Дипломная (1217430), страница 5

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 5)

Обозначается «Q». Напор – это разность удельных энергий жидкости в сечениях после и до насоса, выраженная в метрах водяного столба. Обозначается «Н»[6].

Выбор насосных агрегатов

Будем выбирать насосные агрегаты компании Grundfos серии Morris, которые специализированы специально под канализационные насосные станции, способные отводить стоки с большим количеством твердых включений.

Исходя из того, что сточные воды при помощи насосов по трубопроводам попадают на улицу Карла Маркса, а далее по тем же трубам идет самотеком до главной станции в поселке Березовка и принимая коэффициент запаса равным Кз = 1,4, получаем, что напор должен быть не менее 56 метров.

Таблица 6.1 – Паспортные данные электродвигателя АДЧР-630-6.0-8У1

Расчет центробежного электродвигателя выполняется по формуле:

590 кВт (6.1)

где - коэффициент запаса, для центробежных насосов принимается равным 1,1-1,4;

- плотность перекачиваемой жидкости. В нашем случае это сточные воды с твердыми включениями до 200 мм, в таком случае плотность жидкости, ≈ 10251 ;

Q - производительность насоса. Для насоса АДЧР-630-6.0-8У1 производительность =0.83 ;

Н - высота столба, выдаваемого насосом. Для насоса АДЧР-630-6.0-8У1 высота столба Н=56м;

- коэффициент полезного действия насоса. Для насоса АДЧР-630-6.0-8У1 =94,9%;

- коэффициент полезного действия передаточного механизма. Так как в нашем случае редуктор отсутствует, коэффициент полезного действия передаточного механизма =1.

По величине Р подбирают ближайший больший по мощности комплектующий двигатель, при этом может быть использован любой тип двигателя с соответствующей мощностью и частотой вращения, и соответствующий вышеперечисленным требованиям. Частота вращения, требуемая для насоса - 750 об/мин.

Из каталога для привода фекального насоса выбираем асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором, частотно-регулируемый

АДЧР-630-6.0-8-У1. Паспортные данные приведены в таблице 6.2.

Таблица 6.2 – Паспортные данные АДЧР-630-6.0-8У1

Так как на канализационной насосной станции №5а установлены насосные агрегаты одного типа – Morris 7100 NC, выбранный двигатель подходит для всех пяти насосов.

Выбор преобразователя частоты

Выбор преобразователя осуществляется исходя из условия, что номинальный ток и номинальная мощность преобразователя не могут быть меньше, чем номинальное напряжение и номинальный ток управляемого им устройства (двигателя).

Оптимальным режимом работы преобразователя частоты является режим, при котором мощность преобразователя превышает мощность двигателя на 20-30%. В таком режиме работы снижается токовая нагрузка на силовые узлы преобразователя.

Из технического задания по модернизации КНС – 5А преобразователей должно быть три Первые два будут управлять насосными агрегатами М1 и М3 и второй – M4. Так как мощность двигателя P = 630 кВт и номинальный ток I_ном = 81 А, то выбираем преобразователь частоты ATV1200-A1190-6060B3S фирмы Altivar, с параметрами представленными в таблице 6.3

Таблица 6.3 Параметры преобразователя частоты.

Рассмотрим основные преимущества преобразователя частоты ATV1200.

а) Адаптивность:

- выходной ток близок к синусоидальному благодаря многоуровневому ШИМ;

- двигатель сохраняет свою номинальную мощность;

- допускается применение стандартного двигателя, так как, благодаря уникальному ШИМ управлению, коммутационные перенапряжения незначительны;

- позволяет решать проблемы перегрузки питающей сети при запуске электродвигателя и старта высокоинерционных нагрузок;

б) Стабильное управление скоростью.

в) Высокая надежность:

- используются IGBT транзисторы класса 1700В, что позволяет сократить число элементов и повысить надежность силовых цепей.

г) Безотказная работа системы:

- продолжение работы при кратковременном исчезновении питания (до 300 мсек.);

- автоматический подхват вращающегося двигателя и его плавный перезапуск.

д) Высокая эффективность:

- высокий общий к.п.д. инвертора (не менее 97%);

- малые гармонические потери в электродвигателе;

- снижены тепловые потери в IGBT транзисторах.

е) Отсутствует выходной трансформатор:

- прямое управление электродвигателем;

- минимизируются тепловые потери в инверторе;

- значительно упрощается монтаж оборудования.

ж) Энергосбережение:

- высокая эффективность инвертора;

- оптимальное управление двигателем в широком диапазоне изменения скорости вращения.

з) Удобство для пользователя:

- простота в применении и управлении;

- технологичность монтажа, обслуживания и ремонта;

- диагностика аварий.

и) Конструктивные особенности:

- компактный дизайн;

- фронтальное обслуживание;

- эффективное воздушное охлаждение;

- возможность «горячей» замены силовой ячейки инвертора.

В конструкции, показанной на рисунке 6.1 преобразователя частоты, инверторы представляют собой многоуровневое соединение преобразовательных ячеек.

Рисунок 6.1 - Конструкция преобразователя частоты с ячейкой инвертора

Ячейкой преобразователя служит долговечный конденсатор вставки постоянного тока с диодный выпрямителем и однофазным преобразователем.

Принцип управления, показанный на рисунке 6.2 основан на широтно - импульсной модуляции. Последовательное подключение ячеек преобразователя формирует синусоидальную форму напряжения.

Рисунок 6.2 – принцип управления преобразователем ATV1200

Технологический контроллер СТК500

Технологический контроллер СТК500 производства ООО «Сибирь-мехатроника». Эта компания занималась модернизацией хабаровского оборудования. Контроллер СТК500 предназначен для построения комплексных систем автоматического управления технологическим процессом объектов, имеющих сложную или распределенную структуру технологической цепи. Его схематичное изображение можно увидеть на рисунке 6.3.

Рисунок 6.3 - Схематичное изображение контроллера СТК500

Эффективно применяется для управления насосными станциями первого, второго и последующих подъемов, главными канализационными станциями, магистральными насосными станциями, технологическим оборудованием со специфическими требованиями к алгоритмам работы.

Объединяет управление основным (насосные агрегаты, станции частотного управления, устройства плавного пуска и т.д.) и вспомогательным оборудованием (задвижки, регулирующие клапаны, системы дренажа и т.п.).

Управление процессом осуществляется оператором или системой верхнего уровня АСУ ТП в ручном или автоматическом режиме. Вся информация о работе оборудования выводится на монитор контроллера в графическом, текстовом, табличном виде. Основные технические характеристики приведены в таблице 6.4

Таблица 6.4 Характеристики контроллера СТК500

6.2 Разработка функциональной схемы

На рисунке 6.4 представлена функциональная схема канализационной насосной станции №5А с частотным преобразователем. Упростим ее, рассмотрев на примере одной секции станции.

Рисунок 6.4 - Структурная схема одной из секций канализационной насосной станции №5А.

Электроснабжение канализационной насосной станции №5А (далее КНС) осуществляется от трансформаторной подстанции ТП мощностью 630кВт. Электроэнергия поступает на распределительное устройство РУ, к которому подключено силовое электрооборудование. Здесь же размещены первичные аппараты для средств учета потребляемой электроэнергии.

Силовое электрооборудование размещено в электрощитовой КНС. Оно содержит: силовые шкафы управления СШУ, преобразователь частоты ПЧ и компенсатор реактивной мощности КРМ. Компенсатор реактивной мощности - это устройство, воздействующее на баланс реактивной мощности в узле электроэнергетической системе с целью регулирования напряжения и снижения потерь электроэнергии.

Силовой шкаф управления содержит коммутационный аппарат, с помощью которого осуществляется коммутация питания электропривода (М) центробежного насоса (Н) либо к выходу (ПЧ), либо к секции (РУ).

В машзале КНС размещено основное и вспомогательное оборудование КНС. Основное оборудование включает насосы ЦН2 и ЦН4, электроприводы М2 и M4 соответственно. В состав вспомогательного оборудования входят: дренажные, пожарные, вакуум-насосы; задвижки; вентиляторы; обогреватели и другое оборудование. Управление им производится при помощи исполнительных механизмов ИМ1–Им3.

Для получения информации о значениях регулируемых параметров служат датчики Д1–Д3.

Характеристики

Список файлов ВКР