Электрические схемы, входящие в проект поточной линии

Электропривод поточной линии переработки кормов

Министерство сельского хозяйства Российской Федерации ФГОУ ВПО Красноярский государственный аграрный университет

Кафедра системоэнергетики

Курсовой проект

Тема: Электропривод поточной линии переработки кормов

Выполнил: студент гр. ЭТФ 59

Власова Н.В.

Проверил: преподаватель

Кулаков Н.В.

Красноярск 2008


Содержание

Введение

1. Технологическая и кинематическая схема установки

2. Выбор электродвигателя:

— по роду тока

— по скорости вращения

-выбор типа передачи

— выбор двигателя по мощности

— выбор двигателя по степени защиты

— по климатическому исполнению

— по категории размещения

— выбор преобразовательного устройства

— по способу монтажа

3. Расчёт и построение механической характеристики и нагрузочной диаграммы рабочей машины

4. Расчёт переходных процессов в электроприводе

5. Разработка схемы автоматического управления

6. Выбор аппаратуры управления и защиты

7. Выбор проводов и кабелей

8. Разработка схем соединений и внешних подключений.

Используемая литература.

Введение

Электропривод автоматизированных поточных линий

Поточная линия — это система рабочих машин, механизмов и аппаратов, выполняющая один законченный технологический или производственный цикл, который характеризуется поточностью, непрерывностью и ритмичностью рабочего процесса и выдвигает определенные требования к автоматизированному электроприводу и технике безопасности.

Концентрация машин и оборудования, размещение их и разных местах по площади и уровню, тесная взаимосвязь и регламентированная последовательность их работы в поточных линиях требуют осуществления дистанционного, нейтрализованного и автоматического управления. При этом пульт управления устанавливается в производственном цехе ближе к основным агрегатам в месте с наиболее удобным обзором рабочих машин.

Электрические связи между отдельными элементами поточных линий весьма сложны (большое число связей с контрольной и сигнальной аппаратурой, датчиками и другим электрооборудованием). Тип и мощность электродвигателей для, аппаратуры управления и защиты выбирают отдельно для каждого потребителя в технологической схеме.

Условия работы сельскохозяйственных электроприводов.

Помимо приводных характеристик машин, для выбора рационального электропривода необходимо учитывать условия окружающей среды и электроснабжения.

Ряд сельскохозяйственных помещений отличается высоким содержанием химически активных веществ в сочетании с высокой влажностью окружающей среды (животноводческие помещения), запыленностью (мельницы, зернотоки, деревообделочные мастерские).

Кроме того, электродвигатели часто работают на открытом воздухе, подвергаясь непосредственному воздействию атмосферных воздействий.

Наиболее агрессивное включение атмосферы помещений — аммиак, содержание которого в животноводческих помещениях колеблется в широких пределах (в свинарниках — 0,2. . .0,04, в коровниках — 0,05. . .0,018 мг/л). Относительная влажность достигает 90. . .98%.

Углекислый газ, взаимодействуя с водой, образует слабую неустойчивую кислоту, существенно не влияющую на изоляцию, но усиливающую коррозию металлов. При таких тяжелых условиях их окружающей среды и малом числе часов работы в сутки, когда двигатели не успевают «самоосушиться», сопротивление изоляции электрооборудования быстро снижается.

Поэтому электрооборудование для животноводческих помещений должно быть рассчитано на работу в среде с относительной влажностью до 90. . .100% при содержании паров аммиака до 0,2 мг/л.

1. Технологическая схема установки

Технологическая схема переработки корнеклубнеплодов приведена на рисунке 1

Запас корнеклубнеплодов хранится в загрузочном бункере 1. При переработке кормов открывают заслонку в нижней части бункера. Корнеклубнеплоды самотёком поступают в приёмную часть ковшового элеватора (нории) 2, который подаёт их в камнеотделитель 3, откуда они самотёком поступают в мойку- корнерезку 4.

Измельчённые корнеклубнеплоды транспортёром подаются в вагонетку 6 подвесной дороги или в запарные чаны 5. Для пуска поточной линии в работу последовательно пускаются машины 4, 3, 2 в направлении, обратном движению потока.

Работа линии продолжается до тех пор, пока не будут заполнены запарные чаны 5 или кузова вагонетки 6 подвесной дороги.

Рис. 1

2. Выбор электродвигателя

Определю потребную мощность электродвигателя для привода нории.

Q – производительность нории, кг/с

H – высота подъёма материала, м

hн – КПД нории (для наклонного перемещения — 0,6)

hп – КПД передачи от двигателя к нории (для цепной передачи — 0,98)

j — коэффициент заполнения ковшей

i – вместимость одного ковша, м3

l – расстояние между ковшами, м

u — скорость движения ковшей, м/с

g — насыпная плотность транспортируемого материала (для корнеклубнеплодов 450 кг/м3)

Расчётные данные

№ варианта Высота подъёма материала Н, м КПД нории Коэффициент наполнения ковшей Ёмкость одного ковша i, м3 Расстояние между ковшами l, м Скорость движения ковшей u, м/с
93 0,4 0,6 0,7 0,4 0,5 0,4

Выбор электродвигателя

1. По роду тока и величине напряжения:

 ~I, Uн= 380/220В

2. По скорости вращения:

 nн.д.³nн

nдв.³ nраб. м

750>25,4

3. Выбор типа передачи:

Передаточное число от двигателя к рабочей машине:

Принимаю цепную передачу на редуктор горизонтальный цилиндрический 2-х ступенчатый типа ЦДГ-(2Т-40)Бм

nред.вх. =500-1500

h=0,96

4. По мощности:

Рдв.³Рпотр.

Рдв.=2,2 кВт

Рпотр.=1,87 кВт

5. По степени защиты: IP 54

6. По климатическому исполнению: У3

Окончательно принимаю двигатель асинхронный с короткозамкнутым ротором 4А112МА8У3.

Каталожные данные двигателя

Марка двигателя Рном., кВт nном., об/мин КПД, о.е. cosj J, кг×м2
4А112МА8У3 2,2 700 0,765 0,71 2,2 1,9 1 5 0,017

3. Расчёт и построение механической характеристики и нагрузочной диаграммы рабочей машины

Мс.н.=Р/w

М0»0,1-0,2 Мс.н

i – передаточное число

М0 – момент сопротивления, не зависящий от скорости

Мс.н – момент при номинальной частоте вращения

-1 – показатель степени механической характеристики

Механическая характеристика рабочей машины (нории) и нагрузочная диаграмма приведены на рисунке 2.

                        Рис. 2
4. Расчёт переходных процессов

Определение приведённого момента инерции

Jдв.=0,017 кг×м2

к1 = 5 (для нории)

к2 = 1,2

Jраб.м = Jдв.×к1

Расчёт и построение механической характеристики

1. Номинальная скорость двигателя

2. Номинальный момент двигателя

3. Пусковой момент

4. Минимальный момент

5. Максимальный момент

Источник: https://vunivere.ru/work15639

Проект электроснабжения цеха: основные этапы составления

При проектировании сети электроснабжения крупных потребителей, в число которых входят также и отдельные цеха предприятий, важно учитывать достаточно много условий.

Исходные данные для проектирования зависят от многих факторов, начиная от специализации предприятия и заканчивая географическим положением, поскольку нужно учитывать не только мощность, потребляемую оборудованием, но и расходы на освещение и теплоснабжение.

Грамотно и рационально выполненный проект электроснабжения цеха существенно влияет на надежность работы установленного оборудования при минимально допустимом потреблении электроэнергии. Электроснабжение предприятия должно обеспечивать безопасные условия труда и не иметь вредного влияния на окружающую среду.

О построении однолинейной схемы энергоснабжения производственного предприятия читайте в нашей статье «Принципы построения однолинейной схемы энергоснабжения цеха».

Этапы проектирования

Наиболее сложный и трудоемкий этап проектирования внутреннего электроснабжения — это определение и расчет потребляемой мощности нагрузки.

В основе расчета лежат данные, как по паспортной потребляемой мощности оборудования, так и режимы его работы.

Учитываются все факторы, включая реактивную мощность, требующую компенсации при помощи специального оборудования – компенсаторов реактивной мощности для обеспечения равномерной нагрузки трехфазной сети.

Компенсатор реактивной мощности

Отдельной графой в определении мощности идет расчет системы освещения цеха, позволяющий выбрать и оптимизировать расположение и типы светильников, в зависимости от требований к освещенности различных участков. Наличие или отсутствие центрального отопления может потребовать введение в число потребителей сезонное подключение систем электроотопления.

Большинство цехов промышленного предприятия требуют проектирования систем вентиляции.

Указанные условия показывают, насколько может быть трудоемким расчет системы электроснабжения на первом этапе проектирования, особенно, если речь идет об электропитании цеха нестандартного оборудования.

На втором этапе проектирования, используя данные первого этапа и масштабный план размещения оборудования, выбирается тип распределительной сети. При этом, необходимо учитывать такие факторы:

  • Расположение приемников электроэнергии на территории цеха;
  • Степень ответственности приемников (требования к надежности электропитания);
  • Режим работы.

От выбранной схемы распределительной сети зависит расход материалов линий электропередач, расположение трансформаторных подстанций, распределительных щитов.

Масштабный план размещения оборудования

Используются такие виды распределительных сетей:

  • Радиальные схемы;
  • Магистральные;
  • Комбинированные.

При радиальной схеме каждый приемник питается от отдельной линии, проложенной от распределительного щита. Такой вид сетей используется для подключения мощных приемников, расположенных на достаточном удалении один от другого, а подстанция находится вблизи геометрического центра нагрузки.

Магистральная схема характеризуется тем, что применяется при сосредоточенной нагрузке, когда приемники энергии сгруппированы последовательно и на небольшом расстоянии друг от друга. В таком случае они подключаются к единой магистрали, проложенной от трансформаторной подстанции или распределительного щита.

К комбинированной относится магистральная схема с сосредоточенными нагрузками, когда от распределительно щита отходит несколько магистралей, каждая для своей группы нагрузок.

Комбинированной сетью можно назвать и такое построение радиальной, когда мощные потребители получают питание непосредственно от питающей подстанции, а менее мощные объединены в группы и получают питание от распределительных щитов.

Именно комбинированные сети получили наибольшее распространение, так как они позволяют наиболее оптимально использовать материальные ресурсы без снижения надежности. На данном этапе также учитываются требования приемников к надежности питания и закладываются схемы резервирования подачи электроэнергии.

Схемы распределения сетей: а) радиальная; б, в) магистральная.

Третий этап разработки проекта основывается на двух предыдущих и предполагает расчет необходимого количества, мощности распределительных устройств, подстанций, компенсаторов реактивной мощности.

Расчет мощности приемников электрической энергии

Мощность нагрузки на питающую сеть во многом зависит от вида производства.

К примеру, оборудование цеха металлорежущих станков комбината металлообработки при одинаковом количестве устройств, потребляет гораздо большую мощность, чем станки цеха обработки древесины.

Читайте также:  Как сделать термопару

Таким образом, электроснабжение механического цеха тяжелого машиностроения требует более строгого подхода в отношении выбора количества и мощности преобразовательных подстанций и линий электропередач.

При проектировании следует учитывать суточный график работы потребителей, и в основе расчетов должна лежать средняя потребляемая мощность в часы максимальной нагрузки. Если в расчет брать суммарную мощность потребителей, то большую часть времени трансформаторы подстанции будут работать в недогруженном режиме, что приведет к лишним финансовым затратам на обслуживание питающего оборудования.

Считается, что оптимальный режим работы трансформатора должен составлять работу на 65 – 70% от номинальной мощности.

Требуемое сечение линий электропитания также выбирается с учетом средней потребляемой мощности, поскольку приходится учитывать допустимую плотность тока, нагрев и потери мощности.

Точно также на данном этапе должны учитываться характеристики потребления реактивной составляющей мощности, для рационального использования компенсаторов. Неправильное размещение и параметры компенсаторов приведут к перерасходу энергии, неправильному учету, а, главное, к увеличенным потерям и нагрузке на линии электропередач.

Данная задача ставится в первую очередь там, где в наличии имеется много мощных потребителей с индуктивной нагрузкой. Самым распространенным примером являются асинхронные двигатели, которые входят в большинство станочного оборудования.

Второй этап проектирования

Выбор типа распределительной сети частично определяется характеристикой оборудования по категорийности приемников. Различают три категории по требованиям к надежности электропитания:

  1. Первая категория – перерыв в подаче питания приводит к угрозе безопасности, авариям, полному срыву технологического процесса. К данной категории относятся большое количество оборудования машиностроительного и металлообрабатывающего профиля, а также предприятия серийного производства на основе конвейера, например, машиностроительного профиля.
  2. Вторая категория – нарушение производственного цикла, перебои в выпуске продукции, не приводящие к серьезным экономическим последствиям. Большинство производств относятся именно к этой категории. Здесь можно указать оборудование ремонтно — механического цеха (РМЦ).
  3. К третьей категории относятся потребители с более щадящими требованиями к электропитанию, чем первых двух категорий. Сюда можно отнести большинство производственного оборудования швейного цеха, и некоторые цеха металлоизделий.

Оборудование, относящееся к первой категории, требует выполнять проектирование электроснабжения с учетом взаимного резервирования нескольких (обычно двух) источников внешнего электрического снабжения.

Оптимальное сочетание надежности электроснабжения при минимальных затратах достигается правильным выбором системы электроснабжения в соответствии с категорийностью оборудования и расположением оборудования на площади производственного цеха.

В большинстве случаев наиболее рациональной является комбинированная магистральная схема с сосредоточенными нагрузками.

Оборудование кузнечного цеха или сварочного цеха имеет свои особенности по энергопотреблению и требует прокладки отдельных питающих магистралей, а электроснабжение участка механосборочного цеха, напротив, вполне возможно выполнить по магистральной схеме.

И когда в цехе установлено несколько поточных линий, то без нескольких магистралей питания не обойтись. То же необходимо учитывать, когда выполняется расчет электроснабжения инструментального цеха.

Однолинейная схема с резервированием питания

Отдельные линии питания закладываются на систему освещения и вентиляции, будь то электропроект деревообрабатывающего комбината или проект электрики авиазавода авиационного предприятия.

Заключительный этап

На основании данных предыдущих расчетов составляется электротехнический проект, состоящий из нескольких комплектов документов.

Вначале разрабатывается рабочий проект, который в процессе выполнения работ может корректироваться в зависимости от местных условий и в конце работ будет отличаться от расчетного.

Одним из основных документов при проектировании электроснабжения является однолинейная схема электроснабжения цеха. Чертеж однолинейной схемы позволяет быстро сориентироваться в тонкостях и особенностях электроснабжения цеха.

Подведем итоги

Проектирование системы электроснабжения отдельного цеха или целого завода является одним из самых ответственных мероприятий, выполнение которых возможно только специализированными организациями, имеющими право на такие работы.

Не имеет смысла терять время на разработку проекта самостоятельно. Как бы он не был выполнен грамотно и точно, он все равно не получит согласования в организациях энергосбыта.

Заказав типовой проект схемы внутрицехового электроснабжения до 1000 в или более у лицензированной организации, можно не беспокоится о безопасности и законности всех мероприятий по строительству и работе электрооборудования.

Готовый проект будет иметь все необходимые допуски и согласования, начиная от эскиза и заканчивая полностью скорректированной документацией при сдаче объекта в эксплуатацию.

Заказать проект можно в компании «Мега.ру». На сайте компании имеется множество статей, раскрывающих суть и тонкости проектирования, с примерами проектов. Особое внимание следует обратить на статью «Организационные и технические этапы разработки систем электроснабжения», где подробным образом разъясняется, какие существуют стадии выполнения проекта электрики.

Но все же, гораздо больше интересующей информации можно получить, обратившись за консультацией непосредственно в компанию. В разделе «Контакты» указано, как можно связаться с нашими специалистами и получить ответы на все вопросы.

Источник: https://m-e-g-a.ru/stati-po-teme/proekt-elektrosnabzheniya-tseha

Электрические схемы

Целью автоматизации механизмов непрерывного транспорта является повышение их производительности и надежности работы. Требования к уровню автоматизации данных механизмов определяются прежде всего характером выполняемых ими функций.

Эскалаторы, многокабинные пассажирские подъемники и кольцевые пассажирские канатные дороги выполняют самостоятельные функции, поэтому автоматизация этих механизмов сводится в основном к автоматизированным пуску и торможению электропривода с ограничением ускорения и рывка и обеспечению необходимых защит и блокировок, гарантирующих безопасность пассажиров. Следует отметить, что для установок, транспортирующих людей необходимо присутствие человека, контролирующего работу установки. Поэтому часть функций управления может быть возложена на оператора, что упрощает схему и повышает надежность ее работы.

Для конвейеров, которые выполняют часть функций в общем технологическом процессе производства, автоматизация подчинена задачам комплексной автоматизации данного производства. Входящие в технологические комплексы конвейерные установки могут представлять собой сложные поточно-транспортные системы большой протяженности.

Управление ими и контроль исправности механического и электрического оборудования сосредоточивается в диспетчерском пункте, где с помощью световых табло, мнемонических схем и звуковой сигнализации диспетчер следит за работой конвейеров.

В эксплуатационных целях, для ремонта, ревизии и наладки отдельных конвейерных линий наряду с централизованным предусматривается также местное управление с пульта, располагаемого непосредственно в границах приводной станции.

Элементы схемы управления приводом конвейера, расположенные на пульте местного управления, приведены на рис. 1. При централизованном управлении из диспетчерского пункта включение и отключение контактора пуска КП выполняется соответственно с помощью реле РУВ и РУО.

При переводе переключателя ПР в положение МУ (местное управление) приводную станцию можно отдельно включать и выключать с помощью кнопок «Вк» и «Откл».

Переключатель ПУ позволяет, отключив привод от дистанционного управления, связаться по телефону ТФ с диспетчерским пунктом.

В общем случае в зависимости от характера технологического процесса система автоматизации комплекса конвейерных линий промышленного предприятия должна осуществлять, включение и отключение различных конвейеров в определенной последовательности в строгом соответствии с производственным процессом; обеспечение требуемой скорости транспортировки грузов и при необходимости согласование значений скорости различных конвейеров, а также технологические и аварийные блокировки оборудования.

Нарушения в работе оборудования могут привести к нарушению всего технологического процесса (конвейеры) или к опасности для жизни людей (канатные дороги, эскалаторы). Поэтому в схемах автоматизации данных установок применяется большое число защитных блокировок. Наиболее типовые из них, обусловленные особенностями работы данных механизмов, выполняют следующие функции:

1. контроль исправного состояния тягового элемента (ленты, каната, цепи) и отключение установки при чрезмерной вытяжке тягового элемента, слабом натяжении, сходе с направляющих роликов, отводных барабанов и шкивов;

2. отключение установки при чрезмерном повышении скорости ;

3. отключение установки при затянувшемся пуске,

4. предупреждение завалов бункеров загрузочных и перегрузочных устройств;

5. обеспечение требуемой последовательности пуска и остановки механизмов технологического комплекса.

Рис. 1. Элементы схемы управления пуском и остановкой конвейера на пульте местного управления.

Рис. 2. Схема узла контроля пуска конвейера.

Первые две защиты осуществляются с помощью конечных выключателей и реле скорости.

Следует иметь в виду, что из-за возможного проскальзывания каната или ленты на привод ном шкиве или барабане скорость двигателя еще не характеризует скорость тягового элемента, поэтому датчики скорости должны фиксировать движение именно тягового элемента. Для этого они устанавливаются либо на опорном ролике для конвейеров (обычно на его обратной нерабочей ветви) либо на отводном шкиве для канатных дорог.

В качестве датчика скорости широко используются бесконтактные индукционные датчики, в которых вращающийся ротор — постоянный магнит создает в неподвижной статорной обмотке ЭДС, пропорциональную скорости.

При обрыве тянущего элемента реле скорости дает сигнал на отключение электропривода. В механизмах, транспортирующих людей (например, канатные дороги), дополнительно включаются ловители, не позволяющие кабине разогнаться под уклон.

Защита от чрезмерного увеличения скорости работает аналогично и выполняется с помощью реле центробежного типа.

Пуск конвейеров из-за больших инерционных масс и статических нагрузок отличается значительной продолжительностью и сопровождается существенным нагревом двигателей.

Перегрузка конвейера, пониженное напряжение питания, некоторые виды неисправности в механическом и электрическом оборудовании могут приводить к дополнительному затягиванию процесса пуска и вследствие этого к недопустимому превышению температуры двигателя.

Кроме того, перегрузка ленточных или канатных конвейеров может привести к пробуксовыванию тягового элемента на приводном органе.

При этом закончившийся процесс пуска двигателя не выводит конвейер на рабочую скорость, а затянувшееся буксование приводит к порче тягового элемента, поэтому во всех случаях затянувшегося пуска конвейера сверх регламентированного времени привод необходимо отключить. Это осуществляется автоматически с помощью узла контроля пуска (рис. 2).

Контактор пуска КП включает силовую цепь двигателя, а также реле контроля пуска РКП, выдержка времени срабатывания которого незначительно превышает время нормального пуска В конце процесса пуска цепь РКП разрывается контактом контактора последней ступени ускорения Уп при условии ток двигателя снизился до расчетного значения и реле перегрузки РП отключилось; тяговый элемент приобрел рабочую скорость и размыкающий контакт реле скорости PC разомкнулся.

При отключении цепи питания реле РКП оно прекращает отсчет времени и его контакт в цепи КП остается замкнутым. При затянувшемся пуске цепь питания РКП остается включенной через контакт РП при перегрузке двигателя или через контакт PC при буксовании приводного элемента. По истечении выдержки времени РКП оно срабатывает, отключает контактор и пуск прекращается.

Читайте также:  Электростатика в картинках

Чтобы избежать завалов перегрузочных устройств в многосекционном ленточном конвейере, требуется определенная последовательность включения и отключения его двигателей.

При пуске секции конвейера включаются поочередно, начиная с хвостового участка разгрузки, в порядке, противоположном направлению грузопотока.

При остановке секции конвейера отключаются в порядке следования участков по направлению грузопотока, начиная от головного участка загрузки.

Поочередное включение двигателей позволяет одновременно уменьшить пусковые токи в питающей сети. Поочередный пуск конвейерных линий целесообразно выполнять в функции скорости тягового элемента. Это гарантирует включение каждой последующей секции после выхода предшествующей на уровень рабочей скорости.

Остановка конвейеров при условии полной разгрузки всех секций и исключения завалов перегрузочных бункеров выполняется по принципу времени. При этом сначала прекращается загрузка головной секции, а выдержки времени на поочередное отключение секций соответствуют длительности, необходимой для полной разгрузки каждой секции.

Если в процессе работы отключится одна из линий, то должны поочередно отключиться все предшествующие по направлению грузопотока линии.

Принципиальная схема управления, обеспечивающая указанные операции для трех конвейерных линий, изображена на рис. 3.

Пуск конвейера осуществляется с центрального пульта универсальным переключателем УП при условии, что защитная цепь реле готовности пуска РГП замкнута. При этом, как следует из схемы, вначале включается пусковой контактор двигателя хвостового участка КП3.

Двигатель второго участка включится после того, как скорость третьего участка достигнет рабочего значения и сработает реле скорости РС3.

Рис. 3. Схема управления поочередным пуском многосекционного ленточного конвейера.

Двигатель загрузочного участка включится после окончания пуска второго участка, когда сработает реле скорости РС2 и получит питание КП1. В последнюю очередь включается реле загрузочного бункера РЗБ, подающее команду на загрузку конвейера.

Отключение двигателей с помощью УП происходит в обратном порядке, но уже в функции времени. Сначала отключается РЗБ, дающее команду на закрывание загрузочного бункера. Далее через выдержки времени реле РВ0, РВ1 и РВ2 поочередно отключаются КП1, КП2, КПЗ и соответствующие им двигатели.

В схеме предусмотрена защита от завалов перегрузочных бункеров, отключающая с помощью контактов РБ1 и РБ2 участки конвейеров, которые предшествуют переполненному бункеру, а также загрузочный бункер.

Для данной защиты находит применение электродный датчик уровня материала в бункере (рис. 4). При замыкании электрода на землю транспортируемым материалом срабатывает реле РБ, подключенное к выходу усилительного устройства датчика ЭУ. Высокая чувствительность датчика (до 30 мОм) позволяет его использовать практически для любого транспортируемого материала.

Рис. 4. Электродный датчик уровня загрузки бункера.

Источник: http://www.electromontag-pro.ru/blog/skhemy_avtomatizacii_mekhanizmov_nepreryvnogo_transporta/2013-08-24-31

Страница 3 из 9

Обоснование схемы и напряжения электрической сети

Электрическая сеть должна обеспечить надежное электроснабжение потребителей и требовать для своего развития наименьших затрат материальных ресурсов.

Для, приведенного на рисунке 1 взаимного расположения узлов сети примем возможные к сооружению линии электропередачи. Получаем четыре возможных варианта электрической сети (рис.2а, 2б, 2в, 2г). В каждом варианте обеспечивается прямая связь ТЭЦ с энергосистемой; потребители в узлах 3 и 4 получают питание по двум линиям (или двухцепной линии) электропередачи.

Рисунок 2

Во всех схемах при аварийном отключении любой линии электропередачи обеспечивается электроснабжение потребителей 3 и 4 и сохраняется связь ТЭЦ с энергосистемой.

Из сопоставления схем а, б, в, и г видно, что схемы а и в будут дешевле, поскольку суммарная длина линий в этих исполнениях значительно меньше, чем в остальных схемах.

Схемы а и в по суммарной длине линий в одноцепном исполнении практически одинаковы. Сопоставим эти схемы по количеству силовых выключателей, условно обозначенных жирными точками. В схеме в на 2 выключателя больше. Таким образом, для дальнейшего рассмотрения следует оставить схему а.

При определении напряжения электрической сети сначала оценим напряжения отдельных линий, а потом примем напряжение всей сети.

Номинальное напряжение линии электропередачи определяется активной мощностью передаваемой по линии и расстоянием линии, на которое эта мощность передается.

Рассчитать номинальное напряжение линий можно используя различные формулы.

Формула Стилла

Эта формула приемлема для линий до 250 км. И передаваемой мощностью до 60 МВт.

Формула Залесского

Формула применима для больших мощностей передаваемых на расстояния до 1000 км.

Удовлетворительные значения для всех напряжений от 35 до 1150 кВ дает формула Илларионова

.

Для того чтобы найти напряжение отдельных линий, необходимо знать потоки мощности в линиях. Расчет предварительного (без учета потерь) распределения мощностей в разомкнутых сетях определяется по первому закону Кирхгофа.

Для определения предварительного распределения мощностей в разомкнутой сети эта сеть разрезается по источнику питания (узлу 1) и представляется сетью с двухсторонним питанием.

На рисунке 3 показана сеть с двухсторонним питанием трех нагрузок – РТЭЦ с, Р3 и Р4. Мощность ТЭЦ представлена отрицательной нагрузкой. Направления мощностей Рij в линиях задаются произвольно.

Если при расчете некоторая мощность Рij будет иметь отрицательный знак, то эта мощность течет в направлении, противоположном выбранному.

Рисунок 3

Поскольку сечения линий еще не выбраны, распределение мощностей определяется по длинам линий. Мощности, протекающие по головным участкам сети, определяются по следующим выражениям:

Правильность вычислений можно проверить по формуле:

11,56 + 15,05 = 70 + 40 – 83,4

26,61 = 26,61

Мощности, протекающие по линиям L42 и L23 , рассчитываются по первому закону Кирхгофа.

Номинальное напряжение линии электропередачи определяется активной мощностью Р, передаваемой по линии, и расстоянием L, на которое эта мощность передается.

L14 = 60 км.    L23 = 48 км.

L42 = 60 км.    L31 = 108 км.

Т.к. длина линий менее 250 км и передаваемая по ним мощность менее 60 МВт, то для вычисления напряжения линий электропередачи можно воспользоваться формулой Стилла:

По результатам анализа полученных напряжений принимается номинальное напряжение электрической сети Uном с = 220 кВ.

Источник: http://texttotext.ru/kursovie-proekti/seti-bez-liniie/page-3.html

Структура и компоновка поточных линий

Структурой поточной линии — состав входящих в нее рабочих мест (технологических участков), транспортных средств, управляющих и других устройств и производственные взаимосвязи между ними.

Наиболее сложной является структура поточного производства на уровне цеха (предприятия) — состав поточных линий различного назначения, робототехнических комплексов, гибких автоматизированных модулей, транспортно-накопительных, управляющих и других систем и формы производственных взаимосвязей между ними.

Выбору структуры поточного производства и его комплектованию должен предшествовать анализ конструкционно-технологических особенностей изделий и определение уровня их технологичности с учетом формы, габаритов, массы, марок и видов материалов, их свойств, характера технологии и состава входящих в нее операций, методов их выполнения и затрат времени, необходимого оборудования, инструментов, приспособлений, средств механизации и автоматизации, приборов для предупреждения дефектов и выявления брака, а также с учетом технических и эксплуатационных требований к изделиям, предусмотренных ГОСТами, ОСТами, техническими условиями.

Выбор типа оборудования для поточной линии предопределяется характером технологического процесса, составом, сложностью и назначением входящих в него операций; габаритами, массой изготовляемого изделия и требованиями, предъявляемыми к его качеству. При комплектовании поточных линий желательно добиться прямолинейного расположения оборудования, если позволяют производственные мощности и тип выбранных транспортных средств.

Решение о компоновке поточной линии при ее проектировании зависит от заданных условий и прежде всего от того, должен ли конструктор ориентироваться на уже выпускаемые типоразмеры машин и аппаратов или же он не связан такого рода требованием и может и должен сам конструировать основные или вспомогательные элементы линий.

Компоновка поточных линий может быть самой разнообразной. Прежде всего нужно отметить возможность как плоскостных компоновок, т. е. расположения оборудования линий на одном этаже производственного корпуса, так и пространственных, двух- и даже многоэтажных.

Многоэтажные компоновки, использующие гравитационное перемещение обрабатываемого сырья, с успехом применяются на мясокомбинатах, молочных, консервных и других предприятиях по переработке пищевого сырья.

По характеру траектории потока обрабатываемых объектов различают компоновки: замкнутую, разомкнутую, т. е. сквозную, и комбинированную.

В замкнутой линии отдельные звенья ее располагаются по окружности, прямоугольнику или составляют какую-либо иную замкнутую фигуру.

В разомкнутых линиях расположение оборудования может быть прямолинейным, Г-образным, П-образным, «елочкой», с использованием роторных передаточных транспортеров, сходящимся, расходящимся, раздвоенным (параллельным).

Для комбинированных компоновок характерно наличие участков с различными видами элементарных компоновок.

Разомкнутые линии более универсальны. Они находят широкое применение при большом количестве рабочих позиций, при неоднотипных конструкциях машин, при использовании универсального оборудования, при разнородных видах обработки (механической, тепловой и т. д.). Их легче приспособить также к тому помещению, которым располагает предприятие.

ОСНОВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ К ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМ ПРОЦЕССАМ И ОБОРУДОВАНИЮ ЛИНИЙ

Читайте также:  Труборезы для ручной резки труб

Требования к технологическим процессам.

Под механизацией технологических процессов понимается применение энергии неживой природы.

Благодаря механизации можно заменить труд человека там, где непосредственно изменяется состав и строение объекта переработки (соединение, разделение, формование и др.

), но рабочий должен принимать непосредственное участие в управлении технологическим оборудованием, контролировать его работу, выполнять пуск, наладку и остановку оборудования.

Под автоматизацией технологических процессов понимается применение энергии неживой природы для выполнения и управления процессом без непосредственного участия людей. В автоматизированном технологическом процессе рабочий участвует в наладке и пуске оборудования только при нарушениях заданного режима эксплуатации оборудования.

Выбранный технологический процесс должен обеспечивать возможность механизации основных и вспомогательных технологических операций наиболее простыми способами, синхронизации операций на отдельных участках и удобство транспортирования полуфабрикатов.

Технологический процесс для поточной линии следует рассматривать таким, чтобы в линии было наименьшее возможное число рабочих позиций и машин. Это позволит разместить линию на наименьшей площади и сократить затраты на оборудование, так как один сложный агрегат часто стоит меньше, чем несколько более простых.

При создании механизированных и автоматизированных поточных линий унификация и стандартизация изделий и полуфабрикатов, а также ограничение отклонений в размерах или других параметрах приобретают первостепенное значение.

Нельзя представить себе четкую работу заверточного автомата, если конфеты будут иметь значительные отклонения от номинальных размеров.

Следовательно, системообразующим фактором линии является стабильность входных и выходных параметров процессов в машинах и аппаратах.

Полуфабрикаты и изделия имеют ряд специфических свойств (липкость, текучесть и сыпучесть, непрочность поверхностных слоев и т.д.), которые следует учитывать при выборе транспортирующих устройств.

Необходимо обеспечить удобство транспортирования, наименьшую возможность относительного движения (скольжения) изделий по рабочим поверхностям транспортирующих устройств и наименьшее число перемен положения и перевалок изделий.

Как структура технологического потока, так и свойства и форма полуфабрикатов обусловливают иногда необходимость использования для транспортирования специальных приспособлений-спутников в виде форм, лотков, противней и т.д., которые обычно имеют гладкую поверхность.

Применение приспособлений-спутников значительно влияет на компоновку линии, так как появляются дополнительные конвейеры для возвращения освободившихся спутников к исходным позициям.

Требования к технологическому оборудованию.

Прежде чем подбирать и проектировать оборудование поточных линий, необходимо определить не только типоразмеры предполагаемой к выпуску продукции, но и уровень специализации или универсальности линий, от которого в значительной мере будут зависеть конструкции машин.

На предприятиях небольшой мощности целесообразно устанавливать универсальные переналаживаемые линии. Крупные предприятия желательно оснащать специализированными линиями, на каждой из которых можно будет выпускать изделия определенных типоразмеров.

Необходимо принять во внимание, что стоимость переналаживаемой линии значительно выше, чем специализированной.

Возможны три основных способа создания поточных линий:

— из новых специализированных машинах, осуществляющих заранее отработанные технологические процессы;

— из действующего, соответствующим образом модернизированного и оснащенного технологического оборудования;

— из отдельных типовых элементов.

На практике осуществляют смешанные варианты, когда линии из действующих машин, но на некоторых операциях применяют новое специальное оборудование.

По возможности следует включать в состав линий существующие проверенные типы машин, при необходимости следует модернизировать их.

При проектировании поточных линий серьезное внимание должно быть уделено соблюдению условий безаварийной работы, удобству обслуживания и технике безопасности. Выполнение этих требований может сказаться на компоновке линии.

Требования к формированию комплексов оборудования.

Для синхронизации работы машин поточной линии длительность отдельных технологических операций должна быть одинаковая или кратная, а производительность машин должна быть выровнена.

Если машины, входящие в линию, имеют примерно одинаковую производительность, то можно применять сквозную однопоточную компоновку с транспортными устройствами, передающими полуфабрикат от одной машины к другой.

Если же машины по производительности существенно отличаются друг от друга, то следует применять многопоточные линии с параллельной работой однотипных малопроизводительных машин в сходящихся или расходящихся потоках. Для этого необходимо применять специальные перегружающие и распределительные устройства и осуществлять специальную компоновку оборудования.

В данном случае вследствие технологических причин возникнут независимые участки поточных линий. Каждый из участков должен иметь систему управления, связанную с другими участками, а также независимые системы автоматической транспортировки изделий и их ориентации.

Таким образом, линия с различной в отдельных ее участках продолжительностью рабочего цикла, по существу, представляет собой несколько последовательных поточных линий, связанных друг с другом лишь общим для этих линий автоматическим управлением.

Разделение линии на участки усложняет и удорожает ее, так как вызывает необходимость установки перегружающих устройств, увеличение числа приводов конвейеров, электроаппаратуры и т.д. Однако многие технологические и строительные причины делают такое деление неизбежным.

Возможны отдельные случаи, когда разделение поточных линий на участки целесообразно, хотя это и сопряжено с усложнением и не является конструктивной неизбежностью. Так, при жесткой связи между машинами простои одной из них вызовут остановку всей линии; чем больше машин входит в линию, тем больше потерь производительности будет из-за простоев.

Поэтому при большом числе взаимосвязанных машин иногда целесообразно создавать линию с нежесткой связью между машинами, разделив ее на независимые участки, и предусмотреть работу этих участков или в виде единого автоматизированного потока, или независимо друг от друга.

Поместив между участками бункерные устройства или накопители с запасом полуфабрикатов или изделий, можно частично компенсировать простои участков, так как при простое одного участка остальные могут работать некоторое время за счет изделий, имеющихся в бункерах.

Однако эффективность такого разделения линии на участки уменьшается вследствие усложнения и удорожания ее механизмов. Поэтому деление линий на большое количество участков не всегда целесообразно.

При большом числе взаимосвязанных машин линию следует делить на участки с промежуточными накопителями так, чтобы время простоев и потери производительности на этих участках были одинаковыми.

Количество, частота и причины простоев могут быть различными.

Они зависят от конструктивного совершенства машин и степени надежности их работы, технического состояния, уровня организации производства и целого ряда случайных причин.

Эксплуатационная производительность поточной линии определяется эксплуатационной производительностью последнего участка или последней машины, которые помимо собственных простоев могут иметь простои, вызываемые простоями предыдущих участков линии.

Технологические линии состоят из комплексов оборудования. Функциональная структура линий просматривается настолько четко, что часто комплексы А, В и С называют самостоятельными линиями, например, линия для упаковки молока, линия для получения шоколадных масс и т. д.

44. Отличительные особенности комплексов А, В и С.

При функционировании комплекса Анормативные значения потребительских свойств готовой продукции получаются в результате преобразования окончательного полуфабриката, имеющего определенные технологические свойства.

Отличительная особенность окончательного полуфабриката — это то, что его состав и строение соответствуют только одному конкретному наименованию готовой продукции. Поэтому каждому комплексу А в составе линии должен предшествовать комплекс В, обеспечивающий получение окончательного полуфабриката из промежуточных полуфабрикатов.

Комплекс В —наиболее ответственная (центральная) подсистема любой технологической линии.

При всем многообразии свойств промежуточных полуфабрикатов с помощью оборудования комплекса В должен образоваться окончательный полуфабрикат, строение и состав которого не подлежат в дальнейшем пересмотру или корректировке.

Если показатели свойств окончательного полуфабриката изменяются в пределах более допустимых, то получают либо дефектную продукцию, либо продукцию другого наименования. В обоих случаях цель функционирования линии не будет достигнута.

Комплекс Спредназначен для подготовки исходного сырья к переработке, а также для такого преобразования потребительских свойств сырья, чтобы обеспечить эффективное извлечение полезных веществ и оптимальные условия для получения требуемого состава и строения промежуточных полуфабрикатов.

Важная задача функционирования линии первичной переработки сырья — рациональное использование всех полезных веществ, содержащихся в нем, а не только тех из них, которые предусмотрены рецептурой на основную продукцию.

Оборудование линии должно быть таким, чтобы на нем можно было осуществлять безотходную технологию, при которой отходы производства, содержащие полезные вещества, подвергались дополнительной обработке с целью сохранения их полезных свойств, обеспечения возможности транспортирования и использования.

В состав линий следует включать также группу оборудования для утилизации и обезвреживания отходов производства, не имеющих полезного применения. Экологическая безопасность — одно из обязательных условий современного производства.

Число комплексов в составе линии и конкретные задачи их функционирования зависят от способа преобразования исходного сырья и вида выпускаемой продукции.

При переработке сырья методом разборки в состав линии вводят обычно один комплекс С, а число комплексов А и В равно числу видов выпускаемой готовой продукции, включая вторичное сырье, направляемое на другие предприятия.

В линиях, предназначенных для выпуска готовой продукции методом сборки исходного сырья, как правило, имеется по одному комплексу А и В, а число комплексов С зависит от числа промежуточных полуфабрикатов, из которых необходимо собрать окончательный полуфабрикат.



Источник: https://infopedia.su/1x5e07.html

Ссылка на основную публикацию