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现在有些住宅区使用的水表是预付费式的水表,每个用户一表一卡,凭卡用水,卡中数据输入表中,水表自动开阀供水.所购水用完后自动关阀断水,用户必须重新购水,方能重新用水.如
题目详情
现在有些住宅区使用的水表是预付费式的水表,每个用户一表一卡,凭卡用水,卡中数据输入表中,水表自动开阀供水.所购水用完后自动关阀断水,用户必须重新购水,方能重新用水.如图是某水表厂生产的预付费式的IC卡水表,其主要技术参数如表所示.请根据表中的数据,回答下列问题:
(1)要保证水表正常工作,水平位置相对水塔内的水面高度差的范围应是多少?(g取10N/kg)
(2)如果水表仅处在静态下,最多能使用多少天才需更换电池?水表开阀或关阀时它的电功率是多少?
(3)FY-25E型热水表在常用流量状态流出50℃的热水时,需要用多大功率、效率为80%的锅炉来加热原来温度为20℃的水?如果连续这样供热水,一昼夜至少需要烧多少煤?(煤的热值是3×107J/kg)
(4)FY一15E热水表报警后,在常用流量下用水,大约还能用几小时?
(5)FY-20E水表出水口水的最大流速是多少?
项目 | FY-15E热水表 | FY-20E热水表 | FY-25E热水表 | |
质量 | 1.4㎏ | 1.8㎏ | 2.5㎏ | |
长度 | 165 mm | 195 mm | 225 mm | |
口径(DN) | 15 mm | 20mm | 25mm | |
过载流量 | 3m3/h | 5m3/h | 7m3/h | |
常用流量 | 1.5m3/h | 2.5m3/h | 3.5m3/h | |
分界流量 | 0.12m3/h | 0.2m3/h | 0.3m3/h | |
最小流量 | 0.03m3/h | 0.05m3/h | 0.07m3/h | |
起动流量 | ≤0.010m3/h | ≤0.012m3/h | ≤0.017m3/h | |
水表性能 | B级表 | |||
密封性 | 1.6MPa水压,15min内不泄漏 | |||
最小读数 | 0.0001 m3 | |||
最大读数 | 9999.9999 m3 | |||
用户窃水 | 自动关阀并提示 | |||
电源 | 3.6V、2.4Ah锂电池2节串联 | |||
IC卡的保密性 | 射频卡,一表一卡,不可复制 | |||
IC卡使用寿命 | 使用次数>10万次 | |||
报警方式 | 剩余水量2 m3时报警,用完剩余水后关阀 | |||
静态工作电流 | 0.5mA | |||
开阀或关阀时的工作电流 | 500mA | |||
常用流量误差 | ≤2% | |||
工作温度 | 温度:0℃一90℃(FY系列) | |||
工作水压 | 0.1 MPa~0.6MPa | |||
材料 | 铜 |
(2)如果水表仅处在静态下,最多能使用多少天才需更换电池?水表开阀或关阀时它的电功率是多少?
(3)FY-25E型热水表在常用流量状态流出50℃的热水时,需要用多大功率、效率为80%的锅炉来加热原来温度为20℃的水?如果连续这样供热水,一昼夜至少需要烧多少煤?(煤的热值是3×107J/kg)
(4)FY一15E热水表报警后,在常用流量下用水,大约还能用几小时?
(5)FY-20E水表出水口水的最大流速是多少?
▼优质解答
答案和解析
(1)从表中可知:水表的工作水压是0.1MPa~0.6MPa,
由工作水压p=ρgh+p0,得h=
,
所以h1=
=
=0m,
h2=
=
=50m,
故高度差范围是0m~50m.
(2)从表中可知:电池的容量为2.4Ah,静态工作电流0.5mA,
所以电池工作的时间t=
=9600h=400天;
从表中可知,水表开阀或关阀时,水表通过的电流为500mA,电源是由两节3.6V的电池串联组成,即电源两端的电压为7.2V,
所以水表开阀或关阀时的电功率P=UI=7.2V×0.5A=3.6W.
(3)从表中可知:FY-25E型热水表的常用流量为3.5m3/h,即该水表此时每小时流出3.5m3的水;
由Q吸=cm(t-t0)和Q吸=ηPt1得:
锅炉的功率为
P=
=
=
≈1.53×105W.
由题意可知:Q放=Q吸,根据Q放=mq和Q吸=Pt2得:
一昼夜至少需要燃烧的煤:
m=
=
≈440.6kg.
(4)从表中可知:FY-15E型热水表的常用流量为1.5m3/h,水表报警时,剩余水量为2m3,用完这2m3水后关阀.
即t=
≈1.33h.
(5)从表中可知:FY-20E型热水表的过载流量为5m3/h,出水口的口径为20mm,水表的最大流速=过载流量/出水口的横截面积.
即v=
≈4.4m/s.
答:(1)要保证水表正常工作,水平位置相对水塔内的水面高度差的范围应为0m~50m;
(2)如果水表仅处在静态下,最多能使用400天才需更换电池,水表开阀或关阀时它的电功率为3.6W;
(3)FY-25E型热水表在常用流量状态流出50℃的热水时,需要用1.53×105W大功率、效率为80%的锅炉来加热原来温度为20℃的水,如果连续这样供热水,一昼夜至少需要烧约为440.6kg的煤;
(4)FY一15E热水表报警后,在常用流量下用水,大约还能用1.33小时;
(5)FY-20E水表出水口水的最大流速约为4.44m/s.
由工作水压p=ρgh+p0,得h=
p−p0 |
ρg |
所以h1=
P1−P0 |
ρg |
1×105Pa−1×105Pa |
1×103kg/m3×10N/kg |
h2=
P2−P0 |
ρg |
6×105Pa−1×105Pa |
1×103kg/m3×10N/kg |
故高度差范围是0m~50m.
(2)从表中可知:电池的容量为2.4Ah,静态工作电流0.5mA,
所以电池工作的时间t=
2×2.4Ah |
0.5×10−3A |
从表中可知,水表开阀或关阀时,水表通过的电流为500mA,电源是由两节3.6V的电池串联组成,即电源两端的电压为7.2V,
所以水表开阀或关阀时的电功率P=UI=7.2V×0.5A=3.6W.
(3)从表中可知:FY-25E型热水表的常用流量为3.5m3/h,即该水表此时每小时流出3.5m3的水;
由Q吸=cm(t-t0)和Q吸=ηPt1得:
锅炉的功率为
P=
cm(t−t0) |
ηt1 |
cρV(t−t0) |
ηt1 |
=
4.2×103J/(kg•℃)×1.0×103kg/m3×3.5m3×(50℃−20℃) |
80%×3600s |
由题意可知:Q放=Q吸,根据Q放=mq和Q吸=Pt2得:
一昼夜至少需要燃烧的煤:
m=
Pt2 |
q |
1.53×105W×24×3600s |
3×107J/kg |
(4)从表中可知:FY-15E型热水表的常用流量为1.5m3/h,水表报警时,剩余水量为2m3,用完这2m3水后关阀.
即t=
2m3 |
1.5m3/h |
(5)从表中可知:FY-20E型热水表的过载流量为5m3/h,出水口的口径为20mm,水表的最大流速=过载流量/出水口的横截面积.
即v=
| ||
π×(
|
答:(1)要保证水表正常工作,水平位置相对水塔内的水面高度差的范围应为0m~50m;
(2)如果水表仅处在静态下,最多能使用400天才需更换电池,水表开阀或关阀时它的电功率为3.6W;
(3)FY-25E型热水表在常用流量状态流出50℃的热水时,需要用1.53×105W大功率、效率为80%的锅炉来加热原来温度为20℃的水,如果连续这样供热水,一昼夜至少需要烧约为440.6kg的煤;
(4)FY一15E热水表报警后,在常用流量下用水,大约还能用1.33小时;
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