150644 (594566), страница 5

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

Текст из файла (страница 5)

Q_к=n k F(t_ст-t_в) (2.2.)

Q_к=4 0,69 90(40-12)=6955BT ≈ 7 кВт.

где t_ст-температура стенки котла, (-40°С);

n-количество котлов, 4шт;

k- коэффициент теплопередачи от поверхности котла в воздух-0,69 Вт/м²гр.;

F- площадь поверхности котла, 90 м²;

t_в-температура воздуха в помещении, 12°С.

Из расчета видно, что основной показатель - тепло необходимое для подогрева воздуха идущего в помещение, определяется по формуле:

Q_от=Q - Q_к (2.3.)

Q_от=174.6 - 7=167,6 кВт.

На все здание котельного цеха требуется подавать тепло равное:

Q=V g₀ (t_в - t_п) a (2.4.)

Q=(31,5 13,5 7) 0,7 (12+34) 0,9=86,3Bт

где V-объем здания м³;

g₀ - удельная относительная характеристика здания, табличные данные 0.7;

а- поправочный коэффициент, табличные данные - 09;

Избыточное тепло в здании котельной составляет:

Q_изб=167,6 – 86,3 = 81,3 кВт.

Это избыточное тепло требуется, так как к каждой горелке котла необходимо подавать воздух со скоростью 1,1 м³/с и температурой 12°С, а это дополнительные затраты.

Требуемое количество воздуха в помещении котельной, можно поддерживать путем нагнетания в помещениях чистого вентилируемого воздуха с необходимыми температурно-влажностными параметрами. Схема приточной вентиляционной системы показана на рис.2.4.

Схема механической приточной вентиляции.

1-воздухоприемное устройство; 2-фильтр; 3-оборудование для тепловлажностной обработки приточного воздуха (калорифер, кондиционер);

4-вентилятор; 5-шумоглушитель; 6-воздухоотвод;

Рис 2.4

Находим диаметры воздуховодов

D_приточ= ((4 δ)/(υ π)) (2.5)

D_приточ= ((4 1,08)/(3,14 10))=0,37 м

D_{вытяжки}=D_приточ ⅔ (2.6)

D_{вытяжки} =0,37 2/3=0,25 м

где υ - скорость движения воздуха 10-20 м/с.

Для выбора вентилятора необходимо провести расчет сопротивлений по схемам, показанным на рис 2.4.

Потери на трении местных сопротивлений приточной системы.

RL= (λ υ² ρ L)/ (2 d) (2.7)

RL= (0,02 10² 1,3 5)/ (0,37 2) =17,56 Па

Z= ξ (υ² ρ)/2 (2.8)

Z= (14,7 10² 1,3)/2=955,5 Па

H=RL+Z (2.9)

Н=17,56+955.5=973 Па

где λ - коэффициент шероховатости труб;

d - диаметр трубопровода;

ρ - плотность воздуха при 12,5°С.

Разделим участки движения воздуха прописными буквами (получилось 6-участков). И результаты расчета снесем в таблицу 2.2.

Таблица 2.2 Результаты расчета приточной вентиляции

№ участка	Расход воздуха V,м3/c	Длина участка L,м	Скорость воздуха υ,м/с	Диаметр воздуховода D,м	Удельные потери давлен. R L,м	Коэф места сопр.ξ	Потери давления в местн. сопр. Z,Пa	Н сопротивл. Па
А	1,08	5	10	0,37	17,56	3,5	955,5	973
Б	1,08	5	10	0,37		3,5
В	1,08	5	10	0,37		2,2
Г	1,08	5	10	0,37		0,5
Д	1,08	5	10	0,37		1.5
Е	1,08	5	10	0,37		3,5

Выбор вентиляторов производим по номограммам из литературы;

- с расходом воздуха на один вентилятор 15600/4==3 900 м³/ч.

- с потерями 973 Па.

Из номограммы выбираем вентилятор Е5.105-2 с двигателем N_у=2,2 кВт, n=1435 об/мин., υ=39 м/с.

Выбираем двигатель 4A90L4У3 из справочной литературы. N_у=2,2 кВт, n=1500 об/мин.

Таким образом, в результате расчетов получили: активное вентилирование в котельном цехе осуществляется четырьмя вентиляторами.

Расчет и выбор отопительных установок

Температура выходящего из калорифера воздуха, определяется по формуле :

t_пв=(Q_изб/ С'р V_в 10³)+t_н (2.10)

где С'р - теплоемкость воздуха -1.3 кДж/м³.гр;

Q_изб - мощность отопительных приборов 20,3 кВт;

V_в - объем воздуха проходящего через вентилятор 3900 м³/ч.

t_пв=(20300/1,3 3900)-34=-30°С.

Получается отрицательной, для этого необходимо определить количество воздуха, проходящего через калорифер, при известной отопительных приборов и принимаемой температуре воздуха, выходящего из калорифера.

Количество воздуха, пропускаемого через калорифер:

V_к=Q_оп/С_р(t_к-t_н), м³/с, (2.11)

где t_к - температура воздуха после калорифера,

V_к=20,3/1,3 (10+34)=0,356 м³/с.

Живое сечение калорифера для прохода воздуха:

F_к= V_к ρ/V_ρ, м², (2.12)

Где ρ - плотность воздуха - 1,3 кг/м³;

V_ρ - для оребренных калориферов принимается - 3... 5 кг/м² c;

F_к=0,356 1,3/3=0,154м².

По живому сечению подбирается калорифер [10] марки: КП46-СК-01АУЗ у которого:

- площадь поверхности теплообмена со стороны воздуха f=17,42 м²;

- длина теплопередающей трубки L=0,53 м.

2.4 Расчет электроприводов

Расчет подъемного механизма тельфера в повторно-кратковременном режиме

Нагрузочная диаграмма

Расчет произведем для подъемного механизма тельфера. Нагрузочная диаграмма показывает зависимости момента сопротивления, мощности сопротивлений и угловой скорости рабочей машины от времени и отражает характер и режим работы электропривода.

Для определения режима работы механизма подъема необходимо установить продолжительность действия соответствующих усилий и мощностей.

В данном случае полный цикл перемещения груза состоит из следующих операций: подъем груза, после чего происходит его перемещение в заданную точку; опускание груза; подъем лебедки; возвращение кран - балки в исходное положение и опускание захватывающего устройства в режиме сверх синхронного торможения.

Для данного цикла нагрузочная диаграмма будет выглядеть следующим образом (см. рис. 2.5.).

Полная нагрузочная диаграмма механизма подъема.

tl - время опускания лебедки в режиме сверх синхронного торможения;

t2 - время в течение которого происходит захват груза;

t3 - время натягивания лебедки;

t4 - время подъема груза;

t5 - время передвижения груза в заданную точку;

t6 - время опускания груза;

t7 - время возвращения балки в исходное положение;

Рис.2.5

Для данного расчета берем упрощенную нагрузочную диаграмму.

Время подъема и опускания груза с постоянной нагрузкой:

t_p=H\υ_г (2.13)

где Н - высота подъема груза, м;

υ_г - скорость подъема груза, м/с.

t_p =8/0,17=47 с

Определяем время паузы:

t_п=t_ц-t_p, (2.14)

где t_ц- время продолжительности цикла 258 секунд;

t_п =258-(2 47)=164 с.

По расчетным данным строим нагрузочную диаграмму подъемного механизма (рис. 2.6.)

Определяем продолжительность включения:

E=t_p/ t_ц

Е=94/258=0,36 с.

Вывод: Из нагрузочной диаграммы следует, что привод механизма подъема, работает в повторно - кратковременном режиме. Механизм подъема и передвижения снабжены конечными выключателями. Подъемные механизмы должны быть снабжены автоматическими тормозами закрытого типа, действующими при отключении питания.

Выбор двигателя

Двигатель выбирается из условий:

1. Климатическое исполнение и категория размещения;

2. По способу защиты от окружающей среды;

3. По частоте вращения;

4. По роду тока и напряжения;

5. Для какого режима;

6. По мощности Р_дв≥Р_потр ;

7. По конструктивному исполнению и способу монтажа.

Исходя из вышеперечисленных условий выбираем асинхронный электродвигатель с коротко - замкнутым ротором. Двигатель выбирается для повторно - кратковременного режима. Р_дв ≥ Р_потр

Зададимся Р_потр= 1,58 кВт.

Выбираем двигатель: АИРС 90L6.

Р=1,7кВт; n₀=1000 об/мин.; η=71%; S_н=10; cosφ=0.72; m=19 кг; I_п/I_н=6,0; M₀/М_н=2,0; М_мах/М_н=2,2; М_min/М_н=1,6;

1,7кВт > 1,58кВт условие выполняется.

Данный выбранный двигатель необходимо проверить по нагреву. По условиям трогания и по перегрузке проверять двигатель не целесообразно, т.к. момент трогания незначительный по сравнению с моментом при номинальной частоте вращения. Чтобы проверить выбранный двигатель по нагреву необходимо определить время пуска при подъеме и опускании груза. Для этого строим пусковую диаграмму графоаналитическим способом.

Пусковая диаграмма для двигателя подъемного механизм

Механическую характеристику строим по 5 характерным точкам:

1. ω=ω_о М=0

ω_о =π×n_o/30=3,14×1000/30=104,7 рад/с

2. ω = ω_н= ω₀(1-S_н)=104,7(1-0,1)=94,2рад/с

M=M_н=P_н×10³/ω_н=l,7×10³/94,2=18 Нм

3. ω_К= ω₀(l-S_K)=104,7(l-0,41)=61,8 рад/с

S_к=S_н(m_max+ m²_max-l)=0,l×(2,2+ 2,2²-l)=0,41

М_max= m_max ×Мн=2,2×18=39,6 (Нм)

4. ω_min=ω₀(1-S_min)=104,7(1-6/7)=14,96рад/с

M_min=m_min×M_н=l,6×l8=28,8 Нм

5. ω_п=0 М_п=m_п×М_н=2×18=36 Нм

ω_п = ω₀(1+Sн)=104,7(1+0,1)=115,2 рад/с

Электромеханическая характеристика строится по 4 точкам:

1. ω₀=104,7 рад/с

I_н=P_н×10³/( 3)×U_н×η_н×cosφ=l700/( 3)×380×0,71×0,72=5,1A

I₀=I_н(sinφ_н-соsφ_н/2m_max)=5.1×(0.69-0.72/2×2.2)=2.7 A

Характеристики

Список файлов ВКР