производственная парктика. производственная практика 7-038 Артамонов А.В. 190-471 (2). Совместный рабочий график (план) проведения практики и индивидуальное задание
 Скачать 2.66 Mb.
|
|
3.2 Схемы стационарных ленточные конвейеры для загрузки биомассы в многотопливный котел Схема стационарного наклонно-горизонтального ленточного конвейера приведена на рисунке 2. Рисунок 2. Схема стационарного наклонно-горизонтального ленточного конвейера Ленточные конвейеры имеют: 1-Противовес 2- Натяжное устройство 3- Барабан 4- Загрузочное устройство 5,6- Роликопоры 7- Рабочие ветви ленты 8- Отклоняющий барабан 9- Разгрузочные устройство 10- Устройство для очистки ленты 11-Приводящий в движение барабан 12- Редуктор 30 13- Электродвигатель 14- Соединительных муфт 3.3 Модернизация электроприводов ленточных конвейеров Выбор системы электропривода является одним из важных этапов процесса проектирования, так как от этого будет зависеть технико- экономический успех проекта. Поэтому необходимо проанализировать различные системы электропривода и выбрать ту, которая в большей степени будет удовлетворять технологическим и экономическим требованиям, предъяв- ленным к электроприводу. Дадим качественный анализ технико-экономического эффекта, который может быть, достигнут в результате замены нерегулируемых электроприводов на современный асинхронный регулируемый электропривод с частотным управлением. 3.4 Обоснование применения частотно–регулируемого электропривода конвейеров Технико–экономические предпосылки модернизации электропривода конвейера На сегодняшний день в большинстве угольных предприятиях, исполнительные механизмы электропривода ленточного конвейера приводятся в движение регулируемыми электроприводами постоянного тока. Управление скоростью машин постоянного тока осуществляется с помощью тиристорных преобразователей в относительно узком диапазоне регулирования: рабочая угловая скорость вращения вала двигателей изменяется от 500 до 1000 об/мин. В зависимости от требуемой производительности, работа может производиться на 31 любой скорости указанного диапазона в течение длительного времени. Часто, задание на требуемую производительность является единым для всех электроприводов, подключенных к общей тиристорной станции. По отношению к электроприводу, ленточный конвейер можно рассматривать как нагрузку, статический момент которой не зависит от скорости. Режим работы является длительным, не предусматривающим частых пусков и остановок. Жестких требований к динамике электропривода не предъявляется, не накладывается также ограничений на характер переходных процессов при пуске, торможении и переходе с одной скорости на другую. Из общей характеристики следует, что требования к работе электропривода в штатном режиме сравнительно невелики. Однако, при эксплуатации не исключены кратковременные скачкообразные набросы нагрузки, сопровождающиеся существенным ростом статического момента, вплоть до заклинивания исполнительного механизма. Кроме того, электрические машины эксплуатируются в окружающей среде, насыщенной угольной пылью. Поэтому, при модернизации таких электроприводов, в первую очередь, стремятся увеличить надежность их работы и эксплуатационные характеристики. С технологической точки зрения, при модернизации желательно обеспечить независимое регулирование производительности отдельных ленточных конвейеров. Представляется перспективным перейти к использованию асинхронных электроприводов ленточных конвейеров с частотным регулированием, которые по функциональным возможностям и эксплуатационным характеристикам отвечают техническим требованиям и условиям поставленной задачи. Однако, при принятии решения о модернизации необходимо правильно оценить затраты, и что более важно, соизмерить их с достигаемым при этом эффектом. 32 Укажем наиболее существенные экономические предпосылки перехода к асинхронному электроприводу ленточного конвейера. Низкая стоимость. Асинхронная короткозамкнутая машина имеет более низкую стоимость по отношению к машине постоянного тока. Связано это с ее более простой конструкцией и высокой технологичностью изготовления. Асинхронные двигатели распространены гораздо шире, чем какие либо другие виды электрических машин. Низкие эксплуатационные затраты. Асинхронная короткозамкнутая машина практически не требует обслуживания в течении всего времени эксплуатации. В то время как машина постоянного тока нуждается в регулярном обслуживании коллекторного узла. Ремонт электрической машины. Общая совокупность затрат на организацию и проведение ремонта двигателей постоянного тока зачастую оказывается соизмеримой (а для данного применения – превышает) со стоимостью новой асинхронной короткозамкнутой машины. Степень защиты. Исполнения асинхронных короткозамкнутых машин имеют широкий ряд степеней защиты. Изготовление машины с коллектором на высокую степень защиты вызывает ее существенное удорожание и осложняет обслуживание. Иногда прибегают к созданию локальных условий установки с более благоприятной окружающей средой, что требует еще больших затрат. Перечисленные предпосылки затрагивают только электрические машины. Преобразователи приводов здесь не рассматриваются. Их сравнение представляется некорректным по отношению к используемому преобразователю привода постоянного тока. Такие приводы на существующих конвейерах часто являются не только морально устаревшими, но и давно отработавшими свой ресурс. Что приводит не только к определенным затратам на поддержание их работоспособности и снижению надежности технологического процесса в целом, но и невозможности включения их в современные системы управления без значительных дополнительных усилий. 33 Приведенные преимущества асинхронной машины не учитывают того факта, что двигатель будет работать совместно с преобразователем частоты. Незнание ряда особенностей такой работы (по существу - недостатков) может привести в лучшем случае к нерациональному использованию привода, а в худшем - неправильному его выбору. Отметим те из них, которые отвечают за оптимальные энергетические показатели и правильный выбор привода по мощности. При работе асинхронных двигателей от преобразователей частоты их КПД снижается на 2 … 3%, а Cosφ до 5%. Добавочные высокочастотные потери, вызванные несинусоидальностью напряжения, вызывают нагрев двигателя и снижение полезной мощности на его валу (до 25%). Наличие добавочных потерь в обмотках и стали магнитопровода обусловлено высшими гармониками тока и магнитного потока. Поэтому, при использовании асинхронных приводов с частотным регулированием, принимают меры по улучшению гармонического состава (устанавливают дополнительные устройства, корректируют параметры настройки преобразователя и т.п.). 3.5 Особенности выбора частотно-регулируемого привода ленточного конвейера Выбор частотно-регулируемого привода для конвейера имеет ряд особенностей. Укажем те из них, которые наиболее характерны для данного типа объектов автоматизации. Диапазон скорости приводов ленточного конвейера невелик и может достигаться достаточно простым и наиболее широко распространенным методом управления: вольт/частотным U 1 / f 1 const Диапазон регулирования современных асинхронных электроприводов при вольт/частотном методе управления, как правило, составляет 1:40, что является вполне достаточным для конвейера. Помимо того, вольт/частотное управление при соблюдении закона 34 U 1 f 1 const обеспечивает постоянство критического момента, необходимое для данного типа нагрузки. При выборе преобразователей частоты для электроприводов конвейеров приходится обращать внимание на наиболее важные для конвейера характеристики: – высокая перегрузочная способность; – хорошо организованная система защит и предупреждений; – возможность настройки вольт/частотной характеристики. Другие характеристики менее критичны, но полагаем,что они соответствуют уровню современных частотно–регулируемых электроприводов. Для электропривода ленточного конвейера целесообразно использовать преобразователи серии Micromaster-440 (корпорация Siemens, Германия). Эти преобразователи полностью отвечают условиям поставленной задачи. 3.6 Технические характеристики двигателя Технические характеристики двигателя АВ250 S6 Ниже представлены основные технические характеристики согласно паспорта электродвигателей АВ250 S6: мощность, напряжение, частота вращения, номинальный ток, отношения моментов, пускового тока к номинальному и прочие параметры важные при эксплуатации двигателя 45 кВт 1000 об. 35 Таблица 1.Характеристика электродвигателя АИР250S6 Мощность 45 кВт Частота вращения поля статора 1000 об/мин Скорость вращения вала 980 оборотов Тип Асинхронный Напряжение питания Трехфазное 380/660 вольт Монтажное исполнение Лапы/фланец/комбинированное Номинальный ток 86 А КПД 92,5 % Соотношение моментов тока Мп/Мн 2,1 Соотношение момента силы Mmax/Мн 2,0 Отношение тока Iп/Iн 7,0 Момент инерции 1,25 кг∙м2 Диаметр вала 75 мм Вес 465 кг Передний/задний подшипник 6316 ZZ-C3/6314 ZZ-C3 Уровень шума до 82 дБ Характеристика электродвигателя АИР250S6 Чертеж и размеры АВ250S6 36 37 4.Исследование частотно-регулируемого асинхронного электропривода ленточного конвейера 4.1Кинематическая схема механизма Кинематическая схема механизма привода конвейера в общем случае приведена на рисунке 3. Рисунок 3. Кинематическая схема механизма На схеме рисунка 3 приняты следующие обозначения: 1– электродвигатель; 2,4– жёсткая муфта; 3 – редуктор; 5– приводной барабан; M дв –вращающий момент, развиваемый приводным двигателем; M c – момент сопротивления механизма; скорость ленты. б и дв – угловые скорости барабана и двигателя; – 38 Параметры механизма конвейера: – максимальная производительность Q = 85.5 кг/с; – передаточное число редуктора i=20; – коэффициенты полезного действия механизма и редуктора при работе конвейера с максимальной производительностью: ред 0.9 , мех 0.83 ; – момент инерции двигателя J дв 1.2 кг м 2 4.2Выбор приводного двигателя Электропривод ленточного конвейера работает в режиме S1, так как длительность цикла превышает 10 минут, что достаточно для теплового равновесия. Нагрузка длительное время остается постоянной. M c Рисунок 4. Нагрузочная диаграмма режима S1 Определим максимальную статическую мощность P с макс kz Q c L H 10 3 1.1 200000 1.1114.45 13.075 10 3 34.130 кВт 0.75 kz – коэффициент запаса (1.1÷1.25); Q – производительность конвейера, т/ч; L – длина конвейера, м; с– опытный коэффициент, зависящий от вида конвейера и его производительности (1.1÷2). 39 H – высота подъема, м; η – К.П.Д. механизма (0.75÷0.85); Таблица 2 –Технические параметры двигателя AB250S6 Типоразмер двигателя Синхронная частота вращения, об/мин Мощность, кВт При номинальной нагрузке Скольжение, % КПД, % сosφ AB 250 S6 1000 45 1.6 85 0.7 Продолжение таблицы 4 m п М пуск m к М макс М н m м М мин М н I пуск k i дв I н Степе нь защиты Кл имати чес ко е исп ол нен ие J дв , кг·м 2 М н 2.2 2.8 1 5.5 IP54 У2 1.2 z p 3 – число пар полюсов. 40 4.3 Расчетные параметры электродвигателя 41 Заключение Современные ленточные конвейеры отличает небольшая трудоёмкость обслуживания, высокая надёжность работы и безопасность труда. Расширение объёмов и области применения ленточных конвейеров связывается с дальнейшим улучшением конструктивно-технологических характеристик установок. Начато применение промежуточных приводов для ленточных конвейеров, позволяющих повысить длину ставов и тем самым уменьшить количество промежуточных перегрузок (или полностью исключить их), снизить оборачиваемость ленты и повысить срок её службы. Усовершенствование погрузочных устройств, роликоопорных и опорных конструкций ставов, а также создание новых специальных типов ленточных конвейеров (ленточно-тележечных) даёт возможность повысить кусковатость перемещаемых конвейерами скальных грузов. Применение лент из морозостойкой резины, специальных сортов смазки и новых конструкционных материалов для зубчатых передач привода расширяет область применения ленточных конвейеров до районов Крайнего Севера. Применение автоматики обеспечивает плавность пуска ленточного конвейера, возможность регулирования скорости движения ленты в зависимости от величины поступающего грузопотока, автоматический контроль (ультразвуковым способом) состояния роликоопор, целостности ленты, взвешивания и регистрации количества перемещаемого на ленте груза и др. В связи с вышеизложенным выбор темы ВКР будет основан на модернизации электропривода ленточного конвейера. 42 Список используемой литературы 1.Белов С.В. Электрофильтры 1983г. 2.Глейзер И.Ш. Энерготехнологические агрегаты производства 1984г. 3.Частотное управление асинхронными электродвигателями, Г. Новиков, 2018г. 4.Частотные преобразователи. В. И. Левитов, И. К. Решидов, В. М. Ткаченко и др.; Под общ. ред. В. И. Левитова, - М.: Энергия, 1980. 5.Липовков И.З. Котельные агрегаты в промышленности 2016г. 6.Липовков И.З. Многотопливные котлы 2019г. 7.Инструкция по эксплуатации электродвигателей НПАО”Сильвамо Корпорейшн Рус” 8.Инструкция №10-10 по охране труда НПАО”Сильвамо Корпорейшн Рус” 9.Инструкция по ПБ НПАО”Сильвамо Корпорейшн Рус” |