3.4.11.5 Выходной диаметр сопла d1

3.4.11.6 Площадь сечения камеры смешения f3

3.4.11.7 Диаметр камеры смешения d3

3.4.11.8 Длина свободной струи по формуле (2-55) lс1

где а=0,08 – опытная константа для упругих сред (стр.50 [23]).

3.4.11.9 Диаметр свободной струи d4 на расстоянии lс1 от выходного сечения сопла по формуле (2-56)

d4=1,55´d1´(1+u)=1,55´41´10-3´(1+9)=0,636 м=636мм.

3.4.11.10 Так как d4=363 мм>d3=254 мм, то входной участок камеры смешения выполняется в виде конического перехода, на котором диаметр изменяется от 363 мм до 254 мм.

3.4.11.11 При угле раствора 900 длина входного участка камеры смешения lс2

lс2=d4-d3=(363-254)´10-3=0,109 м=109 мм.

3.4.11.12 Расстояние от выходного сечения рабочего сопла до входного сечения цилиндрической камеры смешения lc

lc=lс1+lс2=1,091+0,109=1,2 м=1200 мм.

3.4.11.13 Длина цилиндрической камеры смешения по формуле (2-60) lk

lk=6´d3=6´0,254=1,524 м.

3.4.11.14 Выходное сечение диффузора fс определяется по формуле (2-62)

3.4.11.15 Диаметр выходного сечения dс принимаем Dс=1,400 мм.

3.4.11.16 Определим длину диффузора lд исходя из угла раствора 8-100 по формуле (2-61)

Lд=5´(dс–d3)=5´(1,400-0,254)=7,00 м.

3.4.12 Диаметр трубопровода рабочего пара Dр определим исходя из рекомендуемой скорости движения wр=50 м/с принимаем Dр=100 мм.

3.5 Выбор насосов

3.5.1 Насос циркуляционной воды выбираем по производительности, учитывая, что сопротивление водяного тракта установки не превышает 1,5 кг/м3

Qц=G´3600´uк=1950,5´3600´0,0010078=7077 м3/час,

где uк=0,0010078 м3/кг – удельный объём рассола при температуре на выходе из последней ступени tк=40 оС.

3.5.2 Насос конденсата греющего пара выбираем также по производительности, предполагая, что весь пар, подаваемый в головной подогреватель, конденсируется

Qк=Gг.п.´3600´uк.г.п.=52,45´3600´0,0010437=197,07 м3/час,

где uк.г.п.=0,0010437 м3/кг – удельный объём конденсата.

3.5.3 Вакуум-насос конденсатора теплоиспользующих ступеней выбираем по величине необходимого вакуума в ступенях меньше Рабс. =20 кПа.

3.5.4 Вакуум-насос конденсата теплоотводящих ступеней выбираем аналогично, предполагая вакуум в теплоотводящих ступенях более глубоким Рабс.=6 кПа.

3.5.5 Насос обессоленной воды выбирается по производительности и необходимому напору для передачи воды в заводскую сеть Q=750 м3/час.

3.3.6 Полный перечень насосов, используемых в установке представлен в таблице 6.

Таблица 6 – Тип и количество устанавливаемых насосов

4. Электротехническая часть

4.1 Общая характеристика

Проектируемая выпарная установка включает следующее основное электрооборудование:

-                     электродвигатели приводов насосного оборудования;

-                     систему освещения.

Необходимо также учитывать возможность подключения различного низковольтного оборудования (электроинструментов, сварочных трансформаторов). Кроме того, всё электрооборудование, кабельные линии и провода оборудуются необходимой защитой и автоматикой.

Линейная схема электрооборудования проектируемой адиабатной выпарной установки представлена на рисунке 11.

Питание проектируемой установки осуществляется от шин напряжением 6 кВ, расположенных на эстакаде производства “Аммиак - 2”, по силовому кабелю, проложенному в земле. Непосредственно на территории установки располагается распределительный шкаф РШ 6 кВ типа К-2-АЭ с вакуумными выключателями типа ВВ/ТЕL, от которого питается высоковольтное оборудование. Двигатели на 380 В, система освещения и внутреннее низковольтное оборудование питается от силового трансформатора через распределительный шкаф РШ 0,4 кВ. Резервного источника питания не предусматривается.

В данном разделе дипломного проекта производится выбор основного электротехнического оборудования, кабелей, проводов, выключателей, автоматов и пр. Здесь же проводится проверка выбранного оборудования и токопроводов.

4.2 Выбор электродвигателей

4.2.1 Электродвигатели привода насосного оборудования выбираем по номинальной мощности насоса, его К.П.Д. и коэффициента запаса по формуле 2.5 [11] с учётом необходимой частоты вращения

4.2.1.1 Мощность электродвигателя привода циркуляционного насоса Рц

где N=350 кВт – мощность насоса согласно таблице 6;

h=0,87 – К.П.Д. насоса по таблице 6;

к=1,1 – коэффициент запаса согласно [11];

выбираем электродвигатель АВ-450-750 номинальной мощностью Рном=450 кВт, напряжением U=6 кВ, частота вращения n=750 об/мин, h=0,97, соsj=0,91.

4.2.2 Мощность электродвигателя привода насоса обессоленной воды Ро

где N=342 кВт – мощность насоса согласно таблице 6;

h=0,76 – К.П.Д. насоса по таблице 6;

к=1,1 – коэффициент запаса согласно [11];

выбираем электродвигатель АВ-500-1000 номинальной мощностью Рном=500 кВт, напряжением U=6 кВ, частота вращения n=1000 об/мин, h=0,94, соsj=0,87.

4.2.3 Мощность электродвигателя насоса конденсата греющего пара Рк.г.п.

где N=100 кВт – мощность насоса согласно таблице 6;

h=0,75 – К.П.Д. насоса по таблице 6;

к=1,2 – коэффициент запаса согласно [11];

выбираем электродвигатель АО3-400s-4 номинальной мощностью Рном=200 кВт, напряжением U=6 кВ, частота вращения n=1500 об/мин, h=0,93, соsj=0,9.

где N=260 кВт – мощность насоса согласно таблице 6;

h=0,86 – К.П.Д. насоса по таблице 6;

к=1,1 – коэффициент запаса согласно [11];

выбираем электродвигатель 4АН355М номинальной мощностью Рном=400 кВт, напряжением U=6 кВ, частота вращения n=1500 об/мин, h=0,86, соsj=0,92.

4.2.5 Мощность электродвигателя привода вакуум-насоса ВВН1-12 Рв1

где N=12,5 кВт – мощность вакуум-насоса согласно таблице 6;

h=0,75 – К.П.Д. насоса по таблице 6;

к=1,3 – коэффициент запаса согласно [11];

выбираем электродвигатель 4А180S-2 номинальной мощностью Рном=22 кВт, напряжением U=380 В, частота вращения n=1500 об/мин, h=0,89, соsj=0,91.

4.2.5 Мощность электродвигателя привода вакуум-насоса ВВН1-25 Рв2 находим аналогично

где N=20 кВт – мощность вакуум-насоса согласно таблице 6;

h=0,75 – К.П.Д. насоса по таблице 6;

к=1,3 – коэффициент запаса согласно [11];

выбираем электродвигатель 4А200L-4 номинальной мощностью Рном=45 кВт, напряжением U=380 В, частота вращения n=1500 об/мин, h=0,92, соsj=0,9.

4.2.6 Полученные результаты сводим в таблицу 7.

Таблица 7 – Номинальные характеристики электродвигателей приводов насосного оборудования

4.3 Расчёт электрических нагрузок

4.3.1 Рассчитываем нагрузки электрооборудования на стороне низшего напряжения

4.3.1.1 Расчётная активная мощность электродвигателей 0,38 кВ Рд.расч составляет по формуле (4.19) [10]

Рд.расч.=Ки´SРном=0,8´(22´2+45)=71,2 кВт,

где Ки=0,8 – коэффициент использования мощности насосов по таблице 4.6 [10];

SРном – суммарная номинальная мощность двигателей по таблице 7.

4.3.1.2 Расчётная реактивная мощность электродвигателей 0,38 кВ Qд.расч. составляет по формуле (4.19) [10]

Q д.расч.=Рд.расч.´tgj =71,2´0,75=53,4 квар,

где tgj=tg(arccosj)=0,75 – значение коэффициента мощности насосов по таблице 4.6 [10].

4.3.1.3 Расчётная активная мощность трёх сварочных трансформаторов составляет Рсв.тр.

Рсв.тр.=Ки´Рном´n=0,35´30´3=31,5 кВт,

где Ки=0,35 – коэффициент использования мощности сварочных трансформаторов по таблице 4.6 [10].

4.3.1.4 Расчётная реактивная мощность сварочных трансформаторов составляет Qсв.тр.

Qсв.тр.=Рсв.тр.´tgj=31,5´1,73=54,6 квар,

где tgj=1,73 – определяется для коэффициента мощности сварочных трансформаторов по таблице 4.6 [10].

4.3.1.5 Расчётную мощность освещения Ро находим из условия 10 Вт/м2 площади помещений

Ро=10´S´Ки=10´720´0,8=5,76 кВт,

где S=720 м2 – площадь помещений проектируемой установки;

Ки=0,8 коэффициент использования мощности освещения согласно [10].

4.3.1.6 Суммарная активная мощность на стороне НН составляет РSНН

РSНН=Рд.расч.+Рсв.тр.+Ро=71,2+31,5+5,76=108,5 кВт.

4.3.1.6 Суммарная реактивная мощность QSНН

QSНН=Qд.расч.+Qсв.тр.=53,4+54,6=108 квар.

4.3.1.7 Так как величина реактивной мощности значительна на стороне низшего напряжения подключаем компенсирующее устройство УКМ 58-04-100-33,3 УЗ мощностью Qкк= 100 квар (номинальное напряжение 0,4 кВ).

4.3.1.8 Тогда величина реактивной мощности с компенсирующим устройством QННк

QННк=QSНН-Qкк=108-100=8 квар.

4.3.1.9 Полная мощность на стороне низшего напряжения SНН

4.3.1.10 По мощности выбираем по таблице на стр. 207 [25] масляный силовой трансформатор ТМ 160 со следующими характеристиками:

напряжение на шинах высшего напряжения – 6 кВ;

напряжение на шинах низшего напряжения – 0,4 кВ;

номинальные потери холостого хода DРх.х.=510 Вт;

номинальные потери короткого замыкания DРк.з.=3,1 кВт;

uк =4,5 %;

i0=2,4 %.

4.3.1.11 Потери в трансформаторе принимаем согласно (4.29) и (4.30)

DРт=0,02´Sном=0,02´160=3,2 кВт;

DQт=0,1´Sном=0,1´160=16квар.

4.3.1.12 Всего на стороне высшего напряжения имеем

РSВН=РSНН+DРт=108,5+3,2=111,7 кВт;

QSВН=QSНН+DQт=8+16=24 квар.

4.3.1.14 Средневзвешенный коэффициент мощности cosj

сosj=РSВН/SВНт=111,7/114,3=0,98.

4.3.2 Расчётные нагрузки высоковольтного оборудования

4.3.2.1 Принимая коэффициент использования мощности одинаковым для всех электродвигателей находим активную расчётную мощность Рд.расчв по формуле (4.19) [10]

Рд.расчв=Ки´SРном=0,8´(450´3+500+200+400)=1960 кВт,

где SРном – сумма номинальных мощностей двигателей по таблице 7;

Ки=0,8 – коэффициент использования по таблице 4.6 [10].

4.3.2.2 Реактивная мощность составляет Qд.расч.в

Qд.расч.в=tgj´Рд.расч.в=0,75´1960=1470 квар,

где tgj=0,75 – определяется по таблице 4.6 [10].

4.3.3 Суммарная активная мощность на шинах 6 кВ составляет РS

РS=РSВН+Рд.расч.в=111,7+1960=2071,7 кВт.

4.3.4 Суммарная реактивная мощность на шинах 6 кВ составляет QS

QS= QSВН+Qд.расч.=24+1470=1494 квар.

4.3.5 Устанавливаем на шинах высшего напряжения компенсирующее устройство УКА 56-6,3-1350 УЗ (У1) мощностью Qкк=1350 квар (номинальное напряжение 6,3 кВ).

4.3.6 С учётом компенсирующего устройства величина реактивной мощности на шинах 6 кВ составляет QSк

QSк=QS-Qкк=1464-1350=144 квар.

4.3.7 Полная мощность на шинах 6 кВ составляет S

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12