Найти теоретическую мощность двигателя для привода компрессора

РАСЧЕТ МОЩНОСТИ И ВЫБОР ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ ПРИВОДА КОМПРЕССОРА

При выборе мощности двигателя для компрессора, как и для всех механизмов с продолжительным режимом работы и постоянной нагрузкой, требуемую мощность Р_дв двигателя находят по мощности на валу механизма с учётом потерь в промежуточном звене механической передачи.

В зависимости от назначения, мощности и характера производства, где установлены механизмы этой группы, они могут требовать или небольшого, но постоянного подрегулирования производительности при отклонении параметров воздуха от заданных значений, или же регулирования производительности в широких пределах.

Мощность двигателя компрессора определяется по формуле:

где: Q – производительность (подача) компрессора, м 3 /с; А=(А_и+А_а)/2 –работа, Дж/м 3 , изотермического и адиабатического сжатия 1 м 3 атмосферного воздуха давлением ρ₁ = 1,01·10 5 Па до требуемого, давления ρ₂, Па; для давлений до 10·10 5 Па значения А указаны ниже:

η_к – индикаторный КПД компрессора, учитывающий потери мощности при реальном процессе сжатия воздуха и равный 0,6 – 0,8;

η_п – КПД механической передачи между компрессором и двигателем, его значения лежат в пределах 0,9 – 0,95;

k ₃ – коэффициент запаса, равный 1,05 – 1,15 и учитывающий не поддающиеся расчету факторы.

Таким образом, расчетная мощность двигателя равна:

Из литературы [7] (табл. 11.6, с. 269) выбираем двигатель СТД – 1600 – 2УХЛ4, напряжением 10 кВ, с частотой вращения 3000 об/мин.

СТД – синхронный турбодвигатель;

1600 – мощность двигателя, кВт;

УХЛ4 – климатическое исполнение и категория места размещения.

Для компрессора типичен продолжительный режим работы, поэтому их электроприводы, как правило, нереверсивные с редкими пусками. Также компрессор имеет небольшие пусковые статические моменты – до 20-25% от номинального.

Выбор синхронного двигателя обуславливается несколькими основными причинами:

Во-первых, это жёсткая характеристика синхронных двигателей, то есть при увеличении нагрузки на валу двигателя обороты не изменяются, что очень важно для производительности компрессора.

Во-вторых, при своих габаритах синхронный двигатель имеет гораздо большую мощность по сравнению с асинхронным двигателем.

В-третьих, синхронный двигатель имеют К.П.Д. на 2,5% больше (96,6%), чем у асинхронных двигателей и момент имеет прямо пропорциональную зависимость от напряжения.

Производительность компрессоров можно изменять тремя способами: изменением угловой скорости приводного двигателя, изменением сопротивления магистрали (трубопровода) с помощью задвижки, а также конструктивными изменениями рабочих органов механизма в процессе регулирования.

В-четвёртых, у синхронных двигателей при номинальном токе cos φ = l , а при перевозбуждении двигатель может служить в качестве компенсатора реактивной мощности и повышать cosφ предприятия в целом.

Источник

Energy
education

сайт для тех, кто хочет изучать энергетику

Термодинамика и тепломассообмен

Термодинамические циклы

Термодинамические циклы — круговые процессы в термодинамике, то есть такие процессы, в которых совпадают начальные и конечные параметры, определяющие состояние рабочего тела.

Примеры решения задач по теме «Компрессоры»

1. Компрессор всасывает $400$ м 3 /ч воздуха при давлении $p_1=0.1$ МПа и температуре $t_1=20$ °С и сжимает его до давления $p_2=0.5$ МПа. Определить теоретическую работу компрессора при адиабатном сжатии и температуру воздуха в конце сжатия.

2. Компрессор всасывает $100$ м 3 /ч воздуха при давлении $p_1=0.1$ МПа и температуре $t_1=27$ °С. Конечное давление воздуха составляет $p_2=0.8$ МПа. Определить теоретическую работу компрессора и расход охлаждающей воды, если ее температура повышается на $13$ °С. Расчет произвести для изотермического, адиабатного и политропного сжатия. Показатель политропы принять равным $1.2$, а теплоемкость воды $4.19$ кДж/кг·К.

3. Определить мощность идеального компрессора с изотермическим сжатием и часовое количество теплоты, передаваемое охлаждающей водой, если $p_1=101325$ Па и $t_1=20$ °С, а давление сжатого воздуха $p_2=0.4$ МПа. Расход всасываемоего воздуха $500$ м 3 /ч.

4. Компрессор всасывает $250$ м 3 /ч воздуха при $p_1=0.09$ МПа и $t_1=25$ °С и сжимает его до $p_2=0.8$ МПа. Какое количество воды нужно пропускать через рубашку компрессора в час, если сжатие происходит политропно с показателем $n=1.2$ и температура воды повышается на $15$ °С.

5. Компрессор всасавает воздух при давлении $0.1$ МПа и температуре $20$ °С и сжимает его изотермически до $0.8$ МПа. Определить производительность компрессора в м 3 /ч, если известно, что теоретическая мощность двигателя для привода компрессора равна $40$ кВт. Найти также часовой расход охлаждающей воды, если ее температура при охлаждении цилиндра компрессора повышается на $10$ °С. Теплоемкость воды принять равной $4.19$ кДж/кг·К.

6. Компрессор всасывает в минуту $100$ м 3 водорода при температуре $20$ °С и давлении $0.1$ МПа и сжимает его до $0.8$ МПа. Определить потребную мощность двигателя для привода компрессора при адиабатном сжатии, если эффективный КПД компрессора равен $0.7$.

7. Трехступенчатый компрессор всасывает $60$ м 3 /ч воздуха при $p_1=0.08$ МПа и $t_1=27$ °С и сжимает его адиабатно до $10$ МПа. Между ступенями компрессора установлен промежуточный холодильник, в котором воздух охлаждается при постоянном давлении до начальной температуры. Определить производительность компрессора по сжатому воздуху и работу, затраченную на сжатие в компрессоре.

8. Двухступенчатый компрессор всасывает воздух при давлении $p_1=0.1$ МПа и температуре $t_1=20$ °С и сжимает его до конечного давления $p_2=4$ МПа. Между ступенями компрессора установлен промежуточный холодильник, в котором воздух охлаждается при постоянном давлении до начальной температуры. Производительность компрессора равна $500$ м 3 /ч.

Определить теоретическую мощность каждой ступени и количество теплоты, которое должно быть отведено от обеих ступеней компрессора и промежуточного холодильника, если известно, что отношение конечного давления к начальному одинаково для обоих ступеней и сжатия происходит политропно с показателем $n=1.3$.

9. Для лабораторных экспериментов необходимо иметь $G=180$ килограммов в секунду воздуха при параметрах $p_к=10$ МПа и $t_к=t_1$, где $t_1$ − температура окружающей среды. Рассчитать поршневой компрессор (без учета трения и вредного пространства), определить: количество ступеней компрессора; степень повышения давления в каждой ступени; количество тепла, отведенного от воздуха в цилиндрах компрессора, в промежуточных и конечном холодильниках (при охлаждении до $t_1$); мощность привода, если давление воздуха на входе в первую ступень компрессора $p_1=0.1$ МПа, а температура $t_1=27$ °С и допустимое повышение температуры воздуха в каждой ступени $Δt=180$, показатель политропы сжатия $n=1.25$.

10. Для двигателя с воспламенением от сжатия необходим трехстепенчатый компрессор, подающий $250$ кг/ч воздуха при давлении $8$ МПа. Определить теоретическую мощность компрессора. Сжатие считать адиабатным. В начале сжатия $p_1=0.095$ МПа и $t_1=17$ °С.

Администратор сайта: Колосов Михаил
email:
Copyright © 2011-2021. All rights reserved.

Источник

Теоретическая мощность двигателя для привода компрессора

РАСЧЕТ МОЩНОСТИ И ВЫБОР ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ ПРИВОДА КОМПРЕССОРА

При выборе мощности двигателя для компрессора, как и для всех механизмов с продолжительным режимом работы и постоянной нагрузкой, требуемую мощность Р_дв двигателя находят по мощности на валу механизма с учётом потерь в промежуточном звене механической передачи.

В зависимости от назначения, мощности и характера производства, где установлены механизмы этой группы, они могут требовать или небольшого, но постоянного подрегулирования производительности при отклонении параметров воздуха от заданных значений, или же регулирования производительности в широких пределах.

Мощность двигателя компрессора определяется по формуле:

где: Q – производительность (подача) компрессора, м 3 /с; А=(А_и+А_а)/2 –работа, Дж/м 3 , изотермического и адиабатического сжатия 1 м 3 атмосферного воздуха давлением ρ₁ = 1,01·10 5 Па до требуемого, давления ρ₂, Па; для давлений до 10·10 5 Па значения А указаны ниже:

η_к – индикаторный КПД компрессора, учитывающий потери мощности при реальном процессе сжатия воздуха и равный 0,6 – 0,8;

η_п – КПД механической передачи между компрессором и двигателем, его значения лежат в пределах 0,9 – 0,95;

k ₃ – коэффициент запаса, равный 1,05 – 1,15 и учитывающий не поддающиеся расчету факторы.

Таким образом, расчетная мощность двигателя равна:

Из литературы [7] (табл. 11.6, с. 269) выбираем двигатель СТД – 1600 – 2УХЛ4, напряжением 10 кВ, с частотой вращения 3000 об/мин.

СТД – синхронный турбодвигатель;

1600 – мощность двигателя, кВт;

УХЛ4 – климатическое исполнение и категория места размещения.

Для компрессора типичен продолжительный режим работы, поэтому их электроприводы, как правило, нереверсивные с редкими пусками. Также компрессор имеет небольшие пусковые статические моменты – до 20-25% от номинального.

Выбор синхронного двигателя обуславливается несколькими основными причинами:

Во-первых, это жёсткая характеристика синхронных двигателей, то есть при увеличении нагрузки на валу двигателя обороты не изменяются, что очень важно для производительности компрессора.

Во-вторых, при своих габаритах синхронный двигатель имеет гораздо большую мощность по сравнению с асинхронным двигателем.

В-третьих, синхронный двигатель имеют К.П.Д. на 2,5% больше (96,6%), чем у асинхронных двигателей и момент имеет прямо пропорциональную зависимость от напряжения.

Производительность компрессоров можно изменять тремя способами: изменением угловой скорости приводного двигателя, изменением сопротивления магистрали (трубопровода) с помощью задвижки, а также конструктивными изменениями рабочих органов механизма в процессе регулирования.

В-четвёртых, у синхронных двигателей при номинальном токе cos φ = l , а при перевозбуждении двигатель может служить в качестве компенсатора реактивной мощности и повышать cosφ предприятия в целом.

расчет мощности компрессора. Расчет мощности электродвигателя одноступенчатого поршневого компрессора

Название	Расчет мощности электродвигателя одноступенчатого поршневого компрессора
Дата	07.06.2021
Размер	109.59 Kb.
Формат файла
Имя файла	расчет мощности компрессора.docx
Тип	Практическая работа #214874

Подборка по базе: Тепловой расчет.doc, Методика проведения расчётов параметров работы в СИЗОД..doc, анкета для расчета стоимости АТС.doc, 1Я расчетка.docx, методика расчета теплопотерь.docx, практическая расчет свар. тр..docx, Организация и расчёт параметров сетей и передачи данных (1).rtf, Курсовая Расчет основных экономических показателей деятельности, Дорофеев расчеты.docx, Пример расчета ЗИП.pdf

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 21

Тема: Расчет мощности электродвигателя одноступенчатого поршневого компрессора.

Цель: Изучить методику расчета мощности двигателя одноступенчатого поршневого компрессора. На основании анализа произведенных расчетов выяснить, какой процесс сжатия газа (изотермический или адиабатический) является наиболее экономичным.

• методику расчета мощности двигателя одноступенчатого поршневого компрессора;
• особенности выбора электродвигателей для привода компрессоров;

• рассчитывать мощности двигателя одноступенчатого поршневого компрессора;
• пользоваться справочной литературой.

Компрессоры работают, как правило, в длительном режиме с постоянной нагрузкой, поэтому их электроприводы нереверсивные с редкими пусками. Компрессоры имеют небольшие пусковые статические моменты до 20…25% от номинального. В зависимости от назначения, мощности и характера производства, где установлены компрессоры, они могут требовать или небольшого, но постоянного подрегулирования производительности при отклонениях параметров газа от заданных значений, или же регулирования производительности в широких пределах. Регулирование производительности осуществляется, как правило, изменением сопротивления трубопровода с помощью задвижки, а. также конструктивным изменением рабочих органов механизма в процессе регулирования, поэтому для большинства компрессоров не требуется регулирования угловой скорости приводных двигателей. Исходя из этого, для привода компрессоров применяют асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором и синхронные двигатели.

При мощности более 100 кВт привод с синхронным двигателем оказывается экономически выгоднее, чем с асинхронным двигателем, так как синхронные двигатели могут одновременно использоваться и в качестве источника реактивной мощности.

Поскольку поршневой компрессор создает при работе периодически изменяющийся момент сопротивления на валу, это вызывает колебания ротора синхронного двигателя. Чтобы уменьшить эти колебания и устранить возможность выпадания двигателя из синхронизма, для привода поршневых компрессоров применяют специальные тихоходные синхронные двигатели ( ω до 26,2…31,4 рад/с) с большой перегрузочной способностью, повышенным моментом инерции ротора и большим значением входного (синхронизирующего) момента — двигатели серии СДК.

Расчет мощности электродвигателя одноступенчатого поршне­вого компрессора производится в следующем порядке.

Расчет мощности электродвигателя одноступенчатого поршне­вого компрессора производится по формуле
(21.1)
где – работа изотермического и адиабатического сжатия

к_з – коэффициент запаса, равный 1,05…1,15 и учитывающий не

поддающие расчету факторы;

Q/60 – производительность компрессора, м 3 /с.

Изотермическое сжатие газа в компрессоре идет при t 0 = const (в процессе сжатия от газа отводится все получающееся тепло, для чего необходимо применять весьма интенсивное охлаждение).

В этом случае работа, затрачиваемая на сжатие 1 м 3 газа, опреде­лится по формуле
(21.2)
При адиабатическом сжатии к газу не подводится и от него не отводится тепло. При таком процессе работа, затрачиваемая на сжатие 1 м 3 газа, определяется по формуле
(21.3)

где к — показатель адиабаты (для воздуха к = 1,4).

Следует отметить, что изотермический и адиабатический процессы идеальные. В реальном компрессоре можно только с той или иной степенью точности говорить о приближении процесса сжатия к изотермическому и адиабатическому, поэтому величина работы и определяется полусуммой работ изотермического и адиабатического циклов.

По расчетной мощности двигателей выбирается из каталога его номинальная мощность по условию
Р_н ≥ Р_расч (21.4)
Вопрос о выборе типа двигателя окончательно решается с учетом общих положений и полученной расчетной мощности Р_расч.

Технические данные синхронных двигателей серии СДК и асинхронных двигателей серий, 4А и АИ приведены в справочнике (1).

Расшифровка обозначений двигателей серии АИ:

Р – увязка мощностей с установочным размером

71, 80, 90, 100 мм и т.д. – высота оси вращения

А, В – длина сердечника магнитопровода

S, L, М – установочный размер по длине станины

У2, У3, Т2 – вид климатического исполнения по ГОСТ 15150 – 69

П – с повышенной точностью по установочным размерам

Х – станина из алюминиевого сплава, щиты чугунные (отсутствие знака означает, что станина и щиты чугунные).

Двигатель работает в длительном режиме с практически постоянной нагрузкой, поэтому нагрузочная диаграмма будет иметь вид:

Рисунок 21.1 – Нагрузочная диаграмма
Ход работы

1. Изучить теоретическое обоснование.
2. Запишите данные задачи для своего варианта.
3. Рассчитайте величины в соответствии с заданием.
4. Для расчета следует пользоваться теоретическими сведениями. Расчет параметров сопровождайте пояснениями.
5. Постройте нагрузочную диаграмму.
6. Подготовьте ответы на контрольные вопросы.
7. Оформите отчет по практической работе.

Рассчитать мощность двигателя одноступенчатого поршневого компрессора. Выбрать двигатель по каталогу. Построить на­грузочную диаграмму. Исходные данные для решения приведены в таблице 21.1.

Таблица 21.1 – Исходные данные к задаче № 1

ность Q м 3 /мин 10 20 30 50 20 10 30 20 50 30 Начальное давление Р_н ·10 5 Па 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 Конечное

давление Р_к ·10 5 Па 8 6 6 4 8 10 8 10 6 4 КПД

компрессора η_к — 0,6 0,65 0,7 0,75 0,8 0,6 0,65 0,7 0,75 0,8 КПД передачи

η_п — 0,95 1 0,9 1 0,95 0,9 1 0,9 0,95 0,95 Скорость

компрессора N_с об/мин 750 750 750 500 500 750 500 750 500 750

Используя исходные условия к задаче № 1, рассчи­тать мощность двигателя одноступенчатого компрессора для двух случаев:

1. Сжатие идет по изотермическому циклу, т.е. А = А_из.
2. Сжатие идет по адиабатическому циклу, т.е. А = А_ад.

Сравнить полученные результаты. Сделать вывод, какой из процес­сов сжатия более экономичный (изотермический или адиабатический).
Контрольные вопросы

1. Для чего предназначен компрессор?
2. В каком режиме работают двигатели компрессоров?
3. Как устранить возможность выпадения синхронного двигателя из синхронизма?
4. Какие серии двигателей применяют для привода поршневых компрессоров?
5. Дайте расшифровку двигателей: АИР180М2, 4АК160М8У3.

1. Номер, тема и цель работы.
2. Данные для решения задачи.
3. Решение задач с пояснениями.
4. Нагрузочная диаграмма.
5. Ответы к решению задач.
6. Ответы на контрольные вопросы.

1. Алиев, И.И. Справочник по электротехнике и электрооборудованию [Текст]: учеб. Пособие для вузов/ И.И. Алиев. – 3-е изд., испр. – М.: Высшая школа, 2002. – 225 с.
2. Шеховцов, В.П. Расчет и проектирование ОУ и электроустановок промышленных механизмов [Текст]/ В.П. Шеховцов. — М.: Форум, 2010. — 352 с.
3. Шеховцов, В.П. Электрическое и электромеханическое оборудование [Текст]: учебник/ В.П. Шеховцов. – 2-е издание, — М.: ФОРУМ: Инфра-М, 2013. – 416 с.

Тема: Расчет мощности электродвигателя двухступенчатого поршневого компрессора.

Цель: Изучить методику расчета мощности двигателя двухступенчатого поршневого компрессора.

• методику расчета мощности двигателя двухступенчатого поршневого компрессора;
• особенности выбора электродвигателей для привода компрессоров;

• рассчитывать мощности двигателя двухступенчатого поршневого компрессора;
• пользоваться справочной литературой.

Существует много механизмов, работающих продолжительно с неизменной или мало меняющейся нагрузкой без регулирования скорости, например компрессоры, вентиляторы и т.п.

При выборе электродвигателя для такого режима необходимо знать мощность, потребляемую механизмом. Если эта мощность неизвестна, ее определяют теоретическими расчетами или расчетами по эмпирическим формулам с использованием коэффициентов, полученных из многочисленных опытов. Для малоизученных механизмов необходимую мощность определяют путем снятия нагрузочных диаграмм самопишущими приборами на имеющихся уже в эксплуатации аналогичных установках либо путем использования нормативов потребления энергии, полученных на основании статистических данных, учитывающих удельный расход электроэнергии при выпуске продукции.

При известной мощности механизма мощность электродвигателя выбирается по каталогу с учетом КПД промежуточной передачи. Расчетная мощность на валу электродвигателя:
(22.1)
где P_м — мощность, потребляемая механизмом,

Номинальная мощность электродвигателя, принятого по каталогу, должна быть равна или несколько больше расчетной.

Выбранный электродвигатель не нуждается в проверке по нагреву или по перегрузке, так как завод-изготовитель произвел все расчеты и испытания, причем основанием для расчетов являлось максимальное использование материалов, заложенных в электродвигателе при его номинальной мощности. Иногда, однако, приходится проверять достаточность пускового момента, развиваемого электродвигателем, учитывая, что некоторые механизмы имеют повышенное сопротивление трения в начале трогания с места.

Расчет мощности двигателя многоступенчатого поршневого компрессора проводится в следующей последовательности.

Расчет мощности двигателя многоступенчатого поршневого компрессора производится по формуле:

(22.2)
где величины А_из.i и A_ад.i определяются по формулам (22.6) и (22.7) соответственно для каждой ступени компрессора. Чтобы найти начальное (Р_н.i) и конечное (Р_к.i) давление каждой ступени, определяют сначала степень сжатия ε
(22.3)
Зная ε, можно определить конечное давление промежуточных ступеней. Например, конечное давление первой ступени
Р_1к = Р_н ε (22.4)
Начальное давление второй ступени Р_2н = Р_1к (если пренебречь утечкой газа). Конечное давление второй ступени
Р_2к = Р_2н ε = Р_н ε 2 (22.5)

(22.6)

(22.7)
По расчетной мощности двигателей выбирается из каталога его номинальная мощность по условию
Р_н ≥ Р_расч (22.8)
Вопрос о выборе типа двигателя окончательно решается с учетом общих положений и полученной расчетной мощности Р_расч.

Технические данные синхронных двигателей серии СДК и асинхронных двигателей серий, 4А и АИ приведены в справочнике (1).

Двигатель работает в длительном режиме с практически постоянной нагрузкой. Далее строится нагрузочная диаграмма.
Ход работы

1. Изучите теоретическое обоснование.
2. Запишите данные задачи для своего варианта.
3. Рассчитайте величины в соответствии с заданием.
4. Для расчета следует пользоваться теоретическими сведениями. Расчет параметров сопровождайте пояснениями.
5. Постройте нагрузочную диаграмму.
6. Подготовьте ответы на контрольные вопросы.
7. Оформите отчет по практической работе.

Таблица 22.1 – Исходные данные к задаче № 1

Варианты

Тип компрессора

Производительность, Q, м 3 /мин

Начальное давление, Рн ·10 5 , Па

Конечное давление,

Р_к ·10 5 , Па Число ступеней КПД компрессора КПД передачи Скорость вращения вала компрессора, n, об/мин 1 302ВП-10/8 10 1,0 8,0 2 0,7 1 750 2 202ВП-10/8 10 1,0 8,0 2 0,8 0,95 750 3 ВП-20/8М 20 1,0 8,0 2 0,75 0,9 500 4 305ВП-30/8 30 1,0 8,0 2 0,8 0,95 500 5 4ВУ1-5/12М 5 1,0 12,0 2 0,65 1 1460 6 ВУ-3/8В 3 1,0 8,0 2 0,7 1 975 7 ВУ-0,6/12 0,6 1,0 12,0 2 0,65 0,95 1440 8 2ВМ-10-50/8 50 1,0 8,0 2 0,8 0,9 500 9 ВУ-3/8 3 1,0 8,0 2 0,65 1 975 10 2ВУ1-2,5/12М 2,5 1,0 12,0 2 0,7 0,95 1455

Распределить давление между ступенями компрессора, рассчитать мощность приводного электродвигателя двухступенчатого компрессора.. Построить нагрузочную диаграмму. Выбрать двигатель по каталогу.

Исходные данные для решения задачи приведены в таблице 22.1.
Контрольные вопросы

1. Для чего применяется компрессор?
2. Как делятся компрессоры по принципу действия?
3. Как можно изменять производительность компрессоров?
4. Чем отличаются поршневые компрессоры от центробежных?
5. В каких компрессорах может быть получено высокое давление газа?

1. Номер, тема и цель работы.
2. Данные для решения задачи.
3. Решение задачи с пояснениями.
4. Нагрузочная диаграмма.
5. Ответы к решению задачи.
6. Ответы на контрольные вопросы.

1. Алиев, И.И. Справочник по электротехнике и электрооборудованию [Текст]: учеб. Пособие для вузов/ И.И. Алиев. – 3-е изд., испр. – М.: Высшая школа, 2002. – 225 с.
2. Шеховцов, В.П. Расчет и проектирование ОУ и электроустановок промышленных механизмов [Текст]/ В.П. Шеховцов. — М.: Форум, 2010. — 352 с.
3. Шеховцов, В.П. Электрическое и электромеханическое оборудование [Текст]: учебник/ В.П. Шеховцов. – 2-е издание, — М.: ФОРУМ: Инфра-М, 2013. – 416 с.

Тема: Изучение схемы управления компрессорной установкой.

Цель: Изучить работу электрической схемы управления компрессорной установкой.

• назначение, устройство, типы и технические характеристики компрессоров;
• технологическую схему компрессорной установки;
• электрооборудование компрессорной установки;
• схемы управления двигателями компрессорной установки;

• читать и составлять схемы управления компрессорной установкой.

Компрессоры применяют для получения сжатого воздуха или другого газа давлением свыше 4·10 5 Па (4 кгс/см 2 ) с целью использования его энергии в приводах пневматических молотов и прессов, в пневматическом инструменте, в устройствах пневмоавтоматики и т. д.

По принципу действия компрессоры делятся на центробежные и поршневые. Центробежные компрессоры по конструкции подразделяют на турбинные и ротационные.

Электрическая схема управления компрессорной установкой, состоящей из двух агрегатов К1 и К2, приведена на рисунке 23.1. Двигатели компрессоров Д1 и Д2 питаются от трехфазной сети

380 В через автоматические выключатели ВА1 и ВА2 с комбинированными расцепителями. Включение и отключение двигателей производятся магнитными пускателями ПМ1 и ПМ2. Цепи управления и сигнализации питаются фазным напряжением 220 В через однополюсный автоматический выключатель ВА3 с максимальным электромагнитным расцепителем.

Управление компрессорами может быть автоматическим или ручным. Выбор способа управления производится с помощью ключей управления КУ1 и КУ2. При ручном управлении включение и отключение пускателей ПМ1 и ПМ2 осуществляется поворотом рукояток ключей КУ1 и КУ2 из положения О (Отключен) в положение Р (Включен).

Автоматическое управление компрессорами производится при установке ключей КУ1 и КУ2 в положение А, а включение и отключение пускателей осуществляется с помощью реле РУ1 и РУ2. Контроль давления воздуха в ресиверах производится двумя электроконтактными манометрами, контакты которых включены в цепи катушек реле РУ1 — РУ4. Очередность включения компрессоров при падении давления устанавливается с помощью переключателя режимов ПР. Если ПР установлен в положение К1, то первым включается компрессор К1.

Предположим, что ресиверы наполнены сжатым воздухом, давление соответствует верхнему пределу (контакты манометров М1-Н и М2-Н разомкнуты) и компрессоры не работают. Если в результате потребления воздуха давление в ресиверах падает, то при достижении ими минимального значения, установленного для пуска первого компрессора, замкнется контакт М1-Н первого манометра (Н — нижний предел), сработает реле РУ1 и своим контактом включит пускатель ПМ1 двигателя первого компрессора. В результате работы компрессора К1 давление в ресиверах будет повышаться и контакт М1-Н разомкнется, но это не приведет к отключению компрессора, так как катушка реле РУ1 продолжает получать питание через свой контакт и замкнутый контакт реле РУ4. При повышении давления в ресиверах до максимального предела замкнется контакт манометра М1-В (В — верхний предел), сработает реле РУ4 и своим контактом отключит реле РУ1, потеряет питание пускатель ПМ1 и компрессор К1 остановится.

В случае недостаточной производительности первого компрессора или его неисправности давление в ресиверах будет продолжать падать. Если оно достигнет предела, установленного для замыкания контакта М2-Н второго манометра (манометры Ml и М2 регулируются так, чтобы контакт М2-Н замыкался по сравнению с контактом М1-Н при несколько меньшем давлении), то сработают реле РУ3 и РУ2. Последнее своим контактом включит пускатель ПМ2, т. е. вступит в работу компрессор К2. Реле РУ2 после размыкания контакта М2-Н остается включенным через свой контакт и замкнутый контакт реле РУ4. Когда давление в ресиверах в результате совместной работы обоих компрессоров (или только К2 при неисправном К1) поднимется до верхнего предела, замкнется контакт манометра М2-В и включится реле РУ4. В результате отключаются реле РУ1 и РУ2 и пускатели ПМ1 и ПМ2. Оба компрессора остановятся.

В схеме предусмотрен контроль исправности компрессорной установки. Если, несмотря на работу обоих компрессоров, давление в ресиверах продолжает падать или не изменяется, то контакт М2-Н нижнего предела останется замкнутым, и реле РУ3 будет включено. Оно своим контактом приведет в действие реле времени РВ, которое с некоторой выдержкой времени, необходимой для обеспечения нормального подъема давления компрессором К2, замкнет свой контакт РВ в цепи аварийно-предупредительной сигнализации, и персоналу будет подан сигнал о необходимости устранения неисправности.

Сигнальная лампа ЛЖ служит для световой сигнализации о режиме работы компрессорной установки при ручном управлении. Она загорается при падении давления в ресиверах, получая питание через контакт реле РУ3. Сигнальная лампа ЛБ и реле напряжения РКН служат для контроля наличия напряжения в цепях управления. Контроль температуры воздуха в компрессорах, охлаждающей воды и масла осуществляется специальными реле (на схеме не показаны), которые вместе с реле РКН воздействуют на цепи аварийно-предупредительной сигнализации, извещал персонал о ненормальной работе установки.

Рисунок 23.1 – Схема автоматического управления компрессорной установкой
Ход работы

1. Изучить инструкцию.
2. Нарисовать схему автоматического управления компрессорной установкой.
3. Описать работу электрической схемы автоматического управления компрессорной установкой.
4. Ответить на контрольные вопросы.

1. Назначение компрессоров.
2. Как классифицируются компрессоры по принципу действия?
3. Какими способами регулируется производительность компрессорной установки?
4. Перечислите назначение аппаратуры управления автоматического управления компрессорной установкой.

1. Номер, тема и цель работы.
2. Схема автоматического управления компрессорной установкой – Рисунок 23.1.
3. Описание работы электрической схемы автоматического управления компрессорной установкой.
4. Ответы на контрольные вопросы.

1. Шеховцов, В.П. Электрическое и электромеханическое оборудование [Текст]: учебник/ В.П. Шеховцов. – 2-е издание, — М.: ФОРУМ: Инфра-М, 2013. – 416 с.

Источник