Файл: Электрооборудование и автоматизация сельскохозяйственных агрегатов и установок учеб. пособие.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 10.04.2024

Просмотров: 428

Скачиваний: 13

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

метр, а окупается система водоснабжения обычно за первый год эксплу­ атации.

Выбор электродвигателя насосных установок. Для водоснабжения и орошения используются различные типы насосов, но наибольшее распространение получили центробежные насосы.

Мощность, необходимая для привода насоса, определяется по

формуле:

 

n yQH

(,9-19>

р = ш Щ & ’

где Q — производительность насоса, м3/с;

у— удельный вес воды, равный 9810, Н/м3;

Н— полный расчетный напор, м;

% — к. п. д. насоса (0,4 — 0,8);

т)2 — к. п. д. передачи (обычно центробежный насос соединяется непосредственно с электродвигателем через эластичную муф­ ту, к. п. д. которой можно принять 0,98—0,99).

Производительность насоса определяется по средним нормам водопотребления из следующего соотношения:

Q = Q m ax

Qcp. сут ^сут

(19-20)

24Г|

где

Qmax — максимальное расчетное потребление воды, м3/ч;

 

Qcp. сут — среднесуточный расход воды, м3/сут;

 

ксут — коэффициент суточной неравномерности водопотребле-

 

ния (1,2—1,3);

 

кч — коэффициент часовой неравномерности водопотребления

 

(можно принять кч = 2,0 = 3,5 — на ферме с автопое­

 

нием, кч =4, 0 и- 5,5 — на ферме без автопоения),

г] — коэффициент, учитывающий потери воды т)

0,9.

 

Среднесуточное потребление воды определяется по формуле:

 

 

 

Qcp. сУт= 4і Пі + і72«2+

+9к«к.

 

 

(19-21)

где qx, q2,

...,

qK— суточная норма потребления воды одним видом

пъ п2,

...,

" потребителей;

 

 

 

 

 

пк — количество потребителей каждого вида.

 

 

 

Напор насоса выбирают таким, чтобы можно было подать воду при

необходимом давлении в заданную точку. Расчетный

напор

опреде­

ляется по формуле:

 

 

 

 

 

 

 

Н = Нм + Нв+ На+ Н а ,

 

 

(19-22)

где # вс — высота всасывания, то есть

расстояние по

вертикали

от

 

уровня воды в источнике до оси насоса, м;

 

 

от

оси

Нн — высота нагнетания, или расстояние по вертикали

 

насоса до самой высокой точки подачи воды, м;

 

 

 

# п — потери напора в магистрали,

м;

 

 

 

 

Нсв — свободный напор, обеспечивающий выход воды к потреби­ телю с определенной скоростью, м.

299



Э л е к т р о п р и в о д н а с о с н ы х у с т а н о в о к осущест­ вляют асинхронными короткозамкнутыми двигателями.

Системы водоснабжения строятся, как правило, по схеме насос — водонапорный бак или воздушно-водяной котел — напорный трубо­ провод. Водонапорный бак или котел воспринимают разность рас­ ходов насоса и потребителей и выравнивают давление воды у потреби­ телей.

Для выявления режима работы электродвигателя рассмотрим работу насосной установки, гидравлическая схема которой показана на рис. 142.

При включенном насосе вода будет поступать к потребителям и

водонапорный

бак или котел, заполняя

регулируемый объем Ѵр.

 

 

 

 

 

Как только бак заполнится, насос от­

 

 

 

 

 

ключается, и потребители получают

 

 

 

 

 

воду из регулируемого объема бака.

 

 

 

 

 

При достижении нижнего уровня в

 

 

 

 

 

баке HacoG снова включается. Таким

 

 

 

 

 

образом, работа насоса происходит

 

 

 

 

 

циклично.

Поскольку

потребление

 

 

 

 

 

воды в течение суток меняется, будет

 

 

 

 

 

изменяться и частота включения на­

 

 

 

 

 

соса. Максимальная частота включе­

 

 

 

 

 

ния насоса ѵтах наблюдается при рас­

 

 

 

 

 

ходе воды потребителем Qp =

^ и за-

 

 

 

 

 

висит от регулируемого объема:

Рис.

142.

Гидравлическая

схема

 

Q

,

(19-23)

 

насосной установки:

 

 

'шах 4Ѵр

 

/ — источник воды; 2 — насос;

Я — во­

где Q — производительность

насоса,

допровод;

4 — водонапорный бак или

м3/с.

 

 

котел;

5 — верхний

уровень

воды;

 

 

 

6 — нижний уровень воды.

В системе с водонапорным баком

регулируемый объем велик и ѵтах == = 3 -г- 6 вкл/ч. Электродвигатель выбирают по длительному режиму работы. Мощность его определяется по формуле (19-19).

В системе с котлом регулируемый объем мал и ѵтах = 200 -г- 300 вкл/ч;

режим

работы двигателя будет п о в т о р н о - к р а т к о в р е -

м е н н

ы м.

Однако в таких системах возможен

и д л и т е л ь н ы й

р е ж и м

р а б о т ы э л е к т р о д в и г а т е

л я (при Q = Qp).

Поэтому обычно электродвигатель выбирается также для условий длительного режима, но при этом обязательно делается проверка его на допустимое число включений в час. Если двигатель не подходит по допустимому числу включений в час, то следует увеличить регули­ руемый объем Ѵр.

Автоматическое управление электронасосными установками. Авто­ матизация управления электроприводом насосных станций сводится к автоматическому включению электродвигателей при опорожнении регулируемого объема и их выключению при заполнении регулируе­ мого объема.

300


На рис. 143 изображена с х е м а с т а н ц и и у п р а в л е н и я

тина ПЭТ, применяемая для управления

насосами в с и с т е м а х

с в о д о н а п о р н ы м и б а ш и я м н.

Контроль за уровнем воды

в баке осуществляется электродными датчиками уровня, получающими питание напряжением 36 В от трансформатора Тр2. Управление насос­ ной станцией производится универсальным переключателем УП,

~380ß О

который имеет 3 положения: нейтральное 0, автоматическое управле­ ние А и ручное управление Р.

При автоматическом управлении замкнуты контакты 1 и 3 переклю­ чателя УП. Напряжение подается на катушку магнитного пускателя КЛ и через рубильник В1 на трансформатор Тр2. Электродвигатель включается, и насос подает воду в бак, о чем сигнализирует лампа ЛС2. Когда вода в баке перекроет контакт верхнего уровня КВУ, реле управления РУ сработает и своим размыкающим контактом отключит магнитный пускатель КЛ\ подача воды прекратится. Об этом сигнали­ зирует лампа ЛС1. При разборе воды сначала размыкается контакт КВУ, однако реле РУ продолжает получать питание через контакт

301

КНУ и замыкающий контакт РУ\ включения двигателя не произойдет. Когда уровень воды упадет ниже контакта КНУ, насос снова вклю­ чится.

Схема предусматривает защиту погружного насоса от сухого хода, который может возникнуть при снижении уровня воды в источнике, засорении сетки приемного клапана и т. п. Защиту выполняют реле давления ДД, установленное в напорном трубопроводе, и тепловое

реле времени РВ.

При сухом

ходе напор

в трубопроводе

падает,

'380 В

 

и реле давления своим контактом

 

включает

нагревательный

элемент

Ш'т-

 

РВ, который с выдержкой

вре­

 

мени, равной 20 с, отключает маг­

ДД

нитный

пускатель КЛ.

В

нор­

 

 

мальном

режиме работы

контакт

 

 

ДД разомкнут.

 

 

нп

-

V

Ручное включение

насоса

осу­

 

 

ществляется переводом переключа­

 

 

ил

 

 

 

теля УП в положение Р.

 

 

 

 

 

А в т о м а т и ч е с к о е у п р а ­

 

 

 

в л е н и е н а с о с н ы м и с т а н ­

 

 

 

ц и я м и с в о з д у ш н о - в о ­

Рис. 144. Схема управления автома­

д я н ы м

к о т л о м

осущест­

тической

насосной станцией с воздуш­

вляется с помощью реле давления,

но-водяным котлом типа ВУ.

реагирующего на давление

воз­

 

 

 

духа внутри

котла.

На

рис.

144

показана схема управления автоматической насосной станцией с воз­ душно-водяным котлом типа ВУ.

Для пуска станции включают автомат AB. При отсутствии воды в котле контакты реле давления ДД будут закрыты и произойдет вклю­ чение магнитного пускателя КЛ. Двигатель запустится, и насосный агрегат будет подавать воду в сеть, а ее излишки пойдут в котел. При повышении уровня воды в герметично закрытом котле будет повышаться давление воздуха. Когда вода достигнет верхнего уровня, давление воздуха станет равным уставке реле ДД, его контакты разомкнутся, и насос выключится. Вода, запасенная в котле, под действием сжатого воздуха пойдет к потребителю. Новое включение насоса произойдет при опускании воды в котле до нижнего уровня, когда контакты ДД снова закроются-. Ручное управление насосом осуществляют выключа­ телем В.

19.7. ЭЛЕКТРОПРИВОД ВЕНТИЛЯЦИОННЫХ УСТАНОВОК

Вентиляционные установки в сельскохозяйственном производстве применяются для вентиляции различных животноводческих и птице­ водческих помещений, помещений для хранения сельскохозяйственных продуктов, а также для сушки зерна и сена. Причиной загрязнения воздуха в животноводческих помещениях являются выделяемые животными углекислый газ, водяные пары и избыточное тепло.

302


В отдельных животноводческих помещениях и хранилищах сель­ скохозяйственных продуктов, где требуется поддерживать внутреннюю температуру в заданных пределах, вентиляционные установки сов­ мещают с отопительными (калориферными) или воздухоохладитель­

ными установками.

 

Расчет вентиляционной установки. Д л я р а с ч е т а

в е н т и ­

л я ц и о н н о й у с т а н о в к и животноводческих или

птицевод­

ческих помещений необходимо определить количество воздуха, которое вентилятор должен удалить из помещения или подать в него за единицу времени. Часовой расход воздуха L в расчете на одну голову и на один источник выделения вредностей может быть определен по формуле:

где 2— число единиц вредностей, выделяемых в помещении в единицу

времени;

в

1

м3 наружного воз­

2, — содержание единиц вредностей

духа;

1

м3

воздуха, удаляемого

г2 — содержание единиц вредностей в

изпомещения.

 

 

 

По формуле (19-24) можно определить расход воздуха на удаление избыточной влаги, углекислоты, аммиака и тепла. В зависимости от этого написание формулы будет несколько изменяться. При расчете расхода воздуха на удаление избыточной влаги она примет вид:

 

 

 

 

 

<і9-25>

где

W = Wi -I- W2 — выделение влаги внутри помещения, г/ч;

 

Wx — влага,

выделяемая дыханием

и

кожей

 

животных (например, дойные коровы мо­

 

гут в зависимости от веса выделить

 

влаги 250—350 г/ч,

свиньи — от

75 до

 

100 г/ч,

лошади — 270—330 г/ч,

куры —

 

7,7—10 г/ч); .

 

 

 

 

W2 ж 0.14W7! — влага,

испаряющаяся с пола и из корму­

d[

шек, г/ч;

наружном

воздухе

= dx фн и d'i = d2(pB— содержание влаги в

 

и в воздухе внутри

помещения,

г/м3;

 

dx и d2 — содержание влаги в

наружном воздухе

 

и внутри помещения в насыщенном со­

 

стоянии, г/м3;

 

 

 

 

фн и фв — относительная влажность наружного воз­

 

духа и воздуха внутри помещения.

 

В неотапливаемых помещениях при температуре воздуха от 6 до

8 °С относительная влажность воздуха не должна превышать

85%,

а в отапливаемых помещениях при температуре выше 10 °С — 60%.

зоз