33

Национальный Исследовательский Университет

Московский Энергетический Институт

Кафедра Электротехнических комплексов автономных объектов

Расчётное задание “Электромеханические системы”

Тема: “Электропривод центрифуги технологической линии”

Студент: Кукин Е.А.

Группа: ЭЛ-12-08

Преподаватель: Останин С.Ю.

Москва 2011

Введение.

В настоящее время отечественная промышленность химического машиностроения выпускает практически все известные в мировой технике типы центрифуг, в том числе современные большегрузные автоматические и непрерывнодействующие центрифуги весом до 100 тс, высокоскоростные трубчатые центрифуги с частотой вращения ротора до 15000 оборотов в минуту и др.

Центрифугирование применяется в самых различных отраслях промышленности: химической, металлургической, угольной, нефтяной, медицинской, пищевой и др.

Современные промышленные центрифуги — это сложнейшее технологическое оборудование, состоящее из многих механизмов высокой точности, обладающее высокими скоростями и управляемое с помощью сложных электрогидравлических, электропневматических или электрических систем. Надежная работа центрифуг зависит от соблюдения технологической дисциплины, знания их конструкции, а также правил наладки, пуска, эксплуатации и ремонта.

1. Функциональные задачи, выполняемые эмс.

Центрифугирование применяется в самых различных отраслях промышленности: химической, металлургической, угольной, нефтяной, медицинской, пищевой и др.

Машины, в которых осуществляется разделение неоднородных систем в центробежном поле, называются центрифугами.

Современные промышленные центрифуги – это сложнейшее технологическое оборудование, состоящее из многих механизмов высокой точности, обладающее высокими скоростями и управляемое с помощью сложных электрогидравлических, электропневматических или электрических систем.

В последнее время центрифугирование начали применять для разделения растворов и газовых смесей.^[1]

2. Функциональная схема рассматриваемой системы.

Е_у

U_пит

n

КА

Д

Р.О.

ДТ

ДПР

Д – электродвигатель;

ДТ – датчик тока;

ДПР – датчик положения ротора;

КА – командоаппарат;

РО – рабочий орган (центрифуга);

U_пит – напряжение питания электропривода;

Е_у – сигнал управления;

n – частота вращения электродвигателя.

Принцип работы представленной ЭМС состоит в следующем: на преобразователь поступают сигналы Е_у, являющийся установкой скорости для двигателя; датчик тока фиксирует величину тока, при превышении им определённого значения включается токоограничивающий режим; датчик положения ротора определяет моменты переключения контактов. Вал электродвигателя соединен с рабочим органом, который служит для приведения центрифуги в движение.

3. Принцип действия системы в целом. Характеристики системы.

В различных отраслях промышленности для разделения неоднородных систем применяется метод центрифугирования. Он основан на воздействии центробежного силового поля на неоднородную систему, состоящую из двух или более фаз — суспензию (жидкость — твердое вещество), эмульсию (жидкость — жидкость), аэрозоли (газ — твердое вещество или газ — жидкость).

В упрощенном виде центрифуга представляет собой быстро вращающийся вокруг оси пустотелый ротор. Суспензия (или эмульсия) загружается в ротор периодически или непрерывно. Продукты разделения выводятся из ротора также периодически или непрерывно. В практике центрифугирования применяются два способа разделения жидких неоднородных систем: центробежное фильтрование и центробежное осаждение. В первом случае центрифуги изготовляются с перфорированным ротором, на внутренней стенке (обечайке) которого уложена фильтровальная перегородка — фильтрующие центрифуги, во втором—с отстойным ротором, имеющим сплошную обечайку — отстойные центрифуги (в ГОСТ 16887—71 центрифуги этого типа названы осадительными). Изготовляются также комбинированные отстойно-фильтрующие центрифуги, в которых совмещаются оба принципа разделения.

При разделении суспензий в фильтрующих центрифугах в роторе под действием центробежной силы происходит фильтрация жидкости через фильтровальную ткань или металлическую сетку с одновременным отложением на последней частиц твердой фазы; жидкость проходит через сита и затем через отверстия в роторе выбрасывается в кожух центрифуги, а осадок выгружается либо во время вращения ротора, либо после его полной остановки.

При разделении суспензий в отстойных центрифугах твердые частицы, имеющие, как правило, больший удельный вес, чем жидкий компонент, осаждаются под действием центробежной силы на обечайке ротора в виде кольцевого слоя; жидкий компонент также образует кольцевой слой, но ближе к оси вращения. Жидкость отводится из вращающегося ротора путем перелива через борт или с помощью отсосной трубы. Осадок выгружается на ходу или после остановки машины.

Разделение эмульсий происходит аналогично: у стенок ротора образуется слой тяжелой жидкости, а ближе к оси вращения - слои легкой жидкости. Центрифуги, предназначенные для разделения эмульсий, называются разделяющими центрифугами. Загрузка эмульсии и отвод тяжелой и легкой жидкостей из ротора такой центрифуги осуществляются непрерывно.