Файл: Мукосеев Ю.Л. Электроснабжение промышленных предприятий учебник.pdf

фуг, мешалок и смесителей, у которых наблюдаются тяжелые условия пуска и начального периода работы, после которого нагрузка спадает иногда в 2—3 раза. Резко переменная нагрузка бывает у вальцов резиновой промышленности, пони/кающаяся к концу цикла, который длится 20—40 мин.

Для привода мешалок применяются иногда два двига­ теля: более мощный работает только в начале цикла, а после снижения нагрузки отключается и работает только менее мощный двигатель.

По степени бесперебойности к потребителям 1-й кате­ гории относятся мешалки некоторых производств, отклю­ чение которых может вызвать взрыв; санитарно-техни­ ческая вентиляция, остановка которой угрожает здоровью людей; установки водоснабжения и холодоснабжения и значительное число других установок, отключение кото­ рых может повлечь взрыв, массовое отравление или порчу оборудования. Система КИП также относится к 1-й кате­ гории, так как от ее бесперебойной работы зависит нор­ мальный ход технологического процесса.

Технологический првцесс и расположение потребите­ лей основных производств сравнительно стабильны. Пере­ наладка технологического процесса сопровождается капи­ тальной реконструкцией оборудования и к^гмуникаций, при которой электрическая сеть внутри производствен­ ных помещений также реконструируется. Исключение представляют новые виды производств синтетических материалов и пластмасс, технологические процессы кото­ рых еще недостаточно установились. Для этих производств требуется гибкая система электроснабжения, обеспечи­ вающая изменение и перемещение оборудования.

Современные химические комбинаты являются круп­ ными потребителями электроэнергии с максимумом нагруз­ ки, измеряемым сотнями мегаватт. Особенно кощными являются заводы атомной промышленности, в частности по разделению изотопов урана, где максимум нагрузки превышает 2 100 МВт.

2-5. НЕФТЕПЕРЕРАБАТЫВАЮЩАЯ ПРОМЫШЛЕННОСТЬ

Современные нефтеперерабатывающие заводы (НПЗ) производительностью 4—6 млн. т и более нефти в год состоят из отдельных комплектных технологических уста­ новок, число которых соответствует годовой производи­

58

тельности завода. На рис. 2-12 приведен общий вид одной из характерных установок — каталитического крекинга.

Мощности механизмов па 1ШЗ 0,4—3,5 кВт для дози­ ровочных насосов; 0,62—85 кВт для винтовых насосов; 5,5—500 кВт для центробежных насосов; 160—2 200 кВт для крекинг-насосов; 58—625 кВт для поршневых ком­ прессоров и 500—12 000 кВт для турбокомпрессоров.

Кроме технологических, имеются установки общеза­ водского характера, из которых наиболее мощными явля-

Рнс. 2-12. Установка каталитического крекинга.

ются блоки оборотной воды с насосными станциями мощ­ ностью несколько тысяч киловатт и товарно-сырьевая база с многочисленными насосными. К числу электротехнологических потребителей относятся электрообессолива­ ющие установки ЭЛОУ с электродегидраторами (см. § 3-4). Все приводы переменного тока нормальной частоты 50 Гц, так как регулирования скорости не требуется.

Применявшийся ранее на установках 1-й категории паровой привод в настоящее время почти полностью вытес­ нен электрическим, обеспечивающим необходимую надеж­ ность работы установок. На НПЗ применяется напряже­ ние 380 В для двигателей мощностью до 200 кВт, 6 и 10 кВ для более мощных. Нагрузка высоковольтных двигателей

59

составляет около 50% всей нагрузки НПЗ. С переходом на напряжение 660 В необходимость в напряжении 6 кВ отпадает.

Режим работы в основном продолжительный с почти неизменньім суточным графиком нагрузки.

К потребителям первой категории НПЗ относятся: насосы подачи сырья в трубчатые печи (крекинг-насосы); насосы смазки технологических аппаратов; компрессоры, вентиляторы и газодувки технологических установок; вентиляторы продувки электродвигателей во взрывоопас­ ных помещениях; установки КИП; установки водоснаб­ жения — водозабор и блоки оборотной воды. Техноло­ гическая бронь НПЗ составляет 20—25% суммарной нагрузки заводов, достигающей 100—200 МВт. Техноло­ гические процессы и расположение оборудования на НПЗ являются постоянными; развитие производств идет по линии автоматизации и интенсификации процессов.

Нефтепереработка требует значительного количества пара для тепловых процессов, вследствие чего при НПЗ обычно сооружаются ТЭЦ, работающие на отходах про­ изводства — мазуте, попутном газе..

2-6. БУМАЖНО-ЦЕЛЛЮЛОЗНАЯ ПРОМЫШЛЕННОСТЬ

Мощности приводов механизмов в бумажной и картон­ ной промышленности колеблются от 1,5—4 до 20—30 кВт для щепколовок и сортировочных машин, от 750 до 9000 кВт для дефибреров, измельчающих дерево в древесную массу. Многодвигательные приводы бумаго- и картоноделательных машин имеют суммарные мощности от 100 до 4 500— 7 000 кВт. Регулируемые приводы бумаго- и картоноделательных машин, отделочных каландров и др., выпол­ нявшиеся ранее по системе ДГД, заменяются системами УРВД и УТВД.

В бумажной промышленности для силовых приемников мощностью до 200 кВт пока применяется напряжение 380 В, а для двигателей мощностью свыше 250 кВт — нап­ ряжение 6 кВ. В ближайшее время намечен переход на напряжение 660 В, что нозволит для распределения элек­ троэнергии применить напряжение 10 кВ. Частота про­ мышленная 5Ö Гц. Режим работы электроприводов боль­ шинства механизмов продолжительный; лишь небольшая часть механизмов работает периодически.

60

По степени бесперебойности к 1-й категории относятся вакуум-насосы бумагоделательных машин, перерыв в пода­ че электроэнергии к которым приводит к обрыву сеток, т. е. к порче оборудования и большому ущербу. Вслед­ ствие высоких скоростей выхода готовой бумаги 1 (до 700—900 м/мин) нарушение технологического процесса приводит к большому количеству брака. Сами бумажные машины относятся ко 2-й категории, устройство для самозапуска не обеспечивает бесперебойности их работы из-за обрыва бумаги при кратковременном нарушении питания. Механизмы подготовительных цехов, в том числе древесномассных отделов, менее чувствительны к нару­ шению электроснабжения и относятся ко. 2-й категории.

Бумажно-целлюлозное производство требует значи­ тельного количества тепла, вследствие чего на предприя­ тиях этой отрасли промышленности, как правило, соору­ жаются ТЭЦ.

2-7. ТЕКСТИЛЬНАЯ И ЛЕГКАЯ ПРОМЫШЛЕННОСТЬ

Сюда относятся прядильные и ткацкие фабрики хлоп­ чатобумажных, суконных и искусственных тканей; обув­ ные, галантерейные, меховые и другие фабрики. Мощность отдельных механизмов на этих предприятиях обычно незна­ чительна и не превышает 15—16 кВт; часто применяются

отраслей промышленности связано с автоматизацией про­ изводства и применением комбинированных агре'гатов, выполняющих несколько технологических операций и оборудованных многодвигательным приводом с соответст­ вующими КИП, управляющими технологическим про­ цессом. Суммарные мощностщ агрегатов достигают 150— 200 кВт.

Для прядения хлопка применяются машины и агрегаты мощностью 0,6—30 кВт; для хлопкоткачества 0,6—36 кВт; для отделки хлопчатобумажных тканей 0,25—150 кВт; для прядения шерсти 0,27—44 кВт; для шерстеткачества 0,1—36 кВт; для мытья, крашения и отделки шерсти

1 Точность, поддержания скорости отдельных приводов совре­ менных бумагоделательных машин достигает 0,006%.

61

0,25—46 кВт. В меховом производстве применяются спе­ циальные машины — мездрильные, стригальные, шер­ стерезные, чесальные, колотильные и другие мощностью от 0,5 до 8—10 кВт.

Для регулирования частоты вращения в пределах от 1 : 3 до 1 : 4 машин по отделке тканей применяется привод по системе УТВД, заменяющий систему ДГД.

Повышенная частота вращения в легкой промышлен­ ности применяется для приводов механизмов обувной промышленности, например фрезерных станков для обра­ ботки подошвы, при частоте до 300 гц и 18 000 об/мин.

Большинство электроприводов текстильных машин работает в продолжительном режиме с коэффициентом спроса 0,8—0,9. Двигатели с повторно-кратковременным режимом встречаются редко, главным образом в подсоб­ ных механизмах, например в подающих механизмах, подъемниках и т. и.

К потребителям 1-й категории относятся некоторые производства отделочных и красильных фабрик, где пере­ рыв в подаче электроэнергии ведет к значительному ущербу от брака продукции и длительного расстройства технологического процесса. В остальных производствах перебои в электроснабжении ведут в основном к недовы­ пуску продукции без опасности повреждения оборудо­ вания и угрозы здоровью персонала. Потребители этих отраслей промышленности относятся ко 2-й категории за исключением противопожарных насосов и аварийного освещения.

Технологический процесс в текстильной промышлен­ ности установившийся, расположение оборудования ста­ бильнее. В легкой промышленности технологический процесс и изделия меняются часто, вызывая перемещение или замену оборудования, что требует применения спе­ циальных универсальных сетей.

2-8. ПРОМЫШЛЕННОСТЬ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Сюда относятся заводы, производящие цемент, стекло, железобетонные изделия, кирпич и пр. Номинальные мощности электродвигателей на этих заводах изменяются, в пределах: для смесителей и бегунов — до 55 кВт; цемент­ ных мельниц — до 1 800 кВт; вентиляторов, дробилок и компрессоров 300—1 600 кВт.

62

На современных цементных заводах более 00% всей нагрузки от двигателей мощностью 400—1 800 кВт, для которых принимается напряженію 6 000 В; для других двигателей — напряжение 380 В. ’

Специфинескими механизмами цементного завода, опре­ деляющими его производительность, являются вращаю-

Рис. 2-13. Вращающаяся цементная печь.

щиеся печи длиной 127—230 м, диаметром 3,6—8 м; масса вращающихся частей 3 000 т и выше (рис. 2-13). Печи уста­ навливаются под углом 4° к горизонту и непрерывно вра­ щаются с частотой вращения 1—1,5 об/мин. Вследствие большого пускового момента для привода применяются асинхронные двигатели с контактными кольцами мощ­ ностью 60—2 X 310 кВт.

Для приводов шламового питателя и угольных шнеков, обслуживающих вращающиеся печи и требующих регу­ лирования скорости, применяются приводы постоянного

63

тока. Для прочих обслуживающих печь приводов элева­ торов, транспортеров, маслонасосов, вентиляторов и т. д. применяются двигатели трехфазного тока. К числу электротехнологических установок цементной промышленности относятся электрофильтры.

На стеклозаводах специфическими механизмами явля­ ются стеклотяиульные и стеклопрокатпые машины. Стекло­ тянульные машины мощностью 1,5—2,5 кВт служат для вертикального вытягивания стекла (ВВС) шириной до

Рас. 2-14. Конвейер шлифовки и полировки стекла.

3 м со скоростью до 100 м/мин и горизонтального шири­ ной до 4 м — сначала вверх, затем в горизонтальном нап­ равлении, толщина стекла 0,4—20 мм. Стеклопрокатные машины мощностью 6,5 кВт периодического действия вырабатывают отдельные листы, а непрерывного дейст­ вия — ленту, разрезаемую после прохождения отжига­ тельной печи. Полученные из стеклопрокатдых машин листы шлифуются и полируются на автоматизированных конвейерах, оборудованных шлифовальными и полиро­ вальными станками (рис. 2-14). Стеклотянульные машины требуют регулировки скорости и имеют приводы посто­ янного тока, а стеклопрокатные машины и рольгангиприводы по системе ДГД и УТВД.

64

Автоматизированный конвейер шлифовки и полировки стекла имеет около сотни сблокированных приводов пере­ менного тока — главные приводы, механизмы перекла­ дывания стекла, шлифовальные и полировальные станки, присосные краны общей мощностью 2 500—4 500 кВт; мощность наибольшего двигателя до 05 кВт.

В последнее время производство стекол больших размеров выполняется по схеме флоутннг-нроцесса. В ван­ не с электрическим нагревом мощностью несколько мега­ ватт стекломасса находится под слоем расплавленного олова и выходит из ванны в виде непрерывной прозрач­ ной ленты, не требующей шлифовки и полировки. Стек­ лянная лента проходит но конвейеру, затем термообра­ ботку в электрических печах и режется на необходимые размеры.

Па заводах железобетонных изделий применяются: конвейеры но производству панелей перекрытий; бетоно­ мешалки емкостью G00—4 500 л; бетоноукладчики, фор­ мовочные машины с вибраторами. Последние работают на повышенной частоте 200 Гц при напряжении 220 В; остальные приводы переменного тока работают на про­ мышленной частоте 50 Гц. Электротехнологическими установками для заводов железобетонных изделий яв­ ляются электросварка — дуговая и контактная — и элек­ тронагрев для предварительного напряжения арма­ туры.

Напряжение силовых приемников в промышленности строительных материалов 380 В; для мощных приводов (крупных насосов, компрессоров, дымососов и др.) — 0 и 10 кВ. Большинство механизмов работает в продол­ жительном режиме, иногда периодическими циклами; производство имеет непрерывный характер.

К потребителям 1-й категории в промышленности строительных материалов относятся приводы вращаю­ щихся печей цементных заводов, останов которых может вызвать неравномерный нагрев и деформацию корпуса печи; компрессоры, вентиляторы и насосы, обеспечиваю­ щие производственные установки сжатым воздухом и во­ дой. На стеклозаводах группу потребителей 1-й категории составляют машины для вытягивания или проката стекла и все механизмы, обслуживающие стекловаренную печь. Технологические процессы постоянны, как и расположе­ ние технологического оборудования.