Выбор и расчет электрооборудования комрессорной установки. Курсовая компрессорная установка. Расчет и выбор электрооборудования компрессорной установки

метки: Установка, Компрессорный, Промышленный, Безопасность, Блочный, Станция, Компрессор, Пускатель

Компрессоры относятся к группе механизмов , получивших широкое распространение на всех промышленных предприятиях.

Компрессоры применяют для получения сжатого воздуха или другого газа давлением свыше 4 * Па (4 кгс/см² ).

С целью использования его энергии.

Компрессорное оборудование широко применяются в различных отраслях народного хозяйства. Компрессоры составляют основу технологического оборудования химических производств, используется при добыче и переработке нефти, транспортируют природный газ по газопроводам, закачивают его в подземные хранилища, широко применяются в холодильной технике и технике распределения газов, во всех видах транспорта, подают сжатый воздух для привода пневматического оборудования и т.д.

Компрессорные установки промышленных предприятий в основном предназначаются для обслуживания определенных технологических процессов, поэтому их производительность зависит от потребления воздуха (газа) в ходе работ производственного участка и изменений внешних условий, например: температуры, влажности воздуха, запыленности.

Эти установки достаточно просто поддаются автоматизации путем применения специальной аппаратуры, которая дает сигнал об изменении режима работы и производит соответствующие переключения в схеме управления без участия обслуживающего персонала ; задача последнего сводится лишь к периодическому контролю действия аппаратов и профилактике.

В промышленности используется различные типы компрессоров. Каждый тип имеет свои области рационального использования. Очень широко распространены поршневые компрессоры. Компрессоры этого

типа наиболее многочисленны, так как обладают рядом преимуществ – высоким КПД, возможностью достижения высоких давлений в одной установке, приспособленностью к работе на переменных режимах и т.п.

Так же среди компрессорных машин распространение получили воздушные компрессоры, служащие для подачи воздуха или газа давлением от 1,1* -4* Па. Мощные компрессоры обеспечивают сжатие до 32 МПа.

Дросселирование газов

... охлаждают расширенным газом перед его подачей в компрессор из подогревателя. Холодопроизводительность и затрата работы на сжатие газа при рекуперации холода не изменяются. Используя дросселирование воздуха в сочетании ... 3 – 4 – дросселирование при (i=const). Точка 4 изображает состояние воздуха после дросселирования. Она лежит в области влажного пара, причем доля сжиженного воздуха х равна отношению ...

Электродвигатели применяемые в компрессорных установках могут быть постоянного и переменного тока. Двигатели переменного тока делятся на синхронные и асинхронные. Асинхронные двигатели в свою очередь на АД с короткозамкнутым ротором и АД с фазным ротором.

Для асинхронные двигателей с короткозамкнутым ротором преимуществами для их установки в компрессоре является их экономичность, простота, удобство конструкции и большая надежность работы. Их недостатки это пусковой ток, который в 5 – 7 раз превышает номинальный ток двигателя и малый пусковой момент.

Асинхронные двигатели используют гораздо реже (в основном в центробежных насосах).

Они используются в маломощных сетях или если требуется значительный пусковой момент (при относительно небольшом пусковом токе).

Но у них сложная пускорегулирующая аппаратура и требуется уход за щетками и кольцами.

cos

Линейные электроприводы бывают электромагнитными, магнитоэлектрическими и индукционными. У них низкий КПД, но они все равно эффективны (из-за отсутствия кривошипно-шатунного механизма и соответствующих потерь на трение).

Они применяются в основном при небольших поршневых усилиях и при малом ходе поршня.

Развитие компрессоров интенсивно продолжается и в настоящее время. Новые области применения и всевозрастающий рост объемов производства вызывают необходимость новых конструкций машин и увеличение их единичной подачи. Использование сжатого природного газа в качестве топлива для двигателей автомобилей и других транспортных средств обусловило необходимость создания компрессоров для газонакопительных станций.

Целью данной курсовой работы является расчет и выбор электрооборудования для компрессорной установки АВT 500-1700 B, которая и является объектом исследования.

Для реализации поставленной цели сформулированы следующие задачи:

При написании курсовой работы источниками информации послужил материал исследований отечественных специалистов.

Компрессорами называют машины, предназначенные для сжатия и перемещения газов по трубопроводам.

По принципу действия компрессоры подразделяют на центробежные и поршневые. Центробежные компрессоры по конструкции подразделяются на турбинные и ротационные ,

В объемных компрессорах давление газа повышается за счет уменьшения пространства, в котором находится газ. В идеальном случае это пространство является абсолютно герметичным и утечек газа в процессе повышения давления не происходит.

К динамическим компрессорам относятся центробежные и осевые компрессоры. В них давление повышается при непрерывном движении газа через проточную часть машины за счет энергии, которую сообщают газу лопатки вращающегося ротора. При этом кинетическая энергия преобразуется в потенциальную,

Существуют такие компрессоры, в которых нет перемещающихся механических деталей. В таких компрессорах рабочая среда (обычно вода или пар), перемещаясь с большой скоростью, захватывает с собой частички газа и сообщает им кинетическую, которая затем в специальных устройствах преобразуется в давление.

Изменение частоты сердечных сокращений и артериального давления ...

... до 200--220 уд/мин. При работе, вызывающей учащение сердечных сокращений до 130--180 уд/мин, существует линейная зависимость между этим показателем и мощностью работы. При большем учащении сердечных ... сокращений эта зависимостъ нарушается (В.В. Васильева 1984). У спортсменов ЧСС в покое ниже, чем у ...

Все компрессоры независимо от принципа действия подразделяются по основным эксплуатационным параметрам – давлению и подаче. Подавлению различают компрессоры: низкого давления – 0,2–1,0 МПа; среднего давления -1–10 МПа; высокого давления – 10–100 МПа. По значению подачи компрессоры подразделяются на малые (до 0,015 /с), средние (от 0,015 до м³ /с) и крупные (свыше 1,5 м³ /с).

Устройство компрессора

Общий вид компрессора представлен на рисунке 1.

Рисунок 1 — Общий вид компрессора ABT 500-1700 B

1 — Блок поршневой

2 — Электродвигатель

3 — Шкив

4 — Ремень

5 — Ресивер

6 — Защитное ограждение

7 — Пресосстат

8 — Выключатель

9 — Манометр

10 — Клапан предохранительный

11 — Воздухопровод

12 — Клапан обратный

13 — Конденсатоотводчик

14 — Кран

16- Платформа

17 — Амортизаторы

18 — Пульт управления

19 — Вводной выключатель

20 — Сигнальная лампа

21 — Выключатели

1 — Блок поршневой предназначен для выработки сжатого воздуха. Смазка трущихся поверхностей деталей блока поршневого осуществляется разбрызгиванием масла.

2 — Электродвигатель предназначен для привода блока поршневого.

5 — Ресивер служит для сбора сжатого воздуха, устранения пульсации давления, отделения конденсата; является корпусом, на котором смонтированы узлы и детали компрессора.

6 — Защитное ограждение предохраняет от случайного прикосновения к движущимся частям привода установки.

7 — Пресосстат служит для обеспечения работы компрессора в автоматическом режиме, поддержания давления в ресивере в заданном диапазоне.

8 — Выключатель предназначен для пуска и остановки компрессора.

9 — Манометр предназначен для контроля давления в ресивере.

10 — Клапан предохранительный служит для ограничения максимального давления в ресивере и отрегулирован на давление открывания, превышающее давление нагнетания не более чем на 10%.

12 — Клапан обратный обеспечивает подачу сжатого воздуха в направлении от блока поршневого к ресиверу.

13 — Конденсатоотводчик предназначен для удаления скопившегося в ресивере конденсата и масла.

14 — Кран предназначен для подачи воздуха потребителю.

15 — Регулятор давления служит для уменьшения давления до требуемого рабочего в подсоединенных пневматических инструментах и является дополнительным устройством.

18 — Пульт управления компрессоров ABT 500-1700 B обеспечивает поочередный пуск электродвигателей. Вводной выключатель поз. 19 (см. рисунок 1) предназначен для включения питания компрессора, сигнальная лампа поз. 20 указывает на готовность компрессора к работе, выключатели поз. 21 служат для отключения, в случае необходимости , одного из электродвигателей.

2. РАСЧЕТАЯ ЧАСТЬ

Компрессор предназначен для выработки сжатого воздуха, используемого для питания пневматического оборудования, аппаратуры, инструмента, применяемого в промышленности, автосервисе и для других целей потребителя. Компрессор в базовом исполнении не комплектуется устройством очистки сжатого воздуха от воды, масел (в фазах аэрозолей, жидкости и паров), твердых микрочастиц. Для получения требуемого класса чистоты сжатого воздуха требуется использование соответствующих дополнительных устройств очистки.

2.1 Расчет мощности электродвигателей компрессора и их выбор

При выборе мощности двигателя для компрессора, как и для всех механизмов с продолжительным режимом работы и постоянной нагрузкой, требуемую мощность Р двигателя находят по мощности на валу механизма с учётом потерь в промежуточном звене механической передачи.

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 от заданных значений, или же регулирования производительности в широких пределах.

2.1.1 Расчет и выбор электродвигателя привода главного движения

Мощность двигателя М1 (кВт) рассчитывается по формуле:

(1)

где К _з — коэффициент запаса, К_з =1,1-1,2;

Q — производительность компрессора, м ³ /с;

А — работа, затрачиваема на сжатие 1м ³ воздуха до заданных рабочих давлений, Дж/м³ ;

η _к — КПД компрессора, η_к = 0,6-0,8;

η _п — КПД передачи, с

Мощность двигателя М2 (кВт) рассчитывается по формуле 1.

Выберем: К _з =1,1, Q = 0,014 м³ /с, А= 179000 Дж/м³ ; η_к =0,7 η_п = 0,9.

АИР100L

Выберем: К _з =1,1, Q = 0,014 м³ /с, А= 224000 Дж/м³ ; η_к =0,7 η_п = 0,9.

АИР100L

Основные параметры двигателей станка сведены в таблице 1.

Таблица 1 Технические данные электродвигателей станка

Обозначение на схеме	Марка двигателя	Р кВт	I ном А	КПД%	cos 	К пуск	n об/мин
М1	АИР100L 4 У3	4,0	9	85	0,84	7,0	1410
М2	АИР100L 2 У3	5,5	11	88	0,88	7,5	2850

Магнитный пускатель предназначен для длительного включения и отключения потребителей электроэнергии.

Контакторы и магнитные пускатели обеспечивают оперативные переключения электрических цепей с частотой до 1200 включений в час. Эти качества сделали их незаменимыми при управлении электродвигателями постоянного и переменного тока.

Пускатели осуществляют пуск, остановку, реверс, а также нулевую защиту и защиту электродвигателей от перегрузок встроенными тепловыми реле.

Такие пускатели автоматически отключают двигатели при снижении напряжения на 50…60% номинального и при перегрузках (если имеется тепловое реле).

Расчет и выбор магнитного пускателя осуществляется по 2 условиям:

Условие 1. Сила номинального тока пускателя должна быть равна или несколько больше силы номинального тока потребителя (двигателя):

I _ном.п.  I_ном.дв. (2)

Условие 2. Сила номинального тока пускателя должна быть равна или больше шестой части силы пускового тока двигателя:

I _ном.п.  I_ном.дв. / 6 (3)

где I _{ном.п .} – номинальный ток магнитного пускателя, А;

I _{ном.дв .} – номинальный ток двигателя, А;

I _пуск =I_ном * К_пуск – пусковой ток двигателя, А.

Выбираю магнитный пускатель К1 , общий для двигателей М1:

Условие 1. Сила номинального тока пускателя должна быть равна или несколько больше силы номинального тока потребителя (двигателя):

I _ном.п.  I_ном.дв1 ,

где I _ном.дв1 = 9 А — номинальный ток двигателя М1;

I _ном.п  9 А

Выбираю предварительно пускатель 2 величины для которого

I _ном.п = 25 А

25  9 А

Условие 2. Сила номинального тока пускателя должна быть равна или больше шестой части силы пускового тока двигателя:

I _ном.п.  I_пуск1 / 6,

где I _пуск1 = I_ном.дв1 * К_пуск — пусковой ток двигателя М1 ,А

I _пуск1 = 9 ×7,0 = 63 А

I _ном.п  63 / 6 = 10,5 А

Выбираю предварительно пускатель 2 величины для которого

I _ном.п = 25 А

25  10,5 А

Как видно пускатель 2 величины условиям коммутации удовлетворяет. Выбираю пускатель ПМЛ-2220-25А. Магнитный пускатель ПМЛ-2220-25А. второй величины, нереверсивный с реле, с кнопками «Пуск» и «Стоп».

Выбираю магнитный пускатель К2 для двигателя М2:

Условие 1. Сила номинального тока пускателя должна быть равна или несколько больше силы номинального тока потребителя (двигателя):

I _ном.п.  I_ном.дв1 ,

где I _ном.дв2 = 11 А — номинальный ток двигателя М2;

I _ном.п  11 А

Выбираю предварительно пускатель 2 величины для которого

I _ном.п = 25 А

25  11 А

Условие 2. Сила номинального тока пускателя должна быть равна или больше шестой части силы пускового тока двигателя:

I _ном.п.  I_пуск2 / 6,

где I _пуск2 = I_ном.дв2 * К_пуск — пусковой ток двигателя М2, А.

I _пуск1 = 11 ×7,5 = 82,5 А

I _ном.п  82,5 / 6 = 13,7 А

Выбираю предварительно пускатель 2 величины для которого

I _ном.п = 25 А

25  13,7 А

Как видно пускатель 2 величины условиям коммутации удовлетворяет. Выбираю пускатель ПМЛ-2220-25А. Магнитный пускатель ПМЛ-2220-25А. второй величины, нереверсивный с реле, с кнопками «Пуск» и «Стоп».

Основные параметры магнитных пускателей сведены в таблице 2.

Таблица 2 Технические данные магнитных пускателей

Обозначение на схеме	Тип пускателя	I ном.п. А	I ном.дв. А	I пуск.дв. А
К1	ПМЛ-2220-25А	25	9	63
К2	ПМЛ-2220-25А	25	11	82,5