Специална част, Изисквания към електрическото задвижване на спомагателните механизми на котелното помещение, Изчисляване и избор
Изисквания към електрическото задвижване на спомагателните механизми на котелното помещение
Димососите и вентилаторите заемат 2-ро място сред турбомеханизмите след помпите по отношение на разпространението в индустрията. Димососите се използват за изсмукване на газове от котли и създаване на тяга по време на изгаряне на гориво. Големите димососи с по-голяма мощност обикновено имат ниска скорост на въртене от 600-750 об./мин. Димососите, за разлика от други турбомеханизми, винаги работят за мрежата без обратно налягане, в резултат на което зависимостта на момента на статично съпротивление на вала на задвижващия двигател от скоростта на въртене е квадратична. А мощността, подадена към димоотвода, с изключение на загубите от триене в лагерите, е пропорционална на куба на скоростта. Димососите са разделени на центробежни и аксиални.
Понастоящем асинхронни двигатели за обща промишлена употреба се използват за задвижване на големи димососи. Димососите с ниска мощност, под 250 kW, обикновено са оборудвани с асинхронни двигатели с ротор с катерица. Димососите са механизми с режим на натоварване с хранителни вещества с брой работни часове годишно. Натоварването на вала на задвижващия двигател е тихо, претоварвания не възникват. Скоростта на колелото за големи машини не надвишава 750 оборота в минута. С намаляване на мощността на димоотвода, тяхната номинална скорост на въртене се увеличава до 1500-3000 об / мин.
Димососите са механизми с високи инерционни моменти. За големи димоотводи е препоръчително да се използва регулируемо електрическо задвижване, където е необходимо да се регулира скоростта на въртене на димоотвода. Натоварването върху вала на двигателя е чисто вентилаторно, т.е. статичният момент на съпротивление на вала на двигателя е пропорционален на квадрата на скоростта.
Димоотводът може да се стартира както когато машината е разтоварена, така ии по време на нормална работа на мрежата. В първия случай механичният момент при стартиране е 0,4 от номиналния, а във втория - номиналния.
При стартиране на мощни вентилатори с голям диаметър на работното колело обикновено е необходимо да се ограничат ускоренията по време на стартиране, за да се избегне появата на прекомерни динамични напрежения върху работното колело.
Изчисляване и избор на електродвигатели за спомагателни механизми
1. Спомагателни механизми на котлите са димоотводи и вентилатори.
Вентилаторите са предназначени за подаване на въздух към пещите на водогрейни котли, а димоотводите са предназначени за засмукване на продуктите от горенето в комините.
Вентилаторите могат да работят при температура на пренасяния въздух не по-ниска от минус 30 0 С.
Работата на димоотводите е разрешена при температура на транспортираните газове не по-ниска от плюс 250 0 С.
Вентилаторите могат да се използват като димоотводи на нафтово-газови котли.
Технически данни на димоотвод DN-222-0.62:
Производителност Q=13100 m 3 /час.
Разработено налягане = 3236 Pa.
Скорост \u003d 750 об / мин.
Очаквана мощност на двигателя на димоотвода, kW
където е коефициентът на безопасност на мощността, = 1.1-1.15.
Производителността на димоотвода Q има измерението в m 3 / s във формулата, следователно Q \u003d m 3 / s.
Според справочника [7] избираме трифазен асинхронен електродвигател с ротор с катерица от серия A4 с напрежение 6000 V:
=400 kW, =750 rpm, S=1,4%, I=50 A,
Проверка на условието за избор на мощност
Технически данни на вентилатора VDN-20:
Производителност Q=13800 m 3 /час.
Разработено налягане \u003d 4903 Pa.
Скорост \u003d 1000 rpm.
Очаквана мощност на двигателя на вентилатора, kW
където е коефициентът на безопасност на мощността, = 1.1-1.15.
производителноствентилаторът има размери в m 3 / s във формулата, следователно \u003d m 3 / s.
Според справочника [7] избираме трифазен асинхронен електродвигател с ротор с катерица от серия A4 с напрежение 6000 V:
=400 kW, =1000 rpm, S=1,3%, I=47,5 A,
Проверка на условието за избор на мощност
2. Избор на скорост на електродвигателите.
Изборът на скорост на електродвигателя за димоотвода на котела DN-222-0,62.
Във връзка с факта, че механизмът има 750 оборота в минута и по конструкция е твърдо свързан с електродвигателя, ние избираме електродвигател със скорост на въртене 750 оборота в минута. В противен случай, ако скоростта на въртене на електродвигателя е различна, тогава данните на изпускателя ще се променят. С увеличаване на скоростта електрическият мотор може да не издърпа електрическото оборудване, тъй като с увеличаване на скоростта на електродвигателя мощността му намалява или може да се повреди.
Избор на скорост на двигателя за вентилатора VDN-20.
По дизайн електродвигателят, както и в предишния случай, е тясно свързан с механизма и механизмът има 1000 оборота в минута. След това избираме електродвигател със скорост 1000 оборота в минута. Всички обосновки за нежелателността на избора на електродвигател с различна скорост са дадени по-горе.
3. Избор на електродвигатели според вида на тока.
За повечето съвременни производствени механизми се използва трифазно задвижване с променлив ток. Трифазният ток лесно се генерира, разпределя и преобразува. Електрическите задвижвания с променлив ток се захранват от обща мрежа с текуща честота 50 Hz, от която по правило се захранват всички съвременни промишлени предприятия.
Най-лесни за поддръжка и монтаж са асинхронните двигатели с ротор с катерица. При мощности над 100 kW този тип двигател е основен.
По-сложен и скъп е асинхронен двигател с фазов ротор. Използват се в случаите, когато трябва да регулирате скоростта или стартовия момент.
Синхронните двигатели са скъпи и изискват постоянен ток за захранване на намотките на възбуждането.
Въз основа на гореизложеното избираме асинхронни двигатели с катерица, тъй като не е необходимо да регулираме скоростта на въртене, реверс, регулиране на началния въртящ момент и т.н.
4. Избор на захранващо напрежение.
AC двигателите се захранват с напрежение до 1000 V: 127/220 V, 380/660 V, 380/220 V и напрежение над 1000 V: 3 kV, 6 kV, 10 kV.
За електродвигател с мощност до 500 kW избираме напрежение до 1000 V.
DC мрежите обикновено се правят за напрежения от 110 V и 220 V. За мощни електрически задвижвания с отделни преобразуватели се използват и напрежения от 440 V и 600 V. За електродвигателя на системата генератор-мотор, където не е необходимо да се придържате към стандартното напрежение, се избира най-удобното и икономично напрежение за този случай, обикновено до 600 V.
От всички опции променливотоковото напрежение от 6 kV е подходящо за електрическия двигател на димоотвода на котела DN-222-0.62, тъй като мощността на нашия електродвигател е 400 kW, което означава повече от 50 kW. А променливотоковото напрежение от 6 kV е подходящо за електродвигателя на вентилатора VD-20, тъй като имаме електродвигател с мощност 400 kW, което означава повече от 50 kW.
5. Избор на електродвигатели по проект.
Изборът на конструкцията на електродвигателя се прави, като се вземе предвид околната среда, за да се предпази от вредни въздействия. Както и защита на околната среда от възможно искрене. на четки имоторни пръстени. Според приетата класификация според начина на защита от околната среда електродвигателите се делят на основни групи: 1. Отворени. 2. Защитен. 3. Затворено.
Отворени са електрически двигатели, които нямат защита срещу случаен контакт или навлизане на чужди предмети в него. Следователно такива електродвигатели се поставят в сухи, незапрашени, незапалими помещения.
Защитните са електрически двигатели, които са защитени от докосване на вала на чужди предмети. Моторът не е защитен от проникване на прах. Също така електрическите двигатели се монтират в нормални помещения и ако има защита срещу гръмотевични бури, дори и на открито, но не и в замърсени прашни помещения. Изолацията за електродвигатели се използва с повишена водоустойчивост.
Затворените двигатели са защитени от допир и прах. В някои случаи такива двигатели са оборудвани с независима охладителна система, за да създадат най-добрите условия за охлаждане.
Има и взривобезопасни двигатели.
Въз основа на горното, ние избираме затворени (защитени) електрически двигатели за нашето електрическо оборудване, тъй като средата е прашна и гореща.
6. Избор на електродвигатели според метода на свързване към производствения механизъм.
При проектирането на електрическо задвижване методът за свързване на електродвигателя към проектирания механизъм е от голямо значение. Обикновено не се извършва директно свързване, тъй като електрическият двигател има значително по-висока скорост на въртене от механизмите. Нискоскоростните механизми са по-големи и по-скъпи от високоскоростните. Решението за избор на една или друга опция за свързване се взема въз основа на сравнение на възможни комбинации.
В първия случай редукторъткоето е станало по-сложно и въведените загуби са значителни, въпреки че електрическият двигател има по-висока скорост на въртене и работата му е по-изгодна от електрически двигател с по-ниска скорост на въртене. В друг случай по-малко тромавата кинематична схема в комбинация с нискоскоростен двигател е неблагоприятна.
Всяка мощност отговаря на определена скорост, при която двигателят е най-икономичен. Но от друга страна, използването на точно този електродвигател може да е свързано с необходимостта от редица предавки, т.е. усложняване на кинематичната схема и промяна в разходите за енергия.
Обикновено двигателите с по-висока мощност са нискооборотни, мощността на механизма, който проектираме е висока, следователно скоростната кутия трябва да е голяма и мощна.