственном помещении объемом V был разлит бензин А-80
вколичестве Q. Определить время, в течение которого бензин испарится с образованием взрывоопасной концентрации в воздухе. Для расчета
принять температуру в помещении t = 18°C; радиус разлитого пятна бензина r, атмосферное давление в помещении Ратм = 0,1 МПа. Исходные данные приведены в табл. 16.
Литература: [11, 12, 80].
Таблица 16
Исходные данные к заданию № 14
Исходные |
Предпоследняя цифра шифра |
||||||||||
данные |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
|
Q, дм3 |
24 |
28 |
9 |
14 |
7,5 |
8 |
2 |
12 |
3 |
9 |
|
r, см |
2200 |
900 |
850 |
730 |
950 |
870 |
590 |
1030 |
870 |
1800 |
|
V, м3 |
80 |
60 |
40 |
30 |
20 |
60 |
40 |
50 |
40 |
30 |
|
Указания квыполнению задания
1. Определить коэффициент диффузии паров бензина Dt, при t = 0°C и давлении 0,1 МПа:
= 0,8
Dt M ,
см2/с,
(36)
где М – молекулярная масса бензина (по ГОСТ 2084-67 М = 96 г/моль). 2. Определить молярный объем паров бензина Vt, дм3, при t = 20°C:
V = |
V0 (t + 273) |
, |
(37) |
t |
273 |
где V0 – молярный объем паров бензина (при t = 0°C и давлении
0,1 МПа V0 = 22,4 дм3).
3. Определить интенсивность испарения бензина m, г/с: |
||
m = |
4rDt MPнас , |
(38) |
V P |
||
t атм |
||
где Рнас – давление насыщенных паров бензина (принять 0,014 МПа).
4. Определить продолжительность τ, ч, испарения бензина: |
|
τ =1000Qρ , |
(39) |
3600m
где ρ – плотность бензина, кг/дм3 (принять 0,73).
40