Горизонтальді ортадан тепкіш сорғының қимасы

Жұмыс түрі: Дипломдық жұмыс
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 52 бет
Таңдаулыға:

Аннотация

Дипломный проект выполнен на тему «Разработка регулятора скорости

с переменной структурой системы управления электроприводом

центробежных насосов». В него входят следующие разделы: специальная

часть, безопасность жизнедеятельности, экономическая часть.

В специальной части производится расчёт двигателя, по мощности

выбираем центробежный насос. Далее в программе Matlab строим модель

центробежного насоса с переменной структурой. Получаем характеристики

момента и скорости.

В экономической части производится анализ системы управления

электроприводом центробежного насоса. Оцениваются приведенные затраты

выбранного проекта.

В разделе «Безопасность жизнедеятельности» производится расчёт

зануления, правила пожаробезопасности.

Аңдатпа

Дипломдық жоба «ОТС БЖ жылдамдық реттеуіштік айнымалық

құрылымын жасау» тақырыбында жасалған. Оған келесі бөлімдер кіреді:

арнайы бөлім, өміршілігі қауіпсіздігі бөлімі, экономикалық бөлім.

Арнайы бөлімде ортадан тепкіш сорғылардың айнымалы құрылым

арқылы жетілдіру есептеулері келтірілді.

Арнайы математикалық

бағдарламада үлгісі тұрғызылып, момент және жылдамдық бойынша

сипаттамалары келтірілді.

Экономикалық бөлімде

ортадан тепкіш сорғының алынған

экономикалық талдауы жасалған. Таңдалған жобаның келтірілген шығыны

бағаланды. Сатып алу мерзімі келтірілді.

Өміртіршілігі қауіпсіздігі бөлімінде ортадан тепкіш сорғының нөлдеу

схемасы жасалып есептеулер келтірілді.

Мазмұны

Кіріспе

1

1. 1

1. 2

1. 3

2

2. 1

2. 1. 1

2. 1. 2

2. 1. 3

2. 2

2. 3

2. 4

3

3. 1

3. 2

3. 3

3. 4

4

4. 1

4. 2

4. 3

4. 4

5

5. 1

5. 2

5. 3

6

6. 1

6. 2

6. 3

6. 4

6. 5

Қалақты сорғылардың түрлері және құрылысы. Ортадан тепкіш

сорғылар

Ортадан тепкіш сорғылардың құрылысы және әсер ету принципі

Ортадан тепкіш сорғылар

Ортадан тепкіш сорғыларды іске қосу, тоқтату және жаңарту

Электр жетегін таңдау

Ортадан тепкіш сорғылардың электр жетектерінің типтері

Реостатты реттеу электржетегі

Импульсті реттеу электр жетегі

АВК схемасы бойынша электржетек

Сумен жабдықтайтын сорғы стансаларының топтары

Ортадан тепкіш сорғылардың электржетегінің күштік каналдарындағы

энергетикалық қатынастар

Сумен жабдықтау жүйесінің типтік құрылымы

Электржетегінің негізгі элементтерін таңдау және есептеу

Сорғылардың талап етілілген қысымын анықтау

Сорғы электржетегінің қуатын анықтау

Сорғыларды таңдау

ОТС қысымын реттейтін беріліс буындары

ОТС БЖ жылдамдық реттеуіштік айнымалық құрылымын жасау

Басқару жүйелеріндегі реттеуіштер

Кері байланысты ЖТ-АҚ құрылымдық схемасы

Кері байланысты ЖТ-АҚ математикалық сипаттасы

Жылдамдық реттеуіш ретіндегі сызықты емес түзеткіш буын

Өмірқауіпсіздік тіршілігі

Сорғы стасаларындағы еңбек талдауы

Сорғы стансаларының электржетегінің нөлдеу есебі

Электр қозғалтқышы мекемесін және құрылғыларды найзағайдан

қорғау

Технико-экономикалық негіздеме

Ортадан тепкіш сорғының айнымалы басқару жүйесін жасаудың

экономикалық негізі

Инвестицияның қаржылық - экономикалық экономикалық тиімділігінің

көрсеткіштері

Қаржылық бөлінулердің амортизациялық есептеулері

Жөндеуге кететін шығындар

Жобаланатын жүйесінің тиімділігін есептеу

Қорытынды

Әдебиеттер тізімі

КІРІСПЕ

Ауыл шаруашылығындағы барлық барлық техникасының дамуы

м ом ен т жән е б ұры ш тық жы лд амды қты ң р е тт е луін ж іб ер у, э ле к тр

жетегіне көптеген талаптар қойыла бастады.

Электр энергиясын тұтушылардың ішінде негізгі орынды

о р т а д а н т е п к і ш с о р ғ ы л а р а л а д ы. О л а р д ы ң ү л е с і н д е К а з а қ с т а н д а ғ ы

20% а лын ат ын эне рги я орын а лады, а л ш е т м ем лек ет т ерд е өнді ріс т егі

жарты алынатын энергия тұтынылады.

Қазіргі заманғы су соратын стансалардағы ағындарды басқару,

р ет т ей тін не ме с е ж а уып тұ ра тын ар ма т ур а лар дың кө ме гі мен, сорғы

а гр ег а тт арыны ң өні мді лі гін р ет т ейді н ем ес е ба қы ла йды. Сор ғының

ж е те кт і қо зғ а лтқы шының жы лда мды ғы тұра қт ы б олып қа лады, бұл

д ег ен і мі з р ет т ей ті н э л е мен т тер д і ң а й т ар лы қт ай шы ғы н д ар ы н а әк е лі п

с оғ ады. Сор ғы ла рдың жұ мы ст арын а та лда у ж ас ағ анд а еге р жы лда мды ғы

тұрақты болса, шығытын шығын аса үлкен болады.

Нақты дипломдық жобада ОТС БЖ жылдамдық реттеуіштік айнымалық

құрылымын жасау болып табылады.

Айнымалы құрылымдық жүйе арқылы автоматты басқарудың және

реттеу процестерінің қажетті нәтижелерін алуға болады.

Айнымалы құрылымдық жүйе тез процесстік болып табылады. Оның

артықшылығы, жүйенің негізгі бөлімінің параметрлерінің формасына тәуелді

емес және керекті сипатта өтеді. Сондықтанда ары қарай тез режимдік

айнымалы жүйесін құру мақсаты айтылады.

I БӨЛІМ Қалақты сорғылардың түрлері және құрылысы. Ортадан

тепкіш сорғылар

1. 1 Ортадан тепкіш сорғылардың құрылысы және әсер ету

принципі

Қалақты сорғы - динамикалық сорғыға жатады, ол олардың жұмыс

дөңгелек қалақтарымен ағатын сұйық ортадағы әсерінен пайда болған

қозғалтқыштағы энергияны береді. Қалақты сорғылар бірнеше түрге бөлінеді:

ортадан тепкіш, осьтік және диогональді.

1. 2 Ортадан тепкіш сорғылар

Бұл сорғыларда сұйықтық жұмыс дөңгелектеріне енгенде осьтік

б а ғ ы т т а, с о д а н к е й і н д ө ң г е л е к т і ң ө з і н д е р а д и а лд ы, а р ы қ а р а й

д ө ң г е ле к т і ң ц е н т і р і н е н п е р е ф е р и я ғ а б а ғ ы т т а ла д ы. Жұмыс дөңгелегі

тұрақты жиілікпен айналғанда сұйықтық дөңгелек каналдарымен үздіксіз

қозғалады. Дөңгелектің қалақшалары ағып жатқан сұйықтыққа қозғалыс

энергиясын, қысымды және қажетті жылдамдықты хабарлап отырады .

Дөңгелектен шыққан сұйықтықтықтың жылдамдығы трубоөткізгіштерде

төмендейді, сол арқылы ол дөңгелеек арқылы жасалған қысымды күшейтеді.

Жұмыс дөңгелегі (сурет 1), шойыннан, болаттан және қоладан құйылған

екі дисктен тұрады: біреуі - білікке кіргізілетін тығын, ал екіншісі кең сақина

формасындағы втулка. Дисктер арасында қалақшалар орналасқан, олар

дөңгелек каналдарын құрайды және екі дискті біреу етіп жалғап тұрады.

Дөңгелектің орта бөлігіне кіріс трубоөткізгіштер 8 еніп тұрады

(кішкене ауа саңылауымен), оған сорғыш труба жалғанады 9 .

Дөңгелектің сыртындағы корпус 3, ұлу тәріздес болады, ол дөңгелектен

шыққан суды жинап, ары қарай қысымдық трубоөткізгіштке 6 жібереді .

Мұндай сорғының біз консалды деп айтамыз, өйткені оның жұмыс дөңгелегі

косолдың білік ілініп тұрған бөлігінде орналасқан.

Шойыннан жасалған жұмыс дөңгелегі 4 екі дисктен тұрады, олар

қалақшалар арқылы жалғасқан. Нақты конструкцияның артқы жағында

бірнеше тесіктер болады 23, олар сорғының соьтік күштерін тепе - теңдікте

ұстап тұру үшін керек. Ж ұ м ы с д ө ң г е ле г і б і л і к к е г а й к а а р қ ы л ы б е к і т і л г е н

21 . Сұйықтық дөңгелекке осьтік болып құйылады. Сорғының 7 корпусы іштік

спиральдік қуыс болып келеді, сол арқылы ол тығындыға өтеді, нақты

жағдайда жоғарыда орналасқан. (сурет 9) . Корпус болат құйындысынан

жасалған. Қысымдық тығынды сорғы осінен 90, 180 және 270° бұрышымен

келеді, ол 10 суретте көрсетілген. Корпуске 7 болат қақпақ жанасады, кіріс

тығындымен 1 бірге құйылып жасалған (сурет 2) .

Кіріс бөлігі, жұмыс дөңгелегі, спираль тәріздес бұрылғы сорғының

ағындық бөлігін құрайды. Жұмыс дөңгелегі шарикподшипниктері

түріндегі 13 ек і тірекке, болат білік 12 арқылы жалға нған, олар тұрған

тіректе 15 орналас қан. Сыртқы ортам ен сорғының ішкі кеңістігі бытырау

үшін, саңыла у ны ғыздағышы бар, ол матақа ғазды өт кізгіш сақинадан

құралатын корпус тан 20, қақпақтан 11және толтырғыштан 10 және

гидравликалық ты ғыздағыш сақинадан тұрады, сол жерге с у тесіктер

арқылы немесе сыртқы ерекше трубка арқылы келіп түседі.

1- жұмыс дөңгелегі; 2 - қалақша; 3 - спиралды бұрылғы (улитка) ; 4 -

сорғы толтырғышға арналған құйғыш (құйғыш болмаған кездегі)

вакуум - сорғы жалғанатын орын; 5 - ысырма; 6 - қысымдық

трубоөткізгіш; 7 - жұмыс дһңгелектерінің дисктері; 8 - кірістегі

тығындық; 9 - сорғыш труба: 10 - торлы қабылдағыш клапан Сурет

1. 1- Ортадан тепкіш сорғы

1 - кіріс немесе сорғыш тығындық, ол қақпақпен бірге жалғанаған; 2

- тығыздағыш сақина; 3 - қорғаушы сақина; 4 - жұмыс дөңгелегі ; 5 -

вакуум - сорғыны сорғы трубасына жалғанған тесікті жауып тұратын

тығындық; 6 - шығыс немесе тығыздағыш патрубок; 7 - спиралды корпус;

8 - кронштейн; 9 - қорғаушы тығынды; 10 - тығыздағыш; 11 - саңылау

нығыздағыштың қақпағы; 12 - білік; 13 - шарикподшипниктер (білікті

тіреуіштер) ; 14 - қысым тығындығы; 15 - майлы ванналы тіректі сүйеніш;

16 - қысымға төтеп беретін тығынды ; 17, 18 - жартылай муфталар; 19 -

кольцо гидравлического уплотнения; 20 - корпус сальника (целая отливка с

корпусом насоса) ; 21 - гайка; 22 - грундбукса; 23 - разгрузочное

отверстие.

Сурет 1. 2 - Горизонтальді ортадан тепкіш сорғының қимасы

Сыртпен циркуляция жасағанда сұйықтық ағып кетпеу үшін, жұмыс

дөңгелегінің дисктерінің сыртқы жақтарында 2 және 3 қорғаушы

сақиналармен нығыздалған . Сорғыны іске қосқанда сорғыш трубоөткізгіш

пен корпустан ауаны сорып отыру үшін, вакуум - сорғы трубаға жалғанатын

тесігін 5 тығындағыш. Ортадан тепкіш сорғыны іске қосарда ол сұйықтыққа

толып тұру керек.

Сонымен қатар, сорғыларды эксплуатациялық сипаттарына қарайда

бөлуге болады (мысалы, бұрғылау сорғылары, бұрғылау қондырғыларында

қолданылатын сорғылар болып табылады) .

Сумен жабдықтау облысында жұмыс жасайтын мамандар тек қана

сорғылармен емес, сонымен қатар сорғы агрегеттары мен

қондырғыларымен жұмыс жасайды [1] .

1. 3 Ортадан тепкіш сорғыларды іске қосу,

тоқтату және жаңарту

Ортадан тепкіш сорғыларды іске қоспастан бұрын соратын

трубоөткізгіштерді және ішкі ко рпусын соратын сұйықтықпен толтыру

керек.

Ортадан тепкіш сорғыларды толтырудың бірнеше амалы бар: вакуум -

сорғы көмегімен ауаны сору арқылы қысымдық трубоөткізгішті толтыру, ал

екіншісі сорғыны ағыс арқылы сору (эжектор) .

Сорғыны напорлы трубоөткігішпен

толтыру, сорғыш желісінде

қабылдағыш клапан болған жағдайда жүзеге асады. Сору процессін сорғының

ауалық кранынан су ағып кеткенше жалғастыру керек.

Эжектор арқылы ауаны сорып алу немесе вакуум - сорғы арқылы

сорғыны сумен толтыру, үлкен автоматтандырылған

сорғы

с т а н ц и я л а р ы н д а ж ү з е г е а с а д ы. Көп жағдайда сорғы стансаларындағы

барлық сорғыларды ағыс арқылы толытыру үшін, бір немесе екі вакуум -

сорғы қолданылады. Ол үшін, әр сорғыға баратын ауалық сорғыш желілер

және жалпы циркуляциялық бачок орнатады.

Сорғыларды лас сумен толтырғанда, вакуум - сорғылар ластанбауын

ескеру керек.

Сорғыны эжектор арқылы сорып толтыру үшін, қысымдық

трубоөткізгіш қысымы жоғары болу керек. Эжекторды сорғының жоғарғы

бөлігіне қосады. Эжекторды қосардың алдында, қысымдық трубоөтк ізгішті

ашып қоядыда, сорғыны қосады, сол кезде эжектор ауаның орнына

сұйықтықты сорады. Кейбір жағдайларда үлкен сорғылар орнатылған сорғы

стансаларында, эжекторларды іске қосу үшін құйындық немесе ортадан

тепкіш - құйындық сорғыларды орнатады.

Сұйықтық құйылған сорғыны іске қосар алдында, манометрдің кранын

ашады және қозғалтқыш қосылады. Сол кезде қысымдық трубоөткізгіштегі

қосқыш жабық тұру керек.

Сорғы талап етілген айналу жылдамдығана жеткеннен кейін және

манометр қажетті қысым мәнін көрсеткенде, кранды ашу керек. Егер

насостың подшипниктері сумен салқындатылатын болса, трубкадағы

крандардыда ашу керек.

Айта кетеін жайт, кейбір жағдайларда сроғыны қысымдық

трубоөткізгіште ашық болған жағдайда жүзеге асырады.

Сорғымен жұмыс жасаған кезде келесі талаптарды орындау керек:

1) майланған сақиналар білік бойынша айналып тұру керек, ал

п о д ш и п н и к т е р д і ң т е м п е р а т ур а с ы п а с п о р т т ы қ к ө р с е т к і ш т е р г е с а й б о л у

керек (60-70° С) ;

2) Подшипниктердегі майдың деңгейі талап етілген биіктікте болу

керек (майкөрсеткіш бойынша) ; 800 - 1000 сағ . кейін майды ауыстыру керек,

подшипниктердің корпусын алдын ала тазарту арқылы;

3) Майсақтағаштарды уақытында тартып тұру керек, өйткені су

тамшылап қана тұру керек, ол бізге білік бітеліп қалмау үшін қажет.

Сорғымен жұмыс жасағанда техника қауіпсіздігін сақтау керек.

Айналып тұратын детальдар қауіпті болып саналады (муфта, білік) .

Сорғыны тағайындалуы бойынша, судың берілуі бойынша және қысым

бойынша таңдайды. [12] .

2 Электр жетегін таңдау

2. 1 Ортадан тепкіш сорғылардың электр жетектерінің типтері

Сорғы станцияларында үш фазалы айнымалы тоқты асинхронды және

синхронды электрқозғалтқыштары қолданылады. Үш фазалы электр

қозғалтқыштары стандартты кернеулерге шығарылады 220, 380, 500, 6 000

және 10 000 В . Қуаты 200 кВт сорғы агрегаттарына төменгі кернеулі 220/380

және 500 В электрқозғалтқыштары , ал одан қуатты агрегеттар үшін 6 және 10

кВ электрқозғалтқыштары қолданылады [12] .

Ең көп тараған және қарапайым қозғалтқыштар, олар асинхронды

қозғалтқыштар болып табылады. Орамаларына байланысты

қысқатұйықталған және фазалық роторлы асинхронды қозғалтқыштар болып

бөлінеді.

Реттеу сипаттамалары, энергетикалық, экономикалық және

эксплуатациялық көрсеткіштер электр жетегіндегі реттеу амалдарына тәуелді

болады. Ең көп тараған түрі айнмалы тоқтағы асинхронды электржетегі болып

табылады (реостатты реттеу, АВК схемасы бойынша реттеу және жиілікті

реттеу) .

Ортадан тепкіш сорғыларда жиілікті электр жетегі қолданылады,

өйткені ол толық қуатқа есептелген, сонымен қатар жылдамдықты реттеу

диапазоны үлкен болуын талап етпейді.

2. 1. 1 Реостатты реттеу электржетегі

Реостатты басқару электржетегінде негізгі элемент болып

фазалықроторлы АҚ, іске қосу реостаттары және релелі - контакторлы

аппаратура болып табылады.

АҚ электромеханикалық сипаттары (жүктемелік қабілеттілігі,

жылдамдық тұрақтылықтылығы және т. б. ) шынайы сипаттамадағы

параметрлердің шамаларымен анықталады. Олар номиналды момент Мн,

максималды (критикалық) Мкр және іске қосу Мп моменттері, номиналды

сырғанау sном және критикалық сырғанау sкр.

АҚ момент және сырғанау өте күрделі тәуелділікте. Оны сипаттау үшін

екі теңдеу қолданылады:

M = 2 M кр ×



 кр

(1 + s кр )

s

s кр  .

(2. 1)

Қарапайым

M =

 s sкр

2 M кр

+

кр s

 .



(2. 2)

Екінші теңдеуде статор орамасының активті кедергісі ескерілмейді.

Келтірілген теңдеулерге талдау жасағанда асинхронды электр жетегінің

реттеу көрсеткіштерін және реттеу сипаттарын бағалау күрделі. Сондықтан

баға беру үшін момент және сырғанаумен жанама түрде байланысты бірнеше

басқада тәуелділіктер қолданылады. АҚ пайда болатын момент магнит

2 × π × f

, және статор

p

тоғының активті құрамына пропорционал:

M = K M × Ф × I 2 × cos ϕ 2 .

Бұл жердегі КМ - конструктивті коэффициент.

Шынайы және реостатты механикалық сипаттаманың

учаскілерінде магнит ағыны Ф мен cos ϕ аз өзгереді:

C = K M × Ф × cos ϕ = const .

сонда

M = C × I 2 .

(2. 3)

жұмыс

(2. 4)

(2. 5)

Ротор тоғының шамасы ротор тізбегіндегі параметрлермен байланысты

және келесі өрнекпен өрнектеледі:

I 2 =

E P

RP 2 + ( x K × s )

(2. 6)

Келтірілген формулалардан көретініміздей, ротор тізбегіне енгізілген

реостат кедергісінің өзгеруі, тоқ I 2 пен моменттің М өзгеруіне байланысты

болады. Реостатты басқару процесі төмендегі суретте көрсетілген 1, в, г, д.

Орамаларды желіге қосқанда (t0) , тоқтың шамасы I 1 шамасына дейін

өзгереді. Содан кейін экспонента бойынша төмендеп, тоқтың шамасы I 2 (t1)

жеткенде, контактірдің КМ1 контактілері арқылы бірінші саты өшеді. Ең

соңғы саты өшкенде тоқ Ic және бұрыштық жылдамдық ωс мәндері

тұрақтанып, қозғалтқыш тұрақтанған режимде жұмыс жасайды.

АҚ электр энергиясын тұтынушы ретінде бірнеше артықшылықтарға ие:

1. Қозғалтқыштың моментін және жылдамдығын реттегенде, айналу

магнит өрісі арқылы пайда болған реактивті қуат аз шектерде ғана өзгереді.

Энергияның орта шамасы қуатқа пропорционал болады;

2. Статордан роторға магнит өрісі арқылы берілетін электромагнитті

өріс, синхронды айналу жиілігіне ω0 және электромагнитті моментке

пропорционал болады:

P 0 = ω 0 × M Э .

(2. 7)

Роторда ол қуат екі мүшеге бөлінеді:

пайдалы P2 = M × ω, ол қозғалтқыш білігінің айналу жиілігіне және

реостатпен ротор орамаларындағы шығындарға пропорционал:

∆ P = PЭ × s = 3 × r 2 × I 22 + 3 × rP × I 22 .

(2. 8)

Бұл жердегі r2 - ротордың активті кедергісі, rР - реостат кедергісі.

Бұл теңдеу реостатты реттеудің бірнеше кемшілігін көрсетеді:

айналужиілігі төмендеген сайын шығындар көбейіп, пайдалы қуат азайады,

сонымен қатар жетектің п. ә. к төмендейді. Ал ротор тежелгенде желідегі

тұтынатын энергия ротор тізбегінің қызуына кетеді.

Реостатты реттеу кезіндегі электр жетектің жұмысының қысқаша

талдауы:

• Реостатты іске қосу процесі мен жылдамдықты реттеу тоқтың

және моменттің лақтыру шамаларымен жүзеге асады, олардығ шамалары іске

қосу реостатарының саты санына пропорционал болады;

• Жылдамдықты реттеу төменнен басталады, ол статикалық

жүктемеге пропорционал;

• Жылдамдық реттелуі энергия шығындарына пропорционал

болады, ол жоғарылаған сайын п. ә. к төмендейді;

• Электр жетегіндегі элементтердің төмен реттеу сипаттары,

автоматты реттеу процесіндегі момент және жылдамдықтың мүмкіндіктерін

шектейді.

Ωc

Ie