3. Расчет мощностей и выбор двигателей насосов основного технологического тракта

В данном пункте выполняется расчет мощностей и выбор асинхронных трехфазных короткозамкнутых электродвигателей для:

1. водогрейных котлов:

• сетевого насоса;

• подпиточного насоса;

• рециркуляционного насоса;

2. паровых котлов:

• питательного насоса;

• конденсатного насоса;

3. для всей котельной:

• насоса исходной воды.

При выполнении расчетов все электроприемники СП (как силовые, так и осветительные) разделяют на отдельные однородные по режиму работы (или по назначению) группы. Коэффициент спроса Кс однородной по режиму работы группы приемников учитывает вероятность одновременности их включения и величину полной нагрузки. Этот коэффициент является статистической характеристикой электроприемника и выбирается по табл. П6.

Расчетные мощности приводных двигателей для центробежных насосов определяется по формуле:

,

где – производительность насоса, м³/с;

– напор, создаваемый насосом; м;

– КПД насоса; 0,6…0,75;

– коэффициент механической передачи от двигателя к насосу; для всех насосов ‚ так как здесь имеет место непосредственное соединение валов двигателя и насоса;

= 1,05 … 1,3 – коэффициент запаса;

– удельный вес воды, = 9810 Н/м³ = 10 кН/м³.

При расчетах следует руководствоваться следующим:

1. На все водогрейные котлы устанавливаются по одному насосу сетевому, подпиточному и рециркуляционному.

2. На все паровые котлы устанавливаются по одному питательному и конденсатному насосу.

3. Насос исходной воды можно устанавливать общим на всю котельную. В соответствии с этим для определения и рекомендуется пользоваться табл. 3.1.

Таблица 3.1

Здесь и – заданные количества водогрейных и паровых котлов.

Расчетную мощность двигателя центробежного рециркуляционного насоса принимать:

,

где – расчетная мощность двигателя сетевого насоса.

Исходя из величины расчетной мощности для того или иного насоса поданным табл. П5 выбирается трехфазный короткозамкнутый асинхронный двигатель с номинальной (паспортной) мощностью

Номинальную (паспортную) частоту вращения вала двигателя с непосредственной передачей к насосу следует выбирать не менее 1450 об/мин. Одновременно выполняется проверка соответствия технических характеристик выбранных двигателей требованиям пуска и перегрузочной способности для центробежных насосов:

• задвижки закрыты:

• задвижки открыты:

В соответствии с данным методом порядок определения расчетной мощности, потребляемой СП, следующий (расчет удобно выполнять в табличной форме – см. табл. 3.1):

Результаты расчетов мощностей и выбора двигателей заносятся в табл. 3.2.

Таблица 3.2

Результаты выбора электродвигателей к насосам

4. Расчет потребляемой электрической мощности

Потребляемая котельной электрическая мощность складывается из мощностей всего основного и вспомогательного оборудования. Расчет мощности выполняется для зимнего периода года, т.е. для периода наибольшей производительности котельной.

Для определения расчетной мощности котельной необходимо использовать метод коэффициента спроса. По этому методу все электроприемники разделяют на отдельные однородные по режиму работы (или по назначению) группы. Коэффициент спроса Кс однородной по режиму работы группы приёмников учитывает вероятность одновременного их включения и величину их полной загрузки. Этот коэффициент является статической характеристикой электроприемника и выбирается приложение 2 табл.3.

Исходными данными для расчета электрической мощности котельной являются установленные (паспортные) мощности конкретного ее оборудования. В нашем случае приходится пользоваться усредненными ориентировочными рекомендациями.

Последовательность расчета мощности, потребляемой котельной (расчет удобно выполнять в табличной форме).

1. По исходным данным заполняется табл. 4.1, в результате чего определяется расход топлива и воды по группам котлов котельной.

Таблица 4.1

Предварительные данные для расчета электрооборудования котельной

2. По исходим данным, результатам расчета по п.3 и рекомендациям табл. 4.2 заполняются столбцы 2, 3, 4 и 6 табл. 4.3. Значения определяются по заданным

В табл. 4.3 – установленная активная мощность единицы электрооборудования или группового электроприемника (поз. 5; …II). При этом установленная мощность механизмов электроавтоматики, приходящаяся на один котел, ориентировочно равна:

где – общая активная установленная мощность всех механизмов электроавтоматики котельной (см. табл. 4.2).

Таблица 4.2

Усредненные данные для групповых электроприемников

Расходы воды, пара и топлива измеряются в т/ч.

3. Рассчитываются и записываются в табл. 4.3 потребляемые активные мощности отдельных приемников электроэнергии (или групп приемников)

4. По табл. П6 находятся и заносятся в табл. 4.3 значения K_c для отдельных электроустановок (или для групп приемников), а затем для них определяются величины расчетных потреблявших активной и реактивной мощностей

5. Отдельно для каждой группы электрооборудования рассчитывается и записывается в табл. 4.3 расчетные полные мощности:

6. Определяются и заносятся в таблицу расчетные активные , реактивные и полные мощности основного электрооборудования всех водогрейных и всех паровых котлов.

7. Суммированием находят отдельно расчетные активную Р_р, реактивные Q_р‚ мощности всего электрооборудования котельной. Результаты записываются в табл. 4.3.

8. Находятся окончательные значения активной P_p и реактивной Q_p расчетных мощностей котельной:

,

,

где k_m = 0,9 … 0,95 – коэффициент одновременности, учитывающий несовпадение во времени максимумов нагрузки отдельных электроприемников котельной.

9. Определяется полная расчетная мощность (электрическая) котельной и средневзвешенный коэффициент мощности на шинах КТП: