Проектирование специального технологического оборудования для ремонта тягового электродвигателя. Расчет молниезащиты резервуарного парка исследуемого локомотивного депо, страница 2

Определим предварительный диаметр проволоки, необходимый для нагрева в печи четырех якорей. Для этого воспользуемся зависимостями диаметра от удельной мощности, которые приведены на рисунке 5.1.

			W=f(Pф)
	Вт/см2

								мм

 

Рисунок 5.1 – Диаграмма для определения удельной поверхностной мощности и диаметра проводника электронагревателя: Р_ф = 65,73 кВт; v = 10 м/с

В точке пересечения двух кривых (W=f(P_ф) и W=f(v))и будет находиться искомый диаметр проволоки: d = 7,3 мм, W_доп = 3,6 Вт/см².

Примем [15] стандартный диаметр проволоки d = 8 мм, удельная поверхностная мощность W_доп = 3,6 Вт/см².

Длина проволоки нагревателя, м

                                                     ,                                                                                                             (5.5)

где r –   удельное электрическое сопротивление нагревателя, Ом×мм²/м; [15]; при температуре окружающей среды t_k = 600 ⁰C, r = 1,12 Ом×мм²/м; (материал нагревательного элемента фехраль);

U – напряжение сети, В; U = 380 В;

d – диаметр проволоки, мм.

 м.

Диаметр спирали, мм

                                                       Д = (6 - 8)d,                                                                                                        (5.6)

Д = 7× 8 = 56 мм.

Длина витка спирали, м

                                                        L_В = pД,                                                                                                         (5.7)

L_В = (3,14×56)/1000 = 0,18 м.

Количество всех витков спирали

                                                        ,                                                                                                             (5.8)

витков.

Шаг витка проволоки, мм

                                                   h = (3,2 – 4,8)d,                                                                                                     (5.9)

h = 3,74 × 8 =29,9 мм.

Длина витков проволоки, м

                                                         L_сп = N_Вh,                         (5.10)

L_сп = (548 × 29,9)/1000 = 16,38 м.

Примем количество труб n = 18 штук и располагаем их в два ряда, тогда активная длина трубы, м

                                                        ,                          (5.11)

 м.

Длину трубы нагревательного элемента принимаем равной 970 мм.

Для размещения проволоки диаметром 8 мм в заданном количестве труб рассчитаем диаметр каждой такой трубы, мм

                                                  ,                 (5.12)

где (8–12) – расстояние между внутренней стенкой трубы и спиралью, с каждой стороны, мм.

 мм.

Внешний диаметр трубы, мм

                                                                          (5.13)

где  – толщина стенок, мм; принимаем мм.

 мм.

Для размещения спирали диаметром 56 мм в заданном количестве труб примем стандартный диаметр каждой такой трубы 80 мм [15].

Определим площадь, при которой обеспечится необходимая скорость воздуха, м²

                                                        ,                            (5.14)