Выбор типа и мощности ЭД водоснабжающих установок.

⇐ ПредыдущаяСтр 5 из 8Следующая ⇒

Для водоснабжения сельскохозяйственных потребителей применяют башенные и безбашенные насосные установки, состоящие из насосного агрегата, водонапорной башни или воздушно-водяного котла, водопроводной сети и системы управления электронасосом.

Водонапорная башня позволяет создать требуемый напор и обеспечивает необходимый запас воды. В безбашенных (гидропневматических) установках для обеспечения напора служат герметичные воздушно-водяные котлы.

Для выбора насоса и определения его мощности по водопотреблению определяют требуемые подачу и напор. Суточное потребление воды:

где , , … , -суточная норма расхода воды отдельными видами потребителей, м³/сут.; , , … , -число потребителей соответствующего вида.

Требуемая подача насоса: ,

где -коэффициент суточной неравномерности расхода воды; -коэффициент часовой неравномерности расхода воды.

Напор: Н = Н_Г + Н_НАП (м),

где Н_Г-геодезический напор (высота напора воды от нижнего до верхнего уровня), м; Н_НАП-потери напора во всасывающем и напорном трубопроводах, м.

По подаче и напору в зависимости от типа насосной установки в каталоге выбирают насос. Далее определяют мощность электродвигателя насоса.

Для поднятия жидкости объемом V (м³) и плотностью ρ (кг/м³) на высоту Н (м) необходимо приложить силу F (Н), равную и противоположную по направлению весу этой жидкости G (Н). При этом полезная мощность:

Так как , то

где -масса воды, кг; м/с²-ускорение свободного падения; -подача насоса, м³/с; -время работы насоса, с; -давление воды, Па.

Потребная мощность для насоса:

где -КПД насоса; -КПД передачи.

Расчетная мощность, по которой надо выбирать электродвигатель для насоса:

Р_расч = k_запР,

где k_зап-коэффициент запаса, зависящий от мощности.

Регулирование подачи насосных установок.

Регулировать подачу насосных установок можно включением и отключением одного двигателя или части двигателей, дросселированием задвижкой, изменением частоты вращения, а также за счет изменения параметров сети или насоса. Существуют также комбинированные способы регулирования, при которых изменения характеристик сети и насоса происходят взаимосвязанно и одновременно.

Рассмотрим основные способы регулирования подачи (и напора) насосного агрегата.

Байпасирование осуществляется перепуском перекачиваемой жидкости из напорного трубопровода во всасывающий по спиральному трубопроводу с задвижкой, манипулирование которой и позволяет менять подачу насоса. При этом режим работы и параметры насоса не изменяются. Недостатки данного способа — потеря энергии на перепуск по байпасу «оборотной» жидкости и сложности при обслуживании насосной установки.

Регулирование основной (запорной) задвижки осуществляется на выходе из насоса. При полностью закрытой задвижке может осуществляться пуск насосной установки в работу, причемзадвижка может использоваться как регулирующая для изменения подачи и напора в процессе эксплуатации. При закрытии задвижки ухудшается гидравлический рабочий процесс самого насоса, в нем появляются (при малых расходах) обратные токи жидкости, вибрация и шум, происходит нагрев всего агрегата.Естественно, все эти отклонения, вызванные дросселированием выходной задвижки, влекут за собой потери энергии.

Способ регулирования подачи с помощью задвижки относительно прост, но неэкономичен, так как часть энергии, потребляемой насосом, гасится в задвижке сразу же на выходе жидкой среды из насоса. Поэтому его рекомендуется использовать для регулирования подачи насосов малой и средней мощности.

Третьим способом регулирования параметрами насосного агрегата является изменение частоты вращения насоса, что достигается путем применения регулируемого электропривода. Этот способ удорожает и усложняет обслуживание установки, но позволяет при изменении частоты вращения рабочего колеса насоса сохранять подобие насосных характеристик и снижать потребление электрической энергии.

При регулировании частоты вращения рабочего колеса центробежного насоса выполняются следующие соотношения:

; ; ,

где -новая частота вращения рабочего колеса; , -мощности насоса.

12. Станция управления ЭП насосных установок.

Принципиальная электрическая схема управления безбашенной насосной установкой приведена на рис.1. Для пуска установки включают автоматический выключатель QF1, который защищает электродвигатель от перегрузок при неполнофазных режимах работы. Электромагнитныйрасцепитель выключателя QF1 обеспечивает защиту силовых цепей электронасоса от коротких замыканий. Защита цепей управления от коротких замыканий обеспечивается плавким предохранителем FU.

При отсутствии воды в котле контакт реле давления SР в цепи катушки магнитного пускателя КМ замкнут и силовые контакты КМ включают электродвигатель. Насос подает воду в сеть, а ее избыток создает в напорном котле давление.

При достижении заданного давления контакт реле SР размыкается, пускатель КМ отключается, насос останавливается. Вода из котла под действием давления сжатого воздуха подается в водопроводную сеть. Давление снижается, при его минимальном заданном значении контакт SР замыкается, и цикл работы насоса повторяется.

Как правило, водоснабжающие установки комплектуются типовыми станциями управления. С помощью таких станции можно автоматически поддерживать давление воды в напорных баках различных конструкций, уровень воды в водонапорной башне, осушаемой емкости или в бассейне.

Возможно ручное управление с сохранением функций защиты электрооборудования. В процессе работы контролируются рабочие токи во всех фазах, при их недопустимых отклонениях происходит автоматическое отключение водонасосного агрегата. В паузах между включениями автоматически проверяется сопротивление изоляции кабеля и электродвигателя. В случае недопустимого снижения сопротивления изоляции запрещается давать команду на пуск насоса.

Защита от «сухого хода» осуществляется электродным датчиком, контролирующим уровень воды в скважине. Предусмотрен автоматический перезапуск насоса после восстановления уровня воды в скважине.

При автоматическом управлении по давлению включение и отключение насоса осуществляется логической схемой по сигналам, поступающим от электроконтактного манометра или от реле давления; отключение производится таймером по заданной уставке времени.Предусмотрены дистанционное управление, телеуправление, местное управление и наладочный режим.

В станциях управления в зависимости от типа водоснабжающей установки могут использоваться датчики уровня, электроконтактные манометры, реле давления.

В системах водоснабжения, автоматизация которых осуществляется по уровню воды в напорном резервуаре, могут использоваться датчики уровня, электроконтактные манометры, реле давления.

13. Приводные характеристики вентилятора.

Механическая характеристика вентилятора может быть определена уравнением:

где - момент сопротивления вентилятора при угловой скорости ; - начальный момент сопротивления; - момент сопротивления вентилятора при номинальной угловой скорости .

Воздухообмен определяют по формуле: ,

где - количество животных; - вентиляционная норма.

Мощность электродвигателя вентилятора: ,

где - подача вентилятора, м³/с.

Регулирование подачи вентилятора.

В зависимости от то внешних и внутренних условий, от сезона приходится в широких пределах изменять производительность вентиляционных установок.

Подачу вентилятора можно регулировать изменением площади сечения воздуховода (дросселированием); изменением количетва одновременно включенных вентиляторов; изменением частоты вращения электродвигателя вентилятора.

При дросселировании подачу вентилятора можно изменять только в сторону уменьшения (рис.1).

При необходимости увеличить подачу в систему включают дополнительные вентиляторы. В этом случае возможно ступенчатое регулирование подачи. В более совершенных системах вентиляции регулирование воздухообмена производят плавным регулированием частоты вращения вентиляторов (рис. 2).

Как видно из рисунков 1 и 2 при регулировании подачи вентилятора изменением частоты вращения уменьшения подачи уменьшается давление, как и в случае регулирования производительности насосов, поэтому преимущество использования в вентиляционных установках регулируемого электропривода несомненно.

Изменение угловой скорости АД, используемого для привода вентилятора, возможно путем изменения напряжения на обмотке статора и изменения частоты; применяются также многоскоростные АД.

Особенности механических характеристик электродвигателей с повышенным скольжением позволяют обеспечить диапазон регулирования подачи воздуха 1 : 6 при их использовании 1 для привода осевых вентиляторов в системах микроклимата животноводческих и птицеводческих помещений.

14. Выбор мощности ЭД для приводов вентиляционной установки.

Механическая характеристика вентилятора может быть определена уравнением:

Мощность вентилятора: ,

где - коэффициент запаса, зависящий от мощности; - воздухообмен, м³/с; - давление, Па; , - КПД вентилятора и передачи.

Коэффициент запаса мощности учитывает возможную перегрузку электродвигателя.

Воздухообмен определяют по формуле: ,

где - количество животных; - вентиляционная норма:

где - соединение вредных примесей, выделяемых животными, м³/с; - допустимое количество вредных примесей (в относительных единицах); -содержание вредных примесей в наружном воздухе.

Мощность электродвигателя вентилятора: ,

где - подача вентилятора, м³/с.

Дата добавления: 2018-02-15; просмотров: 1891; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 1 2 3 456 7 8 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!