СОДЕРЖАНИЕ

Введение

1 Литературный обзор

2 Техническая характеристика и расчетная часть

2.1 Описание режимов работы установки

2.2 Анализ недостатков существующей схемы управления

2.3 Требования к электроприводу и автоматики

2.4 Выбор рода тока и величины питающей сети

2.5 Выбор системы электропривода, методов, регулирования скорости и

торможения

2.6 Расчёт мощности и выбор электродвигателя компрессора

2.7 Внесения изменения в схему управления компрессором

2.8 Проверочный расчёт выбранного электродвигателя по нагреву

и перегрузке

2.9 Выбор аппарата защиты и автоматике, плавких вставок,

нагревателей тепловых реле и автоматических выключателей, пускателей

и трансформаторов

2.10 Выбор сечения проводов и питающих кабелей

2.11 Описание запроектированной схемы

2.12 Устройство и проверка заземления на установке

2.13 Расчёт электрического освещения методом коэффициента

использования светового потока

2.14 Характеристика помещения и оценка зрительных работ

2.15 Выбор освещённости, системы освещения и источников света

2.16 Выбор типа светильников, их размещение и высота подвеса

2.17 Расчёт мощности и выбор ламп

2.18 Выбор схемы питания, типа осветительных щитков

2.19 Расчёт и выбор сечения питающей и распределительной сети

2.20 Аварийное освещение

2.21 Проверочный расчёт электрического освещения точечным методом

2.22 Составление сводной таблицы светотехнического расчёта

3 Организационно – технологическая часть

3.1 Организация ремонта электрооборудования

3.2 Система планово – предупредительного ремонта (ППР) и

составление его графика

3.3 Подсчёт количества рабочих (ремонтников) для выполнения работ,

предусмотренных графиком ППР

3.4 Описание технологии ремонта и расчет потребностей в основных

ремонтных изделиях, материалах, инструменте для ремонта двигателя

4 Экономическая часть

4.1 Технико-экономический выбор варианта электропривода

(электродвигателя) производственных механизмов

4.2 Смета на электрооборудования производственного механизма

4.3 Расчёт доходов на содержания и эксплуатацию электрооборудования

5 Охрана труда

5.1 Мероприятия по технике безопасности при монтаже (или эксплуатации)

электрооборудования

5.2 Составления инструкций по эксплуатации электрооборудования

водородного компрессора

5.3 Составление ведомости специального инвентаря и принадлежностей по

технике безопасности при монтаже (или эксплуатации)

электрооборудования

5.4 Противопожарные мероприятия

6 Заключение (вывод)

7 Литература

ВВЕДЕНИЕ

Компрессорами называют машины, предназначенные для сжатия, подачи газов и паров из пространства меньшим давлением в пространство с большим давлением.

К компрессорам, работающим по принципу уменьшения объема рабочей полости, относятся поршневые и ротационные, у которых объем рабочей полости цилиндра, изменяется при вращении одного или двух порш­ней, и мембранные, у которых этот объем изменяется вследствие прогиба упругой мембраны.

Поршневые компрессоры характеризуются возвратно-поступательным движением поршня. В ротационных компрес­сорах один или два поршня имеют вращательное движение в цилиндре.

К компрессорам, работающим по принципу уменьшения объема, отно­сятся также гидравлические ком­прессоры, где поршнем является столб воды, всасывающий в трубу воздух, который далее выделяется в водоотделителе.

По принципу сообщения скорости потоку газа работают центробежные, осевые и эжекторные компрессоры. У центробежных компрессоров в рабочем колесе, вращающемся с числом оборотов 3000—27000 в минуту, лопатки сообщают газу большую скорость. Возникающая при этом центробежная сила вызывает сжатие газа, которое еще более возрастает после выхода газа из рабочего колеса и понижения его скорости в диффузоре. У осевых компрессо­ров поток газа направлен по оси вращения рабочего колеса.

К другим признакам, по которым можно классифицировать компрессоры, относятся тип привода, вид охлаждения, расположение цилиндров и т. п. Эксплуатационные особенности различных типов компрессоров определяют области их применения.

У лопаточных машин значительны потери вследствие неплотностей, что является одной из причин применения этих компрессоров при низких давлениях и больших производительностях.

1 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

В России компрессоростроение стало развиваться только с 1930—1931 гг. Заводы им. Фрунзе, «Борец» и «Компрес­сор» выпускают горизонтальные, вертикальные и V-образные компрессоры, появляются первые мотор-компрессоры и турбо-машины. За последние годы в компрессоростроении достигнуты значительнее успехи. Например, сконструированы такие уникаль­ные машины, как поршневые компрессоры производительностью Q = 16000 м³/час на 320am и производительностью 300 м³/час на 1500am, а также турбомашина производительностью Q = 4100 м³/мин.

Тенденцией современного компрессоростроения являются облег­чение удельного веса машин, повышение их КПД, увеличение надежности работы, автоматизация регулирования производи­тельности и защита от аварий. Стремление повысить безопасность работы компрессора и снизить расход энергии при отношениях давлений больших 5—8 (в зависимости от типа машин) привело к созданию двухступенчатых и многоступенчатых машин.

В соответствии с этим современные поршневые компрессоры строят с большим числом оборотов и непосредственным соедине­нием с электродвигателем. Ротором электродвигателя часто слу­жит коленчатый вал компрессора. Машины снабжаются многоступенчатым регулированием производительности и защитой, обеспечивающей остановку компрессора при отсутствии давления в системе смазки, прекращении подачи охлаждающей воды, чрез­мерном повышении температуры конца сжатия и т. д. Все боль­шее распространение получают угловые компрессоры, т. е. ком­прессоры, у которых первая ступень расположена вертикально, а вторая горизонтально.

Наконец, следует отметить появление компрессоров нового типа — винтовых. Эти компрессоры состоят из двух винтов, син­хронно вращающихся с большой скоростью (до 10000об/мин). Такие компрессоры могут развивать давление до 12am.

2 ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА И РАСЧЁТНАЯ ЧАСТЬ

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

производительность, м³/с 2,08

давление начальное, МПа 0,098

давление конечное, МПа 0,196

длина, м 4,90

ширина, м 1,6

высота, м 2,54

2.1 Описание режимов работы установки

Режим работы непрерывный продолжительный.

В отделения установлено два компрессора. Они находится в работе, второй – в ремонте или в резерве. Продолжительность между текущими ремонтами 8520 часов, время простоя в текущем ремонте 120 часов. Время работы между капитальными ремонтами 60000часов, время простоя в капитальном ремонте 720 часов. Кроме этого ежемесячно компрессор останавливается для текущего ремонта продолжительностью 8 часов.

2.2 Анализ недостатков существующей схемы управления

Недостатки, существующие в схеме – это масленый выключатель.

Недостаток состоит в том, что при включение масленого выключателя, у него подгорают контакты, образуется дуга при отключении, горит масло и частое обслуживание.

2.3 Требование к электроприводу и автоматике

Турбокомпрессоры являются наиболее мощными турб омашинами. В настоящее время мощность турбокомпрессоров достигает 18000кВт и выше. Эти машины предназначены для повышения давления газа и транспортировки его по трубопроводам. Наиболее типичные области применения турбокомпрессоров: генерирование пневматической энергии; транспортировка газа по магистральным газопроводам; компрессирование воздуха для получения кислорода методом разделения подачи воздуха и кислорода в доменную печь; холодильная техника.

Регулирование производительности турбокомпрессоров в настоящее время осуществляется в основном дросселированием на стороне нагнетания. Коэффициент полезного действия турбокомпрессора при этом снижается пропорционально регулированию производительности.

Особенность работы турбокомпрессоров состоит также в том, что каждой частоте вращения соответствует определённая критическая подача машины, ниже которой работа становится неустойчивой. Причиной возникновения неустойчивой работы турбокомпрессоров является повторяющийся срыв потока с рабочих и направляющих лопаток, что приводит к сильным пульсациям давления. Задачей регулирования подачи компрессоров является в данном случае обеспечение транспортировки требуемого количества газа при минимальных энергетических затратах. При сокращении потребления газа необходимо снижение подачи во избежание излишнего повышения давления в трубопроводах. Поскольку турбокомпрессоры объединяют в станции, состоящие из нескольких последовательно или параллельно работающих компрессоров, в настоящее время регулирование подачи ведётся ступенчато изменением числа работающих машин.

Турбокомпрессоры, нагнетатели и воздуходувки, как правило, являются машинами с режимом длительной нагрузки, вследствие чего их электроприводы должны быть рас­считаны на длительную работу с большим числом часов работы в год (до 8400ч). Они являются быстроходными механизмами с час­тотой вращения рабочего колеса от 3000 до 20000об/мин, что определяет целесообраз­ность применения для их приводов высоко­скоростных двигателей. Все турбокомпрессоры, за исключением турбовоздуходувок, работают на сеть с соп­ротивлением, что определяет существенную зависимость момента сопротивления

на валу от частоты вра щения. Наиболее совершенным способом регу­лирования

производительности турбоком­прессоров является изменение частоты вра­щения.

Пуск турбокомпрессоров производится обычно при разгруженной машине путем со­единения полости нагнетания с атмосферой или с полостью всасывания, вследствие чего максимальный момент при пуске не превышает 0,4 номинального.

Автоматика таких машин должна удовлетворять требованиям, основными из которых являются:

1) быстродействие;

2) селективность;

3) чувствительность;

4) надёжность.

Селективностью автоматики называется её способность отключать при коротком замыкании только повреждённый участок или ближайший участок к месту повреждения.

Чувствительность всех видов автоматики оценивается коэффициентом чувствительности и минимальному току короткого замыкания.

Надёжностью работы автоматики заключается в её безопасном действии во всех предусмотренных случаях.

2.4 Выбор рода тока и величины питающей сети

Для питания компрессора выбирается переменный ток, т.к. по сравнению с постоянным током, он легче генерируется и передаётся на большие расстояния.

Для питания силовой части проекта, выбирается переменное напряжение из стандартного ряда напряжений – 6кВ. Цепи управления запитываются стандартным постоянным напряжением 220В.

2.5 Выбор системы электропривода, методов, регулирования скорости и торможения

Разнообразие условий применения турбомеханизмов, их конструкций, режимов эксплуатации определяет возможность и эко­номическую целесообразность использования различных систем электропривода. Развитие техники самого электропривода обусловливает смену одних систем регулируемого электропривода другими, что также приводит к разнообразию возможных технических ре­шений,

Для привода ком­прессоров до настоящего времени применя­лись нерегулируемые электроприводы. Несмо­тря на очевидные тенденции к более широкому использованию регулируемых электроприво­дов турбомеханизмов, особенно для мощнос­тей свыше 500 киловатт, нерегулируемый привод будет оставаться основным видом электропри­вода в тех случаях, когда режим работы турбомеханизма по технологическим условиям постоянен или мощность турбомеханизмов невелика и регулирование их производительности без больших потерь энергии может быть осуществлено воздействием на турбомеханизм или на его гидравлическую сеть.

Наиболее распространенным видом при­вода вследствие своей простоты и наименьших капитальных вложений является короткозамкнутый асинхронный двигатель. Этот вид привода применяется для турбомеханизмов от самых малых мощностей до нескольких тысяч киловатт. При мощности свыше 300 киловатт наряду с короткозамкнутым двигателем все шире применяют синхронные двигатели.

Системы регулируемого электропривода обеспечивают ступенчатое регулирование частоты вращения. Для двигателей большой мощности получили применение схемы с питанием синхронного двигателя от источников различной частоты.

Регулируемый электропривод с пла вным изменением частоты вращения в широком диапазоне наилучшим образом удовлетворяет условиям автоматического и экономического регулирования производительности турбомеханизмов.

2.6 Расчёт мощности и выбор электродвигателя компрессора