Выбор системы электропривода насосов

Введение

 

Основными потребителями электрической энергии являются различные отрасли промышленности, транспорта, сельское хозяйство, коммунальное хозяйство городов и поселков. При этом около 70% потребления электроэнергии приходится на промышленные объекты.

Электрическая энергия широко применяется во всех отраслях народного хозяйства, особенно для электрического привода различных механизмов (компрессоров, насосов и т.д.), для электротехнологических установок (электротермических и электросварочных), а также для электролиза, электроискровой и электрозвуковой обработки материалов, электрокраски и др.

Для обеспечения подачи электроэнергии в необходимом количестве и соответствующего качества от энергосистем к промышленным объектам, устройствам и механизмам служат системы электроснабжения промышленных предприятий, состоящие из сетей напряжением 1кВ и выше, и трансформаторных, преобразовательных, распределительных подстанций.

Электроустановки потребителей электрической энергии имеют свои специфические особенности; к ним предъявляют определенные требования: надежность питания, качество электроэнергии, резервирование и защита отдельных элементов и др. При проектировании, сооружений и эксплуатации систем электроснабжения промышленных предприятий необходимо правильно, в технико-экономическом аспекте, осуществлять выбор напряжений, определять электрические нагрузки, выбрать тип, число и мощность трансформаторных подстанций, виды их защиты, системы компенсации электрической мощности и способы ее регулирования напряжения. Это должно решаться с учетом совершенствования технологических процессов производства, роста мощности отдельных электрических приемников и особенности каждого предприятия, цеха, установки, повышения качества и эффективности их работы.

Передача, распределение и потребление выработанной электроэнергии на промышленных предприятиях должны производится с высокой экономичностью и надежностью.

В системе цехового распределения электрической энергии широко используются КРУ, подстанции, силовые и осветительные шинопроводы. Это создает гибкую и надежную систему распределения, в результате чего экономится большое количество проводов и кабелей.

Упрощены схемы подстанций различных напряжений и назначений за счет, например, отказа от выключателей на первичном напряжении с глухим присоединением трансформаторов подстанций к питающим линиям. Широко применяют современные системы автоматики, а также простые и надежные устройства защиты отдельных элементов системы электроснабжения промышленных предприятий. Все это обеспечивает необходимое рациональное и экономическое расходование электроэнергии во всех отраслях промышленности, являющихся основными потребителями огромного количества электроэнергии, которая вырабатывается на электростанциях, оснащенных современным энергетическим оборудованием.

Для Республики Молдова основными источниками электрической энергии являются: Дубосарская ГЭС; Костештская ГЭС; Молдавская ГРЭС (Кучурганская) – это внутренние источники электрической энергии Республиканского значения. Также Республика Молдова импортирует электрическую энергию из Украины, Румынии и др. Большинство из крупных городов получают электроэнергию от CET-1 и CET-2 г.Кишинев, (CET-Nord) города Бельцы.

Основными величинами напряжений в Республике Молдова потребляемые электроприемниками являются: 400, 330, 110, 35, 10 кВ – это величины высокого напряжения, и 0, 4; 0, 23 кВ - это низкие напряжения. Напряжение 6 кВ в Республике Молдова широко не применяется, но на предприятиях еще используются электрические двигатели на такое напряжение.

Характеристика насосной станции и требования, предъявляемые к электроприводу насосов

 

Насосные установки широко применяются на электромашиностроительных предприятиях для перекачивания жидких сред, а также технологической и охлаждающей воды. Сюда относятся насосы для перекачки охлаждающей эмульсии в металлообработке, насосы в системе водоснабжения и канализации, специальные насосы для химических сред в гальванических цехах, насосы для пропиточных составов, лакокрасочных материалов и т.п.

Наиболее широкое распространение получили установки с центробежными насосами. В спиральном корпусе насоса помещается рабочее колесо с лопатками. При вращении колеса двигателем жидкость, поступающая к центру колеса из заборного резервуара через всасывающий трубопровод и открытую задвижку, центробежной силой выбрасывается по лопаткам на периферию корпуса. В результате в центре рабочего колеса создается разряжение, жидкость засасывается в насос, снова выбрасывается и далее подается в напорный трубопровод. Таким образом, в системе при открытой задвижке создается непрерывное течение, и центробежный насос имеет равномерный ход.

Перед пуском центробежный насос нужно заполнить жидкостью. Насос может находиться как ниже, так и выше уровня жидкости. Если он расположен ниже уровня, то для его заливки достаточно открыть вентиль задвижки. Если же насос находится выше уровня перекачиваемой жидкости, то для заливки требуется создать разряжение внутри корпуса при помощи специального вакуум-насоса, в качестве которых обычно применяют поршневые насосы. После заливки насоса может быть включен приводной двигатель. Применяют три способа пуска:

I.  Пуск при закрытой напорной задвижке, при котором плавно повышается давление в напорном трубопроводе и исключается Пуск при закрытой напорной задвижке, при котором плавно повышается давление в напорном трубопроводе и исключается гидравлический удар в системе. От двигателя не требуется повышенный пусковой момент, так как пуск происходит практически вхолостую, но дополнительно тратится время на последующее открытие задвижки.

II. Пуск при открытой напорной задвижке удобен, если насос расположен ниже уровня жидкости в заборном резервуаре и имеется обратный клапан. В этом случае не тратится время на открытие задвижки, и общее время агрегата меньше, хотя пуск самого двигателя более длителен из-за увеличение Мс.п.

III. Пуск с одновременным включением привода открывания напорной задвижки насоса можно рассматривать как частные случаи первого и второго способов в зависимости от соотношения времени открывания задвижки и пуска насоса.

По способу действия насосы бывают не только центробежного типа, но и поршневого.

Поршневые насосы применяются для перекачивания воды при больших высотах всасывания (до 5 – 6 м). Ввиду возвратно-поступательного движения поршня для таких насосов, как и для поршневых компрессоров, характерны неравномерность хода и пульсации нагрузки на валу (при всасывании жидкости имеет место холостой ход, при сжатии – рабочий ход). Поэтому работа поршневых насосов сопровождается неравномерным течением жидкости в напорном трубопроводе. Для сглаживания пульсаций нагрузки и повышения равномерности хода применяют в одном насосе несколько рабочих цилиндров, а на валу устанавливают маховик.

Поршневые насосы пускаются при открытой задвижке на напорном трубопроводе, иначе может произойти авария. Если насос работает на магистраль, поддерживается постоянный напор Н, то поршню при каждом ходе приходится преодолевать постоянное среднее усилие независимо от скорости перемещения. Среднее значение мощности на валу насоса Рср = сНQ, но так как Н = const, то Рср = с1Q = с2ω. Следовательно, среднее значение момента на валу насоса при постоянном противодавлении не зависит от угловой скорости вала:

 

Мcp = Рcp /ω = с2 ω /ω = const.

 

Таким образом, поршневой насос пускается в ход под нагрузкой, и от приводного двигателя требуется повышенный пусковой момент.

 

Техническая документация

 

На каждой насосной станции должны имеется в подлинниках или копиях:

•   генплан участка с нанесением всех сооружений подземного хозяйства;

•   исполнительные чертежи зданий и размещения оборудования и трубопроводов внутри их;

•   паспорта насосного, электротехнического и вспомогательного оборудования;

•   чертежи каждого насоса и его электродвигателя, номенклатура запасных частей;

•   заводские характеристики насосов, электродвигателей им акты их испытания;

•   техническая инструкция по обслуживанию и ремонту оборудования станции;

•   должностные инструкции для обслуживающего и руководящего персонала;

•   инструкция по технике безопасности и охране труда.

 

Требования безопасности при эксплуатации и ремонте насосной станции

 

Инструкция по технике безопасности и охране труда составляется на основании правил и положений, утвержденных соответствующим министерством. Все инструкции подписываются начальником цеха и утверждаются главным инженером. В каждой инструкции приводится перечень тех должностных лиц, для которых знание данной инструкции и сдача по ней проверочных экзаменов обязательны.

•   эксплуатацию электроустановок насосных станций следует осуществлять согласно требованиям правил по охране труда при эксплуатации электроустановок.

•   персонал, обслуживающий электроустановки насосных станций, должен иметь соответствующую труппу по электробезопасности.

•   при эксплуатации насосной станции работники обязаны:

a.  обеспечить наблюдение и контроль над состоянием и режимом работы насосанных агрегатов, коммуникаций и вспомогательного оборудования в соответствии с инструкциями по их эксплуатации;

b. проводить осмотры и ремонт оборудования в установленные сроки;

c.  поддерживать надлежащие санитарное состояние в помещении;

d. вести систематический учет отработанных часов агрегатами и производить записи в журналах эксплуатации или на компьютерных носителях;

•   дежурные работники должны немедленно остановить неисправный агрегат и запустить резервный при появлении в насосном агрегате неисправностей.

•   запрещается снимать предохранительные кожухи и др. защитные устройства во время работы насосных установок, подогревать маслопроводную систему открытым огнем.

•   работники, обслуживающие насосные станции должны быть обеспечены средствами индивидуальной защиты.

•   при сменной работе работник может закончить работу не ранее того, сменщик примет от него обслуживание насосными агрегатами.

•   прием-сдача смены дежурными работниками осуществляется по графику, утвержденному руководителем, ответственным за эксплуатацию насосных станций, с записью о выполненной работе в журнале сдачи смен. Изменения в графике разрешаются только руководителем, утвердившим график.

Электроосвещение

 

Нормирование искусственного освещения. При проектировании осветительных установок важное значение имеет правильное определение требуемой освещенности объекта. В зависимости от характера зрительной работы (наивысшая точность, очень высокая точность и т.д.) и наименьшего размера объекта различия установлено 8 разрядов зрительной работы.

Нормы СНиП являются основой для отраслевых или ведомственных норм, в которых, кроме уровней освещенности, приводятся дополнительные сведения: в какой плоскости нормируется освещенность, какая система освещения целесообразна, какой коэффициент запаса требуется принять и т.п. При проектировании установок электроосвещения использование таких норм предпочтительно.

По способу размещения светильников в производственных помещениях различают системы общего и комбинированного освещения.

Система общего освеще6ния предназначена для освещения всего помещения и расположенных в помещении рабочих мест и поверхностей. При общем освещении светильники располагают только в верхней зоне помещения. Крепят их непосредственно к потолку, на фермах, на стенах, колоннах или на производственном оборудовании. Общее освещение может быть равномерным, когда по всему помещению или его части должна создаваться одинаковая освещенность, или локализованным, когда в разных зонах помещения создаются разные освещенности.

При равномерном освещении светильники располагаются рядами с одинаковыми или не сильно отличающимися расстояниями между ними. Расстояния между светильниками принимаются одинаковыми.

При общем освещении рабочих помещений светильники с люминесцентными лампами для создания равномерного освещения следует располагать непрерывными рядами, если в каждом светильнике число ламп мене четырех. Светильники можно располагать рядами с разрывами, но при этом расстояние не должно превышать 0, 5 высоты подвеса светильников над освещаемой поверхностью. Если длинна каждого ряда превышает двойную высоту подвеса подвесов светильников над освещаемой поверхностью, рекомендуется у краев ряда размещать замыкающие дополнительные светильники на расстоянии от стены не мене 0, 3 высоты подвеса. Если светильники располагаются рядами с разрывами, то взамен установки дополнительных светильников нужно сближать светильники у концов каждого ряда.

Аварийное освещение – необходимо там, где при внезапном отключении рабочего освещения возможно возникновение взрыва или пожара, массового травматизма, длительного расстройства технологического процесса и т.п., а также нарушения работы ответственных объектов (электростанции, узлы радиопередачи, водоснабжения, теплофикации и т.д.). Аварийное освещение в аварийном режиме должно создавать на рабочих местах 5% освещенности, нормируемой для рабочего освещения при системе общего освещения, но не менее 2 лк.

Эвакуационное освещение – служит для безопасной эвакуации людей из помещений при аварийном погасании рабочего освещения. Эвакуационное освещение должно обеспечивать освещенность основных проходов и ступеней лестниц не менее 0, 5 лк.

Светильники аварийного и эвакуационного освещения присоединяются отдельными линиями к независимому источнику питания или переключаются на него автоматически

при внезапном отключении рабочего освещения. Кроме того, они должны отличатся от светильников рабочего освещения типом, размером или специально нанесенными знаками.

Для электрического освещения помещений производственных, административных, общественных зданий применяют лампы люминесцентные, накаливания, ртутные высокого давления с исправленной цветностью.

Люминесцентные лампы благодаря высокой световой отдачи, большому сроку службы и достаточно хорошей цветопередачи широко применяют для освещения помещений, где необходимо правильное различие цветовых оттенков; производственных, в которых выполняется работа большой и средней точности; не имеющих естественного света, предназначенных для постоянного пребывания людей; в которых необходимо создать особо благоприятные условия для зрения.

В зависимости от назначения освещаемых помещений и вида производимых работ выбирают соответствующие типы люминесцентных ламп. В помещениях, где необходимо правильное различие оттенков, применяют лампы ЛД, а при особо высоких требованиях к цветопередаче применяют лампы с исправленной цветностью типа ЛДЦ, ЛЕЦ.

 

Светотехнический расчет

 

Мы имеем помещение автоматизированной насосной станции 16× 8 м и высотой 6 м с коэффициентом отражения: потолка – 50 %, стен – 30 % и рабочей поверхности – 10 %.

Определяем индекс помещения:

 

i =  =

 

где А и Б – длина и ширина помещения, м2; S – площадь помещения, м2; h – высота повеса светильника над рабочей поверхностью, м.

Находим h – высоту от рабочей поверхности до светильника:

 

h = H – hc – hp

h = 6 – 0.8 = 5.2 м.

 

где hр – высота рабочей поверхности;

hс – высота подвеса светильника;

Н - общая высота помещения.

Средняя освещенность горизонтальной поверхности:

 

Еcp = Фp /S = ФлN η /S

 

откуда следует:

 

Фл = Еcp S/N η

 

Действующими нормами искусственного освещения нормируется не среднее, а минимальные освещенности. Учитывая, что световой поток, падающий на освещаемую поверхность, распределяется неравномерно, в формулу вводится поправочный коэффициент:

 

z = > 1, Ecp = Eminz

 

Если расстояние между светильниками близко к наивыгоднейшему, то можно с достаточной точностью принять z для ламп накаливания 1, 5 и 1, 1 для люминесцентных ламп.

С учетом коэффициентов Кзп и z получим основное расчетное уравнение методом коэффициента использования:

Фл =

 

Где Енорм – норма освещенности помещения, лк;

S – площадь освещаемой поверхности, м2;

z – коэффициент минимальной освещенности – 1, 1;

кзап – коэффициент запаса;

фл – световой поток лампы, лм;

η – коэффициент использования светового потока источника света.

При заданных коэффициентах отражения коэффициент использования будет: η = 0, 36 %. Согласно таблице 6, 3 (И.Е. Цигельман «Электроснабжение гражданских зданий и коммунальных предприятий») для инструментальных, сборочных, механических, механосборочных, насосных и т. п. помещений и цехов коэффициент запаса Кзп = 1, 5.

Определяем требуемое количество светильников:

 

nсв = = = 15, 01≈ 15 шт.

 

где nсв – количество светильников, шт.

Размещаем в помещении насосной станции всего 15 светильников в три ряда по 5 одноламповых светильников. Енорм равняется 75. Определяем требуемый поток одной лампы:

 

Фл =  = 2933 лм.

 

По тб. 4.1 ( И.Е. Цигельман «Электроснабжение гражданских зданий и коммунальных предприятий») выбираем лампу ЛБ – 40, световой поток которой 3000 лм;

Определяем фактическую освещенность:

Ефакт = = 81 люкс;

 

Суммарная мощность всех ламп установленных в помещении:

 

Руст = 15 40 = 600 Вт.

 

Тогда удельная мощность составляет:

 

Руд = 600/128 = 4, 7 Вт/м2.

 

Тип светильника - ЛПО16 - 1× 40.

 

Размещение светильников

 

Размещение светильников в плане и в разрезе помещения определяется следующими размерами: Н – высота помещения, hc – расстоянием светильника от перекрытия, hп = Н – hс – высотой светильника над полом, hp – высотой расчетной поверхности над полом, h = hп - hp – расчетной высотой, L – расстоянием между соседними светильниками или рядами ламп (если по длине и ширине расстояния различны, то они обозначаются соответственно La и Lв), l – расстоянием от крайних светильников или рядов светильников до стен.

Основные требования по выбору расположения светильников заключается в доступности их при обслуживании. Кроме того, размещение светильников определяется условием экономичности. Важное значение имеет отношение расстояния между светильниками или рядами светильников к расчетной высоте λ = L/h, уменьшение его приводит к удорожанию осветительной установки и усложнению ее обслуживания, а чрезмерное увеличение приводит к резкой неравномерности и к возрастанию расходов энергии.

При расположении рабочих мест рядом со стенами здания светильники следует устанавливать на расстоянии l от стены, которое принимается равным (0, 3 – 0, 5) L.

Светильники с люминесцентными лампами рекомендуется устанавливать рядами, преимущественно параллельно длинной стороне помещения или стене с окнами (в этом случае L – расстояние между рядами).

Исходя из расчетов, размещаем в помещении насосной станции всего 15 светильников в три ряда по 5 одноламповых светильников и крепим их непосредственно к потолку.

 

Список литературы

 

1. Литература 1: Е.Н. Зимин, В.И. Преображенский, И.И. Чувашов «Электрооборудование промышленных предприятий и установок»;

2. Литература 2: И.Е. Цигельман «Электроснабжение гражданских зданий и коммунальных предприятий»;

3. Литература 3: Е. Лесман «Освещение административных зданий и коммуникаций».

4. Литература 4: В.В. Москоленко «Справочник электромонтера», издательство «Академия», Москва 2005.

Введение

 

Основными потребителями электрической энергии являются различные отрасли промышленности, транспорта, сельское хозяйство, коммунальное хозяйство городов и поселков. При этом около 70% потребления электроэнергии приходится на промышленные объекты.

Электрическая энергия широко применяется во всех отраслях народного хозяйства, особенно для электрического привода различных механизмов (компрессоров, насосов и т.д.), для электротехнологических установок (электротермических и электросварочных), а также для электролиза, электроискровой и электрозвуковой обработки материалов, электрокраски и др.

Для обеспечения подачи электроэнергии в необходимом количестве и соответствующего качества от энергосистем к промышленным объектам, устройствам и механизмам служат системы электроснабжения промышленных предприятий, состоящие из сетей напряжением 1кВ и выше, и трансформаторных, преобразовательных, распределительных подстанций.

Электроустановки потребителей электрической энергии имеют свои специфические особенности; к ним предъявляют определенные требования: надежность питания, качество электроэнергии, резервирование и защита отдельных элементов и др. При проектировании, сооружений и эксплуатации систем электроснабжения промышленных предприятий необходимо правильно, в технико-экономическом аспекте, осуществлять выбор напряжений, определять электрические нагрузки, выбрать тип, число и мощность трансформаторных подстанций, виды их защиты, системы компенсации электрической мощности и способы ее регулирования напряжения. Это должно решаться с учетом совершенствования технологических процессов производства, роста мощности отдельных электрических приемников и особенности каждого предприятия, цеха, установки, повышения качества и эффективности их работы.

Передача, распределение и потребление выработанной электроэнергии на промышленных предприятиях должны производится с высокой экономичностью и надежностью.

В системе цехового распределения электрической энергии широко используются КРУ, подстанции, силовые и осветительные шинопроводы. Это создает гибкую и надежную систему распределения, в результате чего экономится большое количество проводов и кабелей.

Упрощены схемы подстанций различных напряжений и назначений за счет, например, отказа от выключателей на первичном напряжении с глухим присоединением трансформаторов подстанций к питающим линиям. Широко применяют современные системы автоматики, а также простые и надежные устройства защиты отдельных элементов системы электроснабжения промышленных предприятий. Все это обеспечивает необходимое рациональное и экономическое расходование электроэнергии во всех отраслях промышленности, являющихся основными потребителями огромного количества электроэнергии, которая вырабатывается на электростанциях, оснащенных современным энергетическим оборудованием.

Для Республики Молдова основными источниками электрической энергии являются: Дубосарская ГЭС; Костештская ГЭС; Молдавская ГРЭС (Кучурганская) – это внутренние источники электрической энергии Республиканского значения. Также Республика Молдова импортирует электрическую энергию из Украины, Румынии и др. Большинство из крупных городов получают электроэнергию от CET-1 и CET-2 г.Кишинев, (CET-Nord) города Бельцы.

Основными величинами напряжений в Республике Молдова потребляемые электроприемниками являются: 400, 330, 110, 35, 10 кВ – это величины высокого напряжения, и 0, 4; 0, 23 кВ - это низкие напряжения. Напряжение 6 кВ в Республике Молдова широко не применяется, но на предприятиях еще используются электрические двигатели на такое напряжение.

Характеристика насосной станции и требования, предъявляемые к электроприводу насосов

 

Насосные установки широко применяются на электромашиностроительных предприятиях для перекачивания жидких сред, а также технологической и охлаждающей воды. Сюда относятся насосы для перекачки охлаждающей эмульсии в металлообработке, насосы в системе водоснабжения и канализации, специальные насосы для химических сред в гальванических цехах, насосы для пропиточных составов, лакокрасочных материалов и т.п.

Наиболее широкое распространение получили установки с центробежными насосами. В спиральном корпусе насоса помещается рабочее колесо с лопатками. При вращении колеса двигателем жидкость, поступающая к центру колеса из заборного резервуара через всасывающий трубопровод и открытую задвижку, центробежной силой выбрасывается по лопаткам на периферию корпуса. В результате в центре рабочего колеса создается разряжение, жидкость засасывается в насос, снова выбрасывается и далее подается в напорный трубопровод. Таким образом, в системе при открытой задвижке создается непрерывное течение, и центробежный насос имеет равномерный ход.

Перед пуском центробежный насос нужно заполнить жидкостью. Насос может находиться как ниже, так и выше уровня жидкости. Если он расположен ниже уровня, то для его заливки достаточно открыть вентиль задвижки. Если же насос находится выше уровня перекачиваемой жидкости, то для заливки требуется создать разряжение внутри корпуса при помощи специального вакуум-насоса, в качестве которых обычно применяют поршневые насосы. После заливки насоса может быть включен приводной двигатель. Применяют три способа пуска:

I.  Пуск при закрытой напорной задвижке, при котором плавно повышается давление в напорном трубопроводе и исключается Пуск при закрытой напорной задвижке, при котором плавно повышается давление в напорном трубопроводе и исключается гидравлический удар в системе. От двигателя не требуется повышенный пусковой момент, так как пуск происходит практически вхолостую, но дополнительно тратится время на последующее открытие задвижки.

II. Пуск при открытой напорной задвижке удобен, если насос расположен ниже уровня жидкости в заборном резервуаре и имеется обратный клапан. В этом случае не тратится время на открытие задвижки, и общее время агрегата меньше, хотя пуск самого двигателя более длителен из-за увеличение Мс.п.

III. Пуск с одновременным включением привода открывания напорной задвижки насоса можно рассматривать как частные случаи первого и второго способов в зависимости от соотношения времени открывания задвижки и пуска насоса.

По способу действия насосы бывают не только центробежного типа, но и поршневого.

Поршневые насосы применяются для перекачивания воды при больших высотах всасывания (до 5 – 6 м). Ввиду возвратно-поступательного движения поршня для таких насосов, как и для поршневых компрессоров, характерны неравномерность хода и пульсации нагрузки на валу (при всасывании жидкости имеет место холостой ход, при сжатии – рабочий ход). Поэтому работа поршневых насосов сопровождается неравномерным течением жидкости в напорном трубопроводе. Для сглаживания пульсаций нагрузки и повышения равномерности хода применяют в одном насосе несколько рабочих цилиндров, а на валу устанавливают маховик.

Поршневые насосы пускаются при открытой задвижке на напорном трубопроводе, иначе может произойти авария. Если насос работает на магистраль, поддерживается постоянный напор Н, то поршню при каждом ходе приходится преодолевать постоянное среднее усилие независимо от скорости перемещения. Среднее значение мощности на валу насоса Рср = сНQ, но так как Н = const, то Рср = с1Q = с2ω. Следовательно, среднее значение момента на валу насоса при постоянном противодавлении не зависит от угловой скорости вала:

 

Мcp = Рcp /ω = с2 ω /ω = const.

 

Таким образом, поршневой насос пускается в ход под нагрузкой, и от приводного двигателя требуется повышенный пусковой момент.

 

Выбор системы электропривода насосов

 

Насосы относятся к числу механизмов с продолжительным режимом работы и постоянной нагрузкой. При отсутствии электрического регулирования скорости в насосных агрегатах небольшой мощности обычно применяют асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором, питаемые от сети 380 В. Для привода насосов мощностью свыше 100кВт устанавливают асинхронные и синхронные двигатели на 6 и 10 кВ с прямым пуском, т.е. с включением на полное напряжение сети.

Двигатели поршневых насосов соединяются с валом насоса через замедляющую передачу (клиноременную или зубчатую), поскольку поршневые насосы являются тихоходными механизмами. Центробежные насосы в большинстве случаев выполняются быстроходными, поэтому их приводные двигатели имеют высокую угловую скорость (ω 0 = 150 – 300 рад/с) и соединяются с валом насоса непосредственно.

Для центробежного насоса особо важен правильный выбор угловой скорости двигателя, т. к. производительность насоса (Q), создаваемый им напор (Н), момент (М) и мощность (Р) на валу двигателя зависят от угловой скорости ω. Для одного и того же насоса значение Q1, Н1, М1 и Р1 при скорости ω 1 связаны со значением Q2, Н2, М2 и Р2 при скорости ω 2 соотношениями:

 

 

Эксплуатационные свойства механизмов центробежного типа (насосов, компрессоров, вентиляторов) определяются зависимостью напора Н (давление жидкости или газа на выходе механизмов) от производительности Q при различных угловых скоростях ω механизма. Эти зависимости, называемые Q – H-характеристиками, обычно приводятся в виде графиков в каталогах для каждого механизма.

Для того, чтобы определить параметры Н и Q насоса, необходимо знать Q – Н-характеристику магистрали, на которую будет работать насос. Пересечение характеристик насоса и магистрали дает значение Н и Q, т.е. определяет режим работы механизма при различных скоростях его рабочего колеса. Полный напор в системе складывается из статического Нс и динамического Ндин напоров, при этом вторая составляющая напора пропорциональна квадрату скорости либо квадрату производительности насоса:

 

Н = Нс + Ндин = Нс + сQ2.

 

В системе с преобладанием статического напора при незначительном изменении скорости двигателя от ω 1 = ω ном до ω 3 характеристика насоса не пересекается с характеристикой системы. Это значит, что насос перестает подавать жидкость в систему. Такое положение может иметь место при асинхронном приводе насоса, когда снижение напряжения сети (Uc) обуславливает уменьшение скорости двигателя. Что может вызвать остановку насоса.

Если в системе преобладает динамический напор, то снижение Uc не приводит к остановке асинхронного двигателя, однако производительность насоса уменьшается. При синхронном приводе насоса снижение Uc не изменяет скорости двигателя, и подача жидкости в систему не прекращается, но оно вызывает увеличение угла отставания θ ротора от статора и уменьшение Ммакс синхронного двигателя; при значительном снижении Uc двигатель выпадает из синхронизма и останавливается.

 

1234Следующая ⇒

Поделиться: