Семя – орган полового размножения и расселения растений: наружи у семян имеется плотный покров – кожура...
История создания датчика движения: Первый прибор для обнаружения движения был изобретен немецким физиком Генрихом Герцем...
Топ:
Установка замедленного коксования: Чем выше температура и ниже давление, тем место разрыва углеродной цепи всё больше смещается к её концу и значительно возрастает...
Теоретическая значимость работы: Описание теоретической значимости (ценности) результатов исследования должно присутствовать во введении...
Методика измерений сопротивления растеканию тока анодного заземления: Анодный заземлитель (анод) – проводник, погруженный в электролитическую среду (грунт, раствор электролита) и подключенный к положительному...
Интересное:
Искусственное повышение поверхности территории: Варианты искусственного повышения поверхности территории необходимо выбирать на основе анализа следующих характеристик защищаемой территории...
Как мы говорим и как мы слушаем: общение можно сравнить с огромным зонтиком, под которым скрыто все...
Лечение прогрессирующих форм рака: Одним из наиболее важных достижений экспериментальной химиотерапии опухолей, начатой в 60-х и реализованной в 70-х годах, является...
Дисциплины:
2021-04-18 | 106 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ И ЗАДАНИЯ
К ЛАБОРАТОРНО - ПРАКТИЧЕСКИМ ЗАНЯТИЯМ
по дисциплине «ЭЛЕКТРОТЕХНОЛОГИЯ»
ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКАЯ, ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКАЯ И
ЭЛЕКТРОБИОЛОГИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА
МАТЕРИАЛОВ
ТЕМА ПРАКТИЧЕСКОГО ЗАНЯТИЯ: Расчет установки
аэрозольной обработки птицы
Задача расчета. Определить радиус и заряд аэрозольной частицы, их концентрацию в помещении, объемный расход аэрозоля, ток генератора и частоту вращения распыляющего диска.
Исходные данные. Вид, возраст и количество птицы, размеры помещения, радиус распыляющего диска, напряжение на диске, объемный расход аэрозольной жидкости в помещении и др.
Последовательность расчета. Радиус частиц распыляемого аэрозоля, м
, (1)
где: N – количество птицы в помещении, гол.; V1 – объем воздуха. Вдыхаемого одной птицей, составляет (20…30)·10-6 м3/с; kио – коэффициент задержки аэрозоля в дыхательном тракте птицы, kио=0,54 для электрически незаряженного и kио=1 для заряженного аэрозоля; ηи=1,86·105 Па с –динамическая вязкость воздуха; S – площадь поверхности пола помещения, м2; g=9,81 м/с2 – ускорение свободного падения; Pж=1·103 кг/м3 – плотность жидкости.
*Радиус частиц не должен превышать 10·10-6 м.
Минимально необходимый заряд частиц, Кл
, (2)
где: V – объем помещения, м3; ε0=8,85·10-12 Ф/м – электрическая постоянная; β=(0,2…0,3)·10-3 кг/м3 – концентрация жидкой фазы в ингаляционном аэрозоле.
Концентрация частиц в помещении, 1/м3
.
Производительность аэрозольного генератора, м3/с
|
Q1=Q/ n r, (4)
где: Q – объемный расход аэрозольного препарата в помещении, согласно ветеринарным нормам, м3/с; nr – число аэрозольных генераторов в помещении.
Ток аэрозольного генератора, А
(5)
Линейная скорость движения пленки аэрозольной жидкости по поверхности распылительного диска отрыва, м/с
Vn=Iτ/[kч2πRε0U(ε1/d1 +ε2/d2)], (6)
kч 0,5 – коэффициент, учитывающий влияние неучтенных факторов на зарядку аэрозолей;
R – радиус распыляющего диска, м;
ε1, ε2 – относительная диэлектрическая проницаемость соответственно диэлектрического диска (рис. 1);
d1, d2 – толщина соответственно диэлектрического слоя и диска, м;
U – напряжение на распыляющем диске, В.
Частота вращения распыляющего диска, рад/с
, (7)
где: - динамическая вязкость распиливаемой жидкости, Па с.
Рис. 1. Схема электростатического распылителя: 1 – верхний индуцирующий электрод; 2 – слой диэлектрика; 3 – слой воздуха; 4 – пленка жидкости; 5 – распыляющий диск из диэлектрика; 6 – нижний индуцирующий электрод; 7 – диэлектрическая трубка для подведения жидкости.
ЗАДАЧА. Рассчитать для птичника площадью S=18×96 м2 и высотой h=4 м параметры процесса и установки для электроаэрозольной обработки 20 тыс. голов птицы, каждая массой 2 кг. Исходные данные; Q=5·10-6 м3/c; ηж = 1·10-3 кг/м3; kq=0,452; kH=1; ηB=1,86·10-5 Па с; ηж = 1,6·10-3 Па с; Q1=25,7·10-6 м3/c; R=0,1 v; ε1 = ε2 = 4; d1=d2=3·10-3 м.
Алгоритм расчета
Радиус заряженной аэрозольной частицы (ф.1)
Прием в птичнике 4 аэрозольных генератора. Производительность одного по жидкости
Q1= Q /4м3/c.
Ток генератора (ф.5)
Линейная скорость движения жидкой пленки (ф.6)
Частота вращения распыляющего диска (7)
Последовательность расчета
Коэффициент пульсации выпрямленного напряжения S≤0,1. Частота переменного тока f=50 Гц.
Безразмерный параметр
.
По величине А на рис. 4а определяем В.
|
Действующее значение напряжения на вторичной обмотке трансформатора
В.
Из рис. 4б по А находим F.
I2max=pFIр ,A.
По рис. 5а находим D.
Действующее значение тока на вторичной обмотке трансформатора.
, А.
Величина обратного напряжения на величине
В.
Принимаем конденсаторы с одинаковой величиной емкости
,мкФ.
По рис. 5б находим Н (при m=2), где m – количество выпрямляемых полупериодов напряжения сети.
Проверим величину емкости конденсатора по допустимой величине коэффициента пульсации по четной гармонике
,мкФ,
по нечетной гармонике
,мкФ.
Принимаем максимальное значение емкости каждого конденсата
3,3·10-4 мкФ. Выбираем керамические конденсаторы К15-5 с емкостью
0,33 нФ.
Величина сопротивления Rорг, ограничивающего ток короткого замыкания в цепи разрядной линии
,Ом,
где: In=(5…10) Ip – полный ток разрядной линии с учетом утечки изоляции, А.
По условиям безопасности ток короткого замыкания линии должен превышать 4·10-3 А, а ограничивающее сопротивление в случае должно быть не менее
,Ом
Выбираем резистор МЛТ1 с сопротивлением 330 Мом.
Мощность тепловых потерь в ограничивающем резисторе
По расчетным параметрам выбирают конденсаторы, вентили, резисторы, трансформатор схемы умножения, провода, соединяющие источник питания с разрядным устройством.
Рис. 4. Зависимость коэффициентов В, F от параметра А
Рис. 5. Зависимость коэффициентов D,H от параметра А
Задача расчета.
Определить конструктивные размеры электродной системы и рабочей камеры, обеспечивающие необходимую мощность, производительность и режимы обработки. Расчет дан применительно к установки поршневого прямоходного типа (рис.1) для обработки плющенного увлажненного фуражного зерна, измельченной соломы, кормового картофеля, других подобных влажных полидисперсных систем.
Исходные данные.
Вид, электро- и теплофизические свойства обрабатываемого материала, производительность установки, напряжение питание камер, их число, материал электродов, стенок и др.
Расчет является приближенным (техническим), основанным на использование экспериментальных данных. Приведенные в таблицах численные значения величин, характеризующие физические свойства материалов, получены эмпирически при некоторых условиях и характеризуют лишь порядок величин. Их значение зависит от вида (сорта) растений, климатических условий произрастания, сроков хранения, условий предварительной обработки и т. д. В конкретных условиях для надежности расчетов численные значения параметров необходимо уточнить. Методика расчета при этом не изменяется.
|
Последовательность расчета.
Определяют расчетную мощность Рр установки по формулам
; ,
где = mτ – производительность установки, кг/ч; с- средняя за время обработки удельная теплоемкость кормовых материалов, Дж/(кг С); - коэффициент запаса; - тепловой КПД установки; = 0,5…0,98 – электрический КПД установки.
Разрабатывают конструктивную и электрическую схемы установки, определяют число рабочих камер в фазе n, обеспечивают напряжение питания камер U.
Производительность на 1 камеру, кг/ч
, (1)
Мощность одной камеры, Вт
. (2)
Среднее за время обработки значение силы тока в одной камере
II=PI/U. (3)
Принимают из рекомендуемых значений допустимую напряженность поля Е в межэлектродном пространстве (табл. 1) и находят межэлектродное расстояние, м
l=U/E (4)
Задают значение ширины электродов b в пределах
b=(2…3) l. (5)
Используя общее выражение для температурной характеристики удельной электрической проводимости влажной кормовой массы
γt = γ20 (l+αΘ+βΘ2) (6)
находят среднее за время обработки значение.
, (7)
где Θ=(t-20), γ20 – удельная электрическая проводимость массы при 200С, см/м; α и β – эмпирические коэффициенты удельной электрической проводимости γмакс имеет место при Θмакс;
Θмакс= α/β. (8)
Если Θмакс>Θ2=(t2-20), то γмакс находят по (7) для Θ2.
Длина электродов, м
. (9)
Максимальная плотность тока на электродах, А/м2
Jмакс=U γмакс/l. (10)
Должно соблюдаться условия Jмакс < Jдоп, где Jдоп – допустимое значение плотности тока (табл. 1).
|
Толщина разовой уплотненной порции (подачи) корма (рис. 1):
, (11)
где μ – коэффициент бокового давления кормовой массы; fc – коэффициент трения массы по стенкам камеры; q0 - среднее значение остаточного бокового давления в рабочей камере, Па; kH – коэффициент неравномерности уплотнения массы по длине камеры (0,7…0,8) р – давление уплотнения, Па (табл. 1).
Расстояние от края электродов до выхода из камеры (расстояние безопасности).
. (12)
Расчетная длина рабочей камеры (рис. 1), м,
Lp=d+h+c. (13)
Длина рабочей камеры, необходимая для обеспечения требуемого уплотнения массы, м.
, (14)
где f3 – коэффициент трения массы по электродам.
Должно выполняться соотношение Lk >Lр при допустимом расхождении не более 10%.
Степень уплотнения кормовой массы в рабочей камере
, (15)
где Рн – плотность насыпной массы корма (в приемной камере); Ру – плотность уплотненной массы (в рабочей камере); Рn – пикнометрическая плотность массы (табл. 2).
Длина отверстия загрузочной (приемной) камере
А=ky/kpg, (16)
где kзп – коэффициент заполнения загрузочной камеры (1,1…1,2).
Длина хода поршня А=а+ .
Частота ходов поршня, l/c
, (17)
где Vзп – вместимость загрузочной камеры, м3,
Vзп=abl. (18)
Время (продолжительность) обработки корма в электрическом поле электродной системы, с
τ=h/δv (19)
Последовательность расчета
1.Принимаем 3 – камерную установку (n=l) с горизонтальной расположенными электродами (рис. 1) при соединении электродных систем в звезду.
1
Рис. 1. Технологическая схема установки прямоходового типа для обработки электрическим током влажных кормовых материалов: 1 – загрузочная воронка; 2 – приемная (уплотняющая) камера; 3 – разовая уплотненная порция (подача) корма; 4 – рабочая камера; 5 – электроды; 6 – поршень.
2. Расчетная мощность установки Рр ;
3. Производительность на одну камеру (ф. 1);
4. Мощность в камере (ф. 2);
5. Среднее значение силы тока в камере (ф. 3);
6. По рекомендациям (табл. 1) принимаем значение напряженности электрического поля Е в межэлектродном пространстве;
7. Расстояние между электродами (ф. 4);
8. Ширина электрода (ф. 5);
9. Среднее за время обработки значение удельной электрической проводимости влажной кормовой массы (ф. 6,7,8);
10. Длина электрода (ф. 9);
11. Площадь поверхности электрода S = hb;
12. Максимальная плотность тока (ф. 10), (табл.1);
|
13. Толщина разовой порции подачи массы (ф. 11);
14. Расстояние безопасности (ф. 12);
15. Расчетная длина рабочей камеры (ф. 13);
16. Длина рабочей камеры, необходимая для обеспечения требуемого уплотнения массы (ф. 14);
17. Процентное расхождение между и не должно превышать 5%;
18. Степень уплотнения кормовой массы в рабочей камере (ф. 15);
19. Длина отверстия загрузочной камеры (ф. 16);
20. Длина хода поршня;
21. Вместимость загрузочной камеры (ф. 18);
22. Частота рабочих ходов поршня (ф. 17);
23. Время обработки корма в электрическом поле (ф. 19).
Приложение №1
Таблица опытных данных
Таблица 2
№ снятия замера | Момент фиксирования показаний приборов | Показание термометра, °С | Показание гигрометра, % |
1 | до увлажнения | ||
2 | 2 мин. после начала увлажнения | ||
3 | 4 мин. после начала увлажнения | ||
4 | 6 мин. после начала увлажнения | ||
5 | 8 мин. после начала увлажнения | ||
6 | 10 мин. после начала увлажнения | ||
7 | 12 мин. после начала увлажнения | ||
8 | 14 мин. после начала увлажнения |
Таблица параметров воздуха, определённых по диаграмме Рамзина
Таблица 3
Точка состояния воздуха | Энтальпия Н1, кДж/кг | Влагосодержание d, г/кг |
1 | ||
2 | ||
3 | ||
4 | ||
5 | ||
6 | ||
7 | ||
8 |
Приложение №2
Приложение №3
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ И ЗАДАНИЯ
К ЛАБОРАТОРНО - ПРАКТИЧЕСКИМ ЗАНЯТИЯМ
по дисциплине «ЭЛЕКТРОТЕХНОЛОГИЯ»
ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКАЯ, ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКАЯ И
ЭЛЕКТРОБИОЛОГИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА
МАТЕРИАЛОВ
ТЕМА ПРАКТИЧЕСКОГО ЗАНЯТИЯ: Расчет установки
аэрозольной обработки птицы
Задача расчета. Определить радиус и заряд аэрозольной частицы, их концентрацию в помещении, объемный расход аэрозоля, ток генератора и частоту вращения распыляющего диска.
Исходные данные. Вид, возраст и количество птицы, размеры помещения, радиус распыляющего диска, напряжение на диске, объемный расход аэрозольной жидкости в помещении и др.
Последовательность расчета. Радиус частиц распыляемого аэрозоля, м
, (1)
где: N – количество птицы в помещении, гол.; V1 – объем воздуха. Вдыхаемого одной птицей, составляет (20…30)·10-6 м3/с; kио – коэффициент задержки аэрозоля в дыхательном тракте птицы, kио=0,54 для электрически незаряженного и kио=1 для заряженного аэрозоля; ηи=1,86·105 Па с –динамическая вязкость воздуха; S – площадь поверхности пола помещения, м2; g=9,81 м/с2 – ускорение свободного падения; Pж=1·103 кг/м3 – плотность жидкости.
*Радиус частиц не должен превышать 10·10-6 м.
Минимально необходимый заряд частиц, Кл
, (2)
где: V – объем помещения, м3; ε0=8,85·10-12 Ф/м – электрическая постоянная; β=(0,2…0,3)·10-3 кг/м3 – концентрация жидкой фазы в ингаляционном аэрозоле.
Концентрация частиц в помещении, 1/м3
.
Производительность аэрозольного генератора, м3/с
Q1=Q/ n r, (4)
где: Q – объемный расход аэрозольного препарата в помещении, согласно ветеринарным нормам, м3/с; nr – число аэрозольных генераторов в помещении.
Ток аэрозольного генератора, А
(5)
Линейная скорость движения пленки аэрозольной жидкости по поверхности распылительного диска отрыва, м/с
Vn=Iτ/[kч2πRε0U(ε1/d1 +ε2/d2)], (6)
kч 0,5 – коэффициент, учитывающий влияние неучтенных факторов на зарядку аэрозолей;
R – радиус распыляющего диска, м;
ε1, ε2 – относительная диэлектрическая проницаемость соответственно диэлектрического диска (рис. 1);
d1, d2 – толщина соответственно диэлектрического слоя и диска, м;
U – напряжение на распыляющем диске, В.
Частота вращения распыляющего диска, рад/с
, (7)
где: - динамическая вязкость распиливаемой жидкости, Па с.
Рис. 1. Схема электростатического распылителя: 1 – верхний индуцирующий электрод; 2 – слой диэлектрика; 3 – слой воздуха; 4 – пленка жидкости; 5 – распыляющий диск из диэлектрика; 6 – нижний индуцирующий электрод; 7 – диэлектрическая трубка для подведения жидкости.
ЗАДАЧА. Рассчитать для птичника площадью S=18×96 м2 и высотой h=4 м параметры процесса и установки для электроаэрозольной обработки 20 тыс. голов птицы, каждая массой 2 кг. Исходные данные; Q=5·10-6 м3/c; ηж = 1·10-3 кг/м3; kq=0,452; kH=1; ηB=1,86·10-5 Па с; ηж = 1,6·10-3 Па с; Q1=25,7·10-6 м3/c; R=0,1 v; ε1 = ε2 = 4; d1=d2=3·10-3 м.
Алгоритм расчета
Радиус заряженной аэрозольной частицы (ф.1)
Прием в птичнике 4 аэрозольных генератора. Производительность одного по жидкости
Q1= Q /4м3/c.
Ток генератора (ф.5)
Линейная скорость движения жидкой пленки (ф.6)
Частота вращения распыляющего диска (7)
|
|
Поперечные профили набережных и береговой полосы: На городских территориях берегоукрепление проектируют с учетом технических и экономических требований, но особое значение придают эстетическим...
Опора деревянной одностоечной и способы укрепление угловых опор: Опоры ВЛ - конструкции, предназначенные для поддерживания проводов на необходимой высоте над землей, водой...
История развития пистолетов-пулеметов: Предпосылкой для возникновения пистолетов-пулеметов послужила давняя тенденция тяготения винтовок...
Семя – орган полового размножения и расселения растений: наружи у семян имеется плотный покров – кожура...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!