Дипломная работа: Проект электротехнической части газовой котельной ОАО "Приозерное" Ялуторовского района Тюменской области с разработкой схемы автоматического управления осветительной установки

- с расходом воздуха на один вентилятор 15600/4==3 900 м3/ч.

- с потерями 973 Па.

Из номограммы выбираем вентилятор Е5.105-2 с двигателем Nу=2,2 кВт, n=1435 об/мин., υ=39 м/с.

Выбираем двигатель 4A90L4У3 из справочной литературы. Nу=2,2 кВт, n=1500 об/мин.

Таким образом, в результате расчетов получили: активное вентилирование в котельном цехе осуществляется четырьмя вентиляторами.

Расчет и выбор отопительных установок

Температура выходящего из калорифера воздуха, определяется по формуле :

tпв=(Qизб/ С'рVв103)+tн                                                               (2.10)

где С'р - теплоемкость воздуха -1.3 кДж/м3.гр;

Qизб - мощность отопительных приборов 20,3 кВт;

Vв - объем воздуха проходящего через вентилятор 3900 м3/ч.

tпв=(20300/1,33900)-34=-30°С.

Получается отрицательной, для этого необходимо определить количество воздуха, проходящего через калорифер, при известной отопительных приборов и принимаемой температуре воздуха, выходящего из калорифера.

Количество воздуха, пропускаемого через калорифер:

Vк=Qоп/Ср(tк-tн), м3/с,                                                                        (2.11)

где tк - температура воздуха после калорифера,

Vк=20,3/1,3(10+34)=0,356 м3/с.

Живое сечение калорифера для прохода воздуха:

Fк= Vкρ/Vρ, м2,                                                                               (2.12)

Где ρ - плотность воздуха - 1,3 кг/м3;

Vρ - для оребренных калориферов принимается - 3... 5 кг/м2 c;

Fк=0,3561,3/3=0,154м2.

По живому сечению подбирается калорифер [10] марки: КП46-СК-01АУЗ у которого:

- площадь поверхности теплообмена со стороны воздуха f=17,42 м2;

- длина теплопередающей трубки L=0,53 м.

2.4 Расчет электроприводов

Расчет подъемного механизма тельфера в повторно-кратковременном режиме

Нагрузочная диаграмма

Расчет произведем для подъемного механизма тельфера. Нагрузочная диаграмма показывает зависимости момента сопротивления, мощности сопротивлений и угловой скорости рабочей машины от времени и отражает характер и режим работы электропривода.

Для определения режима работы механизма подъема необходимо установить продолжительность действия соответствующих усилий и мощностей.

В данном случае полный цикл перемещения груза состоит из следующих операций: подъем груза, после чего происходит его перемещение в заданную точку; опускание груза; подъем лебедки; возвращение кран - балки в исходное положение и опускание захватывающего устройства в режиме сверх синхронного торможения.

Для данного цикла нагрузочная диаграмма будет выглядеть следующим образом (см. рис. 2.5.).

Полная нагрузочная диаграмма механизма подъема.

tl - время опускания лебедки в режиме сверх синхронного торможения;

t2 - время в течение которого происходит захват груза;

t3 - время натягивания лебедки;

t4 - время подъема груза;

t5 - время передвижения груза в заданную точку;

t6 - время опускания груза;

t7 - время возвращения балки в исходное положение;

Рис.2.5

Для данного расчета берем упрощенную нагрузочную диаграмму.

Время подъема и опускания груза с постоянной нагрузкой:

tp=H\υг                                                                                                                                                             (2.13)

где Н - высота подъема груза, м;

 υг - скорость подъема груза, м/с.

tp =8/0,17=47 с

Определяем время паузы:

tп=tц-tp, (2.14)

где tц- время продолжительности цикла 258 секунд;

tп =258-(247)=164 с.

По расчетным данным строим нагрузочную диаграмму подъемного механизма (рис. 2.6.)

Определяем продолжительность включения:

E=tp/ tц

Е=94/258=0,36 с.

Вывод: Из нагрузочной диаграммы следует, что привод механизма подъема, работает в повторно - кратковременном режиме. Механизм подъема и передвижения снабжены конечными выключателями. Подъемные механизмы должны быть снабжены автоматическими тормозами закрытого типа, действующими при отключении питания.

Выбор двигателя

Двигатель выбирается из условий:

1. Климатическое исполнение и категория размещения;

2. По способу защиты от окружающей среды;

3. По частоте вращения;

4. По роду тока и напряжения;

5. Для какого режима;

6. По мощности Рдв≥Рпотр ;

7. По конструктивному исполнению и способу монтажа.

Исходя из вышеперечисленных условий выбираем асинхронный электродвигатель с коротко - замкнутым ротором. Двигатель выбирается для повторно - кратковременного режима. Рдв ≥ Рпотр

Зададимся Рпотр= 1,58 кВт.

Выбираем двигатель: АИРС 90L6.

Р=1,7кВт; n0=1000 об/мин.; η=71%; Sн=10; cosφ=0.72; m=19 кг; Iп/Iн=6,0; M0/Мн=2,0; Ммах/Мн=2,2; Мmin/Мн=1,6;

1,7кВт > 1,58кВт условие выполняется.

Данный выбранный двигатель необходимо проверить по нагреву. По условиям трогания и по перегрузке проверять двигатель не целесообразно, т.к. момент трогания незначительный по сравнению с моментом при номинальной частоте вращения. Чтобы проверить выбранный двигатель по нагреву необходимо определить время пуска при подъеме и опускании груза. Для этого строим пусковую диаграмму графоаналитическим способом.

Пусковая диаграмма для двигателя подъемного механизм

Механическую характеристику строим по 5 характерным точкам:

1. ω=ωо М=0

ωо =π×no/30=3,14×1000/30=104,7 рад/с

2. ω = ωн= ω0(1-Sн)=104,7(1-0,1)=94,2рад/с

M=Mн=Pн×103/ωн=l,7×103/94,2=18 Нм

3. ωК= ω0(l-SK)=104,7(l-0,41)=61,8 рад/с

Sк=Sн(mmax+m2max-l)=0,l×(2,2+2,22-l)=0,41

Мmax= mmax ×Мн=2,2×18=39,6 (Нм)

4. ωmin=ω0(1-Smin)=104,7(1-6/7)=14,96рад/с

Mmin=mmin×Mн=l,6×l8=28,8 Нм

5. ωп=0 Мп=mп×Мн=2×18=36 Нм

ωп = ω0(1+Sн)=104,7(1+0,1)=115,2 рад/с

Электромеханическая характеристика строится по 4 точкам:

1. ω0=104,7 рад/с

Iн=Pн×103/(3)×Uн×ηн×cosφ=l700/(3)×380×0,71×0,72=5,1A

I0=Iн(sinφн-соsφн/2mmax)=5.1×(0.69-0.72/2×2.2)=2.7 A

2. ωн=94,2 рад/с Iн=5,1 А

3. ω= ωк=61,8 рад/с

Iк=(0,7...0,8)Iп Iп=Кi×Iн=6,0×5,1=30,6 А

Iк=0,75×30,6=23 А

4. ω=0 Iп=30,6А

По расчетным данным строим пусковую диаграмму двигателя механизма подъема для подъема и опускания.

Определим приведенный момент инерции подъемного механизма:

Jп.п.=Jдв+Jpeд+Jгp                                                                                 (2.15)

Jдв=0,073 кг×м2 - момент инерции двигателя.

Jpeд=0,2×Jдв кг×м2 - момент инерции редуктора.

Jгр=0,0263 кг×м2 - момент инерции груза.

Jп.п=0,073+0,2×0,073+0,0263=0,09023 кг×м2

Задаемся масштабами:

Мм=5 Нм/см mω=10 рад/с/см mj=0,01 кгм2

mt=mj×mυ/mн=0,01×10/5=0,02с/см

Рассчитываем время разгона графоаналитическим способом при подъеме груза:

На 1 участке: Δtl=Jп.п.×Δωl/Mдин.cp.1=0,09023×15/14=0,097 с

На 2 участке: Δt2=Jп.п.×Δω2/Мдин.ср.2=0,09023×15/13,6=0,1 с

На 3 участке: Δt3=Jп.п.×Δω3/Мдин.ср.3=0,09023×15/17,5=0,077 с

На 4 участке: Δt4=Jп.п.×Δω4/Мдин.ср.4=0,09023×15/20,8=0,065 с

На 5 участке: Δt5=Jп.п.×Δω5/Мдин.ср.5=0,09023×15/20=0,068 с

Ha 6 yчacткe: Δt6=Jп.п.×Δω6/Мдин.ср.6=0.09023×15/10,7:=0,126c

На 7 участке: Δt7=Jп.п.×Δω7/Мдин.ср.7=0,09023×15/2,5=0,127 с

Общее время пуска при подъеме груза:

tп=Δt=0,096+0,1+0,077+0,065+0,068+0,126+0,127=0,75 с

Рассчитываем время разгона графоаналитическим способом при опускании груза:

На 1 участке: Δtl=Jо.п.×Δω1/Мдин.ср.1=0,09023×15/47,5=0,028 с

На 2 участке : Δt2=Jо.п.×Δω2/Мдин.ср.2 =0,09023×15/45,5=0,03 с

На 3 участке : Δt3=Jо.п.×Δω3/Мдин.ср.3 =0,09023×15/49,2=0,028 с

На 4 участке : Δt4=Jо.п.×Δω4/Мдин.ср.4 =0,09023×15/56,1=0,024 с

На 5 участке : Δt5=Jо.п.×Δω5/Мдин.ср.5 =0,09023×15/52=0,026 с

На 6 участке : Δt6=Jо.п.×Δω6/Мдин.ср.6 =0,09023×15/42=0,032 с

На 7 участке : Δt7=Jо.п.×Δω7/Мдин.ср.7 =0,09023×15/28,5=0,047 с

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26