Промышленность \ Технология отраслевого производства

Выбор электродвигателя для насосной установки

Страницы работы

16 страниц (Word-файл)

Посмотреть все страницы

Скачать файл

Фрагмент текста работы

3 ВЫБОР ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ

3.1 Расчет нагрузок и построение механической характеристики и нагрузочной диаграммы механизма

Продолжительность работы водородных установок фирмы "МОНСАНТО" принимается по режиму работы производства капролактама и составляет 8040 часов в году. При нормальном производственном процессе установка загружена круглосуточно, один насос работает 12 часов.

Характеристика насосной установки – график зависимости потребного напора от расхода жидкости в трубопроводе с насосной подачей. Кривая потребного напора для трубопровода с насосной подачей:

Н_потр=Н_ст+ АQ^m, (3.1)

Н_ст=Δz+p/γ, где Δz – геометрическое превышение конечной точки над начальной, м;

р/γ – пьезометрическая высота в конце трубопровода, м;

А – сопротивление трубопровода;

Q – расход жидкости, м³/ч;

m – показатель степени, обычно принимаемый равным 2 – при турбулентном режиме[6].

Первое слагаемое в формуле (3.1) представляет собой некоторую эквивалентную геометрическую высоту подъема жидкости. Т.к. высота скруббера составляет 15м, то статический напор Н_стпримем равным 20м. Нахождение сопротивления трубопровода является сложной задачей, для решения которой необходимо знать длину и диаметр трубопровода, значения ряда местных гидравлических сопротивлений, например вентиля, обратного клапана, фильтра и изгибов трубопровода.

Для нахождения рабочих значений напора и подачи насоса необходимо на одном графике построить главную характеристику насоса (рисунок 1.7) и характеристику трубопровода и найти точку их пересечения – рабочую точку. При установившемся режиме работы системы насос-сеть может быть только одна рабочая точка, координаты которой представляют рабочий напор Н и его подачу Q.

При установившемся движении жидкости в трубопроводе напор Н_нас, создаваемый насосом, всегда равен потребному напору:

Н_потр=Н_нас.

При построении кривой потребного напора добьемся того, чтобы рабочая точка лежала на значении расхода, примерно равным номинальному, кривая потребного напора примет следующий вид

Н_потр=20+ 90Q².

На рисунке 3.1 изображены характеристики трубопровода и насоса.

Рисунок 3.1 – Нахождение рабочей точки

Для приведения в движение вала насоса применяется асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором типа DNGW-225-MB-06A, технические характеристики двигателя:

- номинальное напряжение U_л/ф= 380 В/220 В;

- номинальная мощность двигателя Р_ном = 30 кВт;

- номинальный ток I_ном= 59 А;

- скольжение S_н = 2,3 %;

- коэффициент полезного действия h_н = 96 %;

- синхронная частота вращения n₀ = 985 об/мин;

- коэффициент мощности cosj = 0,8;

- критическое скольжение S_к= 13,5 %;

- кратность максимального момента М_max/M_ном = 2;

- кратность пускового момента М_п/М_ном = 1,2;

- кратность пускового тока I_п/I_ном = 6,5;

- момент инерции J_дв = 0,51 кг×м²;

- степень защиты IP 54;

Момент на валу насоса при номинальной частоте вращения вала двигателя:

Нм,

об/мин.

Статический момент на валу насосной установки прямо пропорционален квадрату скорости:

где М_ТР – момент, обусловленный механическими сопротивлениями, Нм. Момент трения для большинства турбомеханизмов не превышает 5% номинального момента. Примем М_тр=0,04М_ном=40Нм.

Механическая характеристика механизма представлена на рисунке 3.2.

Рисунок 3.2 – Механическая характеристика насосной установки

Механическая характеристика насосной установки повторяет кривую потребного напора, изменение напора соответствует изменению момента, а изменение расхода – изменению скорости.

Нагрузочная и скоростная диаграммы механизма представлены на рисунке 3.3.