Лекция №22. ЭЛЕКТРОПРИВОД СУДОВЫХ РЫБООБРАБАТЫВАЮЩИХ УСТАНОВОК (2 часа)

Цель занятия: занятия направлены на формирование компетенций

ПК-1. Способен осуществлять безопасное техническое использование, техническое обслуживание, диагностирование и ремонт судового электрооборудования и средств автоматики в соответствии с международными и национальными требованиями в части знания устройства и принципа работы элементов судовых электроприводов (З-2.1).

ПК-10. Способен осуществлять наблюдение за эксплуатацией электрических и электронных систем, а также систем управления (З-4.1).

Результаты обучения по дисциплине должны обеспечить достижение обучающимися требуемой в соответствии с Таблицей A-III/6 Кодекса ПДНВ компетентности в сфере:

Наблюдение за эксплуатацией электрических и электронных систем, а также систем управления (Судовые электроприводы).

Методические материалы:

1.Савенко А.Е. Судовые электроприводы: учебное пособие для курсантов специальности

26.05.07Эксплуатация судового электрооборудования и средств автоматики и направления подготовки 13.03.02 Электроэнергетика и электротехника / А.Е. Савенко - Керчь: ФГБОУ ВО КГМТУ, 2019.- 208 с.

2.Набор слайдов с иллюстрациями по теме лекции.

Учебное оборудование:

Аудитория, комплектованная учебной мебелью, доской и видеопроекционным оборудованием для презентаций, средствами звуковоспроизведения, экраном.

Последовательность изложения учебного материала:

Электропривод судовых рыбообрабатывающих установок

Современные большие рыболовные траулеры и производственные рефрижераторы (БРМТ, ПРТ, ПР) не только добывают рыбу, но и осуществляют полную се обработку. На траулере имеется рыбозавод, оснащенный целым рядом машин для обработки рыбы, морозильные установки, охлаждаемые трюмы, утилизационные установки, консервные цехи. На этих установках используются электродвигатели, общее число которых доходнт до 500. Подавляющее большинство из них ие нуждается в регулировании частоты вращения, имеет легкиеусловия пуска и достаточно постоянную нагрузку. Поэтому нанболее рационально осуществлять привод этих механизмов двигателями переменного тока. При этом повышается надежность установок, упрощается эксплуатация, увеличивается КПД и достигается еще ряд преимуществ, не свойственных Электроприводам постоянного тока. Аппаратура управления сводится к простейшим магнитным пускателям или магнитным станциям, Однако па промысловом флоте еще имеются суда, у которых все технологическое оборудование работает на постоянном токе (например, траулеры типа «Пушкин). На этих судах установлены компаундные двигатели с главной шунтовой обмоткой, для пуска которых применяются реостаты или полуавтоматические схемы управления.

Рассматривая электроприводы технологических механизмов, следует иметь в виду, что особенности электрической схемы всегда вытекают из требования обеспечения технологического процесса и характера нагрузочного режима. Знацие использования данного механизма технологического процесса обработки рыбы необходимо для правильного выбора электрической схемы управления этим механизмом и исполнительного электродвигателя.

174

Восновном применяются асинхронные короткозамкнутые электродвигатели, включаемые

всеть с помощью магнитных пускателей, Для транспортеров цели управления двигателем собираются по схеме «вперед—назад» для осуществления реверса.

Например, на БМРТ «Афанасий Никитин» транспортеры сортировочный и для подачи рыбы приводятся в движение от электродвигателя АОМ-31/4 мощностью 2 кВт и частотой вращения n= 1390 об/мин, а моечная машина — от двитателя МАО-61/4 мощностью 1,5 кВт и частотой вращения n=1425 об/мин. На этих же судах в качестве привода ленточного транспортера

для подачи отходов, на рыбомучную установку используется двигатель МА-052 /4М мощностью 11 кВт и частотой вращения двигателя n= 1495 об/мин,

На судах установлен целый ряд механизмов для обработки рыбы. Большинство из них не нуждается в регулировании оборотов, имеет легкие условия пуска и достаточно постоянную нагрузку. Для них чаще всего применяют АД с короткозамкнутым ротором и для управления (пуск-остановка-реверс) – магнитные пускатели. Мощность и обороты электродвигателя определяют по паспортным данным механизма.

Отдельные механизмы требуют расчета (транспортеры, рыбонасосы, моечные машины и

где G – вес груза, кг; v – скорость, м/с; а – расстояние, м. Для рыбы

где В – ширина ленты; q – удельная нагрузка при загрузке рыбы в один слой, кг/м.

Например, для рыбы 0,5 кг удельная нагрузка равна 23кг/м2, но ее рекомендуется брать в 2 раза меньше с тем, чтобы можно было легче сортировать рыбу.

Для сыпучих грузов часовую производительность:

Q 3600 q B ,

где F – площадь поперечного сечения груза, м2; ρ – кг/м3; = 0,7÷0,9 – коэффициент заполнения ленты.

Необходимая для привода мощность слагается из:

= 1 ÷ 4 при сплошной опоре.

Тогда потребляемая мощность двигателя транспортера:

где = 0,6 – 0,9 сопротивлений тягового органа.

Рыбонасос

Мощность:

175

где = 0,5 – 0,6; ≈ 10000 Н/м3 – плотность водорыбной смеси.

Несмотря на некоторое повреждение рыбы (в основном жабры), этот метод транспортировки рыбы находит широкое применение. Рыбонасосные установки (РНУ) малой мощности приводятся во вращение от короткозамкнутых асинхронных двигателей. Электроприводы средней и большой мощности (от 10 кВт и выше) представляют из себя компаундные двигатели единой серии П в морском исполнении с пусковыми реостатами. Их можно запускать либо вручную (через пусковой реостат), либо дистанционно с помощью магнитных станций.

На Каспии применяют в основном водоструйные насосы (гидроэлеваторы), на Балтике и на Дальнем Востоке — центробежные или эжекторы. Часто рыбонасосы используются совместно с электроловом и ловом рыбы на свет.

Основными характеристиками рыбонасосов являются производительность, напор, высоты всасывания и нагнетания, КПД и мощность насоса.

Номинальная производительность по рыбе водоструйного рыбонасоса НЧ-3 Gp=60 т/ч. Полная объемная производительность этого рыбонасоса по водорыбной смеси Q=22 м3/с. Производительность центробежных рыбонасосов в большой степени зависит от частоты вращения рабочего колеса и напора, развиваемого насосом.

Производительность любого рыбонасоса прямо пропорциональна скорости движения в нем потока водорыбной смеси. Но, как известно, из-за опасности повреждения тела рыбы эта скорость выбирается сравнительно небольшой. Эта же причина не позволяет использовать большую частоту вращения рабочих колес центробежных насосов и большие скорости струи воды, подаваемой через сопло в камеру смешения водоструйного насоса.

Все это ведет к тому, что напор, развиваемый центробежными рыбонасосами типа РБ, не может превышать 11—12 м. Еще более низкий напор создают водоструйные рыбонасосы.

Напор, развиваемый рыбонасосом, можно определять по формуле

где Нн – высота нагнетания, м; h ω – потеря напора в рыбопроводах.

С учетом потерь Нв – h ω больше или равно 4,5 м для центробежных насосов и 3,2 м для водоструйных.

Примером современной рыбонасосной установки может служить установка ЭРН-200. Она предназначена для выгрузки рыбе из орудий лова или из трюма судна и подачи ее на плавбазу.

Наиболее механизированной и совершенной является обработка рыб на современных траулерах типа БМРТ и РМТ. На БМРТ помещении под верхней палубой расположен рыбообрабатываю щий цех, который имеет следующие отделения: разделки рыбы; за мораживания; упаковки; консервное; жировое. Имеется рыбомучноe отделение. Готовая продукция хранится в специально оборудованных трюмах. Рыба с палубы через специальные люки поступает в сырьевой бункер и по люкам подается на рыборазделочные столы. После потрошения рыба по транспортеру поступает на линию выработки, где установлены головоотсекающая машина, моечная машина и др.

Рыбу, подлежащую замораживанию, взвешивают, укладывают в противни и загружают в подвесные вагонетки, которые по монорельсовому пути подаются в морозильные камеры. Затем противни с замороженной продукцией транспортируют в упаковочный цех, где она укладывается в ящики и направляется в охлажденные трюмы. Отходы от разделки рыбы поступают в рыбомучное отделение. Консервное отделение оборудуется мойкой для тары, расфасовочными машинами и столами, закаточными машинами, маркировочной машиной, автоклавами и монорельсовым путем с электротельфером.

176

Рыбомучное отделение снабжается следующим оборудованием: вакуумными специальными барабанами, гидравлическими прессами, насосной установкой для брикетирования муки. Используемые машины снабжаются электродвигателями малой мощности. Например, головоотсекающая машина линии разделки рыбы имеет привод от электродвигателя мощностью Р==1,5 кВт, частотой вращения n= 1450 об/мин.

Привод фильтрующей машины обеспечивается двигателем мощностью Р=4 кВт, п=1450 об/мин, скорость движения основного транспортера —27,8 м/мин. Машина для срезки кожи с филе снабжена электродвигателем (Р=1,5 кВт, п=1425 об/мин), скорость транспортера 19,56 м/мин. Моечная машина также снабжена двигателем с Р=1,5 кВт, п=1425 об/мин. Отделение для упаковки рыбы снабжается транспортером и насосом орошения. Применяемые двигатели имеют мощность Р=0,75 кВт, п=1425 об/мин и Р=0,5 кВт. Консервное отделение имеет закаточные машины, снабженные двигателем мощностью Р=1,5 кВт.

Рыбомучное отделение оснащено различного назначения насосами, привод которых осуществляется от электродвигателей, не требующих регулирования частоты вращения и имеющих простейшие схемы пуска.

Уточненный расчет производят, пользуясь рабочими характеристиками рыбонасосов.

Моечная барабанная машина

Производительность

Q 3600 F ,

где F – площадь поперечного сечения барабана, м2; ≈ 800 кг/м3;≈ 0,1 – коэффициент заполнения рыбой.

Мощность электродвигателя для привода машины. Необходимый напор воздуха и производительность вентилятора вентиляторной моечной машины можно определить исходя из площади зеркала воды и уровня ее в ванне.

где l – длина барабана, м; τ = 3 –5 мин – продолжительность нахождения рыбы а барабане. Мощность электродвигателя для привода моечного барабана приближенно можно

определить по формуле

где R – радиус барабана, м; Gб и Gр – масса барабана и рыбы, кг; η = 0,6 – 0,8.

Кроме названных, на судах флота рыбной промышленности находят применение и другие моечные машины. Это машины мойки вкусового посола рыбы, машины для мойки тары, для мойки и сушки наполненных консервных банок и т. д.

Мощность электродвигателя для привода различных рыборазделочных машин (в кВт) определяется по формуле

Рыборазделочные машины

Мощность

где F – окружное усилие резания, Н; v – скорость на режущей кромке ножа, м/с. Экспериментально установлено, что мощность механизма:

N a k1 k2 l n ,

где а – удельное усилие резания, Н/см; L – длина режущей кромки ножа, см; k1 – коэффициент, зависящий от окружной скорости на кромке ножа; k2 – коэффициент, зависящий от скорости подачи сырья; n – количество дисковых ножей.

177

Удельное усилие резания а равно 0,98–1,18 – для рыбы, 2,45–3,92 – для парного мяса, 0,29–0,39 – для картофеля, при скорости подачи сырья – 0,25 м/с и окружной скорости диска ножа 5 м/с.

К1 = 2 при 15 м/с, 1,3 при 10 м/с, 0,9 при 5 м/с.

К2 = 1,6 при 1 м/с, 1,4 при 0,75, 1,2 при 0,5, 1 при 0,25.

Для рыборазделки часто применяют полуавтоматы, например ИРА (отсекает головы, отрезает плавники, вскрывает и распластывает брюшную полость, удаляет внутренности и сгустки крови вдоль позвоночника, очищает и моет брюшную полость и всю тушку, направляет тушки на последующую обработку).

Мощность единого электродвигателя

где F = 2pf; р ≈ 500Н – сила давления пружин; f ≈ 0,3 – коэффициент трения.

S – толщина жести, мм; – общий КПД = 0,2÷0,6.

Автоматические линии обработки рыбы состоят из целого ряда механизмов, расчет мощности каждого из них выполняется отдельно, в зависимости от выполняемой операции, а схема управления как электрическая, так и кинематическая сводит все механизмы в единую поточную линию.

Контрольные материалы для проверки усвоения учебного материала:

178

179

180

181