Компрессоры. Яровой курсовой итог. Введение 7 1общая часть 8 1 Особенности электропривода компрессоров 8 2 расчётная часть 10

• Название: Введение 7 1общая часть 8 1 Особенности электропривода компрессоров 8 2 расчётная часть 10
• Анкор: Компрессоры
• Дата: 18.10.2022
• Размер: 0.73 Mb.
• Имя файла: Яровой курсовой итог.docx
• Тип: Реферат; #740731

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ 7

1ОБЩАЯ ЧАСТЬ 8

1.1 Особенности электропривода компрессоров 8

2 РАСЧЁТНАЯ ЧАСТЬ 10

2.1 Расчет потребности сжатого воздуха по цехам 10

2.2 Расчет потребности сжатого воздуха по сменам 13

Рисунок 2- таблица сжатого воздуха 14

2.3 Выбор режима работы и тип компрессоров 14

2.4 Расчет и выбор двигателей 15

2.5 Построение характеристики и пусковой диаграммы двигателей 15

2.6 Расчёт и выбор резисторов 20

2.7 Выбор и описание схемы управления 21

2.8 Расчёт и выбор элементов схемы 22

2.9 Составление спецификации 24

3 КОНСТРУКТИВНАЯ ЧАСТЬ 25

3.1 Размещение оборудования в компрессорной 25

3.2 Конструкция ресивера 25

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 26

ЛИТЕРАТУРА 27

ВВЕДЕНИЕ

Тема моей курсовой работы компрессорные установки, в которой я буду разбирать принцип действия и рассчитывать мощности компрессоров.

Компрессоры классифицируют по ряду характерных признаков. По принципу действия компрессоры подразделяются на объёмные и лопастные (турбокомпрессоры). Объёмный компрессор – это машина, в которой процесс происходит в результате периодического уменьшения объёма, занимаемого газом. К объёмным компрессорам относят поршневые и роторные компрессоры различных конструкций (пластинчатые, винтовые, жидкостно-кольцевые, компрессоры и др. В поршневом компрессоре уменьшение объёма, занимаемого газом, осуществляется перемещением сжимающего элемента – поршня, совершающего прямолинейное возвратно-поступательное движение. К поршневым компрессорам также относятся свободно-поршневые и мембранные.

Поршневые компрессоры наиболее распространены и многообразны по конструктивному выполнению, схемам и компоновкам. Их различают по устройству кривошипно-шатунного механизма, устройству цилиндров, числу цилиндров, расположению цилиндров, числу ступеней сжатия. Характерными необыкновенностями спецификами свойствами

поршневых компрессоров являются возвратно-поступательное движение поршня, принудительное выталкивание газа путем перемещения поршня, прерывная подача газа.

По устройству кривошипно-шатунного механизма компрессоры различают на бескрейцкопфные  и крейцкопфные по устройству цилиндров – с цилиндрами простого и двойного действия. Крейцкопфные компрессоры могут быть как с цилиндрами двойного действия, так и с цилиндрами простого действия. Бескрейцкопфные компрессоры могут быть выполнены только с цилиндрами простого действия. Моя же тема курсовой работы является компрессорное оборудование автобазы «Дострой-2».

1ОБЩАЯ ЧАСТЬ

1.1 Особенности электропривода компрессоров

Для механизмов данной группы типичен продолжительный режим работы, поэтому их электроприводы, как правило, нереверсивные, с редкими пусками. В отличие от механизмов непрерывного транспорта компрессоры имеют небольшие пусковые статические моменты – до 20 – 25% от номинального. В зависимости от назначения, мощности и характера производства, где установлены механизмы этой группы, они могут требовать или небольшого, но постоянного подрегулирования производительности при отклонении параметров воздуха (газа) от заданных значений, или же регулирования производительности в широких пределах.

Производительность компрессоров, изменять тремя способами: изменением угловой скорости приводного двигателя, изменением сопротивления магистрали (трубопровода) с помощью задвижки, а также конструктивным изменением рабочих органов механизма в процессе регулирования (поворотные лопатки в вентиляторах и т.п.

Для большинства поршневых компрессоров не требуется регулирования угловой скорости приводных двигателей. Поэтому здесь применяют асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором и синхронные двигатели. При мощности более 50 – 100 кВт привод с синхронным двигателем оказывается экономически выгоднее, чем привод с асинхронным двигателем. Хотя синхронные двигатели сложнее по устройству и дороже, чем асинхронные, применение их целесообразнее одновременного улучшения предприятия.

Устройство поршневого компрессора типа с одноцилиндровой двухступенчатой конструкции на рисунке (1)



Рисунок 1- Компрессор

1 — поршень 1-ой ступени;

2 — поршень 2-ой ступени;

3 — цилиндр 2-ой ступени;

4 — нагнетательный и всасывающий клапаны 1-ой ступени;

5 — высасывающие и нагнетательные клапана 2-ой ступени;

6 — крышка цилиндра;

7 — зарубашечное пространство охлаждения целиндров;

8 — шатун;

9 — коленчатый вал;

10 — подшипники коленвала;

11 — фундамен

2 РАСЧЁТНАЯ ЧАСТЬ

2.1 Расчет потребности сжатого воздуха по цехам

Общий  порядок  расчёта  потребления  сжатого  воздуха.

1)  Распределение,   «привязка» потребителей  ккомпрессорам  (в  случае  применения  нескольких  компрессоров).

2)  Группировка  потребителей  (по   одинаковому  характеру  работы).

3)  Нахождение  для  потребителей  данной  группы  индивидуального  расхода  q₁,   коэффициентов   UR₁  и  f₁. 4)  Расчёт  расхода  воздуха  для  первой  группы  приёмников,   л/мин.,  

где  n₁ – число  приёмников  первой  группы;

UR₁ - относительное  временем  работы  приёмников  первой  группы;

f₁ - фактор  одновременности  приёмников  первой  группы;

q₁ - индивидуальный  расход  приёмников  первой  группы.  

5)  Расчёты других  групп  выполняются  аналогично. Эти  расчёты  удобно  свести в табл.5 Расход  воздуха  также  сводится  в  Табл. 5.

На  практике  существует  ряд  факторов,  требующих  введения  дополнительных  уточняющих  коэффициентов,  как  правило – в  сторону  увеличения  планируемого  расхода  воздуха.  Укажем  основные факторы:

- в  пневмосети  возникают  утечки  воздуха  (от  5  до  25%);

 точное  время  и  режим  работы  пневмоинструмента определить  довольно сложно; 

- есть вероятность ошибки  в  расчётах;  обычно поправку  на  ошибки  берут  5-15%;

в  ходе  последующей  эксплуатации  пневмосистемы возможно  выполнение не предусмотренных работ.

С  целью  учёта  этих  факторов  вводим  общий поправочный  коэффициент  k_п = 1,3,  тогда  расчётная  потребность  в сжатом  воздухе,  л/мин

Рассчитываем потребность приёмников сжатого воздуха.



Находим потребность сжатого воздуха винтового автомата М6…М8, л/мин



Для остальных потребителей аналогичные рассчёты.

Рассчитываем общую  теоретическую  потребность  в  сжатом  воздухе,    л/мин.,



​​​Находим общую теоретическую потребность сжатого воздуха



Где Q1…Q6- это группа приемников.

Таблица 1 – Потребность Сжатого воздуха электроцехе

Группа  приёмников	Кол-во n	Относитель-ное  время работы  UR	Индиви-дуальный расход q, л/мин	Фактор одновре-менности f	Расход  группы Qг, л/мин
1. Дрели  Ø от 4 до 10 мм	4	1	420	0,86	1444,8
2.Шуруповёрт М10…М20	3	0,2	300	0,89	160,2
3.Шуруповёрт М16…М20	2	0,2	600	0,94	225,6
4.Пневматическая дрель Ø от 6 до 8	5	0,3	320	0,83	398,4
5.Машинка для удаления ржавчины	2	0,4	300	0,94	225,6
6. Пневматическая дрель Ø от 4 до 10	2	0,3	350	0,94	197,4
Общий расход Qт, л/мин					2652

Таблица 2 – Потребность Сжатого воздуха сборочного цеха

Группа  приёмников	Кол-во n	Относитель-ное  время работы  UR	Индиви-дуальный расход q, л/мин	Фактор одновре-менности f	Расход  группы Qг, л/мин
1. Дрели  Ø от 4 до 10 мм	4	1	500	0,8	1600
2.Шуруповёрт М10…М20	5	0,5	1300	0,83	2158
3.Шуруповёрт М16…М20	2	0,5	2500	0,94	2350
4.Пневматическая дрель Ø от 6 до 8	5	0,4	300	0,83	498
5.Машинка для удаления ржавчины	3	0,3	180	0,89	144,2
6. Пневматическая дрель Ø от 4 до 10	2	0,3	1450	0,94	817,8
Общий расход Qт, л/мин					7568

Таблица 3 – Потребность Сжатого воздуха заготовочного цеха

Группа  приёмников	Кол-во n	Относитель-ное  время работы  UR	Индиви-дуальный расход q, л/мин	Фактор одновре-менности f		Расход  группы Qг, л/мин
1. Дрели  Ø от 4 до 10 мм	4	0,4	450	0,86		619,2
2.Шуруповёрт М10…М20	2	0,2	300	0,94		112,8
3.Шуруповёрт М16…М20	1	0,1	30	0,1		3
4.Пневматическая дрель Ø от 6 до 8	3	0,3	500	0,89		400,5
5.Машинка для удаления ржавчины	3	0,4	150	0,89		160,2
Общий расход Qт, л/мин					1295,7

Рассчитываем требуемую потребность сжатого воздуха , л/мин



Где 1,3 является констаной

Рассчитываем для электроцеха



Рассчитываем для сборочного цеха



Рассчитываем для заготовительного цеха

2.2 Расчет потребности сжатого воздуха по сменам

Рассчитываем потребность сжатого воздуха по сменам, л/мин.

Если у электро-цеха 2 смены, у сборочного цеха 3 смены, а у заготовочного 1 смена, тогда получается:

1 смена-

2 смена -

3 смена-

Рисунок 2- таблица сжатого воздуха

2.3 Выбор режима работы и тип компрессоров

Для электро- цеха с потребностью сжатого воздуха Q= 2652 л/мин выбираем компрессор Kaeser N 253-G 13-45, производительностью в 2720 л/мин, максимальным давлением в 13 атмосфер и мощностью в 11 кВтДля сборочного цеха с Q=7568 л/мин, выбираем компрессор Kaeser N 753-G 10 с характеристиками производительности: 7650 л/мин, максимального давления: 10 атм, мощности: 30 кВт.

Для заготовочного цеха с Q=1295,7 л/мин, подходит компрессор Kaeser N 153-G 10-15 где Q=1400 л/мин, p_max=10 атм и P=2.2 кВт.

А так же 4 компрессор является запасным на случай поломки одного из 3 основных, для того чтобы запасной компрессор смог в случай чего заменить любой из 3 имеющихся , его стоит выбирать по самому большому числу потребления сжатого воздуха то есть, 4 компрессором, мы выбираем Kaeser N 753-G 10.

2.4 Расчет и выбор двигателей

Выбор двигателя рассчитывается из учёта характеристик компрессора, для компрессора Kaeser N 253-G 13-45, который стоит в электро-цеху выбираем асинхронный фазный двигатель МТ-31-6: Р_н=11 кВт n_Н=953, об/мин, λ=3,1, I_{C Н}=28,4 А, I_{Р Н}=35,4 А, r_P=0,132 Ом, J_Р=0,262 кг*м².

Выбираем двигатель для компрессора Kaeser N 753-G 10, выбираем асинхронный фазный двигатель МТ-52-8: Р_н=30 кВт n_Н=725, об/мин, λ=3,0, I_{C Н}=71,6 А, I_{Р Н}=74,3 А, r_P=0,0593 Ом, J_Р=1,42 кг*м².

Так же подберем двигатель и для компрессора Kaeser N 153-G 10-15, подходит двигатель MTF012-6 асинхронный фазный: Р_н=2,7 кВт n_Н=840, об/мин, λ=1,9, I_{C Н}=8,9 А, I_{Р Н}=15А, r_P= 0,745Ом, J_Р= 0,115кг*м².

4 двигатель МТ-31-6 так как он является запасным

2.5 Построение характеристики и пусковой диаграммы двигателей

Характеристика для двигателя МТ-31-6, аналогичные формулы и для остальных двигателей.







_Sк=











, об/мин

n

X(0;n₀) (110,953)

1000 H(M_н;n_н)

M_к; n_к

(341,6, 718)



0 M

Рисунок 3

Характеристика для двигателя МТ-52-8.











n Рисунок 4

X(0;n₀) (395, 725)

750 H(M_н;n_н)

M_к; n_к

(1185, 620)

М

Характеристика для двигателя MTF012-6











n

X(0;n₀) (30,7, 840)

1000 H(M_н;n_н)

M_к; n_к (58,33, 560)



0 M

Рисунок 5

Рассчитываем пусковую диаграмму для двигателя МТ-31-6

M₁=(0,8…0,85)M_к

М₁= 0,85 341,6 = 290,36

М₂=(1,1…1,4)М_н

М₂=1,4 110,2 = 154,28

n M2 M1

n₀ X(0;n₀) (110,953)

H(M_н;n_н)

В Г (341,6, 718) M_к; n_к

Д Е



0 154,28 290,36 Ж М

Рисунок 6

Рассчитываем пусковую диаграмму для двигателя МТ-52-8

М₁=1007

М₂ берём приблизительно Н , переключающий момент должен быть больше чем 0,3М_н

n M2 M1

n₀ X(0;n₀) (395, 725)

H(M_н;n_н)

А Б M_к; n_к (1185, 620)

В Г



0 350 1007 Д М

Рисунок 7

Рассчитываем пусковую диаграмму для двигателя MTF012-6

М₁ = 49

М₂ берём приблизительно Н , переключающий момент должен быть больше чем 0,3М_н

n

n₀ X(0;n₀) (30,7, 840)

H(M_н;n_н)

А Б M_к; n_к (58,33, 560)

В Г



0 25 49 Д М

Рисунок 8

2.6 Расчёт и выбор резисторов

Рассчитываем сопротивление резисторов и их количество для каждого двигателя, Ом







Для двигателя МТ-31-6

R₂ =

R₁ =

Для двигателя МТ-52-8

R₂ =

R₁ =

Для двигателя MTF012-6

R₂ =

R₁ =

Выбираем подходящий ящик для двигателя МТ-31-6

I_дл. ≥ I_н.дв

I_{Р Н}=35,4 поэтому выбираем ЯС4 – 3: I_дл,= 38,5, А, R_ящ,= 3,0, Ом, n_эл. = 7

n_выв. = 8

Выбираем подходящий ящик для двигателя МТ-52-8

ЯС4 – 0,755: I_дл, =76 , А, R_ящ, = 0,755, Ом , n_эл. = 5 n_выв. = 6

Выбираем подходящий ящик для двигателя MTF012-6

НС413/1,3: I_дл,=16 , А, R_ящ,=13, Ом, n_эл. =10 n_выв.= 11

2.7 Выбор и описание схемы управления

В данной схеме управление компрессорами управления происходит – ручное кнопочное, прямой пуск приводных двигателей не допусти, блокировка работы компрессоров выполняется по датчику температуры воды и при отключении насоса охлаждения с подачей сигнализации на 2 пульта.

2.8 Расчёт и выбор элементов схемы

Контакторы выбирают:

- по напряжению и роду тока цепи главных контактов;

- по номинальному току главных контактов (IН. КОНТ.);

- по количеству полюсов (главных контактов);

- по количеству и набору (схеме) вспомогательных контактов;

- по роду тока и номинальному напряжению катушки.

Дополнительными параметрами контакторов являются: номинальный ток вспомогательных контактов; мощность, потребляемая катушкой – Ркат, Вт, и др. Основным условием выбора является:

IН. КОНТ. ≥ Iс. н.

Для двигателя МТ-31-6 выбираем контактор марки КТ6003А на 63 А.

IН. КОНТ. = 63 ≥ Iс. н. = 28,4

Для двигателя МТ-52-8 выбираем контактор марки КТ6023Б на 160 А.

IН. КОНТ. = 160 ≥ Iс. н. = 72

Для двигателя MTF012-6 выбираем контактор марки КТ603А на 160 А.

IН. КОНТ. = 63 ≥ Iс. н. = 8,9

Автоматические выключатели выбирают на основании величины расчётного тока защищаемой линии. Автоматические выключатели выбирают по номинальному току выключателя и номинальному току его теплового расцепителя:

Iн ≥ Iр.;

Iт.р. ≥ Iр

Для всех двигателей мы выбираем автоматические выключатели марки А3716Б на 160А. так как Iр не превышает 160 А, и он является самым близким по току для всех двигателей.

2.9 Составление спецификации

позиция	Наименование	Количество	Примечание
	марка, тип
М1	Двигатель МТ-31-6	1
М2	Двигатель МТ-52-8	1
М3	Двигатель MTF012-6	1
QF	Выключатель автоматический	3
	А3716Б
КМ 1	Контактор КТ6003А	1
КМ 2	Контактор КТ6023Б	1
КМ 3	Контактор КТ6003А	1
R1	Ящик сопротивления ЯС4-3	1
R2	Ящик сопротивления	1
	ЯС4-0,755
R3	Ящик сопротивления	1
	НС413/1,3
КТ	Реле времени	6	Не выбирал
HL	лампа	6	Не выбирал
SB	кнопка	6	Не выбирал
BT	Датчик температуры	3	Не выбирал

3 КОНСТРУКТИВНАЯ ЧАСТЬ

3.1 Размещение оборудования в компрессорной

Рисунок 9

3.2 Конструкция ресивера

Рисунок 10

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

При работе над курсовым проектом я ознакомился с устройством и работой компрессорных машин. Мною было рассмотрено и рассчитано устройство потребления сжатого воздуха как отдельных приёмников, так и целого цеха, так же было рассмотрено потребление по сменам и непосредственно выбраны сами компрессоры.

На основании данных графика потребности сжатого воздуха по сменам, определил режимы работы компрессоров.

После выбора режима работы, отталкиваясь на данные компрессоров были подобранны двигатели и по ним построены характеристики и пусковые диаграммы.

Так же мною были рассчитаны и выбраны резисторы для непрямого пуска двигателей.

После чего была построена схема силовая и управления.

В заключении я считаю, что выполненная работа помогла мне лучше разобраться в теме компрессоров и приобрести достаточно реальных навыков по расчету и выбору устройст по данной тематике.

ЛИТЕРАТУРА

1. 
   https://kompressor-centr.ru/stati/kompressory-chto-eto-takoe/
   
2. 
   https://electrosam.ru/glavnaja/jelektrooborudovanie/ustrojstva/elektricheskie-privody/
   
3. 
   «КУРСОВОЙ ПРОЕКТ по МДК 01.02 ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ ПРОМЫШЛЕННЫХ И ГРАЖДАНСКИХ ЗДАНИЙ». Методические указание по выполнению.
   
4. 
   Зимин Е. Н. и др. Электрооборудование промышленных предприятий и установокМ.: ЭНЕРГОИЗДАТ, 2011.