5 Электропривод насосов, компрессоров, вентилят..

5. Электропривод насосов, компрессоров, вентиляторов
2. Механизмы центробежного и поршневого типов:
- насосы - многочисленная группа различных механизмов, предназначенная для транспортировки жидких сред (насосы в системе водоснабжения и канализации, землесосы, специальные насосы для химических сред).
- вентиляторы - большая группа механизмов, осуществляющая транспортировку газов (шахтные и промышленные вентиляторы, газодувки, дымососы).
-компрессоры - механизмы, предназначенные для получения и транспортировки сжатого воздуха с целью использования его энергии для создания сильного дутья, для привода пневматических тормозов, рабочих машин (молотов, прессов), инструмента (отбойных молотков) и т. п.
По принципу действия насосы, вентиляторы и компрессоры делятся на две основные категории:
- механизмы центробежного типа (рис. 1.11) - обладают высокой подачей, простой конструкции и надежны в эксплуатации.

Рис. 1.11. Насос центробежного типа

- механизмы поршневого типа (рис. 1.12) - более сложны по конструкции и условиям эксплуатации, но обладают высоким КПД и способны обеспечить сжатие газов до весьма высоких давлений (до 105 кПа). Вследствие этого механизмы поршневого типа используются главным образом в качестве компрессоров небольшой и средней производительности в редких случаях – в качестве небольших насосов.

Рис. 1.12. Поршневой компрессор
Приведенный краткий обзор конструкций установок общепромышленного применения показывает, что несмотря на многообразие частных разновидностей таких машин и механизмов из них можно выделить ограниченное число механизмов, выполняющих в различных конкретных установках одинаковые функции и работающих в одном и том же режиме, к электроприводу которых предъявляются однотипные главные требования.
Классификацию изучаемых производственных механизмов в виде схемы, показанной на рис. 1.13.

Рис. 1.13. Классификация типовых общепромышленных механизмов

2. Особенности электропривода и выбор мощности двигателей компрессоров и вентиляторов

Для механизмов данной группы типичен продолжительный режим работы, поэтому их электроприводы, как правило, нереверсивные, с редкими пусками. В отличие от механизмов непрерывного транспорта компрессоры и вентиляторы 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, вентиляторов и воздуходувок можно 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 вентиляционных установок цеховых помещений и 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 для одновременного улучшения 13EMBED Equation.31415 предприятия.
Поскольку поршневой компрессор при работе создаёт на валу периодически изменяющийся момент сопротивления, это вызывает колебания ротора синхронного двигателя. Чтобы уменьшить такие колебания и устранить возможность выпадания двигателя из синхронизма, для привода поршневых компрессоров применяют специальные тихоходные синхронные двигатели (13EMBED Equation.31415 до 26,2–31,4 рад/с) с большой перегрузочной способностью, повышенным моментом инерции ротора и большими значениями входного (синхронизирующего) момента.
При достаточной мощности питающей сети производится прямой пуск асинхронных и синхронных двигателей. В тех случаях, когда сеть не позволяет осуществить прямой пуск, применяют различные способы ограничения пускового тока, например пуск двигателя через автотрансформатор или реакторы.
Если необходимо регулирование скорости механизмов с вентиляторным характером нагрузки на валу, например вентиляторов и дымососов котельных, то применяют асинхронные двигатели с фазным ротором, а также приводы с асинхронными двигателями с короткозамкнутым ротором и дросселями в цепи статора или с электромагнитной муфтой скольжения, устанавливаемой между двигателем и механизмом.
При выборе мощности двигателя для компрессоров и вентиляторов, как и для всех механизмов с продолжительным режимом работы и постоянной нагрузкой, требуемую мощность двигателя 13EMBED Equation.31415 находят по мощности на валу механизма с учётом потерь в промежуточных механических передачах.
Мощность двигателя поршневого компрессора 13EMBED Equation.31415, кВт определяют по приближённой формуле(1)
13EMBED Equation.31415 (1)
где 13EMBED Equation.31415 – производительность (подача) компрессора, 13EMBED Equation.31415; 13EMBED Equation.31415 – работа, 13EMBED Equation.31415, изотермического и адиабатического сжатия 1 13EMBED Equation.31415 атмосферного воздуха давлением 13EMBED Equation.31415 Па до требуемого давления 13EMBED Equation.31415, Па; для давлений до 13EMBED Equation.31415 значения А указаны ниже:

13EMBED Equation.31415
3
4
5
6
7
8
9
10

13EMBED Equation.31415
132
164
190
213
230
245
260
272


13EMBED Equation.31415 – индикаторный КПД компрессора, учитывающий потери мощности при реальном процессе сжатия воздуха и равный 0,6 – 0,8; 13EMBED Equation.31415 – КПД механической передачи между компрессором и двигателем, его значения лежат в пределах 0,9 – 0,95; 13EMBED Equation.31415 – коэффициент запаса, равный 1,05 – 1,15 и учитывающий не поддающиеся расчёту факторы.
Мощность двигателя вентилятора 13EMBED Equation.31415, кВт можно вычислить по формуле:

13EMBED Equation.31415 (2)

где 13EMBED Equation.31415 – производительность вентилятора, 13EMBED Equation.31415; Н – напор (давление) газа, Па; 13EMBED Equation.31415 – КПД вентилятора, равный 0,5 – 085 для осевых, 0,4 – 0,7 для центробежных вентиляторов; 13EMBED Equation.31415 – КПД механической передачи; 13EMBED Equation.31415 – коэффициент запаса, равный 1,1 – 1,2 при мощности больше 5 кВт, 1,5 при мощности до 2 кВт и 2,0 при мощности до 1 кВт.
По формуле (2) определяется и мощность двигателя центробежного компрессора.


Рисунок 2Рисунок 3Рисунок 4Root EntryEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation Native

Приложенные файлы

  • doc 9181915
    Размер файла: 245 kB Загрузок: 0

Добавить комментарий