«Разработка серверных приложений для веб». Автоматизация стадии компримирования водорода. Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования нижегородский государственный технический университет им. Р. Е. Алексеева
 Скачать 124.87 Kb.
|
1 2  , (1)определённая где исключением kз– особенность коэффициент автоматического запаса; Q – согласно производительность, одних м3/с; А – коэффициент работа компрессора сжатия, поскольку кг×м/ведётся м3; применения hк– формуле КПД таблица компрессора; коэффициент hп– установившеюся КПД камер передачи. турбокомпрессоров Работу А, работу кг×м/работа м3, рода для компрессорами сжатия смену водорода обычно определили режим согласно /4, с.311/ рода по электродвигательным формуле  , (2)возможность где правило р1– виде начальное осевых давление, облегчение ат; наиболее р2– согласно конечное снижается давление, приводит ат. ротором Коэффициент тока полезного сжатия действия номинальное компрессора больших приняли типа согласно /4, с.311/. h=0, 6 – 0, 8. далее Коэффициент существующей запаса запаса для вращательное данного заключается типа системе компрессора рабочих Kз=1, 1 – 1, 2. условие Коэффициент сеть полезного турбомашинами действия запроектированной передачи одних приняли выключателя согласно /4, с.311/. h=0, 9,  , .состоят Мощность техники электродвигателя типов для разнообразию компрессора режим Рд, производительности кВт компрессоростроении определили работу согласно /2, с.221/ экономического по трубопроводах формуле  , (3)решений где давление hмех– одновременно механический одновременно КПД. второй Механический двигателем КПД характеристика приняли компрессора согласно /2, с.221/ теплоёмкость hмех=0, 7,  .внесение Для схемы электропривода например компрессора самого электродвигатель определяют выбрали установки согласно /3, с.104/ принципу Таблица 1 – защиты Технические превышение данные ступенчато двигателя.
2.7 предельнодопустимое Внесение применяемых изменения в снижение схему уникальные управления нескольких компрессором рода Исходя ступенчатое из машин недостатков повысить схемы давлениях управления разрыв изменить внесение её двигателя можно отметить поставив лопаток вместо большую масленого электропривода выключателя температуру вакуумный. случаях Так теплоты как, номинальный вакуумный коммутаций выключатель теплоотдачу имеет развиваться ряд водород таких обеспечивающей достоинств, давление которых системы нет у согласно масленого только выключателя, анализ это: превышения малые турбокомпрессоров размеры, в второй момент электроизоляционных разрыва правило контактов доменную не формуле образуется использования электрическая схемы дуга, электроизоляционных малый привод ход вследствие подвижного этим контакта 5 – 6мм и всасывания другие. 2.8 генерируется Проверочный привода расчёт схемы выбранного проверочный электродвигателя уменьшения по частое нагреву и выключатели перегрузке поршнем Для подстанций проверки согласно электродвигателя лопаток по механический нагреву механизмами должно компрессоров соблюдаться электропривода условие выключатель согласно /4, с.185/ электродвигателя по питания формуле  , (4)постоянные где колеса tmax– имеет максимальная является установившаяся компрессорам температура каждой превышения; применения tдоп– тока допустимое выключателей превышение паров температуры достоинств для пускателей изоляции ниже двигателя. количество Допустимое также превышение условиям температуры давление tдоп, °С, двигателем определили развитие согласно /4, с.185/ автоматы по силовой формуле  , (5)конца где компрессоры qдоп– регулируемого предельнодопустимое установки превышение действия температуры, компрессоров электроизоляционных температуры материалов марки применяемых самых при потерь изготовлении мощность электрических cosj машин, °С; сила q0– вращения температура турбоводорододувок окружающей объема среды, °С. является Предельно колеса допустимое использованию превышение турбомеханизма температуры нагнетания электроизоляционных колесе материалов электрическая применяемых питания при превышения изготовлении двигателя электрических условиям машин, компрессоры приняли окружающей согласно /5, с.185, разгруженной таблица 5.14/ можно qдоп=155°С. мощность Температуру мощность окружающей защиты среды, одних приняли частоты q0=40°С,  .согласно Максимальную мощность установившеюся масленого температуры приводит превышения отделения определили производительностью согласно/4, с.185/ сечения по tдоп формуле  , (6)определяет где оборотов DРт– имеют мощность этого тепловых сконструированы потерь, внесения Вт А – питанием теплоотдача, компрессоры Дж/(С×с). компрессора Теплоотдачу исключением определили рmax согласно /4, с.184/ аварий по схемы формуле  , (7)условие где С – машине теплоёмкость водородный двигателя; снабжаются Тн– силовых постоянная работе времени генерируется нагрева подгорают Постоянную поршня нагрева турбокомпрессоры двигателя, перегрузке приняли турбоводорододувок Тн=2000с. приняли Мощность изменение тепловых типа потерь времени определили электропривода согласно /4, с.184/ tдоп по компрессора формуле  , (8)нагнетания где водорододувки Рном– тепловых номинальная ряда мощность автоматы электродвигателя, максимальную кВт; h - перегрузки КПД турбомеханизмов электродвигателя. мощными Коэффициент выбор полезного компрессорами действия стандартного электродвигатели своей приняли h=0, 91,  .ступень Теплоёмкость режимов двигателя отделения определили машины согласно /5, с.127/ выбор по электродвигателя формуле  , (9)приводит где Q – цепи количество выключателя теплоты, часть Дж; типичные Т1– автоматы температура подачи двигателя цилиндре перед решений работой, К; обеспечивающей Т2– подачи конечная месту температура допустимое двигателя, К. повышения Температуру длительную двигателя характеристика перед нагрузка работой двигателя приняли автоматических равной автоматики Т1=313К. оценивается Конечную видом температуру облегчение двигателя теплового приняли следующим равной выключателей Т2=338К. изготовлении Количество достигнуты теплоты мощность определили безопасность согласно /5, с.127/ время по прекращении формуле  , (10)часов где m – согласно масса чувствительность двигателя, оборотов кг; с – воздействием удельная срыв теплоёмкость, условие Дж/часов кг×К. температура Массу согласно двигателя согласно взяли турбомеханизмов равной m=2660кг. сообщения Удельную капитальными теплоёмкость, с максимальный изоляцией F, печь для перегрузке стали вращения взяли напряжением равной с=460Дж/являются кг×К,  , , , ,компрессоры tдоп=115>81, 1=нагнетатели tmax. 2.9 скорости Выбор тепловых аппаратов установлено защиты и различных автоматики, полости плавких короткозамкнутым вставок, характеристика нагревателей синхронно тепловых останавливается реле и производительностях автоматических относятся выключателей, одних пускателей и нагрузки трансформаторов вращении Автоматические ступенчато выключатели мощностей обеспечивают электроприёмниках одновременно массу функции режимов коммутаций температура силовых быстродействие цепей и перед защиты турбомеханизмов электроприёмника, а кислорода также, изменяется от выключателей перегрузки и вставок коротких техники замыканий. типичные Аппараты линий имеют нагнетатели тепловой частоты расцепитель и, ротационные как многоступенчатым правило, возникновения электродинамический более расцепитель. температуры Автоматы, требованиям как коэффициент правило, наряду снабжаются исходя дугогасящими являются устройствами в дуга виде компрессора фибровых увеличение пластин источников либо замыканиях дугогасящих схему камер. компрессор Автоматы согласно используются компрессора для большую коммутации и согласно защиты постоянным цепей расцепитель электроустановок которых различного нагрева назначения. причиной Они снабжаются устанавливаются в двигателей шкафах предельнодопустимое отходящих всасывания линий чувствительности комплектных приводит трансформаторных компрессора подстанций. камер Автоматы числом выпускают поршневые на режимов переменные двигателя напряжения своей от 220 всех до 660В и простоя постоянные – машин от 110 шкафах до 440В с больших ручным и турбокомпрессоры электродвигательным подгорают приводом. чего Автоматы номинальным выбирают равной по регулирование их электроприёмника номинальному ручным току. определили Уставки таблица токов одной расцепителей определённая определяют производительности по короткого следующим стремление соотношениям: цепей Для более силовых регулирования одиночных отключении электроприёмников: меньшим Ток приняли уставки водорододувки теплового газа расцепителя изменения IТ, А способность определили теплоёмкость согласно /3, с 140/  , (11)максимальный где быть Imax– более расчётная расцепителя максимальная методов токовая таких нагрузка, А. механический Расчётную регулируемого максимальную вложений токовую коэффициентом нагрузку существенную определили частоты согласно /5, с 168/  (12)капитальном где управления Рmax– вследствие расчётная нагнетатели максимальная масляный нагрузка, вследствие кВт; поршневые Uнл– компрессора минимальное повышения линейное электродинамический напряжение, В; постоянным сos j - магистральным коэффициент генерирование мощности которых нагрузки. конечное Коэффициент электропривода мощности защита нагрузки двигателя принимаем имеют согласно /3, с 168/ работы cosj=0, 85,  , , .линий Масляные потока выключатели приняли предназначены предельнодопустимое для применения включений и схемы отключений исходные высоковольтных различных сетей техники под наиболее нагрузкой, а рном также электродвигателя при передачи коротких приводит замыканиях в электропривода высоковольтных устройство сетях и коэффициент электроприёмниках. будет Разрыв работу цепи и коэффициент гашение согласно дуги в также этих замыканий выключателях расцепитель происходит в компрессоров масле. выключателя Масляный часов выключатель введение выбрали защиты согласно /3, с 158, рассчитаны таблица 10, 1/ таких ВМЭ-6-200-4. электропривода Таблица 2 – компрессора Техническая проверки характеристика возвратно масленого автоматики выключателя.
повышение Для выхода цепей целесообразность управления коэффициент автоматический давление выключатель компрессоры выбрали ротором согласно /7, с 148, номинальное таблица 30.6/ типа марки согласно АП-50 конечное на пульсациям напряжение 220В рассчитаны двухполюсный с высота номинальным током 50А. Контакторы переменного и постоянного тока являются коммутационными аппаратами с самовозвратом. В контакторах не предусмотрены защиты, присущие автоматам. Контакторы обеспечивают большое число включений и отключений при дистанционном управлении ими. Контакторы имеют главные (силовые) контакты и вспомогательные или блок – контакты, предназначенные для организации цепей управления и блокировки. Контактор выбрали на постоянное напряжение 220В марки согласно /3, с143, таблица 9.2.2/ КП1на номинальный ток 20А. 2.10 Выбор сечения проводов питающих кабелей Сечение проводов и кабелей выбирается с учётом следующих требований: 1) провода, кабели не должны нагреваться сверх допустимой температуры при протекании по ним расчётного тока нагрузки; 2) отклонение напряжения на зажимах электроприёмников не должно превышать -2, 5+5% для осветительной нагрузки и ±5% для силовой; 3) провода и кабели должны обладать достаточной для данного вида сети механической прочностью; 4) отклонения напряжения из-за кратковременного отклонения нагрузки должны соответствовать значениям, установленным ГОСТ 13109-67; 5) аппараты защиты должны обеспечивать защиту всех участков сети от коротких замыканий; 6) для некоторых видов сетей выбор сечения проводов осуществляется по экономической плотности тока. Кабель выбрали согласно /10, с 35, таблица.1.3.20/ марки СБГ сечением 95мм2с длительно допустимым током 210А. Кабель проверяли согласно /3, с 168/ с учётом выбранного масляного выключателя. Перегрева кабеля не произойдет, если выполняется условие  , ,1, 05³1. Перегрева двигателя не произойдёт. 2.11 Описание запроектированной схемы управления Электродвигатель компрессора включается масленым выключателем ВМП - 10, с дистанционного пульта управления, с операторной, и местного пульта, не посредственно кнопкой у компрессора. Масленый выключатель включается двумя соленоидами: включения YA1 и отключается YA2. Чтобы подготовить цепи управления к работе, необходимо подать на них напряжение, включением автоматическихвыключателей SF1 и SF2. В цепях управления установлен переключать SA1, который позволяет управлять электродвигателем компрессора, как дистанционно, так и с местного пульта управления. Если переключатель SA1 стоит в положении «дистанционно», то при нажатии на кнопку SB4, тем самым мы подаём напряжение на катушку контактора КМ1 (контакт КИП К25:1 при нормальной работе замкнут). Он при этом срабатывает и замыкаются вспомогательные контакты КМ1 и соленоид YA1 включается, нормально – замкнутые контакты Q при этом размыкаются, а нормально – разомкнутые контакты Q замыкаются и электродвигатель компрессора включается. Одновременно с замыканием контактов Q, масленого выключателя, в цепях сигнализации загорается лампа HL2, красного цвета, которая сигнализирует о том, что электродвигатель запущен. Таким же образом можно запустить электродвигатель компрессора с местного пульта управления кнопкой SB1:2 предварительно передвинув подвижный контакт переключателя SA1 в положение «местное управление». Остановить компрессор как дистанционно, так и с местного пульта управления. В дистанционном режиме электродвигатель компрессора останавливают нажатием на кнопку SB1, тем самым мы подаём на соленоид отключения YA2 напряжение. Он отключается и размыкает контакты Q и электродвигатель останавливается. Одновременно с размыкание контактов Q, в цепях управления, в цепях сигнализации контакт Q также размыкается и загорается лампа HL1, зелёного цвета, которая будет сигнализировать о остановке электродвигателя компрессора. Таким же образом можно остановить электродвигатель компрессора с местного щита управления, нажатием кнопки SB2:2. В водородном компрессоре предусмотренные следующие виды защит: максимальная токовая защита, от минимального напряжения, максимальная токовая защита с выдержкой времени (защита от перегрузки), защита от замыкания на землю. Максимальная токовая защита: При возрастание тока на одной из фаз А или С включается контакт токового реле КА1 или КА2 и через катушку указательного реле КН1, напряжение пойдёт на соленоид YA2, масленого выключателя, который отключит его. Одновременно с отключение масленого выключателя в цепях сигнализации замкнётся вспомогательный контакт указательного реле КН1, при этом загорится лампа HL3 и на указательном реле выпадет блинке, который будет указывать о неисправности. Защита от минимального напряжения: При падении напряжение в сети, катушка KL3 промежуточного реле, замкнёт в цепях управления контакт KL3, который в свою очередь, через контакт Q масленого выключателя, отключит соленоид YA2 и электродвигатель компрессора остановится. Максимальная токовая защита с выдержкой времени (защита от перегрузок): При замыкание одного из контактов КА1 или КА2, напряжение пойдёт через катушку указательного реле КН2 на катушку промежуточного реле КL1, которая в свою очередь замкнёт контакт KL1 и отключит соленоид YA2, следовательно электродвигатель компрессора отключится от сети. При этом в цепях сигнализации загорится лампа HL3, через контакт КН2. Она будет сигнализировать о остановке электродвигателя. Защита от замыканий на землю: При замыкание на землю катушка токового реле КА3 получит питание от трансформатора тока ТА3, тем самым замкнётся контакт КА3 этого реле, который подаст напряжение на катушку промежуточного реле KL1, через катушку указательного реле КН3 и замкнётся контакт KL1, который отключит соленоид YA2 и масленый выключатель. Электродвигатель компрессора начнёт останавливаться. В цепях сигнализации загорится лампа HL3, через контакт КН3. Кроме этого, в схеме предусмотрено отключение электродвигателя компрессора по технологическим параметрам: минимальное давление водорода на всасе компрессора, превышения уровня вибрации роторов, максимальная температура подшипников компрессора, редуктора, электродвигателя, минимальное давления масла в маслосистеме, максимальная температура водорода на нагнетании компрессора, снижение давления наддува электродвигателя. 2.12 Устройство и проверка заземления на установке Для обеспечения безопасности к металлическим частям электрооборудования станков, машин. Конструкций и другие, по которым нормально не протекает электрический ток, указанные части согласно ПУЭ, должны быть заземлены. Заземлению подлежат электрооборудования, приводы аппаратов, вторичные обмотки измерительных трансформаторов, каркасы электроконструкци и металлические кабельные конструкций. В электроустановках с напряжением выше 1000В, с малыми токами замыкания на землю, если заземляющее устройство одновременно используется и для установок напряжением до 1000В, сопротивление его в любое время года должно быть  , (13)где 125В – допустимое по условиям безопасности напряжение на заземлителях; Iз– расчётный ток замыканий на землю, А.  .В качестве естественных заземлителей применяются водопроводные трубы и свинцовые оболочки кабелей. При нескольких кабелях в траншеях сопротивление растекания Rк, Ом, определили согласно /9, с.337/ по формуле  , (14)где R1– сопротивление оболочки одного кабеля, Ом; n – число кабелей. Сопротивление одного кабеля приняли согласно /9, с.336 таблица 10-1/ R1=1, 5Ом,  .Получилось, что сопротивление растекания тока естественного больше необходимой величины сопротивления заземляющего устройства, установленного ПУЭ, то следует воспользоваться искусственными заземлителями, в виде труб и уголков. Выбирали в качестве искусственного трубу диаметром 2¢¢(50, 8мм), длиной 2, 5м, забитых на глубину 0, 7м от поверхности земли. Сопротивление искусственного заземлителя Rи, Ом, определили согласно /9, с.337/ по формуле  , (15)где Rк– сопротивление растекания, Ом.  .Сопротивление одиночного стержня определили согласно /9, с.337/ по формуле  , (16)где r - удельное сопротивление грунта, Ом×см; Кс– коэффициент сезонности. Удельное сопротивление грунта приняли согласно /9, с.336/ Кс=2×104. Коэффициент сезонности приняли согласно /9, с.337/  .По всему периметру помещения получилось 16 заземлителей. Сопротивление стрежневых заземлителей Rс, Ом, определили согласно /9, с.338/ по формуле  , (17)гдеRс1– сопротивление одиночного стержневого заземлителя, Ом; hc– коэффициент использования для стержневых заземлителей. Коэффициент использования для стержневых заземлителей приняли согласно /9, с. 337/.hc=0, 64  .Так как 8, 2>0, 375 проверяли сопротивление протяженных заземлителей Rп, Ом, согласно /9, с.337/ по формуле  , (18)где l – длина трубы, м; t – глубина заложения трубы, м; d – наружный диаметр трубы, мм.  .Сопротивление вертикальных и горизонтальных заземлителей R, Ом, определили согласно /9, с.337/ по формуле  , (19) .Выбранные системы заземления удовлетворяют условиям описанные в данном разделе. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫРазмещено на Allbest.ru 1.Технологический регламент установки получения водорода. 2.Технико-экономическое обоснования автоматизации объекта: Учебное пособие/ Е. Б. Чарная; Перм. гос. техн. ун-т. Пермь, 1996.-77 с. 3.Автоматическое управление в химической промышленности: Учебник для вузов. Под. ред. Е. Г. Дудникова.- М.; Химия, 1987. - 368 с. 4.Теория автоматического управления теплоэнергетическими процессами: Учебник для вузов/ Ротач В.Я. - М.: Издательство МЭИ, 2004. 5.Наладка средств автоматизации и автоматических систем регулирования: Справочное пособие/ А. С. Клюев, А. Т. Лебедев, С. А. Клюев, А. Г. Товарнов; Под ред. А. С. Клюева.-2-е изд., перераб. и доп.-М.:Энергоатомиздат, 1989. - 368 с., ил. 6.Автоматизация производственных процессов в химической промышленности: Учебник для техникумов/ В. А. Голубятников, В. В. Шувалов. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.; Химия, 1985. - 352 с., ил. 7.Matlab. Анализ, идентификация и моделирование систем. Специальный справочник. Дьяконов В., Круглов В. СПб.:Питер,2002.- 448 с., ил. 8.Simulink 4. Секреты мастерства/ Дж. Дэбни, Е.Л. Харман; Пер. с англ. М.Л. Симонова. - М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2003. - 403 с. 9.Проектирование систем автоматизации технологических процессов: Справочное пособие/ А.С. Клюев, Б.В. Глазов, А.Х. Дубровский, А.А. Клюев; Под ред. А.С. Клюева. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1990. - 464 с.: ил. 10.Техника чтения схем автоматического управления и технологического контроля/ А.С. Клюев, Б.В. Глазов, М.Б. Миндин; под ред. А.С. Клюева. - 2-е изд. перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1983. -376 с 11.ГОСТ 12.1.004-97. ССБТ Пожарная безопасность. Общие требования. 12.ГОСТ 12.044.-84. ССБТ. Пожаровзрывоопасность веществ и материалов. Номенклатура показателей и методы их определения. 13.НПБ -105-95. Определение категорий помещений и зданий по взрывопожарной и пожарной опасности.  1 2 |
