Расчет и выбор машин и механизмов производственных процессов

Характеристика объекта

Характеристика предприятия

Введение

Охарактеризуйте современное состояние и перспективы развития электрификации технологических процессов сельскохозяйственного производства. Экономическое и социальное значение электропривода. Обосновать актуальность темы проекта, сформулировать цель работы над проектом.

Расположение предприятия с соблюдением санитарно – гигиенических и противопожарных норм. В описании необходимо указать основные размеры помещений и характеристику строительной части, дать краткое описание электрического и технологического оборудования. За основу берутся типовые проекты.

Расположение объекта (коровника, свинарника, кормоцеха, ремонтных мастерских и т.д.) с соблюдением санитарно – гигиенических и противопожарных норм. В описании необходимо указать основные размеры помещения и характеристику строительной части, дать краткое описание электрического и технологического оборудования. Для животноводческих помещений указать вид и структуру поголовья животных или птиц, принятой технологии содержания (привязанное, боксовое, напольное), распорядок работы на объекте и т.д. За основу берутся типовые здания или сооружения, типовые проекты.

6.1Выбор электродвигателей транспортных установок выполняется в соответствии с приложениемА и [8].

В качестве электрифицированного транспорта в сельском хозяйстве, в том числе на животноводческих и птицеводческих фермах, широко применяются транспортеры различных токов, ковшевые элеваторы, а так же электрифицированные подвесные железные дороги.

Ленточные транспортеры используют для горизонтального и наклонного перемещения грузов с углом подъема: зерна до 20⁰, гороха и кукурузы до 12⁰ , муки и отрубей до 24⁰, корнеплодов до 22⁰, соломы до 20⁰.

Скребковые транспортеры применяют для удаления навоза, перемещения корнеплодов и других сыпучих грузов с углом подъема груза до 30⁰. Винтовые транспортеры применяют для горизонтального, наклонного и вертикального перемещения сыпучих и мелко – кусковых грузов.

Ковшевые элеваторы используются для подъема сыпучих грузов по вертикали или с небольшим отклонением от неё.

Мощность электрических двигателей, для транспортных устройств в кВт, определяют по формулам:

-для ленточного, скребкового и винтового транспортеров основная формула имеет вид:

(1)

Где К з. м. – коэффициент запаса мощности по условиям пуска (для ленточных транспортеров 1,4; для скребковых 1,8; для винтовых 1,1);

Qт – производительность транспортера, т/ч;

К – суммарный коэффициент сопротивления перемещения транспортера с грузом (приближенно для ленточных транспортеров 0,15; для скребковых 2,0; для винтовых при транспортировке зерна 1,85);

L – горизонтальная проекция пути, м;

H – высота подъема груза, м;

Ƞ_П– КПД передачи от двигателя к транспортеру (для редуктора ƞ_П = 0,75; для ременной передачи ƞ_П = 0,85/ 0,9);

-для ковшевого элеватора (нории):

P_ДВ = Q_тH / (ƞ_П ƞ_Э ) 367, (2)

Где Q_т – производительность транспортера, т/ч;

Н – высота подъема груза, м;

ƞ_{П –} КПД передачи от двигателя к элеватору;

ƞ_{Э –} КПД элеватора (для вертикального помещения 0,5 / 0,7 для наклонного 0,3 / 0,4);

-для лебедки электрифицированной железной дороги;

P_ДВ.=F K₃ / ƞ_П, (3)

Где – скорость движения (принимают 1/1,5 м/c);

Кз – коэффициент запаса по мощности (ориентировочно Кз = 2);

F – тяговое усилие, кН;

F = ƒ G, (4)

Где ƒ = 0,3 / 0,4 – коэффициент сопротивления движению;

G – масса транспортной единицы с грузом, кН;

Мощность электродвигателя для подъема и перемещения груза по монорельсу определяют по формуле:

P_ДВ = (G_H+ G_П ) / ƞ_П (5)

Где Gн – номинальная масса поднимаемого груза, кН;

Gп – масса подвески, кН;

– скорость подъема груза, м/с (скорость подъема груза для электросталей 8 м/мн).

Мощность электродвигателя перемещения составляет 10/16% мощности электродвигателя подъема.

6.2 Выбор электродвигателей зерноочистительных машин выполняется в соответствии в соответствии с приложением А и [8].

Мощность электродвигателя для привода решетного стана зерноочистительной машины определяют по формуле:

P_ДВ = Kma² / 657,5 · n ·ƞ_п , (6)

Где К = 1,2 – 1,5 – коэффициент запаса;

m = 100/300 – масса решетного стана, кг;

n – число колебаний решета в минуту, обычно П= 500 мин^-1;

ƞ_п= 0,8 – 0,9 – КПД передачи.

6.3 Выбор электропривода вентиляционных установок выполняется в соответствии с приложениемА, Б, В и [4, 5].

Для поддержания параметров микроклимата в оптимальном режиме или близком к оптимальному необходимо удалять из помещения вредные газы и обновлять воздух т.е. осуществлять воздухообмен. Система вентиляции должна обеспечить требуемый воздухообмен в холодный период и теплый период года. В невентилируемых помещениях неудовлетворительный температурно – влажностный режим и газовый состав воздуха вызывает снижение молочной продуктивности коров на 10/15 %, уменьшение прироста свиней на 15/20 %, снижение яйценоскости кур-несушек на 15/20 % и т.д. Системы механической вентиляции подразделяются на приточную, вытяжную и приточно-вытяжную.

Вытяжная вентиляция – вентиляторы нагнетают наружный воздух в помещение, создавая избыточное давление, а выходит воздух из помещения через вытяжные шахты, не герметичности и не плотности.

Приточно-вытяжная вентиляция – это сочетание приточной вентиляции и вытяжной (либо вытяжной и приточной).

Чтобы выбрать вентилятор и определить и определить мощность электродвигателя для него, необходимо найти требуемый расход воздуха и требуемый напор для подачи свежего воздуха в помещение.

Расчет воздухообмена животноводческих и птицеводческих помещений в зимнее время ведут по избытку влаги и вредных газов, а в теплый и переходный периоды – по избыткам теплоты и влаги.

Воздухообмен, м³/ч, обеспечивающий допустимое содержание в воздухе водяных паров, определяют по формуле:

(7)

Где 1,1 – коэффициент, учитывающий выделение влаги с пола;

- влага, выделяемая всеми животными.г/ч;

W₁ – влага выделяемая одним животным, г/ч, определяется по приложению Б1;

d_вd_н – абсолютная влажность воздуха внутри помещения и наружного воздуха, г/м³, определяют по диаграмме i-d г/кг сухого воздуха, или по таблице [4]. Зная допустимую относительную влажность и температуру воздуха внутри помещения, по приложению «Б2», определяем абсолютную влажность d_вв г/кг, а разделов её удельный объём V м³/кг, найденный по приложению «В», получим абсолютную влажность d_вв г/м³ воздуха.

Относительная влажность наружного воздуха берется по справочнику в зависимости от района местности; для средней полосы можно принять относительную влажность воздуха для зимнего времени, равную 60%.

По относительной влажности и расчетной температуре наружного воздуха определяется абсолютная влажность d_Н наружного воздуха.

Воздухообмен, М³/ч, необходимой концентрации углекислого газа, определяют по формуле:

L_CO2 = 1,2n_ИС с _ИС /(с_{2 –} с₁) (8)

Где 1,2 – коэффициент, учитывающий выделение углекислоты микроорганизмами в подстилки;

П_ИС – количество животных или птиц;

С_ИС – количество углекислоты, выделяемое одним животным или птицей, Л/Ч

С₂– 2,5 – предельно допустимая концентрация углекислоты в помещении, Л/М³;

С₁– содержание углекислоты в наружном воздухе, л/м³. В сельской местности С₁ = 0,3

л/м³; в городе С₁ = 0,4 л/м³.

Определив количество потребляемого вентиляционного воздуха, необходимого для удаления влаги и углекислоты из помещения, по большей величине из них устанавливают потребную вентиляцию, т.е. подачу вентилятора L_В.

Правильность расчета проверяют по кратности воздухообмена:

n = L_BVn, (9)

Где L_B – воздухообмен, м³/ч;

Vп – объем помещения, м³;

В животноводческих помещениях для холодного периода n = 3/5; в птичниках т = 10/12.

Площадь, м², всех вытяжных шахт определяют из выражения:

F = L_B / 3600 , (10)

Где 9 – скорость движения воздуха в вытяжной шахте, м/с

(11)

Где h – высота вытяжной шахты, принимается от 2 до 10 м;

t_BH– температура воздуха внутри помещения, ⁰С;

t_HOP– расчетная температура наружного воздуха, ⁰C.

Число вытяжных шахт:

П в. ш. = F/f (12)

Где f – площадь сечения одной шахты,м². Вытяжные шахты применяются следующих сечений: 400*400, 500*500, 600*600, 700*700 мм².

Определяют давление вентилятора в соответствии с [5].

При одинаковой скорости движения воздуха на всех участках воздуховода расчетное давление Н, Па, вычисляют по формуле:

(13)

Где - плотность воздуха в среднем принимается 1,2 кг/м³

– скорость движения воздуха в трубе, принимается в пределах 10/15 м/с;

– коэффициент трения в трубе, равный принимается в пределах 10/15 м/с;

– длинна воздуховода, м;

d – внутренний диаметр трубы, м;

- сумма коэффициента местного сопротивления в соответствии с [5].

Определяют мощность электродвигателя вентилятора в соответствии с [4, 5].

По наибольшему значению L_B и расчетному значению Н по монограммам (Драгунов Б.Х. «Теплотехника и применение теплоты в сельском хозяйстве» М.: 1990, с. 300) выбирают вентилятор, с округлением в большую сторону, после чего определяют расчетную мощность электродвигателя, кВт, по формуле:

P_расч. = Q_BH / (3,6 ƞ_в ƞ_п ), (14)

Где Q_B– подача вентилятора, м³/ч;

H- расчетное давление, мПа;

ƞ_{в – к.п.д. вентилятора для центробежных вентиляторов 0,4 / 0,6, для осевых 0,2 /0,3;}

ƞ_п– к.п.д. передачи, при непосредственном соединении 1, при помощи муфты – 0,98, клиновыми ремнями – 0,95, плоскими ремнями – 093.

Номинальную мощность и тип электродвигателя выбирают по приложению А из условия:

Р_н ≥К_зР_расч, (15)

Где Кз – коэффициент запаса (принимают при Р_расч. до 0,5 кВт – 1,5, от 0,5 до 1 кВт – 1,3, от 1 до 2 кВт – 1,2, от 2 до 5 кВт – 1,15, от 5 и выше – 1,1).

Частота вращения электродвигателя должна совпадать с частотами вращения вентилятора, т.к. увеличение частоты вращения ведет к резкому увеличению требуемой мощности и момента сопротивления:

М = Ѡ², Р = Ѡ³,Q = Ѡ, (16)

Частоту вращения и подачу вентилятора регулируют изменением значения питающего напряжения на зажимах электродвигателя повышенного скольжения. При ступенчатом регулировании управление осуществляется путем переключения числа пар полюсов электродвигателя.

6.4 Выбор электродвигателей кормоприготовительных машин выполняется в соответствии с приложением А и [4, 5, 8].

Мощность кормоприготовительных машин зависит от степени измельчения и механических свойств перерабатывающего материала, остроты ножей и производительности машины.

Ввиду тяжелых условий пуска кормоприготовительные машины пускают в холостую.

Мощность электродвигателей электропривода молотковых дробилок, измельчителей, корнеклубнерезки определяют по формуле:

Рdb = (K * A * Q)/ ƞ_п, (17)

Где К – это коэффициент учитывающий потери холостого хода, для дробилок К = 1,5 – 2;

Для измельчителя кормов и корнеклубнерезки К = 1,15 – 1,2;

А – удельные затраты энергии на измельчение, кВт * ч/т;

Для грубых кормов А = 1,7 – 8 кВт * ч/т;

Для корнеплодов А = 1,2 – 1,3 кВт * ч/т;

Для корнеклубнерезки А = 0,65 – 1 кВт * ч/т;

Q – производительность, т/ч;

ƞ_{п – КПД передачи.}

При пуске под нагрузкой выбранный электродвигатель проверяют по условиям, обеспечивающим разгон рабочей машины.

Мн>Мн (пуск)

Мн (пуск) – 1,25 Мс/Кmin * U², (18)

ГдеМн (пуск) – необходимый номинальный момент по условиям пуска, Н * М;

К min – кратность минимального момента;

Мс – статический момент рабочей машины, Н *М;

U – возможное снижение напряжения в сети во время пуска, выраженное в относительных единицах.

Если при расчете получится, чтоМн (пуск) больше Мн, то следует выбрать двигатель большей мощности.

6.5 Определение мощности и выбор электродвигателей металлорежущих станков выполняется в соответствии с приложением А и [4, 8].

Металлорежущие станки подразделяются на группы: 1 – токарные; 2 – сверлильные; 3 – шлифовальные; 6 – фрезерные; 7 – строгальные и долбежные; 8 – разрезные; 9 – разные.

Каждый станок получает условное обозначение (шифр), состоящий из цифр и букв.

Например, шифр 1326 означает: токарный станок третьего типа с наибольшим диаметром обрабатываемой детали 26мм.

Привод этих станков отличается, как правило, индивидуальный, поэтому правильный выбор мощности двигателя является важным и ответственным моментом.

Необходимая мощность электродвигателя для привода металлорежущих станков определяется по экспериментальным данным и эмпирическим формулам. Она в основном зависит от усилия и скорости резания, а также режима работы станка и электропривода.

Статическая мощность во время работы Р_с определяется по формуле:

Р_с = Р_рез/ƞ_ст, (19)

Где Р_рез – мощность резания в кВт;

ƞ_ст– коэффициент полезного действия станка, равный 0,7 – 0,8 для токарных, фрезерных и сверлильных станков и 0,65 – 0,75 для строгальных и долбежных станков.

Далее необходимо определить потери холостого хода станка Р₀. Зная время работы t_p, мощность Р_с и время холостого хода или паузы t₀ и Р₀, строится нагрузочная диаграмма и по ней находится эквивалентная мощность двигателя. При продолжительном режиме работы можно мощность двигателя (Р_дв) принять равной статической мощности (Р_с).

Для токарного станка мощность, затрачиваемую на процесс резания при точении, кВт, определяют по формуле:

Р_рез = (F_рез*v)/(1000*60), (20)

Где F_рез – усилие резания, н;

V – скорость резания, м/мин.

Усилие резания при наружном точении и растачивании вычисляют по формуле:

F_рез = С’_рts^0,75, (21)

где С’_р– 9,81*С_р, С_р – коэффициент, характеризующий обрабатываемый материал и условия работы (для стали он равен 200, ковкого чугуна НВ 150 – 100, серого чугуна НВ 190 – 114);

t – глубина резания, мм;

s – подача, м/мин.

Скорость резания м/мин определяется по эмпирической формуле:

v = С_v/(t^хs^у), (22)

где С_v– коэффициент, характеризующий заданные условия работы (обрабатываемый материал, материал резца, режим резания и применение охлаждения), таблица 1;

Х и У – показатели степени при глубине резания и подачи, таблица 1.

Пример 1 – определить мощность двигателя токарного станка при продолжительном режиме работы. Заготовка-штамповка из углеродистой стали _а = 65 кг/мм². Род работы – обдирка с глубиной резания t = 3мм, подачей s = 0,6 мм, к.п.д. станка ƞ_ст=0,8.

Таблица 1 – Значение коэффициентов С_v, Х и У

Материал резца и его марка	Обрабатываемый метали его механические свойства	Характер обработки	Су	x	y
Твердый сплав Т15К6	Сталь углеродистая, стальное литье В = 75 кг/мм^2	Получистоваяs 0,3 мм Грубаяs> 0,3 мм		0,18	0,20
	0,18	0,35
Твердый сплав ВК8	Чугун серый НВ 190	Получистоваяs 0,4 мм Грубаяs> 0,3 мм		0,13	0,20
	0,20	0,40

Определяем скорость резания:

v = С_v/t^xs^y= 141/ 3^0,18* 0,6^0,35 = 138 м/мин.

Определяем усилие резания:

F_рез = С’_рts^0,75 = 9,81 * 190 * 3 * 0,6^0,75 = 3805 н.

Определяем мощность двигателя:

Р_дв = (F_{рез *}v)/(60ƞ_ст* 10³) = (3805 * 138)/(60 * 0,8 * 10³) = 11кВт.

Выбираем электродвигатель продолжительного режима работы типа АИР132М4У3, Р_н = 11кВт, n_н = 1450 об/мин, I_н= А, к_i = 7, cos = 0,87, ƞ_н = 0,875, К_н = 2, К_min = 16, К_max = 2,2.

Мощность двигателя для сверлильного станка, кВт, определяют по мощности, расходуемой на сверление:

Р_св = М_{св *} 10³, (23)

Где М_св – крутящий момент на сверле; его значение определяется по эмпирической формуле:

М_св= С’_мd^Xms^Ym, (24)

Где С’_м= 9,81 С_м,

С_м – коэффициент, характеризующий обрабатываемый материал;

d – диаметр сверла, мм;

s – подача сверла, м/мин;

x_m и y_m – показатели степени соответственно при d и s;

- угловая скорость сверла.

:

= n/30 = 1000 v_св/30 d≈33,3 v_св/d, (25)

Экспериментально установлено, что скорость резания при сверлении можно определить по следующему выражению:

v_св= С_vd^Zv/T^ms^Yv, (26)

где С_v – коэффициент, зависящий от обрабатываемого материала и материала сверла;

T – стойкость сверла (минут); стойкость спиральных сверл из быстрорежущей стали, принимается при сверлении отверстий в деталях из стали Т = d и при сверлении отверстий в деталях из чугуна и медных сплавов Т – 1,5 d;

M, x_{m и} y_m – показатели степени, зависящие от материала обрабатываемого изделия и диаметра сверла.

Величину подачи сверла определяют по формуле:

s = С_sd^Xs, (27)

где С_s– постоянный коэффициент, зависящий от качества обрабатываемого материала и характера обработки, таблица 2;

Xs – показатель степени;

Величины коэффициентов С_v, C_m, X_m, Y_m,Z_v, Y_v,X_s и m определяются экспериментально для различных металлов в соответствии с таблицей 3.

Таблица 2 – Значение коэффициента С_s по группам подач, определяемым технологическими факторами.

Обрабатываемый материал
Сталь: HB 160…………………………………………………… НВ 151/240……………………………………………. НВ 241/300…………………………………………….	0,085 0,063 0,046	0,063 0,047 0,038	0,042 0,031 0,023
Чугун: НВ 170…………………………………………………… НВ свыше 170………………………………………..	0,130 0,078	0,097 0,058	0,065 0,035
Цветные мягкие……………………………………	0,170	0,130	0,085
Металлы твердые…………………………………	0,130	0,097	0,065

Примечание – 1 группа – максимальные подачи, 2 группы – средние подачи, 3 группа – минимальные подачи.

Мощность при шлифовании, расходуемая на вращение круга кВт, определяют по формуле:

Р_к = F_zv_k*10^-3, (28)

Мощность, расходуемая на вращение детали кВт, определяют:

Р_дет = F_zv_k/60*10³, (29)

Где v_k – окружная скорость круга, равная 20/50 м/с.

Таблица 3 – Значение коэффициентов С_v С_m и показателей степеней.

Обрабатываемый материал	Подача (мм/об)	Коэффициенты и показатели степеней
Сv	Xm	Cm	m	Zv	Yv	Xs	Ym
Cталь…………………………………	s≤0,2 s>0,2	5,0 7,0	1,9 1,9	33,8 33,8	0,2 0,2	0,4 0,4	0,7 0,5	0,6 0,6	0,8 0,8
Чугун серый НВ 190…………..	s≤0,3 s>0,3	10,5 12,2	1,9 1,9	23,3 23,3	0,125 0,125	0,25 0,25	0,55 0,4	0,6 0,6	0,8 0,8
Чугун ковкий НВ 150…………	s≤0,3 s>0,3	15,6 18,1	1,9 1,9	20,3 20,3	0,125 0,125	0,25 0,25	0,55 0,4	0,6 0,6	0,8 0,8

Усилие резания F_z определяется по эмпирической формуле:

F_z = С’_рv_u^0,7t^0,6, (30)

Где С’_р– 9,81С_р ;

С_р– постоянный коэффициент (при обработке закаленной стали он равен 2,2 незакаленной стали – 2,1, чугуна – 2);

v_u– окружная скорость заготовки, равная 15/25 м/мин;

s – подача, м/мин;

t – глубина шлифования, мм.

Определение мощности двигателя для строгального станка производится по мощности, затрачиваемой на строгание. Мощность, затрачиваемая на строгание, рассчитывается по тем же формулам, что и мощность для токарного станка.

6.6 Выбор электропривода насосных установок в соответствии с приложением Г и [5].

Для водоснабжения сельских потребителей, для перекачивания жидкостей, а также технологической и охлаждении воды наибольше распространение получили установки с центробежными насосами.

Достоинство центробежных насосов: небольшие габаритные размеры, возможность непосредственного соединения с высокоскоростными двигателями. Двигатели для привода насосов работают в продолжительном режиме с постоянной нагрузкой.

Насос выбирают в зависимости от максимального часового расхода воды в хозяйстве и расчетного давления.

Методика определения расхода воды «Q» и расчетного давления «H» изложена в учебнике [5]. Среднесуточное потребление воды определяют по нормативам водопотребления потребителями каждого вида в соответствии с Приложением Г.

Выбор электропривода для насосной установки рассмотрим на примере 2.

Пример 2 – Выбрать оборудование для водоснабжения животноводческой фермы с среднесуточным расходом воды Qср.сут. = 37,5 м³/сут. Источник водоснабжения – артезианская скважина. Расчетное полное давление насоса 484(49 м).

Решение:

а)Исходя из данных, принимаем схему водоснабжения, скважина → погруженный электронасос → водонапорная башня → потребители. Для управления электронасосом предусматриваем двухпозиционное регулирование в функции уровня воды в водонапорной башне.

б)Находим максимально возможный часовой и секундный расход воды.

Часовой расход:

Q макс.ч. = К сут*Кч*Qср.сут./Т*ƞс (31)

Где Ксут = 1,1 – 1,3 – коэффициент неравномерности суточного расхода;

К ч.= 2,5 – коэффициент неравномерности часового расхода для животноводческих ферм;

Ƞс = 0,9 – коэффициент, учитывающий потери воды в системе водоснабжения;

Т = 14 – 16 – время работы электронасоса в сутки по типовому графику;

Q макс/ч.=1,3*2,5*37,5/15*0,9=9 м³/ч

Секундный расход

Q макс.с. = Q макс.ч/3600 = 0,0025 м³/с

в)Выбираем водонапорную башню.

Вместимость башни V = Vp+Va+Vn, (32)

Vp – регулируемый объем башни, м³

V_р = ПД_б²* h/4, (33)

Где Дб – диаметр бака башни, м;

h – расстояние между датчиками уровня,

Таблица 4 – технические показатели водонапорных башен

Показатели	Тип башни
БР - 15	БР - 25	БР – 50
Полная вместимость, м^3
Вместимость бака, м^3
Вместимость опоры
Диаметр бака, м	^3	^3	^3
Диаметр опоры, м	1,2	1,2
Высота башни, м

Как видно из таблицы 4 башни типа БР имеют диаметр бака Дб=3м, а заводское расстояние между датчиками уровня h = 1 м.

V_p= 3,14*3²*1/4 = 7,1 м³,

V_a – аварийный запас воды, м³.

V_a= Qмакс.ч. *ta, (34)

Где ta – расчетная продолжительность возможной аварии.

ta = 2 ч; V_a = 9*2 = 18 м³,

V_п – запас воды на внутреннее тушение пожара.

V_n= qn*tn, (35)

Где qп – норма подачи воды, qn = 5 л/с;

tn – расчетное время тушения пожара, tn = 10 мин.

V_n = 5*10*60 = 3000 л = 3 м³.

Расчетная вместимость башни.

V_б = V_p + V_a + V_n = 7,1 + 1,8 + 3 = 28,1 м³.

Выбираем водонапорную башню типа БР – 15 вместимостью 29м³.

г) По максимальному часовому расходу воды и расчетному давлению по таблице – 5 выбираем погруженный электронасос типа ЭЦВ6 – 10 – 50 со следующими данными: Q_н = 10 м³/ч; Н_н = 490 кПа (50 м), тип электрического двигателя ПЭДВ – 2,8 – 140; Р_н = 2,8 кВт.

Таблица 5 – Технические данные электронасосов (Информэлектро 08.19.03 – 73)

Насос	Электродвигатель
Тип	Qн М^3*ч^-1	Нн кПа	Тип	Рн ом, кВт	I ном, А	I пуск
I ном
ЭЦВ6 – 4 – 90			ПЭДВ – 2 – 140	2,0	5,1	5,7
ЭЦВ4 – 4 – 70			ПЭДВ – 1,6 – 95	1,6	4,2	5,7
ЭЦВ6 – 4 – 130			ПЭДВ – 2,8 – 140	2,8	7,0	5,7
ЭЦВ6 – 4 – 190			ПЭДВ – 4,5 – 104	4,5	10,5	6,1
ЭЦВ6 – 6,3 – 125	6,3		ПЭДВ – 4,5 – 140	4,5	10,5	6,1
ЭЦВ6 – 10 – 50			ПЭДВ – 2,8 – 104	2,8	7,0	5,7
ЭЦВ6 – 10 – 80			ПЭДВ – 4,5 – 140	4,5	10,5	6,1
ЭЦВ6 – 10 – 140			ПЭДВ – 8 - 140	8,0	18,5	5,5
ЭЦВ6 – 10 – 185			ПЭДВ – 8 - 140	8,0	18,5	5,5
ЭЦВ6 – 10 - 235			ПЭДВ – 11 – 180	11,0	25,0	5,5
ЭЦВ6 – 16 – 75			ПЭДВ – 5,5 - 140	5,5	13,0	6,1
ЭЦВ8 – 16 - 140			ПЭДВ – 11 – 140	11,0	25,0	5,5
ЭЦВ8 – 25 – 100			ПЭДВ – 11 – 180	11,0	25,0	5,5
ЭЦВ8 – 25 – 150			ПЭДВ – 16 – 180	16,0	36,0	7,4
ЭЦВ10 – 63 - 65			ПЭДВ – 22 – 230	22,0	47,0	7,4

Таблица 6 – Рекомендуемые значения запаса мощности погружных электродвигателей

Номинальная мощность электродвигателя, кВт	Дл 1,5	1,5…3,5	3,5…35	Более 35
Запас мощности, %

д) Производим проверочный расчет мощности электродвигателя

P_р=(Q_макс.с.*Н)/(Ƞ_н *Ƞ_п) (36)

Где Ƞ_н = 0,55-0,8 – КПД насоса;

Ƞ_п = 1 – КПД передачи;

Р_Р = (0,0025*484)/(0,55*1) = 2,2 кВт;

Запас мощности составит:

Р% = *100 = *100 = 21,4%

Из таблицы 6 видим, что запас мощности для данного двигателя не должен быть менее 20%. Этот требование выполняется.

е)Вычерчиваем нагрузочную диаграмму и определением режим работы электронасоса в соответствии с рисунком 2.

Принимаем расходы воды Q_p = 0,5*Q_н (при этом частота включений насоса будет максимальной), определяем показатели работы установки.

Время работы установки:

t_p = V_p/ Q_H- Q_P = 7,1/10 - 5 = 1,42 ч;

Время отключения агрегата

t₀ = V_p/Q_р = 7,1/5 = 1,42;

Длительность цикла.

t_ц= t_p+t₀ = 1,42 + 1,42= 2,84ч.

Частота включения агрегата в час

Z_ч = 1/t_ц = 1/ 2,84 = 0,352 Вкл/ч

Или 8,45 включенный в сутки, что не превышает запускного значения

Z_доп= 1,25Вкл/ч.

Принимая постоянную времени нагрева электродвигателя T = 15 мин убеждаемся, что агрегат будет работать в продолжительном режиме.

ж) Расход электроэнергии электронасосом в сутки можно определить как сумму площадей прямоугольников нагрузочной диаграммы, или посчитать по формуле:

W_cyt = Z_cyt*tp*P_p/ Ƞ _дв, (37)

Где Ƞ _дв = 0,85 – КПД погруженного двигателя

W_cyt = 8,45*1,42*2,2/0,85 = 31кВт*ч

Удельный расход электроэнергии на 1м³ воды

W_yd = W_cyt/Q_cp.cyt.= 31/28,8=1,1 кВт*ч/м³

Дата добавления: 2014-11-06