Антиплагиат (1230905), страница 5
Текст из файла (страница 5)
В [23]ц елях равномерного износа оборудования, возникает необходимость попеременной работы насосов , что мож ет бытьреализовано с помощ ью каскадного регулирования. Так ж е каскадное управление позволяет достигать заданнойвеличины давления и плавно регулировать производительность гидротехнической системы, путем поочередного вводав работу э лектроприводов насосов.Выбор оборудования НСОпределение расчетной производительности насосной станц ии и выбор насоса.Согласно техническим условиям проектируемое здание снабж ается холодной водой из сети водопровода. СогласноСНиП 2.04.02-84 наименьший гарантированный напор в точке подключения к городскому во��опроводу составляет 0,3 МПа (0,3 атм.) Исходные данные приведены в таблиц е 2.1Определение подачи насосаТаблиц а 2.1 –Исходные данные для расчетаПараметрЗначениеЕдиниц ыДавление на входе0,2МпаВысота здания32МКоличество квартир48Что бы определить производительность насосной станц ии, необходимо выполнить расчет суточного водопотребления.В качестве основного нормативного документа используем СНиП 2.04.02-84.
Фрагмент представлен в таблиц е 2.2Среднесуточный объем водопотребления (за год) мож но расчитатьпо формуле:, (2.1)где qЖ - норма удельного водопотребления (л/сут×чел) соответствует i степени санитарно-техническогоблагоустройства ж илых зданий, принимаемая по таблиц е 2.1;Ni- расчетное число ж ителей, прож ивающ их в районах ж илой застройки [4].Таблиц а 2.2 — Нормы потребления водына одного жителя [3]Степень благоустройства районов жилой застройкиУдельное хозяйственно-питьевое водопотребление в населенных пунктах на одного жителя среднесуточное (загод), л/сутЗастройка зданиями, оборудованными внутренним водопроводом и канализацией:без ваннс ванными и местными водонагревателямис[16]ц ентральным горячим водоснабж ением125-160160-230230-350Ввиду отсутствия возмож ности получения информац ии о количестве прож ивающ их произведем средний расчетколичества ж ителей.
Количество человек ж ивущ их в доме определим как количество квартир умнож енное на 3. Вhttp://dvgups.antiplagiat.ru/ReportPage.aspx?docId=427.24067670&repNumb=111/1620.06.2016Антиплагиатздании 48 квартир, следовательно, количество ж ителей дома 138 человек.(2.2)Неравномерность потребления воды в течение года, создает колебания суточного расхода. По э той причине системыводоснабж ения долж ны быть запроектированы на пропуск максимального суточного расхода воды. Максимальныйсуточный объем воды:, (2.3)где Ксут мах=1,1…1,3 ‒ максимальный коэффициент суточной неравномерности водопотребления, учитывающийуклад жизни населения,[6]режимработы [16]предприятия, степень благоустройства здания [5].Для подбора насоса необходимо определить часовой расход воды:, (2.4).Определение напораСогласно СНиП 2.04.02-84 п. 2.26.Минимальный свободный напор в сети водопровода населенного пункта при максимальном хозяйственнопитьевом водопотреблении на вводе в здание над поверхностью земли должен приниматься при одноэтажнойзастройке не менее 10 м, при большей этажности на каждый этаж следует добавлять 4 м.[16]Учтем напор, подаваемый на вход насосной станц ии, равный 20м.
Потери напора в трубопроводе примем 3м.Следовательно, для шестнадц атиэ таж ного здания имеемH=(10 + (4 12)) + 3 + 10 - 20 = 51м ≈ 60мПодбор оборудованияВыбор оборудования необходимо начинать с подбора насоса. Согласно методике предлож енной в [4] подбор насосаосущ ествляется по значениям напора Н и подачи П. Давление падает на 10 Па при повышении уровня воды на каж дые10 метров. Что особенно важ но учитывать при определении напора.Обратим внимание на насосы фирмы «Grundfos» так как они считаются одними из лучших. Диаметр рабочего колесамож но не рассматривать потому что регулировать давление в системе предполагается изменением частоты питающ егонапряж ения .Фирмой «Grundfos» представлена линейка насосов серии СМЕ. «СМ» – ц ентробеж ный, модульный, а «СМЕ» ц ентробеж ный модульный с преобразователем частоты.
Предназначены для повышения давления.На основе данных представленных компанией разработчиком выберем необходимый насос, используя характеристикуработы насоса, изображ енную на рисунке 2.1Насос с необходимыми параметрами определяют по располож ению рабочей точки на рисунке 2.2, рабочая точкарасполагается на характеристике.Из рисунка 2.2 следует, что выбранный двигатель соответствует требуемым параметрам.
Однако необходимоучитывать, что при параллельной работе двух насосов подача каж дого сниж ается на 10%.Выбираем насос Grundfos CM-15- 3.Для обеспечения бесперебойной и безопасной работы станц ии и обеспечения высокого регулирования в системенасосной станц ии будем использовать три насоса: два основных и один резервный.Рисунок 2.2 — Рабочая характеристика насосов СМ 15Характеристики насосного агрегата сведем в таблиц у 2.3№ХарактеристикаЗначение1Минимальный напор на всасывающ ем патрубке, м202Максимальный собственный напор станц ии, м423Напор после станц ии, м624Номинальная производительность, м2/час27,85Максимальная производительность, м2/час446Температура перекачиваемой ж идкости-20+907http://dvgups.antiplagiat.ru/ReportPage.aspx?docId=427.24067670&repNumb=112/1620.06.2016АнтиплагиатХарактеристика питающ ей сети3×380-415, 50ГцТаблиц а 2.3 — Технические данные насосаРисунок 2.3 — Рабочая точка на рабочей характеристикеНа рисунке 2.3 представлена рабочая точка насоса.Использование программируемого логического контроллера управляющ его проц ессами работы насосной станц иипозволяет уменьшить затраты благодаря использованию преобразователей частоты с меньшим набором функц ий, азначит более дешёвые.
Выполняя только свою главную задачу - подача напряж ения определенной частоты дляобеспечения необходимого реж има работы двигателя.Выбор преобразователя частоты осущ ествляем по методике предлож енной разработчиками преобразователей.Главное чтобы его паспортная мощ ность была больше или равна паспортной мощ ности двигателя. Нельзя забывать то,что для э лектродвигателяпринимается, что мощность вкиловаттах относится к механической мощности двигателя на валу, а не кпотребляемой от источника питания активной мощности.[24]Более точным критерием выбора ПЧ для различных условий исполнения является условие:, (2.5)где К ‒ коэффициент искажения тока, связанный с алгоритмом формирования синусоиды тока с помощью ШИМ,в[24]первом приближ ении мож но принять К=1;МСТ - статический момент нагрузки на валу, э то номинальный момент двигателя Н×м;J-приведенный к валу двигателя момент инерции нагрузки кг×м2;ta- время в течение которого требуется разогнать двигатель до частоты вращения, с [6] .,5,7≤1,5[24]РПЧ,РПЧ≥3,8ВА.На рисунке 2.4 представлена фотография ПЧ соответствующ его данным условиям.Частотный преобразователь Altivar 312 ATV312HU40N4 применяется для регулирования скорости вращ ения трехфазныхасинхронных э лектродвигателей мощ ностью до 4 кВт и 3-фазным напряж ением 380-500 В, такж е является надеж ным икак для применения в простых производственных(общ епромышленных) механизмах , так и дляинтегрирования в системы автоматизац ии, благодаря широким коммуникац ионным возмож ностям.
[7]Рисунок 2.4 — Преобразователь частоты ATV312HU40N4Основные особенности :- надеж ность, компактность и простота ввода в э ксплуатац ию;- применение как в локальных, так и в распределенных системах автоматического управления, благодаряиспользованию коммуникац ионных карт;Таблиц а 2.4 — Технические характеристикиНаименование компонентаATV 312Мощ ность двигателя, л.с.5Мощ ность двигателя, кВт4Характеристика питающ ей сети3×380…500В, 50Гц , 10.6АДиапазон скоростей1…50-удобный пользовательский интерфейс;- широкий набор встроенных функц ий: защ итных, конфигурирования и регулировки, сохранения и переноса данных;- установка устройств вплотную друг к другу без изменения характеристик;- дополнительное оборудование для расширения возмож ностей применения.Главным условием выбора автоматического выключателя является:IН.ТР≥IН, (2.6)где IН.ТР- ток номинального теплового расц епления; IН- номинальный ток двигателя.На рисунке 2.5 представлена схема питания насосов.Автомат защ иты двигателей QF3, QF4,QF5 выбираются по номинальному току.
Их задача отключить двигателя от сети вмомент превышения номинального тока на какое-то длительное время (несколько секунд). Номинальный ток двигателясогласно каталогу [7] Iном=8.2 А.Рисунок 2.5 — Принц ипиальная схема питания насосовhttp://dvgups.antiplagiat.ru/ReportPage.aspx?docId=427.24067670&repNumb=113/1620.06.2016АнтиплагиатВыбираем автомат защ иты с номинальным током теплового расц епителя IН.ТР=16А Данным требованиям удовлетворяютавтоматы защ иты изображ енный на рисунке 2.6.Автоматические выключатели долж ны срабатывать в порядке очереди, с тем, чтобы отключало одну линию, а не всюсистему.
В э лектротехнике э то называется селективностью.Рисунок 2.6 — Автомат защ иты двигателяАвтоматические выключатели, находящ иеся на одной линии долж ны устанавливаться по - убывающ ей. Например,вводной выключатель долж ен быть выше по номиналу, чем выключатель отдельного двигателя. Если не удаетсяподобрать автоматы по номиналу, то следует выбрать автомат с меньшей характеристикой срабатывания.По формуле (2.6) выбираем общ ий автоматический выключатель на три двигателя. Его номинальный ток тепловогорасц епителя будет равен сумме пускового тока первого двигателя и номинального тока второго и третьего двигателя +ток ц епей управления. Пусковой ток указан в каталоге двигателя [8].10 3+6=36АВыбираем автоматический выключатель QF1 на 40 А с характеристикой С. Автоматический выключатель ,изображ енный на рисунке 2.7.Рисунок 2.7 — Автоматический выключательВ ц епь управления для защ иты ПЛК и блока питания включим однофазный автоматический выключатель наноминальный ток 6А .
Для э того подойдет выключатель фирмы ДЭК с характеристикой C.ПЛК – э то связующ ая часть системы управления, которая обрабатывает команды оператора и создает управляющ иесигналы ПЧ. Современный рынок предлагает большой выбор решений реализац ии проц есса управления. Однако стоитобратить внимание на то, что компания поставившая задачу использует ПЛК фирмы «Schneider Electric» дляавтоматизац ии производства.
Поэ тому есть смысл использовать оборудование которое уж е освоено большинствомперсонала и не вызовет затруднений при дальнейшем его использовании. В рамках реализац ии данного проектаоптимальным является, представленного на рисунке 2.9. Schneider Electric TM241C24TМощ ный панельный компьютер позволяет использовать разные языки программирования. Дает возмож ность работы всетях построенных на Modbus и Ethernet (Modbus TCP/IP) в роли ведомого (Slave) и ведущ его (Master) устройства.Наличие дисплея позволяет выводить объекты визуализац ии.Рисунок2.9 — Вид ПЛК Schneider Electric TM241C24TДискретные выходы в контроллере могут быть выполнены в двух вариантах: дискретные выходы на основе оптореле идискретные выходы на основе транзисторов.Контроллеру необходим постоянный ток для питания, поэ тому его необходимо обеспечить постоянным напряж ениемпитающ ей сети.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
