книги из ГПНТБ / Мукосеев Ю.Л. Электроснабжение промышленных предприятий учебник

составляет около 50% всей нагрузки НПЗ. С переходом на напряжение 660 В необходимость в напряжении 6 кВ отпадает.

Режим работы в основном продолжительный с почти неизменньім суточным графиком нагрузки.

К потребителям первой категории НПЗ относятся: насосы подачи сырья в трубчатые печи (крекинг-насосы); насосы смазки технологических аппаратов; компрессоры, вентиляторы и газодувки технологических установок; вентиляторы продувки электродвигателей во взрывоопас­ ных помещениях; установки КИП; установки водоснаб­ жения — водозабор и блоки оборотной воды. Техноло­ гическая бронь НПЗ составляет 20—25% суммарной нагрузки заводов, достигающей 100—200 МВт. Техноло­ гические процессы и расположение оборудования на НПЗ являются постоянными; развитие производств идет по линии автоматизации и интенсификации процессов.

Нефтепереработка требует значительного количества пара для тепловых процессов, вследствие чего при НПЗ обычно сооружаются ТЭЦ, работающие на отходах про­ изводства — мазуте, попутном газе..

2-6. БУМАЖНО-ЦЕЛЛЮЛОЗНАЯ ПРОМЫШЛЕННОСТЬ

Мощности приводов механизмов в бумажной и картон­ ной промышленности колеблются от 1,5—4 до 20—30 кВт для щепколовок и сортировочных машин, от 750 до 9000 кВт для дефибреров, измельчающих дерево в древесную массу. Многодвигательные приводы бумаго- и картоноделательных машин имеют суммарные мощности от 100 до 4 500— 7 000 кВт. Регулируемые приводы бумаго- и картоноделательных машин, отделочных каландров и др., выпол­ нявшиеся ранее по системе ДГД, заменяются системами УРВД и УТВД.

В бумажной промышленности для силовых приемников мощностью до 200 кВт пока применяется напряжение 380 В, а для двигателей мощностью свыше 250 кВт — нап­ ряжение 6 кВ. В ближайшее время намечен переход на напряжение 660 В, что нозволит для распределения элек­ троэнергии применить напряжение 10 кВ. Частота про­ мышленная 5Ö Гц. Режим работы электроприводов боль­ шинства механизмов продолжительный; лишь небольшая часть механизмов работает периодически.

60

По степени бесперебойности к 1-й категории относятся вакуум-насосы бумагоделательных машин, перерыв в пода­ че электроэнергии к которым приводит к обрыву сеток, т. е. к порче оборудования и большому ущербу. Вслед­ ствие высоких скоростей выхода готовой бумаги 1 (до 700—900 м/мин) нарушение технологического процесса приводит к большому количеству брака. Сами бумажные машины относятся ко 2-й категории, устройство для самозапуска не обеспечивает бесперебойности их работы из-за обрыва бумаги при кратковременном нарушении питания. Механизмы подготовительных цехов, в том числе древесномассных отделов, менее чувствительны к нару­ шению электроснабжения и относятся ко. 2-й категории.

Бумажно-целлюлозное производство требует значи­ тельного количества тепла, вследствие чего на предприя­ тиях этой отрасли промышленности, как правило, соору­ жаются ТЭЦ.

2-7. ТЕКСТИЛЬНАЯ И ЛЕГКАЯ ПРОМЫШЛЕННОСТЬ

Сюда относятся прядильные и ткацкие фабрики хлоп­ чатобумажных, суконных и искусственных тканей; обув­ ные, галантерейные, меховые и другие фабрики. Мощность отдельных механизмов на этих предприятиях обычно незна­ чительна и не превышает 15—16 кВт; часто применяются

отраслей промышленности связано с автоматизацией про­ изводства и применением комбинированных агре'гатов, выполняющих несколько технологических операций и оборудованных многодвигательным приводом с соответст­ вующими КИП, управляющими технологическим про­ цессом. Суммарные мощностщ агрегатов достигают 150— 200 кВт.

Для прядения хлопка применяются машины и агрегаты мощностью 0,6—30 кВт; для хлопкоткачества 0,6—36 кВт; для отделки хлопчатобумажных тканей 0,25—150 кВт; для прядения шерсти 0,27—44 кВт; для шерстеткачества 0,1—36 кВт; для мытья, крашения и отделки шерсти

1 Точность, поддержания скорости отдельных приводов совре­ менных бумагоделательных машин достигает 0,006%.

61

0,25—46 кВт. В меховом производстве применяются спе­ циальные машины — мездрильные, стригальные, шер­ стерезные, чесальные, колотильные и другие мощностью от 0,5 до 8—10 кВт.

Для регулирования частоты вращения в пределах от 1 : 3 до 1 : 4 машин по отделке тканей применяется привод по системе УТВД, заменяющий систему ДГД.

Повышенная частота вращения в легкой промышлен­ ности применяется для приводов механизмов обувной промышленности, например фрезерных станков для обра­ ботки подошвы, при частоте до 300 гц и 18 000 об/мин.

Большинство электроприводов текстильных машин работает в продолжительном режиме с коэффициентом спроса 0,8—0,9. Двигатели с повторно-кратковременным режимом встречаются редко, главным образом в подсоб­ ных механизмах, например в подающих механизмах, подъемниках и т. и.

К потребителям 1-й категории относятся некоторые производства отделочных и красильных фабрик, где пере­ рыв в подаче электроэнергии ведет к значительному ущербу от брака продукции и длительного расстройства технологического процесса. В остальных производствах перебои в электроснабжении ведут в основном к недовы­ пуску продукции без опасности повреждения оборудо­ вания и угрозы здоровью персонала. Потребители этих отраслей промышленности относятся ко 2-й категории за исключением противопожарных насосов и аварийного освещения.

Технологический процесс в текстильной промышлен­ ности установившийся, расположение оборудования ста­ бильнее. В легкой промышленности технологический процесс и изделия меняются часто, вызывая перемещение или замену оборудования, что требует применения спе­ циальных универсальных сетей.

2-8. ПРОМЫШЛЕННОСТЬ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Сюда относятся заводы, производящие цемент, стекло, железобетонные изделия, кирпич и пр. Номинальные мощности электродвигателей на этих заводах изменяются, в пределах: для смесителей и бегунов — до 55 кВт; цемент­ ных мельниц — до 1 800 кВт; вентиляторов, дробилок и компрессоров 300—1 600 кВт.

62

На современных цементных заводах более 00% всей нагрузки от двигателей мощностью 400—1 800 кВт, для которых принимается напряженію 6 000 В; для других двигателей — напряжение 380 В. ’

Специфинескими механизмами цементного завода, опре­ деляющими его производительность, являются вращаю-

Рис. 2-13. Вращающаяся цементная печь.

щиеся печи длиной 127—230 м, диаметром 3,6—8 м; масса вращающихся частей 3 000 т и выше (рис. 2-13). Печи уста­ навливаются под углом 4° к горизонту и непрерывно вра­ щаются с частотой вращения 1—1,5 об/мин. Вследствие большого пускового момента для привода применяются асинхронные двигатели с контактными кольцами мощ­ ностью 60—2 X 310 кВт.

Для приводов шламового питателя и угольных шнеков, обслуживающих вращающиеся печи и требующих регу­ лирования скорости, применяются приводы постоянного

63

тока. Для прочих обслуживающих печь приводов элева­ торов, транспортеров, маслонасосов, вентиляторов и т. д. применяются двигатели трехфазного тока. К числу электротехнологических установок цементной промышленности относятся электрофильтры.

На стеклозаводах специфическими механизмами явля­ ются стеклотяиульные и стеклопрокатпые машины. Стекло­ тянульные машины мощностью 1,5—2,5 кВт служат для вертикального вытягивания стекла (ВВС) шириной до

Рас. 2-14. Конвейер шлифовки и полировки стекла.

3 м со скоростью до 100 м/мин и горизонтального шири­ ной до 4 м — сначала вверх, затем в горизонтальном нап­ равлении, толщина стекла 0,4—20 мм. Стеклопрокатные машины мощностью 6,5 кВт периодического действия вырабатывают отдельные листы, а непрерывного дейст­ вия — ленту, разрезаемую после прохождения отжига­ тельной печи. Полученные из стеклопрокатдых машин листы шлифуются и полируются на автоматизированных конвейерах, оборудованных шлифовальными и полиро­ вальными станками (рис. 2-14). Стеклотянульные машины требуют регулировки скорости и имеют приводы посто­ янного тока, а стеклопрокатные машины и рольгангиприводы по системе ДГД и УТВД.

64

Автоматизированный конвейер шлифовки и полировки стекла имеет около сотни сблокированных приводов пере­ менного тока — главные приводы, механизмы перекла­ дывания стекла, шлифовальные и полировальные станки, присосные краны общей мощностью 2 500—4 500 кВт; мощность наибольшего двигателя до 05 кВт.

В последнее время производство стекол больших размеров выполняется по схеме флоутннг-нроцесса. В ван­ не с электрическим нагревом мощностью несколько мега­ ватт стекломасса находится под слоем расплавленного олова и выходит из ванны в виде непрерывной прозрач­ ной ленты, не требующей шлифовки и полировки. Стек­ лянная лента проходит но конвейеру, затем термообра­ ботку в электрических печах и режется на необходимые размеры.

Па заводах железобетонных изделий применяются: конвейеры но производству панелей перекрытий; бетоно­ мешалки емкостью G00—4 500 л; бетоноукладчики, фор­ мовочные машины с вибраторами. Последние работают на повышенной частоте 200 Гц при напряжении 220 В; остальные приводы переменного тока работают на про­ мышленной частоте 50 Гц. Электротехнологическими установками для заводов железобетонных изделий яв­ ляются электросварка — дуговая и контактная — и элек­ тронагрев для предварительного напряжения арма­ туры.

Напряжение силовых приемников в промышленности строительных материалов 380 В; для мощных приводов (крупных насосов, компрессоров, дымососов и др.) — 0 и 10 кВ. Большинство механизмов работает в продол­ жительном режиме, иногда периодическими циклами; производство имеет непрерывный характер.

К потребителям 1-й категории в промышленности строительных материалов относятся приводы вращаю­ щихся печей цементных заводов, останов которых может вызвать неравномерный нагрев и деформацию корпуса печи; компрессоры, вентиляторы и насосы, обеспечиваю­ щие производственные установки сжатым воздухом и во­ дой. На стеклозаводах группу потребителей 1-й категории составляют машины для вытягивания или проката стекла и все механизмы, обслуживающие стекловаренную печь. Технологические процессы постоянны, как и расположе­ ние технологического оборудования.

2-9. ОБЩЕПРОМЫШЛЕННЫЕ УСТАНОВКИ

Подъемно-транспортные машины (тельферы, кранбалки, мостовые консольные и козловые краны, подъем­ ники, лифты, манипуляторы и др.) имеют грузоподъем­ ность 0,25—630 тс и выше. Для монтажагидротурбин ГЭС применяется кран грузоподъемностью 500/50 тс; для обслуживания уникальных турбин Красноярской ГЭС 500 МВт применяются два таких крапа. В судостроении применяются плавучие краны грузоподъемностью до 1 000 тс.

Мощность электроприводов подъемных машин в зна­ чительной мере зависит от скорости операции, определяе­ мой условиями производства. Например, закалочный кран грузоподъемностью 5 тс термического цеха имеет мощность двигателя подъема 45 кВт при IIВ — 40"о, в то время как у обычных кранов грузоподъемностью 5 тс механических цехов мощность двигателя подъема состав­ ляет всего 12 кВт при П В = 25%.

Мощность двигателя главного подъема тихоходного монтажного крана ГЭС грузоподъемностью 500 тс ИЗ кВт, а всего крана 385 кВт. Суммарная мощность приводов быстроходного бетоноукладочного крана для строитель­ ства Сибирских ГЭС грузоподъемностью 22 тс, имеющего вылеты двух консолей в обе стороны по 50 м, составляет 1 724 кВт.

Для приводов подъемно-транспортных машин приме­ няется переменный и постоянный ток, в зависимости от требований производства. Установки постоянного тока постепенно вытесняются установками систем ДГД и УТВД или просто электроприводами переменного тока. В чер­ ной металлургии постоянный ток применяется для тяже­ лых кранов мартеновских цехов; для новых конвертор­ ных цехов краны выполняются с приводом переменного тока.

Манипуляторы для грубой работы в установках ковоч­ ных прессов имеют рычаг с клещами, поднимающий бол­ ванки массой до 70 т из нагревательной печи; привод на переменном токе (рис. 2-15).

Для питания подъемно-транспортных машин приме­ няются напряжения, аналогичные напряжениям пита­ ния основной силовой нагрузки. Возрастающая мощность подъемно-транспортных машин (в частности, угольных и рудных перегружателей, кранов па судоверфях и др.)

66

новых элеваторах, бетонных заводах, обогатительных и агломерационных фабриках, фабриках резинотехниче­ ских изделий и др.

Мощности приводов различных транспортеров, кон­ вейеров, шнеков, норий и других транспортирующих механизмов не превосходят 20—40 кВт. Ре;ким работы длительный.

Особенностью механизмов ПТС является их взаимо­ связь, обусловленная технологическим процессом. При транспортировании и обработке сыпучих тел порядок работ механизмов такой, что первым начинает работать самый последний по ходу механизм и в последнюю оче­ редь — первый по технологии, что обусловлено необхо­ димостью избежать завалов продуктом последующих сту­ пеней. При остановке одного из промежуточных звеньев ПТС все предыдущие по ходу механизмы должны быть остановлены. Для создания необходим],іх блокировок и связей механизмов ПТС управление обычно производится с центрального поста управления (ЦПУ).

Аппаратура управления н сигнализации устанавли­ вается в ЦПУ, что обеспечивает централизованное управ­ ление. ПТС одним диспетчером или же автоматизацию работы ПТС.

Категорийиость потребителей по бесперебойности зави­ сит от технологического назначения ПТС. Расположение механизмов постоянное.

Компрессоры, насосы и вентиляторы. К о м п р е с ­ с о р ы применяются во многих отраслях промышленности для получения сжатого воздуха давлением до 6—8 кгс/см 2, сжатия и охлаждения газов в химической промышлен­ ности, где давления до 2 000 кгс/см 2 и выше. Для неболь­ ших по производительности установок всех давлений применяются поршневые компрессоры (рис. 2-16) с приво­ дом от тихоходных (94—187 об/мин) синхронных двига­ телей диапазоном мощностей от 50 до 4.000—9 000 кВт.

Для установок большой производительности при дав­ лениях до 0—8 кгс/см2 применяются турбокомпрессоры мощностью 700—18 000 кВт с приводом от быстроходных синхронных двигателей. В химической промышленности поршневые компрессоры на давление 40—50 кгс/см2 выте­ сняются центробежными турбокомпрессорами. 15 дальней­ шем возможны повышение давления до 300 кгс/см2 и пере­ ход на безредукторный привод от паровых турбин мощ­ ностью 25—30 МВт с частотой вращения до 20 000 об/мин.

68

В компрессорных установках для газопроводов при переменном режиме расхода газа требуется регулирова­ ние частоты вращения компрессоров, для пего применя­ ются асинхронные двигатели .мощностью до 4 500 кВт с вентильным каскадом, обеспечивающим регулирование частоты вращения в пределах J00—70°о. Мощности нерегулируемых газовых компрессоров достигают 7—12 МВт.

Приводы компрессоров сжатого воздуха являются наиболее крупными потребителями электроэнергии на

Рис. 2-16. Ъстановка компрессоров в цехе завода синтеза спирта.

машиностроительных заводах. В химической промышлен­ ности суммарные установленные мощности компрессор­ ных превышают 100 МВт.

II а с о с ы для перекачки различных жидкостей имеют диапазон мощностей от долей киловатта (подача смазки, реактивов и пр.) до 12,5 МВт (с вертикальным валом для промышленного водоснабжения). В установках большой производительности с переменным расходом для снижения удельного расхода энергии на единицу перекачиваемой жидкости, необходимо регулирование частоты вращения,

вследствие чего привод выполняется по каскадным схе­ мам.

В связи с интенсификацией тепловых процессов, осо­ бенно с развитием атомной промышленности, нотребова-

69