ПЗ (1231598), страница 4

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

Текст из файла (страница 4)

1 – фильтр всасывания; 2 – регулятор всасывания; 3 – компрессорная ступень; 4 – ресивер для сжатого воздуха и масла; 5 – маслоотделитель; 6 – обратный клапан давления; 7 – дополнительный охладитель сжатого воздуха; 8 – запорный клапан.

Рисунок 3.3 – Воздушный контур системы

В винтовой блок через трубку 3 постоянно впрыскивается компрессорное масло, выполняющее следующие функции:

а) уплотнение микрозазоров между роторами и корпусом винтового блока;

б) отвод от винтового блока тепла, образующегося при сжатии;

в) смазка подшипников винтового блока.

На выходе из винтового блока установлен датчик температуры воздушно-масляной смеси, измеряющий т.н. температуру конца сжатия.

При сжатии в винтовом блоке образуется воздушно-масляная смесь, поступающая в сепараторный резервуар 5. Сепараторный резервуар служит для первичного отделения масла от воздуха, которое происходит при ударе частиц масла о стенки. На рисунке 3.4 изображен масляный контур системы.

1 – ресивер для сжатого воздуха и масла; 2 – термостатический регулировочный клапан для масла; 3 – масляный радиатор; 4 – масляный фильр; 5 – компрессорная ступень; 6 – дренажная линия.

Рисунок 3.4 – Масляный контур системы

Прошедший в сепараторном резервуаре предварительную очистку от масла сжатый воздух поступает в фильтроэлемент тонкой сепарации масла 6. После этого, воздух попадает в клапан минимального давления/обратный клапан 7, несущий на себе две функции:

а) обратный клапан пропускает воздух только в направлении движения «из компрессора»;

б) клапан минимального давления выпускает воздух из компрессора только при давлении выше определенного уровня, что необходимо для нормальной циркуляции масла.

До и после обратного клапана проба воздуха отбирается на датчики давления, измеряющие соответственно так называемое системное (внутри компрессора) и сетевое (в компрессорной сети) давление сжатого воздуха. Небольшая часть прошедшего сепарацию от масла сжатого воздуха отбирается на управление клапаном всасывания. Масло, отделенное от воздуха в фильтроэлементе тонкой сепарации, подается обратно в винтовой блок.

После обратного клапана сжатый воздух поступает в охлаждаемый вентилятором воздушный теплообменник 9 и затем выходит из компрессорной установки через открытый шаровой кран.

Компрессорное масло, накапливающееся в сепараторном резервуаре, по трубке поступает в термостатический масляный клапан 11 с термочувствительным элементом. В зависимости от температуры масла клапан направляет его или в масляный теплообменник 8, откуда затем оно попадает в масляный фильтр 10, или в масляный фильтр напрямую. Пройдя очистку в масляном фильтре, масло по трубке 3 подается в винтовой блок.

Одним из важных достоинст компрессоров BOGE является оптимальная схема движения воздуха охлаждения, представленная на рисунке 3.5.

Рисунок 3.5 – Схема движения воздуха охлаждения

Воздух, предназначенный для компримирования и охлаждения, входит в компрессор сбоку, в первую очередь охлаждая приводной электродвигатель, что важно, т.к. электродвигатель является наиболее требовательным к внешнему охлаждению агрегатом компрессора. При этом, электрошкаф расположен в отдельном отсеке в «холодной» части компрессорной установки.

Затем, часть поступающего воздуха всасывается воздушным фильтром, а другая часть направляется вентилятором на охлаждение масляного и воздушного теплообменников. Теплообменники расположены горизонтально, в верхней части корпуса, непосредственно над крыльчаткой вентилятора. Благодаря такому расположению вентилятора и теплообменников, как при работающем вентиляторе, так и в режиме ожидания используется эффект перемещения более теплых масс воздуха вверх.

3.2 Выбор датчика давления

При выборе датчик давления будем опираться на следующие условия:

• корпус двигателя магистрального насоса специально исполнения имеет гнездо под датчик давления. С учетом это могут быть использованы только датчики с механическим присоединением G½»;

• датчик давления имень возможность измерять избыточное давление в диапазон 0…10 бар;

• датчик должен иметь искробезопасное исполнение 0ExiaIICT4, поскольку в процессе работы системы он будет находиться в непосредственном контакте со взрывоопасной смесью газов.

Исходя из вышеперечисленных условий выберем датчик давления серии DMP 331 компании «BD Sensors RUS». Внешний вид датчика представлен на рисунке 3.6. Основные технические характеристики датчика отображены в таблице 3.2.

Рисунок 3.6 – Внешний вид датчика DMP 331

Таблица 3.2 – Основные технические характеристики датчика DMP 331

DMP 331 – универсальный недорогой датчик давления для различных отраслей промышленности, пропорционально преобразующий давление рабочей среды в электрический сигнал. Датчики данной серии имеют линейную характеристику выходного сигнала.

Компания «BD Sensors RUS» изготавливает датчики с требуемыми характерисиками под заказ. Нам необходим датчик с диапазоном измеряемого давления 0…10 бар, механическим присоединением G½» и искробезопасным исполнением корпуса 0ExiaIICT4.

Схема внешнего электрического соединения представлена на рисунке 3.7.

Рисунок 3.7 – Схема внешнего электрического соединения

3.3 Выбор датчика потока воздуха и регулирующего клапана

Оба этих элемента нужны на стадии промывки корпуса промывочным газом. Датчик потока воздуха фиксирует количество воздуха, проходящего через корпус. Фаза промывки запускается только тогда, когда поток достигает определенного уровня. Важно измерять поток выходящего из корпуса воздуха, без учета утечек. Это позволяет иметь верные представления о количестве воздуха, прощедшего через корпус.

Поскольку процесс имеет две стадии: стадию промывки, в ходе которой промывочный воздух должен свободно проходит через корпус и стадию работы, в ходе которой в корпусе должно создаваться избыточное давление, необходим элемент, который будет обеспечивать этот режим работы. Данным элементом является выпускной клапан, который будет открыт на фазе промывки, позволяя промывочному воздуха свободно проходить сквозь корпус двигателя, и будет закрыт на фазе работы, препятствуя потоку воздуха и позволяя создать избыточное давление в корпусе

Корпус синхронного двигателя магистрального насоса специального исполнения комплектуется выпускным клапаном VA-100-3H, который включает в себя датчик расхода воздуха.

В таблице 3.3 преведены основные характеристики датчика расхода воздуха клапана VA-100-3H.

Таблица 3.3 – Основные характеристики датчика расхода воздуха

Так же клапан оснащен электроприводом переменного тока, питающимся от сети 380 В и системой его управления.

Одним из вариантов исполнения системы управления клапана является двух-позиционная система управления: при получении дискретного сигнала величиной 24 В клапан быстро закрывается. При отсутствии сигнала клапан медленно открывается. Это позволяет медленно спускать избыточное давление и быстро фиксировать нужный его уровень.

Механическая прочность клапана накладывает ограничение на избыточное давление внутри корпуса. Максимальное рабочее давление закрытого клапана – 8 бар.

3.4 Выбор и настройка преобразователя частоты

Выбор частотного преобразователя основывается на функциональных возможностях, требуемых системой управления и мощности, которая будет достаточна, для обеспечения работы двигателя.

Определяющими факторами выбора так же будут являться:

• диапазон рабочих скоростей двигателя;

• характеристики нагрузки;

• мощность, достаточная для работы двигателя.

Номинальная мощность ПЧ должна быть больше или равна номинальной мощности двигателя. Мощность приводного электродвигателя компрессора 22кВт.

Номинальный длительный ток ПЧ должен быть больше или равен номинальному току двигателя. Вычислим номинальный ток двигателя по формуле (3.1):

где – номинальная мощность двигателя, Вт;

– номильнальное напряжение питания двигателя, В;

– КПД двигателя;

– коэффициент мощности двигателя.

Подставим в формулу 2.1 данные из таблицы 2.2:

На основе этих данных выберем пребразователь частоты фирмы Schneider-Electric ALTIVAR 61, который представлен на рисунке 3.8.

Рисунок 3.8 – Внешний вид преобразователя частоты ALTIVAR 61

Из серии ALTIVAR 61 выберем преобразователь частоты ATV61HD22N4, поскольку эта модель обладает необходимой мощностью. Технические характеристики преобразователя частоты ATV61HD22N4 представлены в таблице 3.4.

Таблица 3.4 – Технические характеристики ATV61HD22N4

Преобразователь ALTIVAR 61 имеет заводские настройки, соответствующие наиболее частым применениям:

• Частота напряжения питания двигателя: 50Гц;

• Способ нормальной остановки с заданным темпом замедления;

• Способ остановки при неисправности: остановка на выбеге;

• Время линейного разгона/торможения: 3 секунды;

• Нижняя скорость: 0 Гц;

• Верхняя скорость: 50 Гц;

• Тепловой ток двигателя равен номинальному току двигателя;

• Без автоматического повторного пуска при возникновении неисправности;

• Дискретные входы:

1. LI1: вперед (1 направление вращения), 2-проводное управление по изменению состояния;

2. LI2: неактивен (не назначен);

3. LI3: переключение второго задания скорости;

4. LI4: сброс неисправности ;

5. LI5, LI6: неактивны (не назначены).

• Аналоговые входы:

1. AI1: 1-е задание скорости 0 +/-10 В;

2. AI2: 2-е задание скорости 0-20 мA.

• Реле R1: контакт размыкается при неисправности (или при отсутствии питания ПЧ);

• Реле R2: контакт замыкается при работающем приводе;

• Аналоговый выход AO1: 0-20 мA, частота двигателя.

Приведенные выше настройки совместимы с применением в нашей системе, следовательно преобразователь может быть использован без их изменения.

ПЧ подключается к сети через клеммы R/L1, S/L2, T/L3 через сетевой дроссель. Сетевой дроссель предназначен для уменьшения перенапряжений на зажимах двигателя и ослабления высших гармоник тока. В соответствии с максимальным длительным током ПЧ был выбран сетевой дроссель ALTIVAR VW3A4555. Он имеет номинальный ток 60 А и индуктивность 5мГн.

3.5 Выбор программируемого реле и блока питания

Составим таблицу необходимых входов/выходов программируемого реле (таблица 3.5).

Таблица 3.5 – Входы/выходы контроллера

Сравниваем с таблицей входов/выходов контролеров Zelio Logic. После сравнения видно, что для управления такой конфигурации подходит контролер SR2B121B. Рабочее напряжение контроллера 24 В переменного тока, так же, как и у датчика избыточного давления и датчика потока воздуха. Поэтому для их питания нам потребуется блок питания. Выберем Блок питания ABL8MEM24012 фирмы «Schneider Electric». Его основные характеристики представлены в таблице 3.6.

Характеристики

Список файлов ВКР