Лабораторна робота №8 дослідження автоматизованої компресорної установки

Ім'я файлу: lLab8.doc
Розширення: doc
Розмір: 94кб.
Дата: 07.12.2020
скачати
Пов'язані файли:
розрахункова 2 Савчук.doc

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 8
ДОСЛІДЖЕННЯ АВТОМАТИЗОВАНОЇ КОМПРЕСОРНОЇ УСТАНОВКИ
МЕТА РОБОТИ: Дослідження схеми керування компресорної установки та її налагодження
1. ОСНОВНІ ТЕОРЕТИЧНІ ПОЛОЖЕННЯ
Cтискання повітря і газу для промислових цілей і для транспортування їх по трубопроводах виконують компресорами - поршньовими і відцентровими. На компресорних станціях магістральних газопроводів при наявності джерела зовнішнього електропостачання використовують відцентрові нагнітачі компресори з електричним приводом.

Потужність двигуна поршньового компресора може бути визначена на основі індикаторної діаграми стискання повітря або газу . Така діаграма приведена на рисунку 8.1.

P

P₂

P₁

V₂

V₁

2

3

1

Р
V
исунок 8.1 – Індикаторна діаграма

Деяка кількість газу стискається у відповідності з діаграмою від початкового об’єму V1 і тиску Р1 до кінцевого об’єму V2 і тиску Р2 . На стискування газу затрачається робота , яка буде різною в залежності від характеру процесу стискання. Цей процес може здійснюватись по адіабатному закону - крива 1 , по ізотермічному закону при постійній температурі - крива 2 , або по політропі - крива 3.

Робота при стисканні газу для політропного процесу визначається за формулою:

, (8.1)
де m - показник політропи , який знаходмиться за формулою

P1 - початковий тиск газу , Па ;

P2 - кінцевий тиск стисненого газу , Па;

V1 - початковий питомий об’єм газу при всмоктуванні , м³.

Потужність двигуна визначається згідно виразу:

(8.2)
Q - подача компресора;

_k - індикаторний ККД компресора , який враховує втрати потужності в ньому при реальному робочому процесі ;

_n - ККД механічної передачі між компресором і двигуном .

Оскільки теоретична індикаторна діаграма суттєво відрізняється від дійсної , а отримання останньої не завжди можливо, то при визначенні потужності на валу компресора часто користуються наближеною формулою, де вихідними даними є робота ізотермічного і адіабатного стискання, а також ККД компресора , значення яких приводяться в довідниках.

Дійсна формула має вигляд:

, (8.3)
де Q - продуктивність компресора;

A_i - ізотермічна робота стискання 1 м³ атмосферного повітря до тиску Р₂;

A_a - адіабатна робота стискання 1 м³ атмосферного повітря до тиску Р₁.

Потужність на валу компресора при орієнтовних підрахунках визначають за емпіричною формулою:

, (8.4)
де m - показник політропи стискання, для трубокомпресорів з водяним охолодженням m=1,25 ÷ 1,35; для нагнітачів без водяного охолодження

m=1,45 ÷ 1,55;

P1 - абсолютний тиск газу або повітря на стороні всмоктування в кН /м²;

P2 - абсолютний тиск газу або повітря на стороні нагнітання в кН /м²;

Q - продуктивність, віднесена до умов всмоктування, м³/хв;

_пол - індикаторний політропний ККД , рівний _пол =0.6-0,8 ;

_м - механічний ККД , рівний _м =0,88 -0,92 .

Потужність електродвигуна для приводу компресора любого типу і виконання повинна бути завжди більша потужності компресора і визначається за формулою:

, (8.5)
де к - коефіцієнт запасу, рівний 1,1-1,35 (нижня межа для електродвигунів великої потужності ; верхня - для малої і середньої );

_n - ККД передачі від електродвигуна до насоса ( при жорсткому з’єднанні валів двигуна і насоса муфтою _n=0,98 , при клиноремінній передачі _n=0,95 , при плоскоремінній _n=0,9 ) .
2 . ПРОГРАМА РОБОТИ
1 Записати технічні дані електродвигуна, компресора, апаратури управління.

2 Зібрати електричну схему установки.

3 Визначити потужність двигуна компресора.

4 Включити установку і випробувати всі режими роботи компресорної установки.
3 ОПИС СХЕМИ УСТАНОВКИ
Схема лабораторної установки приведена на рисунку 8.2. Вона забезпечує пуск двигуна компресора і керування поршневим компресором. Запускається двигун компресора за допомогою кнопки 1КП, а також із диспетчерської за допомогою 2КП. Дозвіл на пуск двигуна дається за допомогою реле 2РП, якщо тиск в повітрязбірнику (ресивері) менше норми. При цьому замикаючий контакт реле тиску 1РТ1 в колі реле 2РП замикається, котушка реле 2РП обтікається струмом, і замикаючий контакт 2РП в колі лінійного контактора КЛ замикається. Котушка контактора КЛ отримує живлення. Після включення контактора КЛ подається напруга на трансформатор ТР.

Рисунок 8.2 –Схема автоматизованої компресорної установки
Отримує живлення також реле часу РЧ, яке з витримкою часу замикає свій контакт Р4. Отримує живлення реле 4РП, яке вмикає електрогідравлічний клапан КЕГ. Цей клапан закриє вихід повітря з компресора в атмосферу. Витримка часу реле РЧ трохи перевищує час пуску двигуна, завдяки чому клапан КЕГ відкритий, і пуск двигуна полегшується.

Якщо розхід повітря невеликий і тиск в ресивері перевищує норму, то замикається контакт 1РТ2 в коло реле 3РП. Останнє своїм контактом відключає реле 2РП. Коло контактора КЛ втрачає живлення, і двигун відключається від мережі. Коли споживання повітря зростає, і тиск в ресивері зменшиться в порівнянні з нормою, реле тиску замикає контакт 1РТ1 і включить реле 2РП. Котушка контактора КЛ знову отримає живлення, і компресор включиться в роботу аналогічно описаному вище.

Схема забезпечує автоматичне відключення двигуна, якщо виходять за межі норми тиски повітря в холодильнику, тиск охолоджуючої води і масла, що підводиться до корінних підшипників, а також температура масла. Вказані параметри контролюються за допомогою реле тиску повітря 2РПТ, реле тиску охолоджуючої рідини 2РТО і температурного реле ТР.

Сигнали на відключення двигуна подаються через реле 5РП-7РП на реле 8РП, яке виконує аварійне відключення контактора КЛ.
4. ПОРЯДОК ВИКОНАННЯ РОБОТИ
1 Зібрати схему керування (рис.8.2).

2 Перевірити схему керівником роботи.

3 Ввімкнути автомат АВ і здійснити пуск двигуна кнопками 1КП або 2КП.

4 Визначити потужність двигуна згідно завдання (табл. 8.1).
5 ЗАВДАННЯ ПО ВИБОРУ ПОТУЖНОСТІ ДВИГУНА

Таблиця 8.1 – Завдання для вибору потужності двигуна компресора

№ н/п	Q , м³/хв	Р1, кН/м²	Р2 кН/м²	Число ступенів Z	Показник політропи, m	_пол	_м
1	250	50	1000	2	1,45	0,70	0,85
2	350	75	1100	4	1,45	0,74	0,88
3	450	100	1200	5	1,45	0,77	0,92
4	550	125	1300	3	1,45	0,72	0,87
5	700	175	1400	4	1,45	0,75	0,90
6	850	200	1500	2	1,45	0,71	0,86
7	1000	225	1600	3	1,45	0,73	0,89
8	1150	250	1700	5	1,45	0,76	0,91
9	1350	275	1800	2	1,45	0,70	0,85
10	1500	300	1900	4	1,45	0,75	0,93

ПРИКЛАД: Визначити потужність електродвигуна для відцентрового нагнітача продуктивністю Q=350 м³/хв;

початковий тиск на всмоктування P1=100 кН/м² і Р2=1200 кН/м²;

число ступеней стиску, z=2;

показник політропи m=1.45;

індикаторний політропний ККД, _пол=0.77;

механічний ККД, _м=0.9.

кВт,
Приймаючи к=1.1, _M=0.92.

кВт
Вибираємо по каталогу синхронний двигун СТД потужністю 3200 кВт.

6 ЗМІСТ ЗВІТУ
1 Накреслити схему автоматичного керування і дати коротке пояснення до неї.

2 Привести технічні дані електрообладнання.

3 Згідно завдання вибрати потужність двигуна компресора.

7 КОНТРОЛЬНІ ЗАПИТАННЯ
1. Поясніть принцип дії автоматизованої компресорної установки .

2. Як здійснюється вибір потужності двигуна компресора ?

3. Які основні командні апарати використані в схемах автоматичного керування ?

4. Які режими роботи передбачає схема керування ?

8 ЛІТЕРНІ ПОЗНАЧЕННЯ ЕЛЕМЕНТІВ СХЕМИ
Таблиця 8.2 – Позначення елементів схеми на стенді і згідно Держстандарту

На лабораторному стенді	Згідно Держстандарту
АВ РТ КЛ 1КП, 2КП 1КС, 2КС 1РП, 2РП, 3РП, 4РП 5РП, 6РП, 7РП, 8РП РЧ 1РТ1, 1РТ2 2РТП Тр В 1ЛС, 2ЛС, 3ЛС, 4ЛС 2РТО ТР	QF KK KM 1SBC, 2SBC 1SBT, 2SBT 1KL, 2KL, 3KL,4KL 5KL, 6KL, 7KL, 8KL PT 1K1, 1K2 2KП Т VD 1HL, 2HL, 3HL, 4HL 2KO KP

© Усі права захищені
написати до нас