Промышленная вентиляция
Электропривод — это совокупность электромеханического оборудования, предназначенного для преобразования электрической энергии в механическую, основным элементом которой является электродвигатель.
В настоящее время, одним из самых распространенных потребителей энергии электроприводов являются вентиляционные устройства, к которым кроме вентиляторов относятся механизмы компрессоров и насосов. Существует три основных вида вентиляторов:
- Вытяжные вентиляторы. Данные системы вентиляции используются практически на любом промышленном предприятии или гражданском объекте. Их основная задача заключается в удалении отработанного воздуха из помещения или в обеспечении циркуляции воздуха при работе в составе системы приточно-вытяжной вентиляции.
- Вентиляторы дымоудаления. Данные системы вентиляции предназначены для выкачивания газодымовой смеси, которая образуется в результате задымления.
- Промышленные вентиляторы. Данные системы вентиляции бывают различного исполнения, назначения, а также всех диапазонов мощности — от маленьких вентиляторов небольшой мощности до установок для проветривания шахт.
Промышленный вентилятор — это механизм, который предназначен для подачи воздуха по воздуховодам вентиляционных систем предприятия.
При помощи промышленных вентиляторов поддерживаются необходимые условия воздушной среды на определенном объекте или в помещении, в том случае, когда происходит выделение вредных примесей, и возникает необходимость в уменьшении их концентрации или в полном устранении. Одним из основных критериев выбора промышленного вентилятора является его производительность, которая определяется с учетом объема воздуха, необходимого для создания оптимальной воздушной среды.
В настоящее время самым эффективным способом управления вентиляционной установкой является применение частотного преобразователя. Его подбор осуществляется таким образом, чтобы номинальное значение напряжения асинхронного электродвигателя совпадало с напряжением частотного электрического привода, мощность и ток преобразователя были больше или равны току и мощности двигателя.
Проектирование электропривода для вентиляционной установки
В зависимости от требований технического задания и условий эксплуатации процесс проектирования электропривода для вентиляционной установки может состоять из следующих этапов:
- Описание технологической схемы.
- Определение необходимой производительности.
- Выбор электрического двигателя.
- Проверка выбранного электрического двигателя по пусковому моменту и перегрузочной способности.
- Построение характеристики рабочей машины.
- Построение нагрузочной диаграммы электрического привода.
- Обоснование и описание схемы управления системой электропривода.
- Выбор аппаратуры управления и защиты.
- Расчет стоимости выбранного электрического оборудования.
- Расчет устойчивости системы двигатель — рабочая машина.
Выбор электрического двигателя для электропривода вентиляционной установки
Выбор электродвигателя для привода вентиляционной установки начинается с расчета напора вентилятора по следующей формуле:
$Нр = Нд+Нс$
где Нд — динамический напор; Нс — статический напор.
При этом динамический напор рассчитывается по формуле:
$Нд = (y*v*v)/(2*g)$
где у — удельный вес воздуха; v – скорость движения воздуха; g – ускорение свободного падения.
Формула для расчета статического напора выглядит следующим образом:
$Нс = R0*l+B$
где R0 – удельное сопротивление движению воздуха; l – потери напора в местных сопротивлениях; В=0,1Нд.
Потребная мощность вентилятора рассчитывается следующим образом:
$Рпв=(Кз*Lб*Нр) / (3600*nв*nп)$
где Кз — коэффициент запаса; Lб — расход воздуха на удаление избыточной влаги; nв — коэффициент полезного действия вентилятора; nп — коэффициент полезного действия передачи.
Затем осуществляется выбор конкретной модели двигателя с учетом ряда требований и особенностей эксплуатации (требуемая степень защиты, категория размещения, климатическое исполнение, способ монтажа, модификация, частота вращения и т.п.). Максимальные потери в приводе вентилятора могут быть рассчитаны по формуле:
$Рпвмакс = (4*Мн*w0(3)) / (27*wн(2))$
где Мн — номинальный момент двигателя; w0 – синхронная скорость вращения привода электродвигателя; wн — номинальная скорость вращения приводного двигателя.
При этом номинальный момент двигателя может быть рассчитан по формуле:
$Мн = Рн / wн$
где Рн — номинальная мощность выбранного двигателя.
После этого рассчитываются относительные максимальные потери и потери при номинальной скорости вращения.
