Онищенко Г.Б. и др. Автоматизированный электропривод промышленных установок

Подождите немного. Документ загружается.

Расчет указанных хара-

ктеристик представляет

трудности, поэтому на

практике пользуются ги-

•М!Ф w. при

скорости сл.

(рис.25.5) g-Я-характе-

ристики для скорости.

ЕО

уравнений пропорциональности (25.6), (25.7).

чение II, исходной естественной характеристики с

ш, -

проходящие через выбранные точки (//,,,Н,.,) на исходной

характеристике. Каждой точке параболы согласно (25,6) Соответ-

ствует определенная скорость механизма ,„SL. Соединяя

точки парабол с одинаковым значением со, определяют Q-H-

харзкгеристику для (я =tofw. Гак как уравнения пронорциональ-

Н -Иа»

*BaQ^CQ

Р„,.~ А,

a'-Q-Il,

:o>Q

+Ц а'

„."Л

пересечения соответствующей О-Я-харвктеристикн турбом

низма

характеристики магистрали, подключенной к насосу.

H =

H„,\RQ-. (25.8

где: На,-Нп~Н

- сумма высот всасывания и нагнетай

Если насос находится ниже уровц^всасывання, ll„=ll,

.-!l^. П

ёпсутстнин статического напора, характеристика трубопро

имеет

вид

кривых

(рис.25 J).

Если скорость расчетной точки отличаете

то соответствующее этой скорости значение

следующим образом. Через расчетную

рис,25.S) проводится парабола до пересечения

//-характеристикой. Точка пересечения дает значение Q

рой.опредаляет покривой //-/((Дзначение кпд.

При

аналитических расчетах £Р-Я-характер

эмпирической формулой.

Н=Н, -CQ

, Ют Н

= Aai

-CQ-.

вестной О-Я-характеристики Одну точку целесообразно брат

Здесь для определения коэффициентов

Л,

В, С, ,D\

характеристикам

Структурная гидромеханическая схема насосной установки

с магистралью протяженностью до 100м представлена на рис.

25.6 Здесь жндкооь принята несжимаемой. При более длинных

«пралях необходимо учитывап. упругость жидкости и тру-

•^TJ-kXHJLI"^!^ Т®

I м

чЗнР

Структурная схема составле!

б« учета динамической составлю

Н ' Ао^-СйЧ

H = H„ + R.,Q* +

Q . Щ

сопротивление магистрали;

I -

длина трубопровода

Ранее считалось, что электроприводы турбомеханизмов

ебуют регулирования скорости. Однако практика показала,

и рабочего процесса (дутьевые вентиляторы. /

1Й и ТЭЦ и т.д.) си

целесообразно применять регулируемыеэлехтронри"

ды.

что

даст значительную (до 30%) экономию электроэ!

К нерегулируемым приводам можно отнести толы

ляторы и насосы небольшо&тмониюегн. Поэтому: в н

время одним нз основных требований является рег\-л

скорости электропривода в диапазоне, как правило, не более 2j

Применение регулируемого электропривода наиболее

параметров (расхода, д;

и пр.), что требует прнмене:

Расчет мощности йтавтелеЯ турбШем

'асчет мощности привода наиболее удобно осуществлять m

ie универсальных 0-//-характеристнк механ

ж трубопровода, по то'

столба, а мощность опред<

гсншлятера, где напор Н измсряс-

опредсляют |ю гЬормуле:

я И,. >К Р. где: /<",-!,:

25.2.3. Способы р

Оор

тниа электропривода

тивишх широкое нрнменешя

отраслях промышленности, энергетике, коммунальном хозяйстве

других областях. Часть механизмов

не

требует по технологиче-

ский условиям регулирования производительности, ачать треду-

ет. 11либолее распространенным топом приводного двигателя при

мощности турбомехашюма до 320кВт являются асинхронные ко-

честве нерегулируемых приводных электродвигателей применя-

ются синхронные

асинхронные короткозамкнутые двигатели.

Регулирование производительности турбомеханизмов воз-

можно рядом способов:

1. Дросселированием в напорной магистрали.

2. Рециркуляцией (перепуском части потока с нагнетания- на

всасывание).

3. Изменением е^рдстн вращения рабочего колеса.

Поворотом направляющих лопаток на входе рабочего колеса.

5. Изменением числа работающих агрегатов.

Проведем сравнительный анализ

„Ш , этих способов регулирования

Сравнительные характеристики

первых грех способов регулиро-

которой представлена исходная

Q„ и давлением Я» ихарахтери-

получйть расход Q. при регулн-

закрывастся задвижка, тем

1агистра.ти (кривая 3). При

я нлощадыо четырехутоль-

булет равна площади ОН, BQ, и составит р

Потери

мощности при регулировании составляют йР-

(Н

- II

-)— "

им будет соответствовд-гь площадь HjJlfiA. При регулировании

подачи рециркуляцией часть жидкости подается на вход насоса,

тем самым, изменяя характеристику магистрали для насоса (кри-

вая '1). Развиваемая насосом мощность определится по формуле:

г •- • шт. и -»- -«•)»,..

Пт

„„ „

,„,

дет

соответствовать плошадь О^Д(J,

1 !ри

регулировании подачи изменением скорости ipauie

полезная мощность равняется м«в»ности. развиваемой насосо

способом является способ регулирования рециркуляцией, но

такие же потери будут при регулировании дросселирован

Наиболее экономичным способом является изменение расх

посредством регулирования скорости вращения Необходимо

метить, что при регулировании подачи изменением скорости/

отличие от других способов кпд насоса (вентилятора) пракли

Регулирование подачи изменением положения направл

щих лопаток

немног о

экономичнее, чем дросселированием, i

имеег большие потери, чем при регулировании изменением с

рое in

вращения.

Регулирование расхода изменением числа работающих аг

н.е.

пни необходимо

предусматривать опрел

1ьку отсутствуют л.

ie требуете» регулирование скорости вращения jv

о 250кВт обычно ис

'.уются асинхронные короткозамкнугые

ше 250кВт применяют как асинхронные, так и синхронные

В качестве регулируемого электропривода для турбомеха-

мов используются:

- частотно регулируемый асинхронный привод (ПЧ-АД) -

--"О до 1000кВт ограничение верхнего

ад (ABK); данная система

ре|улируемого электропривода удобна для турбомеханизмов, по-

скольку требуемый для них диапазон регулирования скорости

весьма мал и обычно не превышает 2:1, АВК используется для

р'оегью вращения не выше 1500об/мин; это ограничение связано

со сложностью изготовления асинхронною двигателя с фазным

ротором набольшие скорости вращения;

- система ТРН-АД с регулятором напряжения на статоре

асинхронного короткозамкнутого двигателя; эта наиболее про-

аап система находит ограниченное применение дня приводов

мощностью не выше 15кВт, и при диапазоне регулирования не

более 1,5, что связано с большими потерями в роторе двигателя

При работе с повышенным скольжением.

Опыт применения регулируемых электроприводов на насос-

ных станциях в системах холодного н горячего водоснабжения

показал

ВЫСОКУЮ

энергетическую эффективность, благодаря чему

электроэнергии Срок оку-

тропривола не превышает 1,5 гс

шшррш

j'l НМГ|

Ml Шив

ItliHill 1

Hrlili°<

|ij|litli| I

Ipftlili a;

Щ! Ц1Ш

Ш|£ Hi lit i

liIi

з «*z s £ 11

|1|1 |j

11 J

I «II ifilsill I >:i!liHS.iii!urt;i»

IзS"gIs

15|il&is liH'illiilnsEiitlii

I Hl«!l!iHili*a:' sit» Irt

t aStr^ul'thh^li HlM fi!

;

11 p-flg

Sits jggantfei!si.sils ii !»»Is,-.

1 r51! il 11 1 l-S

I |!lll!l!|piiii

»5si

IlSlflslP li P i

SIIIlaS S?|3l|sl|el

, л I lllllilii?

I III II Ifllii

Spfl ffill 111

^iflffniPl

Til

^ •

nil

»s гe a!

И ЩИ....

iliigilil I'

i 11J11

i 111S

ИЩИ!!*!

gIll6sIts I

рис.25.116 показана индикаторная диаграмма для одноступенча-

того компрессора. На участке 4-1 при перемещении поршня

вправо происходит расширение оставшегося в мертвом простран-

стве К газа, давление которого снижается с уровня Р

до уровня

/V В точке Г открывается всасывающий клапан 4 (рис.25.11а),

и при дальнейшем увеличении объема от К, до У

происходит

всасывание газа при давлении, несколько меньшем Р

\. вследст-

вие потерь на прохождение газа через всасывающий канал. В

точке 2 поршень начинает двигаться влево, всасывающий клапан

закрывается, и начинается такт сжатия (участок 2-3), который

сопровождается выделением теплоты. Часть выделившейся теп-

лоты отводится в систему охлаждения компрессора, поэтому

процесс сжатия газа является политропическим, промежуточным

между изотермическим (сжатие при постоянной температуре) и

адиабатическим (тепло не отводится в окружающую среду) про-

цессами. В точке 3' открывается нагнетающий клапан 5, соеди-

няющий цилиндр с ресивером-акку-мулятором сжатого до давле-

ния Р

газа. Происходит выталкивание газа с давлением, не-

сколько большим Р,)ь что обусловлено сопротивлением движения

газа через нагнетательный клапан и патрубок. В точке 4 цикл за-

канчивается.

Площадь, ограниченная индикаторной диаграммой, характе-

ризует работу А

тЛ

за цикл. Удельная работа за цикл

A -J^

d™L

= P

Дж/м

у г-к У

где:

Vp— Vy-V\

- объем газа, всасываемого за цикл при давле-

нии Р,)=Р,ц \ Р,>им) - среднее индикаторное давление за цикл.

Средняя за цикл мощность определяется выражением:

А=

P„^,Q

^>!!1^.|

-з

>к

Вт (25.15)

Ъ П*

где: Q - подача компрессора, м /с, приведенная к давлению

Рд=Рдь 7» " индикаторный кпд компрессора, учитывающий по-

тери мощности при реальном процессе сжатия газа, равный

0,6...0,8.

Так как теоретическая индикаторная диаграмма существенно

отличается от действительной, а получение последней не всегда

возможно, то при определении мощности на валу компрессора

часто пользуются приближенной формулой, где исходными дан-

ными является удельная работа изотермического и адиабатиче-

ского сжатия.

подачу при движении

обе стороны.

Кривошишю-шатунныс механизмы характеризуются неран-

змсрностыо нагрузки. Дня выравнивания нагрузки на валу га-

iix механизмов устанавливают маховик.

Регулирование подачи поршневого компрессора (насоса)

с поочередным и;

м объема мертвого пространства;

кивающего —

К механизмам с ударной нагрузкой относятся ковочные

прессы, молоты, ножницы и т.д. Примерная кинематическая схе-

ма таких механизмов представлена

на

рис.25.13.

От электродвигателя 1 через клиноременкую передачу 2 (ее

ведомый шкив 3 является маховиком), муфту 4 и шестерни 5, 6

получает вращение кривошипный вал 7, который при помощи