семестровое-РАСЧЕТ ВЕНТИЛЯТОРНОЙ УСТАНОВКИ
...doc
Министерство образования и науки Украины
Донбасский государственный технический университет
Семестровое задание
по курсу: ”стационарные установки”
на тему: ” РАСЧЕТ ВЕНТИЛЯТОРНОЙ УСТАНОВКИ ГЛАВНОГО ПРОВЕТРИВАНИЯ”
Выполнил:
Студент гр. АКГ-05
Проскурин Р.Н.
Проверил:
Алчевск 2007
РАСЧЕТ ВЕНТИЛЯТОРНОЙ УСТАНОВКИ ГЛАВНОГО ПРОВЕТРИВАНИЯ
Исходные данные:
1. Потребляемый расход воздуха для проветривания шахты: .
2. Минимальная депрессия шахты: = 1900Па.
3. Максимальная депрессия шахты: Рмакс = 2700Па.
ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ ВЕНТИЛЯТОРНОЙ УСТАНОВКИ
; м3/с
где - коэффициент, учитывающий присосы воздуха через неплотность в месте установки вентилятора ( = 1,25 - скиповой ствол).
м3/с
Принимаем центральную схему проветривания. По = 137,5 м3/с; - 1900 Па; Рмакс = 2700 Па принимаем по зонам промышленного использования [3] (рис. 1) вентилятор ВЦД 32М/590-300.
Техническая характеристика
Тип вентилятора: ВЦД 32М/590-300
Диаметр рабочего колеса, мм: 3200
Частота вращения вала, об/мин: 600-300
Способ регулирования: изменение частоты вращения рабочего колеса.
К.П.Д. вентиляторной установки:
Способ реверсирования воздушной струи: обводные каналы и система
ляд.
Рисунок 1 – Сводные графики областей промышленного использования шахтных водоотливных установок главного проветривания с центробежными вентиляторами.
МИНИМАЛЬНОЕ ЭКВИВАЛЕНТНОЕ ОТВЕРСТИЕ.
Уравнение напорной характеристики вентиляционной сети,
соответствующее Амии = 3,149 м2.
Данные для построения характеристики вентиляторной сети сводим в таблицу 1.
Таблица 1 – Зависимость давления Р от расхода Q при .
Q, м3/с |
0 |
50 |
100 |
150 |
200 |
250 |
300 |
P, Па |
0 |
213 |
853 |
1919 |
3413 |
5332 |
7677 |
Наносим характеристику вентиляторной сети на индивидуальную характеристику [1] вентилятора (рис. 2).
Рисунок 2 – Индивидуальная характеристика вентилятора двухстороннего всасывания ВЦД-32.
ОПРЕДЕЛИМ РЕЗЕРВ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ ВЕНТИЛЯТОРА
где =170 м3/с
=24%, что находится в допустимых пределах по ПТЭ (20…45%)
МИНИМАЛЬНАЯ МОЩНОСТЬ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ
ТРЕБУЕМАЯ МОЩНОСТЬ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ
Выбираем двигатель типа АКН-2-15-69-10У4
- мощность, кВТ – 800
- частота вращения, об/мин – 590
- напряжение, В – 1025
- к.п.д., % - 94,6
ГОДОВОЙ РАСХОД ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ НА ПРОВЕТРИВАНИЕ
где - 0,95 – к.п.д. сети.
Принимаем аппаратуру автоматизации вентиляторной установки УКАВ-2М.
Мощные вентиляторные установки снабжены экономично регулиемыми электроприводами - асинхронными вентельно – машшшыми каскадами. Эти приводы характеризуются плавным изменением частоты вращения, благодаря чему обеспечивается большая глубина и частота регулирования производительности и давления вентиляторов.
Асинхронный вентильно – машинный каскад [4] состоит из асинхронных с фазными роторами М1 и М4, приводящих в действие вентиляторы В1 и В2, кремниевого выпрямительного агрегата В и инверторного агрегата, включающего машины постоянного тока М2, МЗ и синхронную машину Г1(рис. 7).
Рисунок 3 - Схема асинхронного вентильно-машинного каскада.
Схема рассчитана на два диапазона регулирования: от 50 до 75% номинальной и от 75% до номинальной скорости. В первом диапазоне машины М2 и МЗ контактом контактора К8 включены последовательно, а во втором — параллельно с помощью контактов контакторов К7 и К10.
При работе в первом диапазоне включается часть контакторов ускорения по времени пускового роторного сопротивления R1. Затем автоматически включается контактор К1, а контактор К2 отключается.
Разъединитель Р1 инвертора при этом должен быть включен. Одновременно с включением контактора К1 включаются приводы направляющих аппаратов вентиляторов до полного их открытия. В дальнейшем регулирование частоты вращения главного двигателя осуществляется изменением подаваемой в цепь его ротора противо-э.д.с. машин М2 и МЗ. Для увеличения скорости противо-э.д.с. - уменьшается, а для уменьшения - увеличивается. Это достигается изменением тока в обмотках ОВ1 и ОВ возбуждения машин М2 и МЗ которые за счет энергии скольжения главного двигателя, поступающей через выпрямитель В, работают в двигательном режиме и вращают синхронную машину Г1. Работая в генераторном режиме, машина Г1 отдает энергию в сеть. При регулировании скорости вращения главного двигателя оператор нажимает кнопку «Больше» или «Меньше», включая приводы бесконтактных командоаппаратов, в связи с чем изменяется ток в обмотках ОВ1 и ОВ2.
При переходе на второй диапазон регулирования вентилятор отключают, а затем включают снова. Все процессы пуска и регулирования аналогичны описанным выше.
После использования обоих диапазонов регулирования вентилятор отключают и производят пуск с включением всех контакторов ускорения, т.е. двигатель работает на естественной характеристике. При этом каскад отключен, а регулирование производительности и давления производится с помощью направляющих аппаратов вентилятора.
Таблица 3 – Основные технические данные электрооборудования.
Оборудование |
Тип и техническая характеристика для вентилятора |
Число на уску из. |
|
ВЦД – 32М/590 - 300 |
1-го аг-та |
2-х аг-тов |
|
Приводной электродвигатель |
АКН-2-15-69-10У4 800 кВт 590 об/мин; 1025В |
2
|
4
|
Инверторный агрегат: синхронная машина возбудитель |
СДС 14-29-6 575 кВт
1000 об/мин; 6000В П81; 11,3 кВт; 40В; 1000об/мин; П1 42-6; 240кВт; 500В; 850А; 1000об/мин |
1 |
|
1 |
|||
Станция управления: вентиляторным агрегатом; вспомогательными приводами; приводами механизмов |
ШЭС 8001-00А2; напряжение цепей управления 220В ШЭС 5901-53А2; напряжение цепей управления 220В ШЭС 901-73А2; напряжение цепей управления 220В ПЭХ 5039-03 МЗ напряжение цепей управления 220В |
1 1 1 |
2 2 1 |
Станция для коммутации тока ротора |
ПЭС 6701-89 А2 напряжение цепей управления 220В |
2 |
4 |
Панель управления электро- двигателями постоянного тока |
ПЭС 8305-86 А2 напряжение цепей управления 220В |
1 |
1 |
Шкаф управления (питания и защиты цепей управления) |
ШЭС 8304-12А2; напряжение цепей управления 220В |
1 |
2 |
Пульт дистанционного управления |
ШЭС 9501-00А2; напряжение цепей управления 220В |
1 |
2 |
Выпрямительный агрегат |
ВАКЛЕ - 2000/600 М; 2000А; 600В |
2
|
2 |
Сглаживающий дроссель |
ВАФ - 28-3000/ЗОФ; 3000А; 3300В |
1 |
1 |
Быстродействующий выключатель |
1500А; 3300В |
1 |
1 |
|
|
||
Разрядник |
РВ1-00, номинальное напряжение 1000В |
6 |
12 |
|
|||
Магнитный усилитель |
УМЗП 32.64.31 |
1 |
2 |
Выключатель магнитный четырехблочный |
ВМ4-65; 380В; 60 В-А |
2 |
3 |
|
|||
Аппарат контроля темп. 1 подшипников |
КТТ2 |
1 |
2 |
|
ЛИТЕРАТУРА
1. Рутковский Ю.А. и др. Проектирование шахтных водоотливных установок. - Алчевск, ДГМИ: ИПЦ Ладо, 2002.- 87 с.
2. Картавый Н.Г., Топорков А.А. Шахтные стационарные установки: Справочное пособие.-М;Недра, 1978.-263 с.
3. Стационарные установки шахт. Под общ. ред. Б.Ф.Братченко.-М.: Недра, 1977.- 440 с. |:
4. Шахтные вентиляторные установки главного проветривания. Справочник/А.Г.Бабак, К.П. Бочаров, А.Т. Волохов и др. - М.: Недра. 1982.
5. Правила безопасности в угольных шахтах.- ДНАОП 1.1.30-1.-01-00.Киев: 2000.- 484 с.
6. Дзюбан B.C., Риман Я.С., Маслий А.К. Справочник энергетика угольной шахты. - М.: Недра, 1983.