Одиночный ленточный общего назначения. Применяются для транспортировки грузов при выполнении технологических операций



• Методика расчета

1) Рдр = к, А

Пп

где Рдр — мощность ЭД расчетная, кВт;

К3 — коэффициент запаса, отн. ед.;

т|п — КПД передачи, отн. ед.;

Рт — мощность наклонного транспортера, кВт.

Рекомендуется принимать К3 = 1,2... 1,25

т|п = 0,7...0,85

2) Рт = К • (ДРЛ + Рпер. ± Рп0)> « + » — при подъеме, «-» — при опускании, где К — коэффициент дополнительных потерь (зависит от длины «L» ленты транспортера), отн. ед.;

ДРЛ — мощность потерь ленты при движении, кВт;

Рпер. — мощность перемещения груза, кВт;

Рпо — мощность подъема-опускания груза, кВт.

Таблица 3.4.1 — К = F(L), для роликовых опор

К 1,25 1,1 1,05
L, м 16...30 31...45 46...75

 

ДРд Ст ’ Lrop ’ Ул, где Ст — коэффициент трения ленты об опоры, отн. ед.;

Lrop — длина горизонтальной проекции наклонного транспортера, м; v„ — линейная скорость ленты транспортера, м/с;

Таблица 3.4.2 — Ст = F(B, вид опор), для роликовых опор

Ст 0,018 0,023 0,028 0,038 0,048
В, мм 500 650 800 1000 1200

 

Crop = Lr • cosP, Р = arcsin—, где Lt— длина транспортера, м;

Р — угол наклона транспортера к горизонту, градусы;

Н — высота подъема (опускания) груза, м.


 


Рекомендуется р < 22°, рмакс = 30°.

Р„ер = 15 ■ 10 ! • Lrop, Р„о = 272 • 10 5 • Q • Н, где Q — производительность транспортера, т/ч.

3) Определение синхронной скорости (щ, об/мин) ЭД где сод — угловая скорость ЭД, р/с;

in — передаточное число редуктора;

D — диаметр «звездочки» (барабана), м.

Расчетная синхронная скорость (ПсР, об/мин) по шкале «пс» приводится к ближайшему стандартному значению.

4) По Рдр и Пс выбирается АД из каталога или справочника [Приложение Д].

3.4.2. Пластинчатый

• Методика расчета

Такие конвейеры применяются:

- для укладки консервируемых продуктов в тару,

- для перемещения наполненных или пустых банок и бутылок внутри где Рдр — мощность расчетная ЭД, кВт;

 

цеха между машинами.
 


К3 — коэффициент запаса мощности привода, отн. ед.;

FT — тяговое усилие на приводных «звездочках», Н;

vn — скорость перемещения пластин, м/с;

г|п — КПД привода конвейера, отн. ед.

Рекомендуется принимать: К3= 1,3... 1,5

vn = 0,05...0,63 м/с

т|п = 0,6...0,75

2) FT = 0,205 • Fu + 10,5 • mr(L0 •         + Н) + mo • K^l 1,55 • LKr + 10,5 • Lo),

где Fu — усилие натяжения цепи в исходной точке, Н;

mr — масса груза на 1 м длины настила, кг/м;

т0 — масса 1 м длины настила без груза, кг/м;

Lo — расстояние между центрами приводной и натяжной станций, м; LKr — длина горизонтальной проекции конвейера, м;

Кед — коэффициент сопротивления движению, отн. ед.;

Н — высота подъема груза, м.

При ориентировочных расчетах рекомендуется принимать для пластин­чатых конвейеров:

FT = 600...800 H длиной до 5 м (коротких)

FT = 1200... 1600 Н от 6 до 10м (средних)

FT = 2000...3000 Н от 11 до 20 м (длинных)

КсД = 0,1...0,12 для катковых цепей;

Кед = 0,3...0,35 для скользящих цепей.

3) Qurr ~ ^р'Кн'Уп’ Qm — т1 ’ ^п’

аш                                      аг

где Qmr и QM — производительность штучная (при перемещении штуч­ных грузов) и массовая, штук и кг/с;

аш — расстояние между центрами изделий по длине ленты, м; аг — расстояние между центрами грузов (или рядов грузов), м; Np — число рядов изделий по ширине ленты, шт.;

mi — масса единицы груза, кг;

Кн — коэффициент неравномерности подачи изделия, отн. ед. Рекомендуется принимать: Np = 1

Кн = 0,8...1,0

Шкала стандартных скоростей (vn, м/с): 0,25-0,315-0,4-0,5-0,63-0,8- 1,0-1,25-1,6-2,0-2,5-3,15-4,0.

Ленточный для сыпучих грузов

• Методика расчета

Q(L + H)

1) р =К3                    2; Q = Кзя • v • р • Sr,

102 • Г|

где Рдр — мощность приводного ЭД конвейера расчетная, кВт;

К3 — коэффициент запаса мощности, отн. ед.;

Q — производительность транспортера, кг/с;

L — длина конвейера, м;

Н — высота подъема груза, м;

т| — КПД конвейера, отн. ед.;

К™ — коэффициент заполнения ленты, отн. ед.;

v — скорость движения ленты, м/с;

р — плотность груза насыпная, кг/м3;

Sr— площадь поперечного сечения сыпучего груза на ленте, м2. Рекомендуется К3 = 1,3... 1,5 (малые значения — при длине конвейеров более 3 м или при производительности более 3 т/ч, независимо от длины).

Шкала стандартных значений скоростей, м/с: 0,25-0,315-0,4-0,5-0,63- 0,8-1,0-1,25-1,6-2,0-2,5-3,15-4,0.

Расчетная скорость может отличаться от стандартной не более чем на 10 % и быть менее 0,25 м/с.

Принимается = 0,6...0,9

т| = 0,7...0,85

2) В зависимости от конструктивных особенностей ленты транспортера производительность его можно определить по формуле

Q = 0,04В[4] • v • р для плоской ленты без вертикальных бортов

Q = 0,056В2 • v • р для желобчатой ленты

Q = (0,06...0,1)В2 • v • р для плоской ленты с вертикальными бортами

QH = 0,04В2 • v - р( 1 - 0,02 • р) для плоской ленты под углом к гори­зонту (Н - наклон)

QH = 0,056В2 • v • р • cos[5]p (р<20°) для желобчатой ленты

QH = 0,056В2 ■ v • р ■ cos[6]p (р > 20°) под углом к горизонту

Р — угол наклона конвейера к горизонту, град.

В — ширина ленты, м;

Шкала стандартных значений В, м: 0,3-0,4-0,5-0,65-0,8-1,0.

Роликовый инспекционный

• Методика расчета

Применяются для инспекции сырья.

1) Р =K3 ET v — КГ3,

1„

где Рдр — мощность ЭД расчетная, кВт;

К3 — коэффициент запаса мощности ЭД, отн. ед.;

FT — тяговое усилие на приводных «звездочках», Н;

v — скорость движения цепи, м/с;

т]п — КПД привода, отн. ед.

3) FT = 0,205 • Fu + 10,5 • mr(L0 • КсД + H) +       • КсД(11,55 • LKr + 10,5 • LK),

где Fu — усилие натяжения цепи в исходной точке, Н;

тг — масса груза на 1 м настила, кг/м;

т0 — масса 1 м настила без груза, кг/м;

Lo — длина конвейера (расстояние между центрами приводной и натяжной станций), м;

LKr — длина горизонтальной проекции конвейера, м;

КсД — коэффициент сопротивления движению, отн. ед.;

Н — высота подъема груза, м.

Рекомендуется принимать:

b = 0,8 м при отсутствии противней и тазов

b = 1,4 м при наличии подсобных противней и тазов

£д = 1,5...4 м

v < 0,2 м/с (для инспекционных ленточных)

v < 0,16 м/с (для укладочных ленточных)

= 0,4... 0,6.

• РПЗ-З.4.1. Ленточный транспортер.

Дано:

Вариант — 25 [Таблица 3.4.4]

QH0M = 55 т/ч

L = 60 м

Н= 12м

В = 800 мм

D6 = 0,6 м

ул = 1,5 м/с

in=l7

Рабочая операция — подъем

К3= 1,23

Требуется:

• рассчитать и выбрать АД для ЭП транспортера,

• изобразить кинематическую схему транспортера,

• построить и проанализировать механические характеристики М = F(S) для АД и механизма.

Решение.

а) Определяется расчетная мощность АД транспортера, выписываются каталожные технические данные выбранного ЭД.

Р              3 05

Рд13-!- = 1,23-^- = 5,4 кВт,

Лп                 '


         
   

 


где К3 — коэффициент запаса, отн. ед.;

Рт — мощность транспортера, кВт;

т]п — КПД передачи, отн. ед.

Рт = К • (ДРЛ + Рпер. + Рпо) = 1,05 • (1,1 + 0,004 + 1,8) = 3,05 кВт;
ДРЛ = Ст • Lrop • v;i = 0,028 • 26,5 • 1,5 = 1,1 кВт;
Рпер = 15 • 10’5 • Lrop = 15 • 10’5 • 26,5 = 0,004 кВт;

Рпо = 272 • 10‘5 • Q ■ Н = 272 • 10‘5 • 55 • 12 = 1,8 кВт,

где К — коэффициент дополнительных потерь, отн. ед.;

ДРЛ — мощность потерь ленты при движении, кВт;

Рпер — мощность перемещения груза, кВт;

Рпо — мощность подъема груза, кВт;

Ст — коэффициент трения ленты об опоры, отн. ед.;

Lrop — горизонтальная проекция конвейера, м;

— линейная скорость движения ленты, м/с;

Q — производительность транспортера, т/ч;

Н — высота подъема груза, м.

Определяется (Ьт, м) — длина транспортера (расстояние между центра­ми ведущего и ведомого барабанов).

LT = 0,5 • (L - nD6) = 0,5 • (60 - 3,14 • 0,6) = 29,1 м

где L — длина ленты конвейера, м;

D6 — диаметр барабана, м.

= arcsin
= arcsin I | = 24° 20', <29,1J
Определяется угол наклона транспортера (0Ф) к горизонту:

Рф

РФ (24°20’) < рмакс (30°), что допустимо

Lrop = U • cosp = 29,1 • cos24°20’ = 29,1 • 0,91 = 26,5 м;

Ст = F (В, мм; вид опор) = F (800 мм; ролики) = 0,028 [Таблица 3.4.2],


где В — ширина ленты, мм.

К = F(L) = F(60 м) = 1,05 [Табл. 3.4.1].

Принимается г|п = 0,7 (для небольших мощностей) Определяется синхронная скорость (пс) приводного АД

п _         ’ ул * *п _ СР_ nD6 601,5-17 О1Л1 ----------------- = 812,1 об/мин; 3,14-0,6

 

где пср — синхронная расчетная скорость АД, об/мин;

in — передаточное число применяемой передачи.

По шкале синхронных скоростей принимается пс = 750 об/мин.

По [Таблице Д.1] при пс = 750 об/мин и Рдр = 5,4 кВт согласно условия Р > Рдр выбирается АД общепромышленного назначения т. АИРМ132М8-У1.

Сервис-фактор — 1,15

VH = 38OB

Мн = 73,4 Н • м

Мпн = 2

Ммн = 2,5

J = 0,074 кг - м2

1П/1Н = 5,3

Индекс MX-I

Рн = 5,5 кВт

пн = 715 об/мин

1Н= 13,8 А

т| = 83%

coscp = 0,73 m = 82 кг

Уточняется in

i ^n D6 nH _ 3,14-0,6 715

"р 60v„                       601,5

Принимается in = 15.

б) По полученным данным изображается кинематическая схема транс­портера (Рисунок 3.4.1) и наносятся расчетные данные.

в) Построение механических характеристик двигателя (Мд) и транспор­тера (Мт), анализ.

По каталожным данным АД вычисляются моменты скольжения и зано­сятся в [Таблица 3.4.3].

Мп = 2 • Мн = 2 • 73,4 = 146,8 Н • м;

S=l—^- = 1- —= 0,05;

пс 750

Мм = 2,5 • Мн = 2,5 • 73,4 = 183,5 Н • м;

Ммин = 1,8 • Мн = 1,8 • 73,4 = 131,1 Н м

 

S.._ = S
 

Применяется формула Клосса


Определяется Мт = Мс = 9550— = 9550 • „= 49,7 j-[. м пн        715

Строятся механические характеристики (Рисунок 3.4.2) и определяется скольжение в рабочей точке (Sp).

Sp = Мс • SH/MH = 40,7 • 0,05/73,4 = 0,03.

 

Рис. 3.4.2. Механические характеристики транспортера (Мт) и привода (Мд)


Таблица 3.4.3 — М = F(S)

Моменты, Н • м

Мс Мн Мм Ммин мп
40,7 73,4 183,5 132,1 146,8

Скольжение, отн. ед.

So SH SkQ $мин s„
0,03 0,05 0,24 0,83 1,0

Расположение механических характеристик показывает

- Пуск состоится успешный, так как механическая характеристика транспортера «Мт = F(S)» проходит ниже «Ммин» АД;

- Рабочая точка расположена ниже «Мн». Наибольший КПД достигается при нагрузке АД на 10... 15% меньше номинальной. При эксплуатации АД с большей недогрузкой КПД и cos(p его существенно уменьшаются;

- Сервис-фактор «1,15» означает, что АД способен длительно работать с перегрузкой до 15% при номинальных значениях Усети и fceTH. При этом нагрев обмоток АД не более 1,1ТДОП°С.

Ответ-. АД т. АИРМ132М8-У1,

Рн = 5,5 кВт пн = 715 об/мин.

Кинематическая схема представлена на (Рисунке 3.4.1).

Механические характеристики — на (Рисунке 3.4.2).

Индивидуальные задания в [Таблице 3.4.4].

Таблица 3.4.4 — Варианты индивидуальных заданий. «Механизм ленточного транспортера»

Вариант Qhom, т/ч L, м н, м в, мм D, м Vj,, м/с in Операция Кз Дополни­тельные сведения
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
1 45 20 6 500 0,4 1,2 13 п 1,25 п — подъ-
2 40 60 10 1000 0,3 1,5 10 О 1,20 ем;
3 50 35 7 650 0,5 0,8 12 о 1,21 о — опус-
4 42 40 8 1200 0,4 1,0 17 п 1,24 кание
5 60 50 15 800 0,3 0,9 19 п 1,25  
6 45 55 18 500 0,2 1,4 15 О 1,20  
7 70 30 9 1000 0,4 1,3 20 О 1,21  
8 50 40 5 650 0,5 1,6 21 п 1,23  
9 80 50 10 1200 0,3 1,2 25 п 1,24  
10 55 25 15 800 0,6 1,0 14 О 1,22  
И 90 25 10 500 0,2 1,5 21 о 1,20  
12 60 50 5 1000 0,5 0,9 18 II 1,25  
13 55 40 5 650 0,5 1,4 19 О 1,21  
14 40 30 4 1200 0,3 1,2 16 п 1,24  
15 65 55 5 800 0,6 0,8 28 О 1,22  
16 50 50 И 500 0,8 1,2 25 о 1,20  
17 75 40 10 1000 0,5 1,4 32 п 1,23  
18 60 35 12 650 0,5 0,9 30 п 1,24  
19 85 60 10 1200 0,3 1,5 45 О 1,20  
20 70 20 6 800 0,6 1,0 15 О 1,22  
21 35 30 5 500 0,8 1,2 20 II 1,25  
22 40 70 6 1000 0,5 1,3 38 О 1,21  
23 45 45 8 650 0,5 1,4 28 п 1,24  
24 50 50 9 1200 0,2 0,8 16 О 1,20  
25 55 60 12 800 0,6 1,5 17 п 1,23  

• РПЗ-З.4.2. Пластинчатый конвейер.

Дано'.

Fi = 600 Н

vn = 0,5 м/с

Н = 0,9 м (регулир.)

LK = 4,4 м

mr = 1 кг

то = 40 кг

Вид цепи — катковая а = 0,2 м

Требуется'.

• рассчитать и выбрать ЭП пластинчатого конвейера,

• построить механические характеристики Мд = F(S) и Ммех. = F(S),

• проанализировать работу АД.

Рис. 3.4.3. Кинематическая схема

 

Решение.

1) Определяется тяговое усилие на приводных «звездочках» (FT, Н) пла­стинчатого конвейера

FT = 0,205F! + 10,5 • mr(L ■       + H) + m0 • КсД(11,55 • Lr + 10,5 • L) =

= 0,205 • 600 + 10,5 • 1 • (3 • 0,11 + 0,9) + 40 • 0,11 • (11,55 • 2,8 + 10,5 • 3) = 417 Н где F| — усилие натяжения цепи в исходной точке, Н;

тг — масса груза на 1 м длины настила, кг;

L — расстояние между центрами приводной и натяжной станциями, м; КсД — коэффициент сопротивления движению, отн. ед.;

Для катковых цепей принимается Ксд = 0,11 (от 0,1 до 0,12)

Н — высота подъема груза (регулируемая), м;

то — масса 1 м настила без груза, м;

Lr — длина горизонтальной проекции конвейера при наибольшем наклоне, м;

Пластинчатые конвейеры набираются секциями по 1,5 м

LK = L + D3B; D3B = LK - L = 4,4 - 1,5 • 2 = 1,4 m; D3b = 1,4 m;

Lr = L • coscp = 1,5 • 2 • 0,95 = 2,8 m; sina = — =           = 0,3;

cosa = 0,95;

2) Определяется расчетная мощность АД (Рдр, кВт) и выбирается по ка­талогу [Табл. Д. 1]

 


 

где vn — скорость движения цепи с пластинами, м/с;

К3 — коэффициент запаса, отн. ед.; Принимается К3= 1,4 (от 1,3 до 1,5)

Т|п — КПД привода, отн. ед.;

Принимается г|п = 0,65 (от 0,6 до 0,75)

По [Табл. Д. 1] принимается АД основного исполнения, степень защиты


m = 15,7 кг

Сервис-фактор — 1,15

Мном 7,5 Н ■ м

Индекс механической характеристики — II

Мп/Мном = 2

 

Ммаксном 2,2 J = 47 • 10'4 кг • м2


3) Определяется массовая производительность пластинчатого конвейера

Q= - • Ш] • vn =           4 • 0,5 = 10 кг/с = 36 т/час,

а                 0,2

где а — расстояние между центрами изделий по длине, м;

m | — масса единицы груза, кг;

При а = 0,2 м возможно производство продукции в банках объемом Зле диаметром 14 см, mi = 4 кг.

Штучная производительность (Qm, банок/с)

Q... = — • Nn • К • vn =        1 ■ 0,8 • 0,5 = 2 банок/с = 7200 банок/час,

ш а р          0,2 где Np — число рядов изделий по ширине, шт;

Принимается Np = 1 (банка)

Кн — коэффициент неравномерности подачи изделий, отн. ед.; Принимается Кн = 0,8 (от 0,8 до 1,0)

4) По результату расчета составляется [Таблица 3.4.5] для построения механических характеристик М = F(S), рассчитываются недостающие данные.

МмаКс = 2,2 • Мном = 2,2 • 7,5 = 16,5 Н • м;

S«p = SHOM ■ (хм + с Д7!) = 0,07 -(2,2 + 72,22 -1) = 0,29;

S„„m =1" — =1" ^77 = 0-07; Ммим = 1,3 ■ Мяом = 1,3 • 7,5 = 9,75 Н • м; пс 750

SMHH = 1 - Shom • (Ьмин + Мн-1) = 1 - 0’07 -(1,3 + л/1’32 -1) = 0,85;

М =9550-^ = 9550- —= 6,1 Н-м.

сэ               пн                700

Таблица 3.4.5 — Данные для построения характеристик

Моменты, Н • м

Мном мт мп Ммин Мс-,
7,5 16,5 15 9,75 6,1

Скольжение, отн. ед.

s °ном S«D Sn s °мин -
0,07 0,29 1,0 0,85 -

 


 

5) Рабочая точка (РТ) расположена ниже номинального значения SpT = Show ' МсНОм = 0,07 • 6,1/7,5 = 0,06

Прямой пуск будет успешным, т.к. Мсэ< Ммин

АМ=Мсэ М^-102 =                            ^Ю2=-19%.

Мном                      75

КПД занижен, т.к. наибольший КПД достигается при Мо = (0,85.. .0,9) • Мном Ответ-. Выбран АД с КЗ-ротором т. 5А8ОМВ8, Рном = 0,55 кВт,

Ином = 700 об/мин, режим работы — длительный.

■ 3.5. Механизм передвижения лифта

• Методика расчета


 

где Рдр = мощность ЭД расчетная, кВт;

К3 — коэффициент запаса, отн. ед.;

учитывает влияние динамических нагрузок на нагрев ЭД и принимается К3 = 1,3...1,5;

Рс — статическая мощность на валу за цикл (подъем-опускание), кВт.

 

Принято: время подъема (tn) и опускания (to) равны (tn - to), где Рсп, Рсо — статическая мощность на валу ЭД при подъеме, опуска­нии, кВт.

Рс„ =— GrqvlO,

Ч„

где а — коэффициент уравновешивания, отн. ед., принимается а = 0,4.. .0,6;

т|п — КПД подъемного механизма, отн. ед. принимается г|п = 0,6...0,7;

Gr — масса поднимаемого полезного груза, кг

q — ускорение силы тяжести, м/с2

q = 9,81 м/с2, 1 кг = 9,81 Н

v — скорость лифта, м/с.

Рсо = (1 - а) • Г|п • G • q • v • 10'3;

 

где ncp — синхронная расчетная скорость ЭД, об/мин, приводится к стандартной (пс) по шкале синхронных скоростей, определен­ных по формуле

60 f f - частота питающей сети, Гц
р ’ р - число пар полюсов ЭД, отн. ед.

in — передаточное число редуктора,

Dm — диаметр канатоведущего шкива, м.

3) Для привода по [Табл. Д.11] выбирается двухскоростной АД лифто­вой, малошумный, основываясь на полученных данных Рдр, пс, ПВК. Условие выбора Рад — Рдр;

4) Выбранный АД проверяется по моменту (на нагрев) согласно усло­вия. Ммакс> Мсп

 


 


где Мсп — статический момент на валу ЭД при подъеме груза, Н • м; Fen — усилие на валу ЭД при подъеме груза, Н.

 

НОМ                           11 ном


где Хм — перегрузочная способность по моменту, отн. ед.

5) Определение производительности пассажирского лифта

 3600-y-Gr

 

где П — количество пассажиров, перевозимых за 1 час, человек Gr — средний вес одного человека, кг

Принимается G4 = 70 кг

Н — высота подъема, м Н = h, • пэ

Ьэ — высота одного этажа, м,

на опыте h, = 3,6-7,2-10,8- и более, м

п, — количество этажей, шт

v — скорость кабины, м/с

3600 — число переводное в часы, с

у — коэффициент загрузки кабины, отн. ед.

Принимается у = 0,6...0,8 для зданий до 10 этажей

у = 0,9...0,95 для зданий более 10 этажей

tv — время, затрачиваемое на остановках для открывания и закрыва­ния дверей, входа и выхода пассажиров, разгона и торможения кабины.

t£ ^Цо-з) + ^Е(вх-вых) 1г(р-т)»

где tE(0-3) — суммарное время открытия и закрытия дверей лифта, с t(o-a) = F (v м/с; b мм; привод двери) на одной остановке b — ширина двери, мм

tE(p-j) — суммарное время разгона и торможения на остановках, с t(p.T) = F (v м/с; h3, м) на одной остановке

к(вх-вых) — суммарное время входа и выхода всех пассажиров на всех остановках, с.

Принимается t<BX.eblX) = 0,6... 1,0 с на одного пассажира, t^,) и ^Р.Т) прини­мается по [Табл. 3.5.1]

^Цо-з) 1(о-з) ' (П1к “*■ 1)> 1£(вх-вых) ~ 1(вх-вых) ' 2ЕК, t£(p.T) — t(p-T) ' (ГПК + 2),

где тк — расчетное число остановок кабины, определяется по (Ри­сунку 3.5.1)

mK = F(n„EK); Ек=^,

где Ек — вместимость кабины, чел.

Количество этажей здания пэ

Рис. 3.5.1. Зависимость расчетная mK = F(M„ Ек)


 

Таблица 3.5.1 — Показатели времени t^, tp_T

V, м/с

to-J, С

tp-т, С

2 створки b — до 1 м привод — ме­ханический 1 створка b — до 0,8 м привод — ме­ханический 1 створка b — до 0,8 м привод — руч­ной Ьэ = 3,6 м Ьэ> 7,2 м
0,5 - 7,0 12,0 1,6 1,6
0,75 - 7,0 12,0 1,6 1,6
1,0 6,3 7,0 13,0 1,8 1,8
1,5 6,0 7,2 - 1,8 1,8
2,5 6,5 - - 2,8 2,0
3,5 7,0 - - ЗД 2,5

 

• РПЗ-З.5. Пассажирский лифт.

Дано\

Вариант — 25 [Табл. 3.5.3]

GH0M= Ю3 кг vK = 0,6 м/с

Ga = 150 кг

DKm = 0,8 м

in = 70

Нзд = 3,6 • Юм

ПВР = 40 %

ПВК = 60 %

Требуется'.

• составить кинематическую схему лифта,

• рассчитать мощность и выбрать лифтовый АД,

• построить Мд = F(S)

 

 

Передача
     
 



Решение.

1)

 

= 3 кВт;
Определяется наибольшая расчетная мощность лифтового АД

Fen + Feo к^ + О-З2

2 V 2

Реп =— Сном q vK-10-3 =^-^ Ю3 9,81 0,6-Ю”3 =4,2 кВт; Чп 0,7

Pco = (l-a)Go-qnn-vK- 10’3 = (1 -0,5) • 150-9,81 -0,7-0,6- 1О’3 = О,3 кВт, где Рдр — расчетная мощность лифтового АД, кВт;

К, — коэффициент запаса, учитывает влияние на нагрев АД динами­ческих нагрузок; принимается К3 = 1,3;

Рсз — статическая эквивалентная мощность на валу ЭД, кВт;

Рсп, Рсо — статические мощности на валу ЭД при подъеме, опуска­нии кабины лифта, кВт;

a — коэффициент уравновешивания, принимается a = 0,5;

т|п — КПД передачи, принимается г|п = г|НОм = 0,6.. .0,7, отн. ед.;

GH0M — номинальная грузоподъемность лифта, кг;

Go — вес пустой кабины, кг?

где vK — скорость передвижения кабины, м/с;

q — ускорение силы тяжести, м/с2; q = 9,81 м/с2.

2) Определяется синхронная скорость (пс) для лифтового АД

60- vK -in _ 60 0,6-70
л-Ош 3,14-0,8

Принимается ближайшая пс = 1000 об/мин, где in — передаточное число,

DK1U — диаметр канатоведущего шкива, м

- По [Табл. Д.11] выбирается лифтовый АД т. 5АН180М6/24НЛБ со­гласно условий Рном > Рдр (3,9 кВт)

пс = 1000 об/мин

Мном = 47 Н • м

V„om = 380 В

Рном = 4,5 кВт

Ином = 910/205 об/мин

КПД = 81 %

costp = 0,75

1Н0М= 11,3/19,9 А

1п/1НОм = 5 (К„)

Пдоп ~ 150 пусков/час

J = 0,46 кг • м2 ^инерции 6

ГПд = 182 КГ

М

БС —— = 2,6...3;

Мном

М

—*^ = 2,8...3,2;

Мном

     
 

МНОМ
 


 

-м^с >1,8.

Мном

3) Проверки

а) на нагрев (по моменту) согласно условия: Мном> Мсэ

     
 


Рс,= Рдр (при эксплуатации);

Мном (47 Н • м) > Мсэ (37,1 Н - м), что удовлетворяет условию.

б) на допустимую перегрузку согласно условия: 0,8 • Ммакссэмакс Максимальный момент выбранного ЭД: Ммакс = (2,8...3,2) • Мном =

= (2,8...3,2) • 47 = 131,6... 150,4 Н • м.

Мсэмакс — максимальный статический момент при Рсэ = 1,2 • GH0M Принимается при испытаниях Мсэмакс = 1,2 • Мсэ = 1,2 - 34,2 = 41 Н м (0,8 • Ммакс) = 0,8 • 141 = 112,8 Н • м > Мсэмакс (41 Н • м), что удовлетворя­ет условию

в) на надежный пуск и разгон согласно условию

0,5 (Мп макс + М„ мин)
Мп.мин —1,2’ МСЭМакс ’
0,5(ЗМном + 1,2Мном) > 1,5-41 Н-м;

1,2-Мном                         >1,2-41 Н-м;

(98,7 >61,5 Н-м

(56,4>49,2 Н-м

Принимается Мп.мин = (1,2... 1,3) • Мном

Условию удовлетворяет.

4) Определяется производительность пассажирского лифта (П, чел/час)

3600-0,7 103

 

;------------------------- г- = 162,6 чел/час.

Принимается П = 162 чел/час, где у — коэффициент загрузки кабины, отн. ед.;

Для 10-этажного здания принимается у = 0,7 (от 0,6 до 0,8)

Gr — вес перевозимого груза, кг;

Принимается Gr = GH0M

ОЧел — средний вес одного перевозимого пассажира, кг; Принимается G4e;i = 70 кг

Н — высота подъема кабины, м;

vK — скорость передвижения кабины, м/с;

к — суммарное время, затрачиваемое на открытие-закрытие дверей кабины и шахты (tz(0-3), с), на вход-выход пассажиров (1двх.вых), с) и на разгон- торможение (ts(p-T), с), с;

к - к(о-з) + tE(BX.BbIX) + t£(p.T) - 63 + 22,4 + 16 - 101,4 с;
t£(o-3) = к(о-з) ’ (mK + 1) = 7 • (8 + 1) = 63 с.

По [Таблице 3.5.1] t^.,) = F (vK, b, привод, количество створок) = F (0,6м/с; 0,8 м; мех.; 1) = 7 с,

tfo-з) — время на одну операцию «открытие-закрытие» двери, с; b — ширина створки, м

 

1000 70
тк — расчетное число остановок лифта, шт.

= 14,3; Принимается Ек = 14 чел.

1е(вх-вых> 1(вх-вых) • 2 • Ек — 0,8 • 2 • 14 — 22,4 с

t(Bx-Bux) — время на вход-выход одного пассажира, с;

Принимается t(BX.BbIX) = 0,8 с (от 0,6 до 1,0 с)

к(р-т) = t(p_T) • (mK + 2) = 1,6 • (8 + 2) = 16 с

t(p-T) — время на разгон-торможение при одной операции, с

t(p.T) = F(vK, Ьэ) = F(0,6 м/с; 3,6 м) = 1,6 с tu = t(0-3) + t(BX.BblX) + t(p.T) = 7 + 0,8 + 1,6) = 9,4 с где tu — время одного цикла, с

5) По результату расчета для построения механических характеристик составляется [Таблице 3.5.2], рассчитываются и вносятся в таблицу недос­тающие данные.

 

 

Таблица 3.5.2 — Данные для построения М = F(S)

Моменты, Н • м

Мном Мкр мп Ммин мсэ
47 131,6 122,2 56,4 37,1

Скольжение, отн. ед.

^ном 8и> sn 5мин -
0,09 0,49 1,0 0,83 -

м, Нм

 

 

О 0,1              0,2  0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9   1 5, отн. ед.

Рис. 3.5.3. Механические характеристики Мд.Бс = F(S) и Мм = F(S)

 

На (Рисунке 3.5.3) представлена механическая характеристика при ра­боте АД на большой скорости (Мд.Бс).

s„„„ = 1 -SHOU ■ (хмИ| + a/xL-i) = 1 -0-09 (1,2 + Vl,22-1) = 0,83;

- Рабочая точка (РТ) расположена ниже номинального значения

Spr = SH0M • МсЛ4ном = 0,09 • 37,1/47 = 0,07.

Пуск двухскоростного АД на БС будет успешным, т.к. Мсэ< Ммин


КПД АД при работе несколько занижен, т.к. наибольший КПД достига­ется при Мс, = (0,85...0,9)МНОм-

Ответ’, выбран 2-скоростной лифтовый АД т. 5АН180М6/24НЛБ

Рном = 4,5 кВт; пном = 910/205 об/мин; ПВ = 60 %.

Варианты индивидуальных заданий в [Таблице 3.5.3].

Таблица 3.5.3 — Варианты индивидуальных заданий. «Механизм передвижения лифта»

Вариант Вид лифта ПНОМ> кг V» м/с пэ ьэ, мм Привод ПКщ, м in пвр, % Допол­нитель­ные све­дения
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
1 п 1500 0,6 6 3,6 м 0,8 70 40

п — пассажирский, Г — грузовой, М — механический, Р — ручной

2 п 1400 0,7 9 3,6 м 0,6 45 40
3 п 1300 0,8 12 3,6 м 1,0 68 40
4 п 1200 0,9 15 3,6 м 1,2 70 40
5 п 1100 1,0 18 3,6 м 0,8 45 40
6 г 5000 0,1 5 7,2 р 0,2 105 60
7 г 4500 0,2 6 7,2 р 0,2 52 60
8 г 4000 0,2 7 7,2 р 0,2 52 60
9 г 2000 0,4 8 7,2 р 0,4 52 60
10 г 1500 0,5 9 3,6 р 0,5 52 60
11 п 500 1,0 18 7,2 м 0,8 44 40
12 п 600 0,9 15 3,6 м 0,9 54 40
13 п 700 0,8 12 7,2 м 1,0 65 40
14 п 800 0,7 9 3,6 м 1,2 90 40
15 п 900 0,6 6 3,6 м 0,6 54 40
16 г 3500 0,1 10 3,6 р 0,2 105 60
17 г 3000 0,2 И 3,6 р 0,2 52 60
18 г 2500 0,3 12 3,6 р 0,3 52 60
19 г 1000 0,4 13 3,6 р 0,4 52 60
20 г 900 0,5 15 3,6 р 0,5 52 60
21 п 600 1,0 18 7,2 м 0,6 32 40
22 п 700 0,9 16 7,2 м 1,2 70 40
23 п 800 0,8 14 7,2 м 1,0 65 40
24 п 900 0,7 12 7,2 м 0,9 75 40
25 п 1000 0,6 10 3,6 м 0,8 70 40

• Методика расчета

Рн = Н • р • q; Н = hB + hH + АН,

где Рдр — мощность приводного двигателя расчетная, кВт;
РНас — мощность насоса (гидравлическая), кВт;

Рн — давление на напоре насоса, Па;

Q — производительность насоса, м3/с;

Н — полный напор жидкости, м; hB — высота всасывания, м; hH — высота нагнетания, м;

АН — потери напора в трубопроводе, м;

р — плотность перекачиваемой жидкости, кг/м3; q = 9,81 м/с2 — ускорение свободного падения; г|н — КПД насоса, отн. ед.;

Для поршневых насосов принимается г|н = 0,7...0,9 Для центробежных насосов согласно [Таблицы 3.6.1].

Таблица 3.6.1 — Значения г|н для ЦН

Пн(цнь отн. ед. 0,45...0,6 0,6...0,75
Рн, Паскали (Па) до 0,4 • 105 более 0,4 • 105

 

1 н/м2 = 1,02 • 10'5 атм. = 1 Па

т|п — КПД передачи, отн. ед.;

При наличии передачи принимается г|п = 0,9...0,95

Таблица 3.6.2 — Плотности перекачиваемой жидкости

Жидкость Вода пресная Вода морская Масло машинное Керосин, нефть, спирт Бензин Кислота серная
р, кг/м3 1000 1030 900 800 710 1800

 

К3 — коэффициент запаса, отн. ед.;

Принимается в соответствии с [Таблицей 3.6.3].

Таблица 3.6.3 — Рекомендуемые К3 для насосов

Рнас, КВТ ДО 1 от 1 до 5 от 5 до 50 от 50 до 350 более 350
К3, отн. ед. 1,3 1,2 U5 1,1 1,05

 


3) При регулировании дросселированием справедливо соотношение

 

АРмах
     
 


где т|др — КПД насосной установки при регулировании производитель­ности дросселированием, отн. ед.;

Qhom, Q<t> — производительность насоса номинальная, фактическая, м3/с;

АРтах — максимальная потеря мощности при дросселировании, кВт; (при Q = 0,576 • Qhom);

Рд.ном — мощность на валу ЭД в номинальном режиме, кВт.

4) При регулировании производительности изменением скорости вра­щения: где п0 — синхронная скорость, об/мин

     
 

Рд.ном При


Потери напора в трубопроводе (АН, м) зависят от сечения труб и каче­ства их обработки, кривизны участков магистрали, числа клапанов и задви­жек, скорости движения жидкости (до 6 м/с).

• РПЗ-З.6 Насосный агрегат (НА).

Дано'.

Вариант — 25 [Таблица 3.6.5]

Тип насоса — ЦН (центробежный)

Насосная станция с па = 3

Перекачиваемая жидкость — нефть

Qi = 0,3 м3

hB = 0,5 м. ст. ж.

hH = Юм. ст. ж.

АН = 0,1 - Нм. ст. ж.

Операция — заполнение резервуара (ЗР)

Требуется'.

• Изобразить технологическую схему

• Рассчитать и выбрать АД привода НА

• Построить и проанализировать механические характеристики НА

     
 

Расходный коллектор


Коллектор всасывающий

Рис. 3.6.1. Технологическая схема НС

Решение.

- Насосная станция (НС), состоящая из трех насосных агрегатов (НА), работающих автономно с одинаковой производительностью на общий на­порный коллектор от всасывающего коллектора предназначена для запол­нения резервуара. Расход нефти из резервуара через расходный коллектор. Резервуар имеет клапан вентиляции (КВ) на всасе и напоре НА установлены невозвратные клапаны. Один из трех «НА» находится в резерве, а суммар­ная производительность обеспечивается 2-мя. Упрощенная технологическая схема в соответствии с заданием представлена на (Рисунке 3.6.1).

- Рассчитывается и выбирается приводной АД насосного агрегата.

     
 

= 21,1 кВт,


где Рдр — расчетная мощность насосного агрегата, кВт;

Q — производительность НА, м3/с;

Т.к. НС состоит из трех НА (при 1 резервном), то для одного НА Q = = QE/2 = 0,3/2 = 0,15 м3/с;

Н — полный напор перекачиваемой нефти, м. ст. ж.;

Н = hB + hH + 0,1 • Н = 0,5 + 10 + 0,1 • Н;

0,9Н = 10,5; Н = 10,5/0,9 = 11,7 м. ст. ж.

р — плотность перекачиваемой жидкости, кг/м3

Для нефти [Табл. 3.6.2] принимается р = 800 кг/м3.

q — ускорение свободного падения, м/с2; q = 9,81 м/с2.

Давление на напоре Рн = Н • р • q = 11,7 • 800 -9,81 = 0,92 • 105 Па;

т]н — КПД центробежного насоса, отн. ед.

Согласно [Табл. 3.5.1] qH ~ F(PH) = F(0,92 • 105 Па) = 0,75.

Согласно [Табл. 3.6.3] принимается К, = F(PHac) = F(ot 5 до 50 кВт)= 1,15.


Для ЦН передача в данном случае не требуется

По [Таблице Д.14] принимается взрывозащищенный АД длительного режима т. BA 180S2YXJI2

lExdIIeT4x

Рном = 22 кВт

Ином = 2910 об/мин

г| = 88 % costp = 0,89 1ном ~ 42,7 А VHOM = 380B Мном = 72,2 Н • м МпНом = 2 MIhom = 7 Ммаксном — 2,7 J = 0,063 кг • м2 m = 198 кг

- По результату расчета составляется [Таблица 3.6.4], определяются не­достающие данные, заносятся в таблицу, строятся механические характери­стики НА (Рисунок 3.6.2)

S„o„=l- — = 1-у—— = 0,03;
пс 3000

мкрит = Ммакс = 2,7 • Мном = 2,7 • 72,2 = 194,94 Н • м;

Мп = 2 • Мном = 2 • 72,2 = 144,4 Н • м;
Ммин = 1,2 • Мном = 1,2 • 72,2 = 86,64 Н • м;

Skp = SH0M •        + ^маке-’) = 0,03 • (2,7 + ^2,72 -1) = 0,16;

S„„„ =1-SHOMиин +Ми-|) = 1-0,0з (1,2 + а/1,22-|) = 0,94.

Построение Мна = F(S) осуществляется по трем произвольно выбранным точкам

         
   


 


При S| = 0,01; П| = (1 - 0,01) • 3000 = 2970 об/мин


52 = 0,1; n2 = (1 - 0,1) • 3000 = 2700 об/мин;

53 = 0,3; n3 = (1 - 0,3) • 3000 = 2100 об/мин.

Таблица 3.6.4 — Данные для построения характеристик

Момент, Нм

Электропривод

Насос

МН Мкрцт Ммин мп М1 м2 м3
72,2 194,94 86,64 144,4 75,2 62,3 37,5

Скольжение, отн. ед.

§ном $кр ^мнн Sn S, s2 s3
0,03 0,16 0,94 1,0 0,01 0,1 0,3

 

 

Рис. 3.6.2. Механические характеристики НА

 

• Расположение механических характеристик показывает:

- пуск ЦН осуществляется успешно при любом варианте.

- рабочая точка (РТ) практически соответствует номинальному режиму

MDT = 9550 •= 69,3 Н • м;

Рт                       2910

• При отсутствии передачи (т|п = 1) НА работает с

Пна = Пн ’ П = 0,75 ‘ 0,88 = 0,66;

где т| — КПД электропривода, отн. ед.

Ответ: Для заполнения нефтью резервуара в качестве ЭП ЦН выбран взрывозащищенный (1ЕхсШвТ4х) АД т. BA180S2YXJI2, Р„ом = 22 кВт, пном = 2910 об/мин, режим — Sj.

Индивидуальные задания в [Таблице 3.6.5].


Таблица 3.6.5 — Варианты индивидуальных заданий. «Механизм — насосный агрегат (НА)»

Вари­ант Qi, м3 Па, ШТ. Жид­ кость hB, м Ьн, м АН, м Тип насоса Опе­рация Дополнитель­ные сведения
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
1 0,3 2 Вода 2 3 0,1 Н ЦН ОР ЗР — заполне-
2 0,4 3 пресная 3 4 0,12-Н     ние резервуара
3 0,3 4   2 3 0,15-Н     ОР — осуше-
4 0,4 5   3 4 0,16 Н     ние резервуара
5 0,5 6   2 3 0,2-Н     ЦН — центро-
6 0,1 2 Вода 6 10 0,1 Н пн ЗР бежный насос
7 0,2 3 морская 4 15 0,12 Н     ПН — поршне-
8 0,3 4   5 12 0,11 Н     вой насос
9 0,4 3   3 14 0,12-Н      
10 0,5 2   4 11 0,11 -Н      
И 0,4 2 Бензин 2 5 0,1 Н ЦН ЗР  
12 0,5 3   1 6 0,12 Н      
13 0,3 4   2 7 0,14 ■ Н      
14 0,6 5   1 4 0,15 Н      
15 0,5 6   2 8 0,16 Н      
16 0,7 2 Масло 6 10 0,08 ■ Н пн ОР  
17 0,6 2 машин- 5 7 0,07 • Н      
18 0,4 3 ное 4 8 0,06 • Н      
19 0,2 3   5 6 0,05 ■ Н      
20 0,3 4   6 8 0,08 • Н      
21 0,5 2 Нефть 1 4 0,15 Н ЦН ЗР  
22 0,6 4   0,8 5 0,14 Н      
23 0,4 5   0,7 6 0,12 Н      
24 0,2 3   0,6 7 0,11 - н      
25 0,3 3   0,5 10 0,1 н      

 

■ 3.7. Установки сжатого воздуха

(вентиляторы, воздуходувки, компрессоры)

• Общие сведения

Классификация установок сжатого воздуха (УСВ) по назначению и принципу действия представлена в [Таблице 3.7.1].

Таблица 3.7.1 — Классификация установок сжатого воздуха (газа)

Вид

Вентиляторы | Воздуходувки |                                                                                     Комп]

рессоры

Тип

осевой |                       центробежный

поршневой

многосту- пенчатый

Давле­ние, Па

ДР — перепад

(0,01 ...0,1) - 105

(1,1...4)-105

турбин­ный ротацион­ный

доЮ3- 105

до 6 • 105 до 15- 105 > 103 • 105
со, рад/с

300

1200 300 30...75 -

 

Вентиляторы предназначены для вентиляции производственных поме­щений, отсасывания газов, подачи воздуха или газа в камеры электропечей, в котельных и других установках.

Они создают перепад давления ДР = (0,01...0,1) • 105 Па.

Воздуходувки (являются разновидностью компрессоров) предназначены для подачи воздуха или газа в производственные установки давлением Р2 = = 1,1 • 105...4- 105 Па.

Компрессоры предназначены для получения сжатого воздуха (газа) для нужд производства (пневмопривод, пневмоавтоматика и т.п.) давлением Р2 > 4 • 105 Па.

Для понимания устройства и принципа действия УСВ на (Рисунке 3.7.1) представлены их схемы.

Получение высокого давления подчиняется закону

Pi • V, = Р2 • V2,

где Р] — давление на всасе компрессора, Па;

V) — объем на всасе, м3;

Р2 — давление на напоре, Па;

V2 — объем сжатия на напоре, м3.

Для установок сжатого воздуха с вентиляторной характеристикой (цен­тробежные) справедливы соотношения:

Р2 = Ci • со3; М = С2 • со2; Q = С3 • со;

где Р2 — статическая мощность на валу ЭП, кВт;

М — момент на валу, Н • м;

Q — производительность, м3/с; со — угловая скорость, рад/с;

Ci, С2, Сз — постоянные величины (коэффициенты пропорциональ­ности).

Для поршневых УСВ, работающих на противодавление справедливо:

Р ср

Рср = с • Н • Q, но Н = const, тогда М = —- = const.

Q = С3 ■ со.

Пуск под нагрузкой требует повышенного пускового момента.

Рис. 3.7.1. Схемы вентиляторов (а, б), компрессоров (в, г, д) и зависимости мощностей на валу механизмов центробежного (е) или поршневого (ж) типов:

а) центробежный; в) турбинный; б) осевой; г) ротационный;
д) поршневой; ж) поршневой тип е) центробежный тип;

 

 

Всасывающий
     
 


• Методика расчета

а) Вентилятор

Рд„ = К,-^10-’; Р=2Л10-3,

где Рдр — расчетная мощность электропривода, кВт; К3 — коэффициент запаса, отн. ед.;

Принимается в соответствии с [Таблицей 3.7.2].

Таблица 3.7.2 — Рекомендуемые К3 = F(PB)

Рв, кВт до 1,0 1...2 2...5 более 5
К3, отн. ед. 2 1,5 1,25...1,3 1,1...1,15

 

Q — производительность вентилятора, м3/с;

Н — напор (давление), создаваемое вентилятором, Па; т]в — КПД вентилятора, отн. ед.;

При отсутствии данных принимается

цв = 0,5...0,85 для осевых вентиляторов,

т]в = 0,4...0,7 для центробежных

т|п — КПД передачи механической (при ее наличии), отн. ед.

При отсутствии данных принимается т|„ = 0,88...0,92. Рекомендуемый ЭП — АД с КЗ-ротором.

б) Воздуходувка и одноступенчатый компрессор

         
   


где Рдр — расчетная мощность ЭД компрессора, кВт;

К3 — коэффициент запаса, выбирается по [Таблице 3.7.2] К3 = F(PK);

Рк — мощность компрессора, кВт;

Q — производительность компрессора, м3/с;

т]км — КПД компрессора, индикаторный, отн. ед.; Рекомендуется принимать цк = 0,6.. .0,8

Т|п — КПД передачи, отн. ед.;

Рекомендуется при наличии передачи т|п = 0,9...0,95

А — объемная плотность энергии (работа сжатия 1 м3 воздуха до рабочего давления), Дж/м3.

Принимается по графику Р2 = F(A) (Рисунок 3.7.2). Рекомендуемый ЭП — АД с КЗ-ротором.

в) Компрессор многоступенчатый

         
 

где   К3 — коэффициент запаса, отн. ед.; Принимается К3= 1,1... 1,15;

z — число ступеней сжатия, шт. До давления Р2 = 15 атм принимает­ся z = 1;

m — показатель политропы сжатия, отн. ед.;

Рекомендуется принимать m = 1,2... 1,35 (для турбо- и поршневых ком прессоров), m = 1,4... 1,5 (для ротационных);

Pi — абсолютное давление воздуха (газа) на всасе, Па;

Рекомендуется принимать Р} = (0,8... 1,1) • 105 Па;

Р2 — абсолютное давление воздуха (газа) на напоре, Па;

т|ки — индикаторный политропический КПД, отн. ед.;

Рекомендуется принимать т]ки = 0,6...0,8

Лмех — механический КПД компрессора, отн. ед.

Рекомендуется принимать т|мех = 0,88...0,92

Рис. 3.7.2. Зависимость Р2 = F(A, Дж/м3)

 

• РПЗ-З.7.1 Вентилятор.

Дано'.

Вариант — 25 [Таблица 3.7.6]

QBy = 1,2 м3

Нву = 0,06- 105 Па

па = 3

тип — центробежный регулирование — количеством работающих па

Требуется-.

• рассчитать и выбрать ЭП вентилятора,

• построить М = F(S),

• проанализировать работу ЭП.

Решение.

а) Определяется расчетная мощность ЭП вентилятора, выбирается АД серии АИ длительного режима

     
 


где Рдр — расчетная мощность ЭД одного агрегата, кВт;

QB — номинальная производительность вентилятора, м3/с;

     
 


QBy — полная номинальная производительность вентиляционной установки (ВУ), м3/с;

па — количество вентиляторов (агрегатов) ВУ, шт.;

Нв — напор (давление) вентилятора, Па;

т|в — КПД центробежного вентилятора, отн. ед.;

Принимается г|в = 0,55 (от 0,4 до 0,7)

т|п — КПД передачи, отн. ед.;

т|п = 1, т.к. ЭП соединяется с вентилятором без передачи.

К3 — коэффициент запаса, принимается К3 = 1,25, согласно К3 = F(PB) [Табл. 3.7.2].

По [Табл. Д. 1] выбирается АД т. АИР100Е2УХЛ1

Рном 55 кВт

КПД = 88 %

costp = 0,89

SHom = 5 %

1гДном 7,5

J = 0,0075 кг • м2

Уровень звука — 68 дБ

m = 27,4 кг

 

ном
     
 

max
 

     
мин
 
ном


б) По известным данным и рассчитанным дополнительно составляется [Табл. 3.7.3] для построения М = F(S).

Таблица 3.7.3 — Данные для построения механических характеристик

Момент, Н-м

Мном Мп Мкр Ммин М) м2 Мз
18,43 36,86 40,55 29,49 20 16,6 13

Скольжение, отн. ед.

Q ^ном Sn $кр С ‘-’мин S, s2 S3
0,05 1,0 0,21 0,86 0,01 0,1 0,2

 

Мном = 9550 • Ьом = 9550 • -AL = 18,43 Н ■ м;

пНОм             2850

Ином = (1 - S) • nc = (1 - 0,05) • 3000 = 2850 об/мин;

мкр = Хтах • Мном = 2,2-18,43 = 40,55 Н • м;

Sip = SHOM • [хмакс + 7^акс-1) = 0.05 • (2,2 + а/2,22-1) = 0,21;

ммин = Хмин • Мном = 1,6-18,43 = 29,49 Н • м;

s„„„ = 1 - s„o„ • (хмин + М„-1) = 1 - 0,05 -(1,6 + 71,о2-1) = 0,86;

М„ = Кп • Мном = 2 • 18,43 = 36,86 Н • м.

Для построения Мв = F(S) следует задаться несколькими значениями удобных скольжений, определить соответствующие им скорости (п) и мо­менты

51 = 0,01; П| = (1 - Si) ■ Пс = (1 - 0,01) - 3000 = 2970 об/мин;

52 = 0,1; п2 = (1 - S2) • Пс = (1 - 0,1) • 3000 = 2700 об/мин;

53 = 0,2; пз = (1 - S3) • nc = (1 - 0,2) • 3000 = 2400 об/мин;

■И'‘|мзЕЬин'и;

fePIM3'(ss)’-,3H-";

Механические характеристики вентиляционного агрегата представлены на (Рисунке 3.7.3).

 


в) Рабочая точка (пересечение характеристик) практически совпадает с номинальным режимом.

Пуск ЭД на холостом ходу успешный.

Регулирование производительности возможно количеством работаю­щих вентиляционных агрегатов.

Ответ-. Для каждого агрегата ВУ выбран АД т. АИР100Ь2УХЛ1

Рном 5,5 кВт

пном = 2850 об/мин

Режим — S].

• РПЗ-З.7.2. Компрессор.

Дано-.

Вариант— 12 [Таблица 3.7.6]

Назначение КС — создание запаса ВВД Qz = 2,4 м’/с

na = 5

P2 = 3,03- IO5 Па (3 атм)

Pi = 0,8 • 105 Па

Вид У СВ — центробежный (для сравнения — поршневой) Требуется'.

• рассчитать и выбрать ЭП агрегатов КС

• построить М = F(S)

• проанализировать работу ЭП. Решение.

а) Определяется расчетная мощность ЭП агрегата, выбирается ЭД (Рдр, кВт) - Ротационный компрессорный агрегат (центробежный)

Рдр = К3- Рка= 1,15 • 100,5 =115,6 кВт

где К3 — коэффициент запаса, отн. ед.;

Рка — мощность компрессорного агрегата, кВт;

     
 


где Q — производительность компрессорного агрегата, м3/с;

при одном резервном Q =         £ =           = 0,6 м3/с.

па-1 5-1

А — работа сжатия 1 м3 воздуха до рабочего давления, Дж/м3; Согласно (Рисунку 3.7.2) А = F(P2, атм) = F(3 атм) = 1,173 • 105 Дж/м3.

Л™ — индикаторный политропический КПД компрессора, отн. ед. Принимается т|к = 0,7 (от 0,6 до 0,8)

т|п — КПД передачи, отн. ед.;

Принимается рп = 1 (прямое соединение, пс = 3000 об/мин). Согласно [Таблицы 3.7.2] принимается К3 = 1,15 (от 1,1 до 1,15).

- Поршневой 1-ступенчатый компрессорный агрегат

Рдр = К3- Рка= 1,1 • 120,4= 132,4 кВт;

 

 

     
m-l zm
 
10~3 ^1ки ' *1мех

             
     


где z — число ступеней сжатия, шт. Принимается z = 1 до Р2 = 15 атм.

m — показатель политропы сжатия, отн. ед.;

Принимается m = 1,35 (от 1,2 до 1,35) — для поршневых агрегатов

Рь Pi — абсолютное давление на всасе и нагнетании, соответствен­но, Па;

г)ки — КПД компрессорного агрегата индикаторный, отн. ед.; Принимается т]ки = 0,7 (от 0,6 до 0,8).

Лмех — КПД компрессорного агрегата механический, отн. ед.; Принимается г|мех = 0,9 (от 0,88 до 0,92).

     
 

НОМ
     
 

J = 1,02 кг • м2
 

По [Табл. Д. 1 А] выбираются АД с одинаковой высотой вращения, но один — быстроходный (для центробежного), а другой —тихоходный (для поршневого агрегата).


 


б) По полученным данным и вычисленным дополнительно составляют­ся для построения механических характеристик [Таблицы 3.7.4 и 3.7.5].

 

 

 

 

S,
Таблица 3.7.4 — Данные для построения M(,l) = F(S)

Моменты, Н • м

Мц   ММИц мп мс
425 1062,5 552,5 765 323,7

Скольжение, отн. ед.

§ном SkT ^мин Sn Spr
0,01 0,06 0,99 1 -

Р                  120 4

М =9550 —!2- = 9550---------------- = 774,3 Н м.

М85

Согласно (Рисунка Д.1) для индекса механической характеристики — II принимается А.мин = 1,3

s„„„ = 1 -SH0M • (хмвн + V^HH-1) = 1 -0.01 (1,3 + 71,з2-1) = 0,99;

Мм„н = кмин • Мном = 1,3 • 848 = 1102,4 Н • м.

Таблица 3.7.5 — Данные для построения М(п) = F(S)

Моменты, Н ■ м

Мном Мго Ммин мп Мс
848 1865,6 1102,4 1950,4 774,3

Скольжение, отн. ед.

^ном Skd ^мин Sn Spr
0,01 0,04 0,99 1,0 -

 

Механические характеристики (для сравнения) компрессоров одинаковой производительности, но с различным ЭП представлены на (Рисунке 3.6.4). Для поршневого — М(п) = F(S), для центробежного (ротационного) — М(ц) = F(S).

в) Сравнительный анализ характеристик (Рис. 3.7.4) показывает, что

- рабочие точки располагаются ниже номинальных.

РТ ПК 848 ~ 774,3 • 102 = 8,7 %; РТ ЦК 42-—323,7 .102 = 23,8 %.

848                                                         425

Это означает, что ЭП поршневого компрессора работает с максималь­ным КПД, а центробежного — с пониженным.

- пуск ЭП на противодавление будет успешным, т.к. Мс< Ммин.

- электропривод одной мощности тихоходный (ПК, пном = 1485 об/мин) способен работать на большее противодавление, чем быстроходный (ЦК, пном = 2965 об/мин).

Рис. 3.7.4. Механические характеристики компрессоров поршневого и центробежного

 

Ответ’. Для агрегатов компрессорных станций выбраны АД

т. 5АМ280М2УХЛ2 (центробежный или т. 5АМ280М4еУХЛ2 (поршне- компрессор)       вой компрессор)

Рном=132кВт                                                      Рном=132кВт

пном = 2965 об/мин                                           п„ом = 1485 об/мин

Режим — S1                                                      Режим — S1

Варианты индивидуальных заданий в [Таблице 3.7.6].

Таблица 3.7.6 — Варианты индивидуальных заданий «Механизм установок сжатого воздуха»

Вари­ант

УСВ

Q, м3 РьПа Р2, Па Па, ШТ. Z, шт. Дополнительные сведения
1

2

3 4 5 6 7 8
1

Вентилятор

0,2 1,04- 105 1,1 • 105 1 - УСВ — уста-
2

осевой

0,3 1,03 ■ 105 1,09 • 105 1 - новка сжатого
3     0,15 1,02 - 105 1,08 - 105 1 - воздуха
4     0,25 1,01 • 105 1,07 • 105 1 - Pi и Р2 — абсо-
5 Ком- Турбин- 0,3 1,1 • 105 4,5- 105 2 - лютное давле-
6 прессор ный 0,4 1,0 • 105 5 • 105 3 - ние на всасы-
7 центро-   0,6 1,0 105 6 - 105 4 - вании и нагне-
8 бежный   0,5 1,1 -105 5,5- 105 5 - тании
9   Ротаци- 2 0,8 • 105 10- 105 3 - соответственно
10   онный 6 0,9- 105 8- 105 4 - па — количест-
И     4 1,0-105 10 - 105 7 -

во агрегатов в компрессорной

12     2,4 0,8- 10s 3,03 • 105 5 -
13 Ком- Одно- 20 1,1 • 105 20 - 105 5 1

станции

z — количество ступеней ежа- тия для много- ступенчатых агрегатов

При мощностях более 500 кВт

14 прессор сту- 30 1,0 • 105 30 • 105 6 1
15 поршне- пенча- 25 0,9- 105 40-105 5 1
16 вой тый 40 0,8- 105 50- 105 8 1
17   Много- 15 1,1 • 105 100• 105 5 2
18   ступен- 30 1,0 10s 200• 105 6 4
19   чатый 36 0,9- 105 400 - 105 6 2
20     50 0,8- 105 300 - 105 10 4

рекомендуется в качестве ЭП

21

Вентилятор

1,0 1,01 • 105 1,06 • 105 2 -
22

центробежный

0,9 1,02 - 105 1,07- 105 3 - агрегата выби-
23     1,2 1,03 - 105 1,08 • 105 4 - рать СД ВН
24     0,7 1,04 • 105 1,09 • 105 2 - (10 кВ).
25     U 1,05 • 105 1,1 • ю5 3 -  

 


Дата добавления: 2019-07-17; просмотров: 693; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:






Мы поможем в написании ваших работ!