1. Выбор технологического оборудования и описание технологии 6
 Скачать 341.5 Kb.
|
  СОДЕРЖАНИЕ стр. Введение 1.Выбор технологического оборудования и описание технологии 6 1.1 Краткое описание технологической схемы 6 2. Выбор электродвигателя для привода рабочей машины 9 2.1 Общие сведения 9 2.2 Выбор двигателя по частоте вращения и характеру нагрузки 9 3. Проверка электродвигателя по условию пуска и перегрузки 12 4. Разработка схемы подключения устройств 514 4.1 Расположение оборудования на плане помещения 14 4.2 Схема подключения электропривода 14 5. Расчет освещения 15 5.1 Расчет освещения основного помещения 15 5.2 Расчет освещения подсобного помещения 17 6. Выбор аппаратов коммутации, управления и защиты 19 6.1 Выбор ПЗА для силовой сети 19 7. Выбор марок проводов, кабелей силовой сети 21 8. Разработка схемы управления и выбор элементов схемы 22 8.1 Описание работы схемы 22 8.2 Выбор элементов схемы 24 Заключение 25 Литература 26 Введение Одной из главных проблем современной промышленной энергетики является использование наиболее рационального построения системы электроснабжения, выполнение всех её основных принципов. Это связано с огромным ростом энерговооружённости труда, широком внедрении электротехнологических процессов, значительным увеличением потребления электрической энергии. Электропривод является неотъемлемой частью многих производственных механизмов, участвующих во всём многообразии современных производственных процессах. В каждом конкретном производстве можно выделить ряд операций, характер которых является общим для различных отраслей народного хозяйства. К их числу относятся перемещение грузов при строительно-монтажных работах, вентиляция, водоснабжение и многое другое. Механизмы, выполняющие подобные операции, как правило, универсальны и имеют общепромышленное применение, в связи с этим и называются общепромышленными механизмами. Общепромышленные механизмы являются основными механизмами множества конкретных разновидностей производственных установок. К их числу относятся подъёмные краны, насосы, вентиляторы, воздуходувки и т.п. Общепромышленные механизмы играют в народном хозяйстве страны важную роль. Они являются основным средством механизации и автоматизации различных производственных процессов. Поэтому уровень промышленного производства и производительность труда в значительной степени зависят от оснащённости производства общепромышленными механизмами и от их технологического совершенства. 1 Выбор технологического оборудования и описание технологии Насосы представляют собой энергетические машины, в которых механическая энергия привода преобразуется в энергию потока жидкости. По принципу действия все существующие насосы подразделяются на три основных класса: лопастные или лопаточные (насосы обтекания), вихревые насосы (насосы увлечения) и объемные насосы (насосы вытеснения). 1.1 Краткое описание технологической схемы  Схема оборудования водонапорной башни-колонны  1 - электродвигатель; 2 - насос; 3 - водоподъемная труба; 4 - хомут; 5 - скважина; 6 - электрический кабель; 7 - плита; 8 - манометр; 9 - задвижка; 10 - трубопровод; 11 - помещение; 12 - бак; 13 - водосливная труба; 14 - датчик уровня воды; 15 - клапан; 16 - люк В режиме ручного управления переключатель SA ставят в положение Р и управляют работой оборудования при помощи кнопок SB1 - SB6. В автоматическом режиме переключатель SA ставят в положение А, тогда схема работает в соответствии с временной диаграммой 2. Выбор электродвигателя для привода рабочей машины 2.1 Общие сведения Электродвигатели к рабочим машинам и механизмам выбирают по следующим параметрам: напряжению, току-постоянный или переменный, частоте вращения, условиям окружающей среды, характеру и значению нагрузки. В большинстве случаев в качестве электропривода используют короткозамкнутые асинхронные двигатели, т.к. они наиболее дешевы, просты и надежны в эксплуатации. Асинхронные двигатели с фазным ротором применяют крайне редко, главным образом, когда необходимы большой пусковой момент и номинальный пусковой ток - приводы мельничных установок, сложных молотилок и т.д. Такие двигатели целесообразно использовать при питании от источников малой мощности в тех случаях, когда короткозамкнутые двигатели не подходят по условиям пуска. Электродвигатели поставляют в комплекте с рабочей машиной - станком; их марки и номинальные мощности указаны в технической характеристике комплекта. Выбор электродвигателей производится с учетом расчетной нагрузки приводной установки. Мощность на валу насоса Рнас (кВт) или мощность, отдаваемая насосу ведущим двигателем при непосредственном соединение, определяется по следующей формуле :  где Кз - коэффициент запаса (Кз = 1,03 при Р>50 кВт); — плотность перекачиваемой жидкости, для холодной воды равна 1000 кг/м3; Мощность на валу насоса Рнас (кВт) или мощность, отдаваемая насосу ведущим двигателем при непосредственном соединении, определяется по следующей формуле: где Кз - коэффициент запаса (Кз = 1,03 при Р>50 кВт); — плотность перекачиваемой жидкости, для холодной воды равна 1000 кг/м3; g — ускорение силы тяжести, м2/с; Q — производительность насоса, м3/с; Н — напор, м; нас - полный к.п.д. насоса. Выбираем 8 насосов типа 800В-2,5/63 со следующими каталожными данными: Qh = 4 м3/с; Нн =- 63 м; н = 88%; nн = 600 об/мин; Рн = 1950 кВт; m = 25000 кг; габариты L x B x H = 4300х4200х7000 мм. В качестве ведущих двигателей выбираем синхронные электродвигатели типа СДН-17-71/10 со следующими каталожными данными: Рн = 2000 кВт; n0,=500 об/мин; cos = 0,9; Iстат = 135 А; н = 95,3%; Uh = 10 кВ; Mmax/Мн = 1; Ms=0.05/Mн = 1,6; Ub = 85 В; Iв = 255 A; m=17400 кг, габариты LxB=4450x3250 мм. Присоединенная мощность (кВт) определяется по следующей формуле: где n - количество электродвигателей; Рн — номинальная мощность электродвигателя, кВт; н - номинальный к.п.д. электродвигателя; Кз - коэффициент загрузки. 3. Проверка электродвигателя по условию пуска и перегрузки Коэффициент загрузки определяется по следующему выражению  Выбираем 8 насосов типа 800В-2,5/63 со следующими каталожными данными: Qh = 4 м3/с; Нн =- 63 м; н = 88%; nн = 600 об/мин; Рн = 1950 кВт; m = 25000 кг; габариты L x B x H = 4300х4200х7000 мм. В качестве ведущих двигателей выбираем синхронные электродвигатели типа СДН-17-71/10 со следующими каталожными данными : Рн = 2000 кВт; n0,=500 об/мин; cos = 0,9; Iстат = 135 А; н = 95,3%; Uh = 10 кВ; Mmax/Мн = 1; Ms=0.05/Mн = 1,6; Ub = 85 В; Iв = 255 A; m=17400 кг, габариты LxB=4450x3250 мм. Присоединенная мощность (кВт) определяется по следующей формуле:  где n - количество электродвигателей; Рн — номинальная мощность электродвигателя, кВт; н - номинальный к.п.д. электродвигателя; Кз –коэффициент загрузки.  Коэффициент загрузки определяется по следующему выражению:   4. Разработка схемы подключения устройств 4.1 Расположение оборудования на плане помещения Выбранное электрооборудование размещаем на плане помещения и объединяем в группы. В группу входит электрооборудование, выполняющее один и тот же технологический процесс.  Рисунок 4.1 — Размещение оборудования на плане помещения 4.2 Схема подключения электропривода  Рисунок 4.2 — Схема силовой сети электропривода измельчителя ИКС-5М Таблица 4.1 — Данные выбранных электродвигателей
5. Расчет освещения Для создания одинаковой освещенности во всех точках освещаемой поверхности применяем систему общего равномерного освещения. В качестве источников света применяем люминесцентные лампы. Расчет освещения выполняем исходя из характера помещения, его габаритов и требований к освещенности применяем тип светильника, намечаем число рядов, определяем расчетную высоту. При выборе типа светильника необходимо учитывать условия окружающей среды, требования к характеру свето-распределения, условия и экономичность монтажа и эксплуатации. 5.1 Расчет освещения основного помещения Площадь помещения машинного зала определяется по генеральному плану насосной станции Fм.з. = 1221 м2. Удельная мощность осветительной установки для машинного зала равна =18 Вт/м2. Мощность осветительной нагрузки машинного зала определяется по формуле: Росв.м.з. =КсF. Росв.м.з. = 0,95181221 = 20,879 кВт. Значения коэффициента спроса осветительной нагрузки Кс приведены в . Для газоразрядных ламп коэффициент мощности cos = 0,5 (tg = 1,732). Реактивная мощность, потребляемая освещением , рассчитывается по формуле: Qocв.м.з. =Росв.м.з. tg. Qocв.м.з. = 20,879 1,732 = 36,121 кВар. Определяем полную мощность осветительной нагрузки: Socв.м.з. =  Socв.м.з. =  5.2 Расчет освещения подсобного помещения Расчет освещения мастерской ведется аналогично расчету освещения машинного зала насосной станции. Площадь мастерской по генплану Fмас = 319 м2. Удельная мощность осветительной установки мастерской по равна =15 Вт/м. Освещение производится люминесцентными лампами. Коэффициент мощности для люминесцентных ламп cos = 0,9 (tg = 0,484). Мощность осветительной нагрузки мастерской определяется по формуле Росв.мас. = 1 • 15 • 319 = 4,785 кВт. 6. Выбор аппаратов коммутации, управления и защиты 6.1 Выбор ПЗА для силовой сети 1.Рубильники всех типов выбирают со степенью защиты IPOO исходя из условий:   - номинальное напряжение рубильника (В), - номинальное напряжение сети ( ), - номинальный ток рубильника (А), - ток разрыва (А).В нашем случае подходит рубильник Р16 ;  - 380В; - 100А.2.Выбераем предохранители. Плавкие предохранители, предназначены для защиты электродвигателя от токов короткого замыкания, их нужно выбирать так, чтобы напряжение, на которое рассчитан предохранитель, была не меньше от напряжения электросети, в которой они будут работать, номинальный ток плавких вставок предохранителей, был меньше от их расчетного тока, а номинальный ток предохранителей, был не меньше от номинального тока выбранных плавких вставок, т. е. должны соблюдаться условия:  ;  ; Расчетный ток плавких вставок предохранителей, предназначен для защиты одного двигателя, определяют по формуле:   -номинальный ток двигателя; (А) - кратность пускового тока; - коэффициент, который учитывает условия пуска двигателя. Тяже-Лый пуск под нагрузкой, частые пуски, и остановки то колеблется  в пределах от 1,6-2, а при легких:. =2,5: По таблице выбираем плавкий предохранитель типа: ПРС-63 с плавкой вставкой на 25 А. 2.Выбираем автоматический выключатель. Автоматические выключатели предназначены для защиты электроустановок от недопустимой нагрузки, и токов короткого замыкания. Учитывая силу тока двигателя, выбираем автоматический выключатель типа: АЕ2046Р (6.стр.61).  =21,5За таблицей будет:  =25АПроверяем выбранный автоматический выключатель на срабатывание при пуске электродвигателя. Пусковая сила тока электродвигателя:  Сила расчетного тока срабатывания автоматического выключателя при пуске электродвигателя:  Значения каталожного тока срабатывания:  =10*25=250АЗначит,  , поэтому автоматический выключатель при пуске двигателя не сработает. Так называемых “неправильных” срабатываний не будет.3.Выбираем электромагнитный пускатель. Электромагнитный пускатель предназначен для дистанционного управления трехфазными асинхронными двигателями и другими установками мощностью до 75 кВт, напряжением до 500 В. Пускатели защищают электрооборудование от самовольных срабатываний при исчезновении напряжения и работы при чрезмерном уменьшении напряжения, и так защищает электродвигатели от перегрузки при наличии теплового реле. Сила номинального тока пускателя:  =20,8АПредварительно выбираем электромагнитный пускатель второй величины, у которого:  =25А Проверяем условия коммутации:   =7,5*20,8= 156А = =26А Как видно, условие нормальной коммутации не выполняется. Поэтому выбираем магнитный пускатель третей величины типа ПМЛ 3500О4. Пользуясь таблицей (6.стр.63) выбираем тепловое трёхфазное реле РТЛ-205304 с границами регулирования силы тока несрабатывание 23-32 А. Окончательно выбираем электромагнитный пускатель типа ПМЛ 3500О4 с кнопками «Пуск» и «Стоп» и сигнальными лампами, с тепловым реле типа РТЛ-205304. 4.Выбираем кнопки управления. Кнопки управления служат для дистанционного управления магнитными пускателями переменного и постоянного токов, их также применяют в электрических цепях управления и сигнализации. Пользуясь техническими данными кнопок управления выбираем кнопки управления серии КУ 120 с номинальной силой тока 12,0 А, с максимально отключенным током 60 А, переменного тока при напряжении 380 В. 7. Выбор марок проводов, кабелей силовой сети АИР132S4УЗ Рн = 7.5 кВт, Iн = 15,1 А, Кi = 7.5 Определяем площадь сечения кабеля по условию допустимого нагрева Iдоп ≥ Iн.д, где Iдоп - сила допустимого тока для проводов и кабелей, А. 17А ≥ 15.1А Определяем площадь сечения кабеля по условию соответствия аппаратуры защиты. В качестве аппарата защиты принят автоматический выключатель ВА47-29, Iна= 20 А, Iнр= 20 А. Iдоп ≥ kз∙ Iном. р, где k3 - кратность допустимого длительного тока проводника по отношению к номинальному току или току срабатывания защитного аппарата. Iдоп ≥ 1,25∙ 20 = 25 А, 25А ≥ 15.1А. Условия выполняется. Силовую электропроводку выполняем кабелем типа ВВГ(4х2.5), F = 2,5 мм2. 8 разработка схемы управления и выбор элементов схемы 8.1 Описание работы схемы После изучения технологической и кинематической характеристики машины и требований к схеме автоматического управления составляется принципиальная схема автоматического управления. На ней показаны цепи силового управления и схема управления для переключений силовых цепей двигателей рекомендуется использовать магнитные пускатели, при ручном, дистанционном управлении первоначальный импульс на включение двигателя подается нажатием на кнопку, если привод включить по программе, то в качестве программных аппаратов рекомендуется программное реле времени или подобный ему командный аппарат. Для увеличения числа контактов используют промежуточное реле. Пульты управления и сигнализации следует располагать в производственных помещениях вблизи привода рабочей машины. Силовые шкафы и шкафы управления автоматики рекомендуется располагать в отдельных помещениях, изолированных от влияния среды помещений. В режиме ручного управления переключатель SA ставят в положение Р и управляют работой оборудования при помощи кнопок SB1 - SB6. В автоматическом режиме переключатель SA ставят в положение А, тогда схема работает в соответствии с временной диаграммой |