Реконструкция и подключение электрооборудования вентиляционной установки

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

УЧЕРЕЖДЕНИЯ ОБРАЗОВАНИЯ  
« ВИТЕБСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ КОЛЛЕДЖ»

Специальность 2-430103 « Электроснабжение» ( по отрослям)

 

 

 

 

Реконструкция и подключение электрооборудования вентиляционной установки

Курсовой проект ( работа)

ВГПК 430103.К11.615 ПЗ

По дисциплине « Электрооборудование»

 

Разработчик      учащийся группы ЭЭз-6  А.С. Петров

Руководитель проекта    Ф.Е. Юпатов

Норма контроль               Ф.Е. Юпатов

 

 

 

 

 

2011

Содержание

Введение.

1. Назначение и характеристика электрооборудования установки.
2. Принципиальная схема установки и порядок ее работы.
3. Выбор электродвигателей.
4. Выбор электрических аппаратов и элементов схемы управления.
5. Расчет параметров и выбор аппаратов защиты.
6. Расчет трансформатора цепей управления.
7. Расчет и выбор проводов и кабелей.
8. Размещение элементов схемы управления.
9. Охрана труда и техника безопасности.
10. Вывод.

Приложение: Перечень элементов электрооборудования

Список литературы.

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

Вентиляционные установки обеспечивают технологический процесс производства ( подача газа в рабочие объемы) и условия трудовой деятельности (кондиционеры, общецеховая система вентиляции).

Вентиляционные установки достаточно просто поддаются автоматизации по сигналам изменения режима и реагируют на них без участия обслуживающего персонала путем переключения в схемах управления.

Это позволяет задачи обслуживающего персонала свести к периодическому контролю  за  установками и плановой профилактики.

Вентиляционные установки обеспечивают технологический процесс производства ( подача газа в рабочие объемы) и условия трудовой деятельности (кондиционеры, общецеховая система вентиляции).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 Назначение и характеристика оборудования установки

Вентиляционные установки промышленных предприятий в основном  предназначаются для обслуживания определенных технологических процессов, поэтому их производительность зависит от потребления воздуха (газа) в ходе работы производственного участка и изменений внешних условий , например температуры, влажности воздуха, запыленности.

Установки достаточно просто поддаются автоматизации путем применения специальной аппаратуры, которая дает сигнал об изменении режима работы и производит соответствующие переключения в схеме управления без участия обслуживающего персонала. Задача последнего сводиться лишь периодическому контролю действия аппаратов и профилактике.

 

 

 

9 Охрана труда

 

Системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха предназначены для обеспечения нормируемых метеорологических условий и чистоты воздуха на рабочих местах. Общие требования к системам вентиляции, кондиционирования воздуха и воздушного отопления (далее - вентиляционные системы) производственных, складских, вспомогательных и общественных зданий и сооружений.

По способу организации воздухообмена вентиляция может быть общеобменной, местной и комбинированной.

Общеобменную вентиляцию, при которой смена воздуха происходит во всем объеме помещения, наиболее часто применяют в тех случаях, когда вредные вещества выделяются в небольших количествах и равномерно по всему   помещению.

Местная вентиляция предназначена для отсоса вредных выделений (газы, пары, пыль, избыточное тепло) в местах их образования и удаления из помещения.

Комбинированная система предусматривает одновременную работу местной и общеобменной вентиляции.

В зависимости от способа перемещения воздуха вентиляция бывает естественной и механической. При естественной вентиляции воздух перемещается под влиянием естественных факторов: теплового напора или действия ветра. При механической вентиляции воздух перемещается с помощью вентиляторов, эжекторов и др. Сочетание естественной и искусственной вентиляции образует смешанную систему вентиляции.

В зависимости от назначения вентиляции - подача (приток) воздуха в помещение или удаление (вытяжка) его из помещения, вентиляцию называют приточной и вытяжной. При одновременной подаче и удалении воздуха вентиляция называется приточно-вытяжной.

Аварийная вентиляция представляет собой самостоятельную установку и имеет большое значение для обеспечения безопасности эксплуатации взрыво- и пожароопасных производств и производств, связанных с использованием вредных веществ. Для автоматического включения аварийную вентиляцию блокируют с автоматическими газоанализаторами, установленными либо на величину ПДК (вредное вещество), либо на определенный процент от величины нижнего концентрационного предела взрываемости (взрывоопасные смеси). Кроме того, должен быть предусмотрен дистанционный пуск аварийной вентиляции пусковыми устройствами, расположенными у входных дверей снаружи помещения. Аварийную вентиляцию всегда устраивают только вытяжной, чтобы предотвратить переток вредных веществ в соседние помещения. Кратность вытяжки определяется отраслевыми правилами охраны труда (правилами безопасности), она колеблется в широких пределах.

К эксплуатации допускаются вентиляционные системы, полностью прошедшие предпусковые испытания и имеющие инструкции по эксплуатации, паспорта, журналы ремонта и эксплуатации. В инструкции по эксплуатации вентиляционных систем должны быть отражены вопросы взрыво- и пожарной безопасности.

Плановые осмотры и проверки вентиляционных систем должны проводиться в соответствии с графиком, утвержденным администрацией объекта.

Ответственность за техническое состояние, исправность и соблюдение требований пожарной безопасности при эксплуатации вентиляционных систем возлагается на должностное лицо, назначенное руководителем организации.

Профилактические осмотры помещений для вентиляционного оборудования, очистных устройств и других элементов вентиляционных систем, обслуживающих помещения с производствами категорий А, Б, должны проводиться не реже одного раза в смену с занесением результатов осмотра в журнал эксплуатации. Обнаруженные при этом неисправности подлежат немедленному устранению.

Помещения для вентиляционного оборудования должны запираться, и на их дверях - вывешиваться таблички с надписями, запрещающими вход посторонним лицам.

Хранение в этих помещениях материалов, инструментов и других посторонних предметов, а также использование их не по назначению не допускается.

В процессе эксплуатации вытяжных вентиляционных систем, транспортирующих агрессивные среды, необходимо производить периодическую проверку толщины стенок воздуховодов вентиляционных устройств и очистных сооружений. Проверка должна производиться не реже одного раза в год.

Вентиляционные системы, располагающиеся в помещениях с агрессивными средами, должны проходить проверку состояния и прочности стенок и элементов крепления воздуховодов, вентиляционных устройств и очистных сооружений в сроки, установленные администрацией объекта, но не реже одного раза в год.

2 Принципиальная схема установки и порядок ее работы

 

Для привода вентиляторов низкого и среднего давления и малой производительности обычно применяют асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором. Для вентиляторов большой производительности и высокого давления устанавливают асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором высокого напряжения и синхронные двигатели.

Рассмотрим схему управления вентиляционной установки с приводными асинхронными двигателями с короткозамкнутым роторомМ1-М4, предназначенной для проветривания помещений и поддержания при этом заданной температуры .Эти требования осуществляются ступенчатым регулированием угловой скорости двигателей путем изменения напряжения статора с помощью автотрансформатора Т, а также выбором количества находящихся в работе двигателей. Схема обеспечивает ручное и автоматическое управление двигателями; выбор режима работы осуществляется переключателем SA3.

Ручное управление имеет место при переводе рукоятки SA3 в положение

+ 45ОС, при этом подготавливаются к включению цепи катушек контакторов  КМ1 1:..3, КМ4 1:..3, КМ3 1:..3, КМ2 1:..3, КМ5 1:..5. Двигатели по питанию разделены на две группы: первая группа ( М1и М2) подключена к шинам на вторичной стороне Т и включается в работу (при ручном управлении) переводом рукоятки переключателя SA2 в положение 2, при котором срабатывает контактор КМ5 1:..3 .

Управление угловой скоростью двигателей осуществляется переключением SA1, имеющим четыре положения. В положении 1 все двигатели отключены. При установке рукоятки SA1 в положение 2 включаются контакторы КМ1 1:..3 и КМ2: 1:..3, последний своими  замыкающими контактами подключает к сети Т, с нижних отпаек которого через контакты КМ2 1:..3 к статорам двигателей подводиться пониженное напряжение ( U1Uном), при этом двигатели работают на минимальной скорости . При повороте рукоятки SA1 в положение 3, отключается контактор КМ2 1:..3 и включается контактор КМ3 1:..3 , статоры двигателей присоединяются на средние отпайки Т, двигатели будут работать на средней скорости и их производительность увеличиться. Поворотом рукоятки SA 1 в положение 4 включается контактор КМ4:4, двигатели переключаются на полное напряжение сети U3=Uном, скорость их будет номинальной, а производительность – максимальной. Последовательно с катушками каждого из контакторов, что

предотвращает к.з. частей обмоток автотрансформатора Т при переключении контакторов.

Автоматический режим работы осуществляется при установке рукоятки переключателя SA3 в положение – 450. Цепи катушек контакторов КМ2-КМ6 подключается к источнику питания через контакты реле КК1-КК4, которые являются выходными устройствами регуляторов температуры РТ1 и РТ2. Если температура воздуха в помещении соответствует заданной, то включается контактор КМ2:4, а размыкающие контакты КК1:2 и КК2:2 замкнуты; включен контактор КМ3:4 и двигатели работают на средней скорости.

При повышении температуры переключаются контакты реле КК2:1, контактор КМ3:4 отключается, а КМ4:4- включается, и двигатели будут работать с номинальной скоростью, что обеспечивает более интенсивное проветривание помещения. Если температура в помещении продолжает понижаться , то при определенном ее значении откроется размыкающий контакт реле КК3, отключается контактор КМ6, который своим контактом отключает контактор КМ1: 1..3, вследствие чего все вентиляторы останавливаются, и проветривание помещения прекращается.

 

3 Выбор электродвигателей

 

Двигатель производственного механизма должен наиболее полно отвечать технико-экономическим требованиям, т. е. отличаться простотой конструкции, надежностью в эксплуатации, наименьшей стоимостью, небольшими габаритами и массой, обеспечивать простое управление, удовлетворять особенности технологического процесса и иметь высокие энергетические показатели при различных режимах работы. Конструкцию двигателя выбирают, исходя из условий окружающей среды.

Правильный выбор мощности двигателя в соответствии с нагрузкой на его валу обеспечивает надежную и экономичную работу электропривода, минимальную стоимость оборудования и наименьшие потери энергии при эксплуатации производственного механизма. Недостаточная мощность двигателя приводит к его перегрузке, вызывает недопустимые превышения температуры отдельных частей, сокращающие срок службы изоляции обмоток, влечет собой быстрый выход двигателя из строя. Если мощность двигателя излишняя, повышаются первоначальные затраты, увеличиваются габариты, масса и стоимость двигателя, возрастают эксплуатационные расходы в связи со снижением таких энергетических, таких как к. п. д. и коэффициент мощности двигателя.

Расчет мощности двигателей для разных видов механизмов и станков имеет существенные отличия.

Следуя условиям задания  двигатель имеет следующие показатели:

- марка АИР100S2;

- Р-мощность двигателя = 4 кВт;

- угол сдвига  = 0,88;

- КПД двигателя = 87% = 0,87, для источника напряжения 380 В

. ;                                                                                   ( 1 )

Где I- расчетная сила тока, U-напряжение, – коэффициент мощности, ƞ – КПД двигателя 87%=0,87,Р- мощность двигателя=4кВт= 4000В.

Нахождение потребление электрического тока одним электродвигателем:

а) ;

 А

 

.

4 Выбор электрических  аппаратов и элементов схемы  управления

 

При выборе аппаратов управления предпочтение необходимо отдавать наиболее современным и совершенным типам аппаратов.

Выбор аппаратов управления в системах электропитания приборов и средств автоматизации производится с учетом следующих требований:

1. Напряжение и номинальный  ток аппаратов должны соответствовать  напряжению и допустимому длительному  току цепи. Номинальные токи аппаратов  защиты следует выбирать по  возможности наименьшими по расчетным токам отдельных электроприемников, при этом аппараты не должны защиты отключать цепь при кратковременных перегрузках (например, при пусках электродвигателей);

2. Аппараты управления  должны без повреждений включать  пусковой ток электроприемника и отключать полный рабочий ток.

Для определения рабочего тока схемы необходимо первоначально выбрать все элементы схемы, которые создают этот ток - магнитные пускатели, промежуточные реле, реле времени, резисторы и т. д., т. е. все элементы, которые потребляют мощность из сети. Для того, чтобы найти максимальный рабочий ток схемы, выбирают момент, когда включено максимальное количество таких элементов схемы.

4.1 Магнитные пускатели

Выбирают по следующим условиям:

1. току и напряжению главных контактов