Характеристика центробежного компрессора и расчет мощности его электродвигателя. Расчет освещения помещения и осветительной сети. Вычисление переходного процесса и времени разгона двигателя при пуске. Разработка и описание схемы управления электропривода.
При низкой оригинальности работы "Электрооборудование и электропривод центробежного компрессора", Вы можете повысить уникальность этой работы до 80-100%
Насосами называют машины для подачи жидкостей, а компрессорами - машины для подачи и сжатия газов. История создания компрессоров уходит в далекое прошлое. Тем не менее, в царскую Россию насосы и компрессоры ввозили изза границы. Производственный процесс на заводах химического профиля связан с непрерывной перекачкой больших количеств жидких и газообразных веществ, осуществляемой насосами и компрессорами. Кроме того, большинство продуктов, вырабатываемых на предприятиях этих отраслей промышленности, получают или под повышенным давлением или под вакуумом, для создания которых также необходимы насосы и компрессоры.Азот обладает следующими, физико-химическими свойствами: легче воздуха, плотность 1,2506 кг/м ?, тпл=209,86°С, ткип=195,8°С, ткрит=-147,1°С, Ркрит=3,39 МН/м?, растворим в воде, основная часть добываемого азота используется для промышленного производства аммиака, который в значительных количествах перерабатывается в удобрения, азотную кислоту, взрывчатые вещества. Водород - химический элемент, газ без цвета, запаха и вкуса, мало растворим в воде. Обладает следующими физико-химическими свойствами - легчайший элемент из всех известных, плотность 0,0899 г/л при 0°С и 1 атм, ткрит=-240°С, Ркрит=12,8 атм. Помещение компрессорной - помещения, где могут образоваться взрывоопасные смеси. Это такие помещения, в которых выделяются горючие газы и пары ЛВЖ, в таком количестве и с такими свойствами, что они могут образовать с воздухом взрывоопасные смеси при нормальных не длительных режимах работы.Тип - 2ЦЦК-10/300-12/10; Сжимаемая среда - азотно-водородная смесь; Частота вращения - 5600 об/минЦелью расчета является определение мощности электродвигателя центробежного компрессора по следующим данным: Q = 10,65 м3/мин; Рн = 31,9 МПА; Z = 10. Мощность электродвигателя для привода центробежных компрессоров определяем по следующей формуле, КВТ: Рд= где ?инд = 0,6 0,8 - индикаторный КПД цикла сжатия; ?пер = 0,98 - КПД передачи с вала электродвигателя на вал компрессора;Электропривод компрессора выбирается исходя из требований предъявляемых к компрессорам. Для осуществления частоты вращения 5600об/мин необходимо применить мультипликатор с передаточным числом 1,86, определенным по формуле: in= , (2) [5 ] где in - передаточное число мультипликатора; Так как компрессор сжимает азотоводородную смесь, которая является взрывоопасной, все электрооборудование выполняется взрывозащищенным. Так как компрессор пускается под нагрузкой, то выбранный электродвигатель должен иметь повышенный пусковой момент. Определяется номинальный статический момент, Н?м, по формуле: при пуске компрессор загружен на 80%Определяется номинальная угловая скорость вала электродвигателя, рад/с, по формуле: , (6) [5] где: - частота вращения двигателя, об/мин. рад/с Определяется значение момента вхождения двигателя в синхронизм, Н?м, по формуле: МВХ = MS-0,05 = 1,27 ? МНОМ Определяется критическое скольжение по формуле: (7) [5] где: МВХ - момент вхождения двигателя в синхронизм, Н?м; Для каждого значения скольжения рассчитывается момент: Определяется значение скорости для каждого значения скольжения, рад/с, по формуле: (10) [5] Определяется значение скорости: Данные расчета для построения пусковой механической характеристики электродвигателя компрессора сведены в таблицу 2.Целью расчета является расчет данных для построения механической характеристики электродвигателя компрессора. Механическая характеристика строится по формуле Бланка: , (11) [5 ] где: х - показатель степени для центробежных машин равен 2; Данные для построения механической характеристики электродвигателя компрессора сведены в таблицу 3.Целью расчета является рассчитать и построить графики зависимостей W(t) и M(t). Определяется динамический момент, Н·м, для построения зависимости Мд(w) по уравнению движения электропривода (рисунок 4): , (12) [5] где: М - момент, который развивает двигатель, Мст - момент, создаваемый посторонним источником механической энергией, Механическая характеристика w(Мд) представлена на рисунке 4. Механическая характеристика Мд делится на малые участки (рисунок 4), где условно можно считать, что . Определяется на этих участках средний динамический момент: Определяется на участках, с, по формуле: , (13) [5] где: J - момент инерции, кг?м2, определяется по формуле: J=Jдв Jmex.пр = Jдв 1,2? Jдв= 2,2? Jдв (14) [3] где: Jдв - момент инерции двигателя, кг?м2; Jmex.пр=(1,2-1,4) Jдв - приведенный к валу двигателя момент инерции механизма, кг?м2.Условия выбора и выбор вакуумного выключателя представлены в таблице 5. Заключение Выключатель пригоден для применения, так как проходит по условиям выбора. тпр.п =0,2сек, из пункта 10. Выбираем трансформаторы тока и напряжения для подключения цепей защиты, амперметров и счетчиков активной и реактивной энергии. Условия выбора и выбор трансформатора тока представлены в таблице 6. Условия выбора и выбор трансформатора напряжения представлены в таблице 7.Определяется номинальный ток электродвигателя, А, по формуле: , (20) [10] где: Рн
5. Обоснование и выбор системы электропривода компрессора
6. Расчет пусковой механической характеристики электродвигателя компрессора
7. Расчет механической характеристики компрессора
8. Расчет переходного процесса и времени разгона электродвигателя компрессора при пуске
9. Расчет и выбор аппаратуры управления и защиты электропривода компрессора
10. Расчет и выбор марки кабеля к электродвигателю компрессора
11. Расчет освещения помещения и осветительной сети
12. Разработка и описание схемы управления электропривода компрессора
13. Монтаж и эксплуатация электрооборудования компрессора
14. Мероприятия по охране окружающей среды
Заключение
Литература
Введение
Насосы и компрессоры - это машины, служащие для подачи жидкостей и газов. Насосами называют машины для подачи жидкостей, а компрессорами - машины для подачи и сжатия газов.
История создания компрессоров уходит в далекое прошлое. Мех и опахало применялись как нагнетатели воздуха еще много веков тому назад. С их помощью при выплавке металла и кузнечных работах воздух подавали в печи и горн. Еще в XVIII веке на металлургических заводах для подачи воздуха в доменные печи использовались ящичные меха, приводимые в действие водяными колесами.
В 1763 году русский механик-самоучка И. И. Ползунов разработал конструкцию поршневой цилиндрической воздуходувки с приводом от паровой машины, которую он впервые в истории предложил использовать для обслуживания рудоплавильного производства металлургического завода.
В 1832 году русский инженер А. А. Саблуков изобрел центробежный вентилятор, положивший начало применению центробежных машин в горнорудной и металлургической промышленности.
В создании и совершенствовании компрессоров и насосов важную роль сыграли русские ученые. Член Российской Академии наук Л. Эйлер разработал теоретические основы работы лопаточных машин. Профессор Н. Е. Жуковский создал теорию гребного винта, на основе которой рассчитываются и конструируются осевые вентиляторы и насосы. Тем не менее, в царскую Россию насосы и компрессоры ввозили изза границы.
Сейчас компрессорные и насосные установки широко применяются в водоснабжении городов, гидротехнических сооружениях, нефтяной, металлургической, горнорудной промышленности и других отраслях народного хозяйства.
Среди потребителей насосов и компрессоров одно из первых мест занимают химическая, нефтеперерабатывающая и нефтехимическая отрасли промышленности. Производственный процесс на заводах химического профиля связан с непрерывной перекачкой больших количеств жидких и газообразных веществ, осуществляемой насосами и компрессорами. Кроме того, большинство продуктов, вырабатываемых на предприятиях этих отраслей промышленности, получают или под повышенным давлением или под вакуумом, для создания которых также необходимы насосы и компрессоры.
В настоящее время химическая промышленность снабжается высокопроизводительными и экономичными компрессорами и насосами с деталями из коррозионно-стойких материалов, работающие без смазки цилиндров. Все большее применение находят горизонтальные компрессоры со встречно движущимися и свободно движущимися поршнями, а также многоступенчатые компрессорные установки комбинированного сжатия газа в центробежных и поршневых компрессорах большой производительности. Насосные и компрессорные установки снабжаются системами автоматического и дистанционного управления.
Компрессором называют энергетическую машину для перемещения и повышения давления газов не ниже 0,015МПА по трубопроводам.
Принцип действия центробежного компрессора основан на том, что давления газа создается за счет центробежных сил, возникающих во вращающемся газовом потоке. Кинетическая энергия, сообщаемая газам рабочим колесам, превращается в энергию давления. Центробежные компрессоры распространены на современных укрупненных установках нефтеперерабатывающей и химической промышленности. Они имеют следующие преимущества по сравнению с поршневыми компрессорами: газ не загрязняется маслом, так как оно подается только в подшипники; благодаря большой частоте вращения достигается высокая производительность; плавный ход и отсутствие вибраций позволяют сооружать более легкие фундаменты; в связи с равномерной подачей газа отпадает необходимость в ресиверах; более легкие условия эксплуатации, простота конструкции. К недостаткам центробежных компрессоров можно отнести ухудшение технико-экономических показателей при увеличении степени сжатия.
Центробежные компрессоры могут быть с горизонтальным и вертикальным разъемом корпуса и отличаются диапазоном создаваемых давлений. Для увеличения давления сжимаемого газа применяют многоступенчатые центробежные компрессоры.
Марка компрессора 2ЦЦК-10/300-12/10, изображенного на рисунке 1, означает: центробежный циркуляционный компрессор на второй базе производительностью 10 м ? /мин по условиям всасывания, сжимающий газ с давления на всасывании 290 ат, число ступеней компрессора 12 или 10. Компрессор 2ЦЦК-10/300-12/10 состоит из трех основных узлов: корпуса высокого давления 4, специального АД 3 и собственно компрессора. Корпус высокого давления 4 представляет собой толстостенный цельнокованый цилиндр. С торцов к корпусу через алюминиевые прокладки на шпильках 8 крепятся толстостенные крышки 2 и 6. Обе крышки имеют центральные отверстия: передняя - для подвода осушенной азотоводородной смеси и кабелей электровводов 1, задняя - для вывода сжатого газа. Циркуляционная газовая смесь подается через два боковых отверстия в корпусе, заполняет его, проходит между стенкой корпуса и ребрами электродвигателя, охлаждая последний, и через входное устройство засасывается компрессором. Сжатый газ нагнетательным патрубком 7, выходящим через центральное отверстие задней крышки 6, отводится из корпуса. У задней крышки корпуса внизу имеется отверстие для слива конденсата.
Рисунок 1 - Компрессор 2ЦЦК-10/300-12/10 в корпусе высокого давления.
Вы можете ЗАГРУЗИТЬ и ПОВЫСИТЬ уникальность своей работы
