Материал: Автоматизированный электропривод типовых производственных механизмов и технологических комплексов. курсовое проектирование. Крысанов В.Н., Киселёва О.А

Вариант 3 модернизация электропривода дутьевого вентилятора промышленной котельной

В данном промышленном объекте (промышленной котельной) установлены два электропривода, требующих модернизации. Описание работы электроприводов дымососов и дутьевых вентиляторов приведено в варианте 2.

Целью модернизации системы является внедрение энергосберегающих технологий. В перечень мероприятий по автоматизации котельных входит внедрение частотно-регулируемых асинхронных электроприводов дутьевых вентиляторов.

Вариант 4 модернизация электропривода центрального кондиционера

Центральный кондиционер КТЦ125 (кондиционер типовой центральный) является неавтономным и предназначен для круглогодичного комфортного кондиционирования воздуха в общественных и промышленных зданиях. На рис.4.1 показан кондиционер с базовой схемой.

Современные центральные кондиционеры выпускаются в виде набора стандартных модулей,каждый из которых выполняет определенную функцию.

Камера орошения форсуночная (ОКФ) служит для политропических и адиабатических процессов обработки воздуха водой, которая применяется в кондиционерах со специальными схемами обработкивоздуха.Камера орошения изготовляется в двух исполнениях, отличающихсяобщимчисломфорсунок. Камера оснащена тангенциальными широкофакельными форсунками типа ШФ5/9 одного типоразмера, имеющим диаметр входного канала 5, а диаметр выходного сопла 9 мм, что снижает возможность засорения форсунки. Угол раскрытия водяного факела до 140 градусов. Форсунки устойчиво работают при давлении воды от 20 кПа (0,2 кгс/см²) и выше. Аэродинамическое сопротивление камеры не более 160 Па (16 кгс/м²).Трубопроводы, подводящие и отводящие воду при заполнении их из бака камеры в работу, чтобы избежать подсосов воздуха насосом, должны иметь внутренние объемы не более 1,4 м³.

Оборудование кондиционера приведено в таблице

Воздухонагреватель (ВН) предназначен для подогрева воздуха в кондиционерах. Теплоносителем служит горячая вода температурой от 95 до 180 градусов Цельсия и давлением до 1,2 МПа (12 кгс/см²). Воздухонагреватель изготавливают с одним и двумя рядами труб, без обводного канала и с обводным каналом. Для установки воздухонагревателей необходимы опоры

Рис. 4.1. Кондиционер КТЦ125 с базовой схемой

.

Фильтр воздушный сухой (ФР-4) предназначен для очистки воздуха от пыли, поступающей в кондиционер, при среднегодовой запыленности до 1 мг/м³ и кратковременной до 10 мг/м³. В фильтре применен объ­емный нетканый фильтрующий материал пониженной горючести. Фильтры ФР-4 устанавливают в КТЦ со специальными схемами обработки воздуха.Начальное аэродинамическое сопротивление фильтра 60 Па (6 кгс/м²), конечное 300 Па (30 кгс/м²). Для замера аэродинамического сопротивления фильтр комплектуются мановакуумметром. Фильтрующий материал после запыления наматывается на катушку в рулон с помощью электропривода. Фильтрующий материал можно использовать повторно после регенерации.Перед фильтром со стороны входа воздуха при установке его в кондиционерах специальных схем, необходимо для обслуживания оставлять свободное пространство не менее 600 мм.

Фильтр имеет два электродвигателя привода катушки мощностью 0,25 кВт с частотой вращения 1440 об/мин. Удельная нагрузка на 1м² фронтально и по площади сечения фильтра составляет 10500 м³/ч.

Блоки приемные прямоточные с электроприводом (БПЭ) предназначены для приема, регулирования количества наружного воздуха и распределения его по всему поперечному сечению кондиционера. Блоки смесительные служат для приема смеси наружного и рециркуляционного воздуха. В блоках устанавливают воздушные клапаны с электроприводом МЭО 10/25-0,25.

Камера обслуживания (КО) предназначена для обслуживания рядом расположенных элементов и формирования воздушного потока.

Таблица 4.1

Оборудование кондиционера КТЦ125 с базовой схемой

Блоки присоединительные (БП) служат для входа воздуха в вентиляторный агрегат. Блоки присоединительные вентиляторов одностороннего всасывания металлические присоединяемые с одной стороны к кондиционеру, а с другой стороны через эластичный патрубок к вентиляторному агрегату. На стенках блоков имеются три металлических листа с дверками, светильниками и приспособлениями для прикрепления приборов контроля. Листы с дверками располагают на передней и задней стенках блока для доступа к вентиляторному агрегату при его осмотрах и обслуживании.

Кондиционер состоит из вентилятора и электродвигателя, соединенных клиноременной передачей и установленных на раму с виброизоляторами. Для регулирования подачи воздуха служит осевой направляющий аппарат (ОНА) с плоскими радиальными лопатками, имеющим ручное или электрическое управление.

В кондиционере применен центробежный вентилятор марки Ц4-76 одностороннего всасывания. Вентиляторные агрегаты сосевым направляющим аппаратом имеют электропривод МЭО 4/63-0,63.Вентиляторный агрегат левого вращения Л45 −с односторонним видом всасывания и электроприводом ВАЭ-1.

Специальные схемы разрабатывают проектные организации. Максимальное число отдельных элементов, входящих в кондиционер установлено заводом: камера орошения, фильтр воздушный, вентиляторный агрегат, блок приемный, блок присоединительный, камера воздушная – по одной единице, воздухонагреватели первого, второго подогрева, воздушные клапаны и камеры обслуживания.

Кондиционер может быть расположен в металлическом (агрегатированном) и строительном (встроенном в строительные конструкции) исполнениях.

Принцип действия кондиционера КТЦ125 заключается в создании воздушного потока вентилятором и прохождении его через секции. В секции фильтрации происходит очистка проходящего через центральный кондиционер воздуха от пыли. При необходимости обеспечения фильтрации повышенного качества в состав кондиционера включают две секции фильтрации. Первичную секцию фильтрации выполняют на фильтрах грубой очистки класса EU1 - EU3. Такие фильтры задерживают до 60 % пыли. В секции вторичной фильтрации используют фильтры тонкой очистки класса EU5 - EU9, задерживающие до 90 % пыли. Все фильтры могут легко сниматься для чистки или замены. Для автоматического контроля за чистотой фильтров применяют дифманометры, измеряющие перепад давления воздуха на входе и выходе фильтра. При загрязнении фильтра перепад давления увеличивается и дифманометр сигнализирует о необходимости замены фильтра.

Рис. 4.2. Положения корпуса и электропривода

вентиляторного агрегата

Увлажнение воздуха производится в форсуночной камере или с помощью парового увлажнителя. В форсуночной камере происходит распыление мелкодисперсной водяной взвеси, которая испаряется в проходящем воздухе. После секции увлажнения обычно устанавливают каплеуловители, предотвращающие попадание неиспарившихся капель воды в другие секции кондиционера.

Секция охлаждения представляет собой водяной или фреоновый теплообменник. В качестве хладагента используется вода или незамерзающая жидкость, подаваемая от чиллера, либо фреон. Во втором случае необходим внешний фреоновый компрессорно-конденсаторный блок.

Секция нагрева выполняется в двух вариантах - с водяным или электрическим нагревателем (тэном). Водяной нагреватель выполняется в виде теплообменника, к которому подводится горячая вода из системы центрального отопления или автономного отопительного котла. Полученный воздух после прохождения секций поступает по системе воздуховодов, распределяясь по помещениям.

Вариант 5 модернизация электропривода рольганга

Электропривод рольганга в соответствии с требованиями современной технологии прокатки металла должен удовлетворять следующим техническим требованиям:

- - поперечное сечение прокатываемого металла, 22500 ;

- - длина прокатываемого металла, 11 ;

- - длина транспортного пути рольганга, 12,7 ;

- - масса всего слитка прокатываемого металла, 2250 ;

- - требуемая скорость движения роликов рольганга, 0,75 ;

- - время цикла работы рольганга, 48 ;

- - время разгона электродвигателя до установившейся скорости, 3 ;

- - время торможения, 3 ;

- - время паузы, 0,5 .

Рольганг перед первой черновой клетью служит для транспортирования заготовок с рольганга печей до первой прокатной клети. Он состоит из четырнадцати роликов с индивидуальным приводом. Общий вид механизма приведен на рис.5.1.

Рис. 5.1. Общий вид рольганга:

1 – электродвигатель; 2 – зубчатая муфта; 3 – цилиндрический редуктор; 4 – зубчатая муфта; 5 – ролик; 6 – рама рольганга

При индивидуальном приводе каждый ролик имеет отдельный двигатель. Применение индивидуального привода обусловлено перемещением роликами рольганга заготовок большой длины, при этом масса металла распределяется на большое количество роликов.

Между первым и вторым роликом установлена гидравлическая кабина, которая служит для охлаждения прокатываемых заготовок. Ролики установлены на сферических роликоподшипниках, их исполнение сварное. Ролики с первого по двенадцатый расположены в отдельных роликовых опорах, в то время как ролики тринадцатый и четырнадцатый располагаются на совмещенной основной раме.Каждый ролик приводиться соответственно от своего двигателя через зубчатые муфты и цилиндрический редуктор. Кинематическая схема механизма приведена на рис. 5.2.Каждый двигатель смонтирован на отдельной фундаментной плите.

Рис. 5.2. Кинематическая схема:

1– электродвигатель; 2 – зубчатая муфта; 3 – цилиндрический редуктор; 4 – зубчатая муфта; 5 – ролик

Перекрытие в зоне роликов выполнено из стального литья. Вертикальные стенки выполняют функцию боковой проводки и служат на приводной стороне одновременно для опоры сварных плит перекрытия, расположенных над приводами. Роликоподшипники присоединяются к централизованной системе густой смазки. Ролики имеют наружное водяное охлаждение, которое регулируется посекционно с помощью клапана.

Основные характеристики механизма:

- − диаметр ролика, 265 ;

- − диаметр шейки ролика, 130 ;

- − количество роликов, 14;

- − масса одного ролика, 194 ;

- − передаточное отношение редуктора, 8;

- − момент инерции редуктора, 0,047 ;

- − номинальный коэффициент полезного действия редуктора, 0,96;

- − момент инерции муфты, 0,003 .

Рольганг перед первой прокатной клетью принимает прокатываемый металл с рольганга у первой печи и подает его через участок гидравлической кабины к первой прокатной клети. Управление рольгангом подразделяется на две секции. Первая секция (ролики с первого по седьмой) работает на транспортной скорости прокатки первой клети. Вторая секция (ролики с восьмого по четырнадцатый) работают на такой же скорости, как и ролики первой секции. Двигатели первой и второй секции питаются от двух преобразователей. Управление преобразователями осуществляется с помощью специальной управляющей электронно-вычислительной машины. В качестве нее применен промышленный микроконтроллер Simatic производства фирмы Siemens AG (Германия). Между тринадцатым и четырнадцатым роликами установлен фотоэлектрический датчик, который служит для подачи сигнала на микроконтроллер при прохождении заднего конца прокатываемого металла. После получения этого сигнала микроконтроллер формирует сигнал на отключение электропривода, который поступает в преобразователь. Сигнал на включение электропривода так же поступает с микроконтроллера. Таким образом, управление преобразователями осуществляется с помощью микроконтроллера.В металлургическом производстве большое внимание уделяется надежности и бесперебойной работе электрооборудования. Простой прокатных станов приносит большие убытки металлургическим предприятиям. Поэтому требования, предъявляемые к элементам электропривода рольганга необычайно высоки. Это обусловлено специфическими условиями эксплуатации данного механизма. Все эти особенности вытекают из широкого диапазона существующих режимов эксплуатации и нагрузок со всеми возможными вариантами, как, например, повторно кратковременная и прерывистая работа, работа в режиме частых пусков и торможений.