Насосная станция с частотным управлением
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
гатели переменного тока, фрикционные муфты, гидромуфты, и др. Данный способ будет экономичен только при экономичном методе регулирования скорости электропривода. Заключается в регулировании подачи воды путем измерения давления в магистрали, и поддержания заданного уровня давления.
в) В третью группу входят устройства, изменяющие характеристику и сети, и насоса. Примером может служить регулируемый насос, работающий на магистраль, которая регулируется дроссельными задвижками.
В данном дипломном проекте система управления электроприводами относится ко второй группе. Регулирование подачи воды производится регулированием скорости вращения ротора приводного двигателя, соответственно и рабочего колеса насосного агрегата. В случае выхода из строя преобразователя частоты или при сбое в системе управления подачей воды переводится в ручной режим, и двигатель подключается напрямую к сети.
Наиболее современным на сегодняшний день является регулирование частоты вращения роторов приводных двигателей [5], соответственно и рабочих колес насосов, с помощью преобразователей частоты, которые позволяют плавно регулировать скорость электродвигателя насоса, и, тем самым, поддерживать давление в магистрали при разных расходах перекачиваемой жидкости. При малых расходах жидкости двигатель насоса вращается с малой скоростью, необходимой только для поддержания номинального давления и не расходует лишней энергии. При увеличении расхода жидкости преобразователь увеличивает частоту вращения электродвигателя, повышая производительность насоса при сохранении заданного давления.
Система управления будет состоять их преобразователя частоты, коммутационной аппаратуры, систем индикации, датчика обратной связи по давлению. Необходимо подобрать преобразователь частоты, который сможет обеспечить технические требования объекта проектирования, а именно:
а) Управление двумя асинхронными трехфазными двигателями.
б) Скалярный принцип управления электродвигателями.
в) Управление по закону U/f=const.
г) Подключение датчика давления.
д) Встроенный ПИД-регулятор.
5. Выбор насоса
В группу питательных насосов входят насосы двух типов ПЭ и ЦВК, они предназначены для питания котлов водой, не содержащей твердых частиц. Питательные насосы типа ПЭ обеспечивают подачу воды с температурой до 165С в барабанные и прямоточные паровые котлы. Конструктивно они представляют собой горизонтальные секционные многоступенчатые насосы с односторонним расположением рабочих колес и делятся на однокорпусные и двухкорпусные. Шестнступенчатые однокорпусные насосы ПЭ65/40, ПЭ65-53, ПЭ150-53 и ПЭ150-63 предназначены для котлов давлением пара 40 кГс/см2. Опорами вала служат два подшипника скольжения с камерами водяного охлаждения. Конструкцией насосов предусмотрено охлаждение сальников водой. Воде подается в узел уплотнения для конденсации паров перекачиваемой жидкости, которые могут просачиваться через уплотнение. Цифровое обозначение насосов: первая цифра - подача м3/час, вторая - напор в кГс/см2. Питательные центробежно-вихревые консольные насосы типа ЦВК предназначены для перекачивания воды и других нейтральных жидкостей с температурой от -15 до +105C, содержащих твердые включения размером до 0,05 мм, концентрацией не более 0,01% по массе. В цифровом обозначении насоса числитель дроби - подача, знаменатель - напор.
Подача - это объем жидкости, подаваемой насосом в единицу времени, выраженной в м3/час (кубометров в час) или л/сек, (литров в секунду). Обозначается "Q" [6].
Напор - это разность удельных энергий жидкости в сечениях после и до насоса, выраженная в метрах водяного столба. Обозначается "Н" [6].
В насосах объемного типа пользуются понятием "давление", выраженным в атмосферах (кГс/см2).
Напорная характеристика отражает основные потребительские свойства насоса. Выбор насоса начинается с подбора напора (давления) и подачи.
Важным гидравлическим параметром насоса является допустимая вакуумметрическая высота всасывания, характеризующая нормальные условия подхода жидкости к рабочему колесу. Эта величина выражается в метрах водяного столба при температуре 20С и при нормальном атмосферном давлении.
Большая часть неприятностей при эксплуатации насоса связана с плохими условиями на всасывании насоса и возникновением, как следствие этого, кавитации (образование газовых пузырьков в жидкости) [7].
Кавитация ведет к быстрому износу насоса или к его разрушению из-за вибрации (чаще всего подшипниковых узлов).
Как и всякую машину, насосный агрегат характеризует потребляемая мощность, определяющая комплектующий двигатель. Величина мощности насоса находится в прямой зависимости от величины напора и подачи и обратно пропорциональна его коэффициенту полезного действия.
Разброс КПД насосных агрегатов велик (от 20 до 98%). Столь существенный разброс определяется разным характером взаимодействия рабочего органа с жидкостью. Общая закономерность: динамические насосы значительно уступают по этому параметру насосам объемного типа. Значимость этого параметра для больших насосов велика.
На выбор комплектующего электродвигателя в значительной мере может влиять удельный вес перекачиваемой жидкости и вязкость (с повышением удельного веса и увеличением вязкости возрастает потребляемая мощность).
Под регулированием работы насоса подразумевается процесс изменения соотношения между подачей и напором. Регулиров