Тепловой расчет проходного изолятора

Зададимся температурой t_c=+30⁰. Тепловыделение в токопроводящем стержне длиной 1 м

В первом, считая от стержня, слое изоляции тепловыделение:

где ; ; берем из таблицы 6, .

Зависимость от температуры приближенно выразим по формуле:

Перепад температур в первом слое изоляции получим в соответствии с (5-45) (значение таблицы 23):

Перепад температур во втором слое:

Аналогично рассчитываем перепады температур во всех слоях изоляции Расчеты сведены в таблицу 3.

Табл. 3

i	t=+30	t=+10	t=-10	t=-30
i
	0,211	29,83	0,273	0,142	9,84	0,183	0,095	-10,14	0,123	0,063	-30,13	0,0821
	0,215	29,65	0,272	0,145	9,69	0,182	0,097	-10,28	0,122	0,065	-30,26	0,0820
	0,220	29,46	0,271	0,148	9,52	0,182	0,099	-10,43	0,122	0,065	-30,39	0,0818
	0,225	29,26	0,270	0,151	9,35	0,181	0,101	-10,58	0,122	0,068	-30,51	0,0816
	0,230	29,06	0,269	0,154	9,18	0,181	0,104	-10,73	0,121	0,069	-30,64	0,0814
	0,235	28,85	0,268	0,158	8,99	0,180	0,106	-10,88	0,121	0,071	-30,78	0,0812
	0,240	28,63	0,267	0,162	8,82	0,180	0,109	-11,03	0,120	0,073	-30,91	0,0811
	0,246	28,41	0,266	0,166	8,63	0,179	0,111	-11,19	0,120	0,074	-31,04	0,0808
	0,252	28,18	0,265	0,170	8,44	0,178	0,114	-11,35	0,120	0,076	-31,17	0,0807
	0,259	27,94	0,264	0,174	8,25	0,178	0,117	-11,51	0,119	0,078	-31,30	0,0805
	0,265	27,69	0,262	0,179	8,05	0,177	0,120	-11,67	0,119	0,081	-31,42	0,0803
	0,273	27,45	0,261	0,184	7,85	0,176	0,124	-11,83	0,119	0,083	-31,57	0,0800
	0,280	27,19	0,260	0,189	7,65	0,175	0,128	-11,99	0,118	0,086	-31,70	0,0798
	0,288	26,93	0,259	0,195	7,46	0,174	0,132	-12,15	0,118	0,088	-31,83	0,0797
	0,297	26,67	0,258	0,201	7,25	0,174	0,136	-12,31	0,117	0,091	-31,96	0,0794
	0,306	26,41	0,256	0,207	7,04	0,174	0,140	-12,47	0,117	0,094	-32,09	0,0793
	0,316	26,14	0,255	0,214	6,84	0,173	0,145	-12,63	0,117	0,098	-32,22	0,0792
	0,326	25,87	0,254	0,222	6,63	0,172	0,150	-12,80	0,116	0,101	-32,35	0,0791
	0,338	25,59	0,253	0,230	6,42	0,172	0,150	-12,96	0,116	0,105	-32,48	0,0789
	0,350	25,32	0,252	0,239	6,21	0,171	0,162	-13,12	0,116	0,109	-32,61	0,0788
	0,363	25,04	0,250	0,248	6,01	0,171	0,168	-13,28	0,116	0,114	-32,73	0,0787
	0,379	24,77	0,250	0,259	5,80	0,170	0,176	-13,44	0,115	0,119	-32,86	0,0786
	0,394	24,49	0,249	0,270	5,59	0,170	0,184	-13,59	0,115	0,124	-32,98	0,0784
	0,413	24,22	0,247	0,283	5,39	0,169	0,193	-13,75	0,115	0,130	-33,09	0,0783
	0,433	23,95	0,246	0,297	5,19	0,168	0,202	-13,90	0,115	0,137	-33,22	0,0783
	0,455	23,68	0,245	0,313	4,99	0,168	0,213	-14,05	0,115	0,145	-33,33	0,0782
	0,480	23,41	0,244	0,330	4,79	0,168	0,225	-14,20	0,114	0,153	-33,44	0,0782
	0,508	23,15	0,244	0,350	4,59	0,168	0,239	-14,35	0,114	0,163	-33,55	0,0782
	0,540	22,89	0,243	0,373	4,40	0,167	0,255	-14,49	0,114	0,174	-33,66	0,0782
	0,577	22,63	0,242	0,399	4,22	0,167	0,273	-14,63	0,114	0,186	-33,76	0,0782
	0,620	22,39	0,241	0,429	4,04	0,167	0,294	-14,76	0,114	0,200	-33,86	0,0783
	0,670	22,15	0,241	0,264	3,86	0,167	0,349	-14,89	0,114	0,217	-33,96	0,0784
	0,730	21,91	0,240	0,506	3,69	0,167	0,348	-15,01	0,114	0,237	-34,05	0,0784
Стержень	2,617		---	2,416			2,214	-10		2,013	-30
Сумма	11,94		8,45	8,152		5,74	5,54		3,89	3,752		2,63

Перепад температур в фарфоровой покрышке получим по (5-41):

Перепад температур от поверхности фарфоровой покрышки в окружающую среду найдем при вертикальном расположении изоляции. Температура окружающей среды. Зададимся перепадом температур окружающей среды

. При t_o1 находим: ν=14,35∙10^-6 м²/с; λ=2,53∙10^-2 ВТ/(м⁰С); P_rж=0,705;

Числа Грасгофа и Прандтля при температуре окружающей среды получим по формулам:

где

g – ускорение свободного падения

- температурный коэффициент объемного расширения среды

ν- кинематический коэффициент вязкости среды

G_rжP_rж=1,49∙10⁹∙0,705=1,05∙10⁹

Так как G_rжP_rж>10⁹, то используем (5-61):

Число Нуссельта

Коэффициент теплоотдачи определим по (5-55):

Перепад температур

Поверхность фарфоровой покрышки определим из формулы

Зададим тогда

Найдем свойства воздуха при t_o2:ν=15,06 ∙10^-6 м²/с; λ=2,59 10^-2 ВТ/(м ⁰С); P_rж=0,7; P_rс=0,7;

G_rжP_rж=4,074∙10⁸∙0,705=2,85∙10⁸

Так как G_rжP_rж находится в пределах 10³-10⁹, то применим (5-60):

Коэффициент теплоотдачи определим по (5-55)[3]:

Перепад температур

Построив зависимость , найдем

Рис. 6.3. Определение перепада температур от фарфоровой стенки в окружающую среду

Задаемся температурой токопроводящего стержня 40⁰С и -40⁰С и проводим аналогичные расчеты, результаты которых сводим в таблицу 9.

Табл.4

+30	+21,91	0,341	3,75	+17,82
+10	+3,69	0,232	2,5	+0,958
-10	-15,01	0,705	1,8	-17,51
-30	-34,05	0,476	1,3	-35,83

На рис. 6.4 дана зависимость перепада температур от стержня в окружающую среду от температуры окружающей среды

Рис. 6.4. Зависимость суммарного перепада температур от стержня в окружающую среду от температуры окружающей среды.

Заключение

В дипломной работе проведен анализ теории плазмы, раскрыты особенности получения, физические характеристики.

Рассмотрены современные устройства плазмотронов и их энергетические характеристики. Выяснены влияния конструктивных особенностей влияющие на энергетические характеристики.

Проведен анализ дымоходных газов промышленных предприятий г.Казань.

Проведен анализ установок для переработки углеродосодержащих техногенных отходов. Раскрыты принципы их действия, основные параметры.

Список литературы

1. В.А. Орлов, С.В. Дорожкин «Плазма-четвертое состояние вещества», учебное пособие, Москва 2005.

2. Болотов А.В., Шепель Г.А. «Электротехнологические установки», учебное пособие, Москва 1988.

3. А.В.Манин «Электротехнологические процессы и установки, Ч.1», учебное пособие, Рыбинск 2010.

4. http://www.neftegaz.ru/

5. http://www.sovmash.com/

6. Яковлев П.Б. «Электротехнология». М.: изд. МЭИ, 1978.

7. Донской А.В., Клубникин В. С. «Электроплазменные процессы и установки в машиностроении.» Л.: Машиностроение, 1979.

8. Жуков М.Ф. «Основы расчета плазмотронов линейной схемы». Новосибирск: Наука, 1979.

9. Бортничук Н.И., Крутянский М.М. «Плазменно-дуговые плавильные печи». М.: Энергоиздат, 1981.

10. Валеев И.М. «Электротехнология высоких напряжений». Казань, КГЭУ 2004.

11. http://www.eco.tatarstan.ru

12. Дмитриевский В.С. «Расчет и конструирование электрической изоляции», учеб. пособ. для вузов - М.: Энергоиздат, 1981. - 392 с.

Что вызывает тренды на фондовых и товарных рынках Объяснение теории грузового поезда Первые 17 лет моих рыночных исследований сводились к попыткам вычис­лить, когда этот...

ЧТО И КАК ПИСАЛИ О МОДЕ В ЖУРНАЛАХ НАЧАЛА XX ВЕКА Первый номер журнала «Аполлон» за 1909 г. начинался, по сути, с программного заявления редакции журнала...

Конфликты в семейной жизни. Как это изменить? Редкий брак и взаимоотношения существуют без конфликтов и напряженности. Через это проходят все...

ЧТО ПРОИСХОДИТ, КОГДА МЫ ССОРИМСЯ Не понимая различий, существующих между мужчинами и женщинами, очень легко довести дело до ссоры...

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: