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

⇐ ПредыдущаяСтр 13 из 15Следующая ⇒

• Методика расчета

1) Р_др = к, А

Пп

где Р_др — мощность ЭД расчетная, кВт;

К₃ — коэффициент запаса, отн. ед.;

т|_п — КПД передачи, отн. ед.;

Р_т — мощность наклонного транспортера, кВт.

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

т|_п = 0,7...0,85

2) Р_т = К • (ДР_Л + Р_пер. ± Р_п0)> « + » — при подъеме, «-» — при опускании, где К — коэффициент дополнительных потерь (зависит от длины «L» ленты транспортера), отн. ед.;

ДР_Л — 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 С_т ’ Lrop ’ Ул, где С_т — коэффициент трения ленты об опоры, отн. ед.;

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

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

С_т	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°, р_макс = 30°.

Р„_ер = 15 ■ 10 ^! • L_rop, Р„_о = 272 • 10 ⁵ • Q • Н, где Q — производительность транспортера, т/ч.

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

i_n — передаточное число редуктора;

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

Расчетная синхронная скорость (Пс_Р, об/мин) по шкале «п_с» 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.;

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

v_n — скорость перемещения пластин, м/с;

г|_п — КПД привода конвейера, отн. ед.

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

v_n = 0,05...0,63 м/с

т|_п = 0,6...0,75

2) F_T = 0,205 • F_u + 10,5 • m_r(L₀ • + Н) + mo • K^l 1,55 • L_Kr + 10,5 • L_o),

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

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

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

L_o — расстояние между центрами приводной и натяжной станций, м; L_Kr — длина горизонтальной проекции конвейера, м;

Кед — коэффициент сопротивления движению, отн. ед.;

Н — высота подъема груза, м.

При ориентировочных расчетах рекомендуется принимать для пластинчатых конвейеров:

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

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

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

Кс_Д = 0,1...0,12 для катковых цепей;

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

3) Qurr ~ ^р'Кн'Уп’ Qm ^{— т}1 ’ ^п’

а_ш а_г

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

а_ш — расстояние между центрами изделий по длине ленты, м; а_г — расстояние между центрами грузов (или рядов грузов), м; N_p — число рядов изделий по ширине ленты, шт.;

mi — масса единицы груза, кг;

К_н — коэффициент неравномерности подачи изделия, отн. ед. Рекомендуется принимать: N_p = 1

К_н = 0,8...1,0

Шкала стандартных скоростей (v_n, 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 • S_r,

102 • Г|

где Рд_р — 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;

S_r— 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

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

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

Q_H = 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 E_T v — КГ³,

1„

где Р_др — мощность ЭД расчетная, кВт;

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

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

v — скорость движения цепи, м/с;

т]_п — КПД привода, отн. ед.

3) F_T = 0,205 • F_u + 10,5 • m_r(L₀ • Кс_Д + H) + • Кс_Д(11,55 • L_Kr + 10,5 • L_K),

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

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

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

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

L_Kr — длина горизонтальной проекции конвейера, м;

Кс_Д — 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]

Q_H0M = 55 т/ч

L = 60 м

Н= 12м

В = 800 мм

D₆ = 0,6 м

у_л = 1,5 м/с

i_n=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

Р_д1=К₃-!- = 1,23-^- = 5,4 кВт,

Лп '

где К₃ — коэффициент запаса, отн. ед.;

Р_т — мощность транспортера, кВт;

т]_п — КПД передачи, отн. ед.

Р_т = К • (ДР_Л + Р_пер. + Р_по) = 1,05 • (1,1 + 0,004 + 1,8) = 3,05 кВт;
ДР_Л = С_т • L_rop • v_;i = 0,028 • 26,5 • 1,5 = 1,1 кВт;
Р_пер = 15 • 10’⁵ • L_rop = 15 • 10’⁵ • 26,5 = 0,004 кВт;

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

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

ДР_Л — мощность потерь ленты при движении, кВт;

Рпер — мощность перемещения груза, кВт;

Рпо — мощность подъема груза, кВт;

С_т — 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).

L_T = 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 (0_Ф) к горизонту:

Рф

Р_Ф (24°20’) < р_макс (30°), что допустимо

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

С_т = 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 (п_с) приводного АД

_п _ ’ ^ул * *п _ ^СР_ nD₆

601,5-17 _О1Л1 ----------------- = 812,1 об/мин; 3,14-0,6

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

i_n — передаточное число применяемой передачи.

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

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

Сервис-фактор — 1,15

V_H = 38OB

М_н = 73,4 Н • м

М_п/М_н = 2

М_м/М_н = 2,5

J = 0,074 кг - м²

1_П/1_Н = 5,3

Индекс MX-I

Р_н = 5,5 кВт

п_н = 715 об/мин

1_Н= 13,8 А

т| = 83%

coscp = 0,73 m = 82 кг

Уточняется i_n

i ^^{n D}6 ⁿH _ 3,14-0,6 715

"^р 60v„ 601,5

Принимается i_n = 15.

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

в) Построение механических характеристик двигателя (М_д) и транспортера (М_т), анализ.

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

М_п = 2 • М_н = 2 • 73,4 = 146,8 Н • м;

S=l—^- = 1- —= 0,05;

п_с 750

М_м = 2,5 • М_н = 2,5 • 73,4 = 183,5 Н • м;

М_мин = 1,8 • М_н = 1,8 • 73,4 = 131,1 Н м

S.._ = S

Применяется формула Клосса

Определяется М_т = М_с = 9550— = 9550 • „₌ 49,7 j-[. _мп_н 715

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

S_p = М_с • S_H/M_H = 40,7 • 0,05/73,4 = 0,03.

Рис. 3.4.2. Механические характеристики транспортера (М_т) и привода (М_д)

Таблица 3.4.3 — М = F(S)

Моменты, Н • м	Мс	М_н	М_м	М_мин	м_п
Моменты, Н • м	40,7	73,4	183,5	132,1	146,8
Скольжение, отн. ед.	So	S_H	SkQ	$мин	s„
Скольжение, отн. ед.	0,03	0,05	0,24	0,83	1,0

Расположение механических характеристик показывает

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

- Рабочая точка расположена ниже «М_н». 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 У_сети и f_ceTH. При этом нагрев обмоток АД не более 1,1Т_ДОП°С.

Ответ-. АД т. АИРМ132М8-У1,

Р_н = 5,5 кВт п_н = 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

v_n = 0,5 м/с

Н = 0,9 м (регулир.)

L_K = 4,4 м

m_r = 1 кг

т_о = 40 кг

Вид цепи — катковая а = 0,2 м

Требуется'.

• рассчитать и выбрать ЭП пластинчатого конвейера,

• построить механические характеристики М_д = F(S) и М_мех. = F(S),

• проанализировать работу АД.

Рис. 3.4.3. Кинематическая схема

Решение.

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

F_T = 0,205F! + 10,5 • m_r(L ■ + H) + m₀ • Кс_Д(11,55 • L_r + 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;

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

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

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

Н — высота подъема груза (регулируемая), м;

т_о — масса 1 м настила без груза, м;

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

Пластинчатые конвейеры набираются секциями по 1,5 м

L_K = L + D_3B; D_3B = L_K - L = 4,4 - 1,5 • 2 = 1,4 m; D_3b = 1,4 m;

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

cosa = 0,95;

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

где v_n — 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

М_ном 7,5 Н ■ м

Индекс механической характеристики — II

Мп/Мном = 2

М_макс/М_ном 2,2 J = 47 • 10'⁴ кг • м²

3) Определяется массовая производительность пластинчатого конвейера

Q= - • Ш] • v_n = 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 (Q_m, банок/с)

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

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

Принимается N_p = 1 (банка)

К_н — коэффициент неравномерности подачи изделий, отн. ед.; Принимается К_н = 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.

М_маКс = 2,2 • М_ном = 2,2 • 7,5 = 16,5 Н • м;

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

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

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

М =9550-^ = 9550- —= 6,1 Н-м.

^сэ п_н 700

Таблица 3.4.5 — Данные для построения характеристик

Моменты, Н • м	М_ном	м_т	м_п	М_мин	М_с-,
Моменты, Н • м	7,5	16,5	15	9,75	6,1
Скольжение, отн. ед.	s °ном	S«D	S_n	s °мин	-
Скольжение, отн. ед.	0,07	0,29	1,0	0,85	-

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

Прямой пуск будет успешным, т.к. М_сэ< М_мин

АМ=^{Мсэ М}^-10² = ^Ю²=-19%.

Мном ⁷’⁵

КПД занижен, т.к. наибольший КПД достигается при М_о = (0,85.. .0,9) • М_номОтвет-. Выбран АД с КЗ-ротором т. 5А8ОМВ8, Р_ном = 0,55 кВт,

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

■ 3.5. Механизм передвижения лифта

• Методика расчета

где Р_др = мощность ЭД расчетная, кВт;

К₃ — коэффициент запаса, отн. ед.;

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

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

Принято: время подъема (t_n) и опускания (to) равны (t_n - t_o), где Р_сп, Р_со — статическая мощность на валу ЭД при подъеме, опускании, кВт.

Р_с„ =— G_rqvlO,

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;

G_r — 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 n_cp — синхронная расчетная скорость ЭД, об/мин, приводится к стандартной (п_с) по шкале синхронных скоростей, определенных по формуле

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

i_n — передаточное число редуктора,

D_m — диаметр канатоведущего шкива, м.

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

4) Выбранный АД проверяется по моменту (на нагрев) согласно условия. М_макс> М_сп

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

НОМ ¹¹ ном

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

5) Определение производительности пассажирского лифта

3600-y-G_r

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

Принимается G₄ = 70 кг

Н — высота подъема, м Н = h, • п_э

Ь_э — 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 t_E(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) ' 2Е_К, t£(p._T) — t(p-_T) ' (ГП_К + 2),

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

m_K = F(n„E_K); Е_к=^,

где Е_к — вместимость кабины, чел.

Количество этажей здания п_э

Рис. 3.5.1. Зависимость расчетная m_K = F(M„ Е_к)

Таблица 3.5.1 — Показатели времени t^, tp__T

V, м/с	to-J, С			tp-т, С
V, м/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	Ь_э = 3,6 м	Ь_э> 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]

G_H0M= Ю³ кг v_K = 0,6 м/с

G_a = 150 кг

D_Km = 0,8 м

in = 70

Н_зд = 3,6 • Юм

ПВ_Р = 40 %

ПВ_К = 60 %

Требуется'.

• составить кинематическую схему лифта,

• рассчитать мощность и выбрать лифтовый АД,

• построить М_д = F(S)

Передача

Решение.

= 3 кВт;

Определяется наибольшая расчетная мощность лифтового АД

Fen ⁺ Feo к^ + О-З²

2 V 2

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

Pco = (l-a)G_o-qn_n-v_K- 10’³ = (1 -0,5) • 150-9,81 -0,7-0,6- 1О’³ = О,3 кВт, где Р_др — расчетная мощность лифтового АД, кВт;

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

Р_сз — статическая эквивалентная мощность на валу ЭД, кВт;

Р_сп, 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.;

G_H0M — номинальная грузоподъемность лифта, кг;

G_o — вес пустой кабины, кг?

где v_K — скорость передвижения кабины, м/с;

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

2) Определяется синхронная скорость (п_с) для лифтового АД

60- v_K -i_n _ 60 0,6-70
л-О_ш 3,14-0,8

Принимается ближайшая п_с = 1000 об/мин, где i_n — передаточное число,

D_K1U — диаметр канатоведущего шкива, м

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

п_с = 1000 об/мин

М_ном = 47 Н • м

V„om = 380 В

Рном = 4,5 кВт

Ином = 910/205 об/мин

КПД = 81 %

costp = 0,75

1_Н0М= 11,3/19,9 А

1_п/1_НОм = 5 (К„)

Пдоп ~ 150 пусков/час

J = 0,46 кг • м²^инерции 6

ГПд = 182 КГ

БС —— = 2,6...3;

М_ном

—*^ = 2,8...3,2;

М_ном

М_НОМ

-^м^^с >1,8.

М_ном

3) Проверки

а) на нагрев (по моменту) согласно условия: М_ном> М_сэ

Рс,⁼ Рдр (при эксплуатации);

М_ном (47 Н • м) > М_сэ (37,1 Н - м), что удовлетворяет условию.

б) на допустимую перегрузку согласно условия: 0,8 • М_макс>М_сэмаксМаксимальный момент выбранного ЭД: М_макс = (2,8...3,2) • М_ном =

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

М_сэмакс — максимальный статический момент при Р_сэ = 1,2 • G_H0MПринимается при испытаниях М_сэмакс = 1,2 • М_сэ = 1,2 - 34,2 = 41 Н м (0,8 • М_макс) = 0,8 • 141 = 112,8 Н • м > М_сэмакс (41 Н • м), что удовлетворяет условию

в) на надежный пуск и разгон согласно условию

0,5 (М_{п макс} + М„ _мин)
М_п.мин —1,2’ М_СЭМакс ’
0,5(ЗМ_ном + 1,2М_ном) > 1,5-41 Н-м;

1,2-М_ном >1,2-41 Н-м;

(98,7 >61,5 Н-м

(56,4>49,2 Н-м

Принимается М_п._мин = (1,2... 1,3) • М_ном

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)

G_r — вес перевозимого груза, кг;

Принимается G_r = G_H0M

О_Чел — средний вес одного перевозимого пассажира, кг; Принимается G_4e;i = 70 кг

Н — высота подъема кабины, м;

v_K — скорость передвижения кабины, м/с;

к — суммарное время, затрачиваемое на открытие-закрытие дверей кабины и шахты (tz₍₀-3), с), на вход-выход пассажиров (1д_вх._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) ’ (m_K + 1) = 7 • (8 + 1) = 63 с.

По [Таблице 3.5.1] t^.,) = F (v_K, 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

т_к — расчетное число остановок лифта, шт.

= 14,3; Принимается Е_к = 14 чел.

1е(вх-вых> ^— 1(вх-вых) • 2 • Е_к — 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) • (m_K + 2) = 1,6 • (8 + 2) = 16 с

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

t(p._T) = F(v_K, Ь_э) = F(0,6 м/с; 3,6 м) = 1,6 с t_u = t(₀-3) + t(_BX._BblX) + t(p._T) = 7 + 0,8 + 1,6) = 9,4 с где t_u — 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	М_ном	Мкр	м_п	М_мин	м_сэ
Моменты, Н • м	47	131,6	122,2	56,4	37,1
Скольжение, отн. ед.	^ном	8и>	s_n	5мин	-
Скольжение, отн. ед.	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 М_м = F(S)

На (Рисунке 3.5.3) представлена механическая характеристика при работе АД на большой скорости (М_д._Бс).

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

- Рабочая точка (РТ) расположена ниже номинального значения

Spr = S_H0M • М_сЛ4ном = 0,09 • 37,1/47 = 0,07.

Пуск двухскоростного АД на БС будет успешным, т.к. М_сэ< М_мин

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

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

Рном ⁼ 4,5 кВт; п_ном = 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	П_НОМ> кг	V» м/с	п_э	ь_э, мм	Привод	П_Кщ, м	in	пв_р, %	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

Р_н = Н • р • q; Н = h_B + h_H + АН,

где Р_др — мощность приводного двигателя расчетная, кВт;
Р_Нас — мощность насоса (гидравлическая), кВт;

Р_н — давление на напоре насоса, Па;

Q — производительность насоса, м³/с;

Н — полный напор жидкости, м; h_B — высота всасывания, м; h_H — 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
Р_н, 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;

АР_тах — 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 п_а = 3

Перекачиваемая жидкость — нефть

Qi = 0,3 м³/с

h_B = 0,5 м. ст. ж.

h_H = 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 Р_др — 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 = = Q_E/2 = 0,3/2 = 0,15 м³/с;

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

Н = h_B + h_H + 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 Р_н = Н • р • q = 11,7 • 800 -9,81 = 0,92 • 10⁵ Па;

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

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

Согласно [Табл. 3.6.3] принимается К, = F(P_Hac) ⁼ 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

Р_ном = 22 кВт

Ином ⁼ 2910 об/мин

г| = 88 % costp = 0,89 1ном ~ 42,7 А V_HOM = 380B М_ном = 72,2 Н • м М_п/М_Ном = 2 MIhom = 7 М_макс/М_ном — 2,7 J = 0,063 кг • м²m = 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;
п_с 3000

м_крит = М_макс = 2,7 • М_ном = 2,7 • 72,2 = 194,94 Н • м;

М_п = 2 • М_ном = 2 • 72,2 = 144,4 Н • м;
М_мин = 1,2 • М_ном = 1,2 • 72,2 = 86,64 Н • м;

Skp = S_H0M • + ^маке-’) = 0,03 • (2,7 + ^2,7² -1) = 0,16;

S„„„ =1-S_HOM (Х_иин +Ми-|) = 1-0,0з (1,2 _{+ а}/1,2²-|) = 0,94.

Построение М_на = 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
	М_Н0М	Мкрцт	М_мин	м_п	М₁	м₂	м₃
	72,2	194,94	86,64	144,4	75,2	62,3	37,5
Скольжение, отн. ед.	§ном	$кр	^мнн	S_n	S,	s₂	s₃
Скольжение, отн. ед.	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

M_DT = 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, п_ном = 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/с	Па, ШТ.	Жид кость	h_B, 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.

(О

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

Р_д„ = К,-^10-’; Р=2Л10-³,

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

Принимается в соответствии с [Таблицей 3.7.2].

Таблица 3.7.2 — Рекомендуемые К₃ = F(P_B)

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

ц_в = 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(P_K);

Р_к — мощность компрессора, кВт;

Q — производительность компрессора, м³/с;

т]км — КПД компрессора, индикаторный, отн. ед.; Рекомендуется принимать ц_к = 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]

Q_By = 1,2 м³/с

Н_ву = 0,06- 10⁵ Па

п_а = 3

тип — центробежный регулирование — количеством работающих п_а

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 Р_др — расчетная мощность ЭД одного агрегата, кВт;

Q_B — номинальная производительность вентилятора, м³/с;

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

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

Н_в — 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(P_B) [Табл. 3.7.2].

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

Рном 55 кВт

КПД = 88 %

costp = 0,89

S_Hom = 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	М_ном	М_п	Мкр	М_мин	М)	м₂	Мз
Момент, Н-м	18,43	36,86	40,55	29,49	20	16,6	13
Скольжение, отн. ед.	Q ^ном	Sn	$кр	С ‘-’мин	S,	s₂	S3
Скольжение, отн. ед.	0,05	1,0	0,21	0,86	0,01	0,1	0,2

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

п_НОм 2850

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

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

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

м_мин = Х_мин • М_ном = 1,6-18,43 = 29,49 Н • м;

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

М„ = К_п • М_ном = 2 • 18,43 = 36,86 Н • м.

Для построения М_в = 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) • n_c = (1 - 0,2) • 3000 = 2400 об/мин;

■И'‘^|мзЕЬ^ин'^и;

feP^IM3'(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

п_ном = 2850 об/мин

Режим — S].

• РПЗ-З.7.2. Компрессор.

Дано-.

Вариант— 12 [Таблица 3.7.6]

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

n_a = 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)

Р_др = К₃- Р_ка= 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.

п_а-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 р_п = 1 (прямое соединение, п_с = 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- Р_ка= 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

Р_ь 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].

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

Моменты, Н • м	Мц_0м		М_МИц	м_п	м_с
Моменты, Н • м	425	1062,5	552,5	765	323,7
Скольжение, отн. ед.	§ном	SkT	^мин	S_n	Spr
Скольжение, отн. ед.	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 -S_H0M • (х_мвн + V^HH-1) = 1 -0.01 (1,3 + 71,з²-1) = 0,99;

М_м„н = к_мин • М_ном = 1,3 • 848 = 1102,4 Н • м.

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

Моменты, Н ■ м	М_ном	М_го	М_мин	м_п	М_с
Моменты, Н ■ м	848	1865,6	1102,4	1950,4	774,3
Скольжение, отн. ед.	^ном	Skd	^мин	S_n	Spr
Скольжение, отн. ед.	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. М_с< М_мин.

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

Р_ном=132кВт Р_ном=132кВт

п_ном = 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/с	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	-	п_а — количест-
И			4	1,0-10⁵	10 - 10⁵	7	-	во агрегатов в компрессорной
12			2,4	0,8- 10^s	3,03 • 10⁵	5	-	во агрегатов в компрессорной
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 10^s	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	-	рекомендуется в качестве ЭП
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:

⇐ Предыдущая 6 7 8 9 10 11 121314 15 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!