Четверг, 2020-10-22, 11:21 PM
Коллекция материаловГлавная

Регистрация

Вход
Приветствую Вас Гость | RSS
Меню сайта
Главная » 2014 » Август » 29 » Скачать Система горячего водоснабжения и электроотопления на основе нагревательных элементов трансформаторного типа. Костюченко, бесплатно
7:12 AM
Скачать Система горячего водоснабжения и электроотопления на основе нагревательных элементов трансформаторного типа. Костюченко, бесплатно

Система горячего водоснабжения и электроотопления на основе нагревательных элементов трансформаторного типа

Диссертация

Автор: Костюченко, Владимир Иванович

Название: Система горячего водоснабжения и электроотопления на основе нагревательных элементов трансформаторного типа

Справка: Костюченко, Владимир Иванович. Система горячего водоснабжения и электроотопления на основе нагревательных элементов трансформаторного типа : диссертация кандидата технических наук : 05.09.03 / Костюченко Владимир Иванович; [Место защиты: Комсомольск-на-Амуре гос. техн. ун-т] - Комсомольск-на-Амуре, 2010 - Количество страниц: 133 с. ил. Комсомольск-на-Амуре, 2010 133 c. :

Объем: 133 стр.

Информация: Комсомольск-на-Амуре, 2010


Содержание:

ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1 АНАЛИЗ ИЗВЕСТНЫХ УСТРОЙСТВ СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРОНАГРЕВА, ГОРЯЧЕГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ И РАЗРАБОТКА НОВЫХ ТЕХНИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ
11 Производство и применение устройств электронагрева системы децентрализованного энергообеспечения
12 Перспективы развития применения электронагрева
13 Анализ распространённых принципов построения нагревательных элементов
14 Конструктивные схемы трёхфазных трансформаторов, используемых в качестве нагревательных элементов
ВЫВОДЫ
ГЛАВА 2 МАТЕМАТИЧЕКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ И ИССЛЕДОВАНИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ПРОЦЕССОВ ТРЕХФАЗНОГО ЭЛЕКТРОВОДОНАГРЕВАТЕЛЯ СИСТЕМЫ ЭНЕРГООБЕСПЕЧЕНИЯ
21 Математическая модель трехфазного электроводонагревателя трансформаторного типа с пространственной магнитной системой
22 Исследование и анализ переходных процессов на разработанной математической модели
23 Исследование высших гармоник намагничивающих токов трехфазных трансформаторов с пространственной магнитной системой
24 Управление системой электроводонагрева
ВЫВОДЫ
ГЛАВА 3 МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ И ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕПЛОВОГО ПОЛЯ ТРЕХФАЗНОГО ЭЛЕКТРОВОДОНАГРЕВАТЕЛЯ СИСТЕМЫ ЭНЕРГООБЕСПЕЧЕНИЯ
31 Моделирование теплового поля
32 Исследование теплового поля трехфазного электроводонагревателя трансформаторного типа с пространственной магнитной системой
ВЫВОДЫ
ГЛАВА 4 ОСОБЕННОСТИ РАСЧЕТА H ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ТРЕХФАЗНЫХ ТРАСФОРМАТОРОВ СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРОВОДОНАГРЕВА
41 Особенности расчета преобразователя электрической энергии на основе трехфазного трансформатора
411 Особенности расчета основных электрических величин и размеров
412 Особенности расчета пространственной магнитной системы призматической формы
413 Особенности расчета вторичной короткозамкнутой обмотки низшего напряжения
414 Результаты электромагнитного расчета вторичной обмотки
42 Экспериментальные исследования макетного образца трехфазного трансформатора с короткозамкнутой вторичной обмоткой
43 Подтверждение исследований тепловых процессов
44 Подтверждение результатов исследования гармоник намагничивающих токов трансформаторов с пространственной магнитной системой
ВЫВОДЫ

Введение:

Совершенствование электротехнических устройств позволяет интенсифицировать ряд процессов в промышленности и домашнем хозяйстве, повышает качество, улучшает массо-габаритные и энергетические показатели многих промышленных и бытовых приборов, увеличивает удобство их эксплуатации. Замена электронагревом традиционных видов нагрева повышает надёжность оборудования, облегчает контроль и регулирование температуры.
Горячее водоснабжение крупных общественных зданий, многоквартирных домов и промышленных предприятий осуществляется присоединением их к теплоцентрали и котельным. Там, где это экономически невыгодно (в небольших городах, сельской местности с преобладанием малоквартирных домов, на небольших промышленных и сельскохозяйственных предприятиях, в фермерских хозяйствах, в северных районах, где имеются большие трудности для прокладки и эксплуатации теплотрасс и т.д.) потребность в горячей воде может быть удовлетворена путём установок приборов децентрализованного нагрева, например, устройств с электрическим нагревом.
Электроприборы горячего водоснабжения могут быть выполнены как для непосредственного нагрева воды (без её накапливания), так и для нагрева соответствующих емкостей с водой. Указанные приборы применяют всюду, где установка газовых и подобных им огневых аппаратов невозможна или нежелательна. Их достоинствами являются возможность полной автоматизации управления, в том числе получения воды заданной температуры с помощью автоматических смесителей, простота и безопасность обслуживания. В качестве нагревательных элементов в таких приборах широко применяются трубчатые нагревательные элементы (ТЭНы), которые наряду с неоспоримыми достоинствами (простота конструкции, дешевизна) имеют ряд существенных недостатков (низкий класс электробезопасности, небольшой срок службы, в установках большой мощности количество ТЭНов, как правило, увеличивается, а значит, уменьшается надёжность таких приборов).
Качественно улучшить условия подготовки горячей воды помогут нагревательные элементы трансформаторного типа, в которых индуктор, как в обычных силовых трансформаторах, состоит из магнитопровода и первичной обмотки. Особенностью конструкции таких элементов является вторичная обмотка, выполненная в виде короткозамкнутого витка. Нагревательные элементы трансформаторного типа можно выполнять на основе однофазных и трёхфазных магнитных систем. Основная доля тепла выделяется во вторичной обмотке, которая непосредственно, без промежуточного теплообменника или дополнительного слоя изоляции, омывается нагреваемой водой. Такое техническое решение позволяет получить более безопасный в эксплуатации нагревательный элемент с большим сроком службы.
В связи с вышеизложенным возникает необходимость разработки новых типов нагревательных элементов, обеспечивающих повышенный класс электробезопасности, высокую надёжность и долговечность при минимальных массо-стоимостных показателях. Исследования трансформаторов с коротко-замкнутой вторичной обмоткой для систем электронагрева проводятся в течении многих лет на кафедре "Электромеханика" Комсомольского-на-Амуре государственного технического университета под руководством заведующего кафедрой Кузьмина В.М. /61,62,67,68,127,128/. Результаты этих исследований опубликованы в работах Размыслова В.А., СериковаА.В., Пяталова А.В., Ян-ченко А.В., Романюка В.П. и других /2,122,125,126/. Большой вклад в разработку, исследование и освоение производства электронагревательных устройств трансформаторного типа сделали Казаков В.В., Федяй В.Н., Гуревич Ю.М., Бобровский С.П., Елшин А.И., Казанский В.М. /115,116/ и другие учёные. Научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы в этой области проводились в АО "Дальпромэлектро", ОАО «ЭТК «БирЗСТ» (г. Биробиджан), КнАГТУ (г. Комсомольск-на-Амуре), НИИ "Дальстандарт" (г. Хабаровск), ВИТ (г. Запорожье), АО ЭЛМА (г. Новосибирск) и др.
Целью работы является разработка и исследование новых устройств систем энергообеспечения на основе трехфазных трансформаторов с короткозамкнутой вторичной обмоткой с высокими эксплуатационными показателями, которые предназначены обеспечить горячим водоснабжением и отоплением объекты, не имеющие централизованного теплоснабжения (небольшие промышленные и сельскохозяйственные предприятия, частный сектор и т.д.).
Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:
1. Разработка новой конструкции нагревательного элемента трёхфазного трансформатора с короткозамкнутой вторичной обмоткой системы электроводонагрева.
2. Математическое моделирование для расчетов электромагнитных и тепловых процессов разработанной конструкции.
3. Теоретические и экспериментальные исследования электромагнитных и тепловых процессов.
4. Разработка схемы управления системой электроводонагрева в различных режимах работы нагревательного элемента.
5. Создание макетного образца трехфазного электроводонагревателя трансформаторного типа и его экспериментальное исследование.
Актуальность данной работы вызвана потребностью человека в повышении уровня жизни, необходимостью разработки и исследования систем горячего водоснабжения и электроотопления на основе трехфазных коротко-замкнутых трансформаторов для устройств электронагрева с высокими техническими и эксплуатационными показателями, необходимостью разработки и исследования новых конструкций нагревательных элементов трансформаторного типа.
Основные положения, выносимые на защиту:
1. Новая конструкция нагревательного элемента системы горячего водоснабжения и электроотопления;
2. Математические модели для расчета теплового поля и электромагнитных процессов в электроводонагревателях трансформаторного типа используемых в теплогенерирующих комплексах;
3. Результаты теоретических и экспериментальных исследований новых конструкций нагревательного элемента трёхфазного трансформатора для систем электроводонагрева;
4. Особенности управления системой электроводонагрева в различных режимах работы;
5. Методика расчета нагревательного элемента (НЭ) на основе трехфазного трансформатора с пространственной магнитной системой;
6. Практическое подтверждение результатов теоретических исследований и предоставленной методики расчета, НЭ комплекса энергообеспечения.
Методы исследований основывались на применении математического моделирования. В теоретических исследованиях применялись аналитические и численные методы расчёта. Постановка и обработка численных экспериментов велась с применением ПЭВМ. Для моделирования и исследования теплового поля использовался пакет MatLab /1,135/, в частности ToolBox Partial Differential Equations (PDE), предназначенного для решения граничных задач для дифференциальных уравнений в частных производных в двумерных областях методом конечных элементов /73,75,76,124/. А так же метод экспериментального сравнительного анализа расчетных и фактических параметров макетного образца для нагрева.
Научная новизна работы заключается в следующем:
• разработана новая конструкция нагревательного элемента трансформаторного типа системы электроводонагрева;
• разработаны новые математические модели для расчета теплового поля и электромагнитных процессов, учитывающие особенности конструкции и работы трёхфазных трансформаторов, используемых в теплогенерирующих комплексах;
• проведены теоретические и экспериментальные исследования трехфазного трансформатора, используемого в качестве нагревательного элемента преобразователя электроэнергии;
• разработаны новые рекомендации по использованию и проектированию специальных видов трансформаторов с короткозамкнутой вторичной обмоткой системы электроводонагрева.
Вклад автора состоит в разработке теоретических положений и анализе результатов, в самостоятельной подготовке задач исследования электромагнитных и тепловых процессов, их решении, проведении экспериментов, анализа полученных результатов и формировании выводов работы.
Практическая значимость полученных результатов и выводов заключается в разработке и исследовании новых конструкций нагревательных элементов систем энергообеспечения, разработке методик и алгоритмов электромагнитного и теплового расчётов, методики выбора оптимального варианта при проектировании трансформаторов для систем электронагрева и реализация их в виде пакетов прикладных программ, ориентированных на использование современных ЭВМ, разработке рекомендаций по выбору электромагнитных нагрузок и размерных соотношений для проектирования трёхфазных трансформаторов с короткозамкнутой вторичной обмоткой, создании макетных образцов трансформаторов для систем электроводонагрева и их испытание.
Новизна и значимость технических решений подтверждены патентом РФ, созданного в процессе диссертационного исследования и публикациями в научных изданиях.
Реализация работы. Результаты работы внедрены на ОАО "Электро-техника-БирЗСТ" г. Биробиджан, в учебный процесс специальность "Электромеханика" и используются при курсовом и дипломном проектировании, в спецкурсах для студентов "Электрические машины и приборы", "Проектирование электрических машин и приборов", "Бытовые машины и приборы", в лабораторном практикуме и при проведении практических занятий по указанным курсам.
Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались и получили одобрение на трех научно-технических конференциях КнАГТУ с 2006 по 2009 гг.; на международной научно-практической конференции в области экологии и безопасности жизнедеятельности (КнАГТУ, 2007г.); на Всероссийской научно-технической конференции ( КнАГТУ 2007г.).
Публикации. По результатам исследований, отражённых в диссертационной работе, опубликованы 2 научные статьи в рецензируемых научных журналах, рекомендованных ВАК, получено 1 свидетельство на полезную модель, 1 положительное решение на выдачу патента Российской Федерации на изобретение, общее количество публикаций — 8.
Структура диссертации. Работа состоит из введения, четырех глав, заключения, изложенных на 133 страницах машинописного текста, иллюстрированных 46 рисунками и 4 таблицами, списка использованных источников из 138 наименований и четырех приложений, в которых представлено 1 описание разработанного программного обеспечения, 2 актов о внедрении результатов диссертации.

Скачивание файла!Для скачивания файла вам нужно ввести
E-Mail: 1662
Пароль: 1662
Скачать файл.
Просмотров: 139 | Добавил: Диана33 | Рейтинг: 0.0/0
Форма входа
Поиск
Календарь
«  Август 2014  »
ПнВтСрЧтПтСбВс
    123
45678910
11121314151617
18192021222324
25262728293031
Архив записей
Друзья сайта
  • Официальный блог
  • Сообщество uCoz
  • FAQ по системе
  • Инструкции для uCoz
  • Copyright MyCorp © 2020 Создать бесплатный сайт с uCoz