Курсовая работа дисциплины Электроснабжение зданий и населенных мест с основами электротехники и электроники

3. Расчёт мощностей и выбор двигателей насосов основного технологического тракта

Выполним расчет мощностей и выбор асинхронных трехфазных короткозамкнутых электродвигателей для:

1. водогрейных котлов:
• сетевого насоса;
• подпиточного насоса;
• рециркуляционного насоса;
2. паровых котлов
• питательного насоса;
• конденсатного насоса;
3. для всей котельной
• насоса исходной воды
Расчетные мощности приводных двигателей центробежных насосов котлов равны

где G_нас – производительность насоса , м³/с ;
H_нас - напор, создаваемый насосом, м.;
η_нас – к.п.д.насоса; 0,6 … 0,75;
η_пер - механической передачи от двигателя к насосу; для всех насосов η_пер = 1,так как здесь имеет место непосредственное соединение валов двигателя и насоса;
K_з – коэффициент запаса. Примем K_з = 1,1- 1,4;
γ - удельный вес воды, Н/м³ = 9810 кг/м³.
Производительность сетевого центробежного насоса водогрейных котлов

где расход воды;
количество водогрейных котлов по заданию.

Напор, создаваемый насосом

где наибольшее рабочее давление гор.воды на выходе.

Расчетная мощность приводных двигателей сетевых центробежных насосов водогрейных котлов равны

Исходя из величины расчетной мощности для сетевого насоса, по паспортным данным выбираем трехфазный короткозамкнутый асинхронный двигатель с номинальной (паспортной) мощностью
Р_дв.ном ≥ Р_{дв.расч.}
Номинальную (паспортную) частоту вращения вала двигателя с непосредственной передачей к насосу выберем не менее 1450 об/мин.
Выбираем двигатель 4А280M4У3. Его мощность 132 кВт. Его технические характеристики - в таблице 6.
Таблица 6. Технические характеристики двигателя

Тип двигателя	Мощность, кВт	Частота вращения, об/мин	К.п.д %	Cosφ	Мпуск/Мном	Мmax/Mном
4А280M4У3	132	1480	93.0	0.90	1.3	2.0

Выполним проверку соответствия технических характеристик выбранных двигателей требованиям пуска и перегрузочной способности для центробежных насосов:

задвижки закрыты:

задвижки открыты:

Согласно паспортным данным двигателя

Следовательно, данный двигатель нам подходит.
Аналогично найдем мощность и выберем приводной двигатель подпиточного насоса.
Производительность подпиточного центробежного насоса водогрейных котлов


Напор, создаваемый насосом

Расчетная мощность приводных двигателей подпиточных центробежных насосов водогрейных котлов равна

Исходя из величины расчетной мощности для насоса, по паспортным данным выбираем трехфазный короткозамкнутый асинхронный двигатель с номинальной (паспортной) мощностью
Р_дв.ном ≥ Р_{дв.расч.}
Номинальную (паспортную) частоту вращения вала двигателя с непосредственной передачей к насосу выберем не менее 1450 об/мин.
Выбираем двигатель 4А132S4У3. Его мощность 7,5 кВт. Его технические характеристики - в таблице 7.

Таблица 7. Технические характеристики двигателя

Тип двигателя	Мощность, кВт	Частота вращения, об/мин	К.п.д %	Cosφ	Мпуск/Мном	Мmax/Mном
4А132S4У3	7.5	1455	87.5	0.86	2.2	3.0

Выполним проверку соответствия технических характеристик выбранных двигателей требованиям пуска и перегрузочной способности для центробежных насосов:

задвижки закрыты:

задвижки открыты:

Согласно паспортным данным двигателя

Следовательно, данный двигатель нам подходит.
Расчетную мощность двигателя центробежного рециркуляционного насоса примем:

где Р_{расч.сет.н.}- расчетная мощность двигателя сетевого насоса.

Исходя из условия
Р_дв.ном ≥ Р_{дв.расч.}
Выберем двигатель4А225M4У3. Его технические характеристики – в таблице 8.
Таблица 8. Технические характеристики двигателя

Тип двигателя	Мощность, кВт	Частота вращения, об/мин	К.п.д %	Cosφ	Мпуск/Мном	Мmax/Mном
4А225M4У3	55.0	1480	92.5	0.90	1.3	2.5

Выполним проверку соответствия технических характеристик выбранных двигателей требованиям пуска и перегрузочной способности для центробежных насосов:

задвижки закрыты:

задвижки открыты:

Согласно паспортным данным двигателя

Следовательно, данный двигатель нам подходит.
Аналогично найдем мощности для приводных двигателей насосов паровых котлов.
Производительность питательного центробежного насоса паровых котлов

где расход пара;
количество паровых котлов по заданию.

Напор, создаваемый насосом

где давление пара на выходе.

Расчетная мощность приводных двигателей питательного центробежного насоса паровых котлов равны

Исходя из величины расчетной мощности для питательного насоса, по паспортным данным выбираем трехфазный короткозамкнутый асинхронный двигатель с номинальной (паспортной) мощностью
Р_дв.ном ≥ Р_{дв.расч.}
Номинальную (паспортную) частоту вращения вала двигателя с непосредственной передачей к насосу выберем не менее 1450 об/мин.
Выбираем двигатель 4А132S4У3. Его мощность 7,5 кВт. Его технические характеристики - в таблице 9.
Таблица 9. Технические характеристики двигателя

Тип двигателя	Мощность, кВт	Частота вращения, об/мин	К.п.д %	Cosφ	Мпуск/Мном	Мmax/Mном
4А132S4У3	7.5	1455	87.5	0.86	2.2	3.0

Выполним проверку соответствия технических характеристик выбранных двигателей требованиям пуска и перегрузочной способности для центробежных насосов:

задвижки закрыты:

задвижки открыты:

Согласно паспортным данным двигателя

Выбранный двигатель нам подходит.
Аналогично найдем мощность и выберем приводной двигатель конденсатного насоса.
Производительность конденсатного центробежного насоса паровых котлов

Напор, создаваемый насосом

Расчетная мощность приводных двигателей конденсатных центробежных насосов паровых котлов равна

Исходя из величины расчетной мощности для насоса, по паспортным данным выбираем трехфазный короткозамкнутый асинхронный двигатель с номинальной (паспортной) мощностью
Р_дв.ном ≥ Р_{дв.расч.}
Номинальную (паспортную) частоту вращения вала двигателя с непосредственной передачей к насосу выберем не менее 1450 об/мин.
Выбираем двигатель 4А132S4У3. Его мощность 7,5 кВт. Его технические характеристики - в таблице 10.
Таблица 10. Технические характеристики двигателя

Тип двигателя	Мощность, кВт	Частота вращения, об/мин	К.п.д %	Cosφ	Мпуск/Мном	Мmax/Mном
4А132S4У3	7.5	1455	87.5	0.86	2.2	3.0

Выполним проверку соответствия технических характеристик выбранных двигателей требованиям пуска и перегрузочной способности для центробежных насосов:

задвижки закрыты:

задвижки открыты:

Согласно паспортным данным двигателя

Следовательно, данный двигатель нам подходит.
Найдем мощность насоса исходной воды.
Производительность центробежного насоса исходной воды

Напор, создаваемый насосом

Расчетная мощность приводных двигателей насосов исходной воды равна

Исходя из величины расчетной мощности для насоса, по паспортным данным выбираем трехфазный короткозамкнутый асинхронный двигатель с номинальной (паспортной) мощностью
Р_дв.ном ≥ Р_{дв.расч.}
Номинальную (паспортную) частоту вращения вала двигателя с непосредственной передачей к насосу выберем не менее 1450 об/мин.
Выбираем двигатель 4А132S4У3. Его мощность 7,5 кВт. Его технические характеристики - в таблице 11.
Таблица 11. Технические характеристики двигателя

Тип двигателя	Мощность, кВт	Частота вращения, об/мин	К.п.д %	Cosφ	Мпуск/Мном	Мmax/Mном
4А132S4У3	7.5	1455	87.5	0.86	2.2	3.0

Выполним проверку соответствия технических характеристик выбранных двигателей требованиям пуска и перегрузочной способности для центробежных насосов:

задвижки закрыты:

задвижки открыты:

Согласно паспортным данным двигателя

Следовательно, данный двигатель выбран правильно.
Результаты расчетов мощностей и выбора двигателей заносятся в табл. 12.
Таблица 12 - Результаты выбора электродвигателей к насосам

Насос	Расчетные данные					Данные выбранных двигателей
	м^3/с	Ннас, м.вод ст.	ηнас	ηпер	Рдвр кВт	Мар-ка	Рдвном кВт	nном, об/мин	Uном, В	ηном %		Мпуск/Мном	Мmax/Mном
Сетевой	0,089	75	0,7	1	121,6	4А280M4У3	132	1480	380	93	0.90	1.3	2.0
Подпиточный	0,00267	50	0,7	1	2,43	4А132S4У3	7.5	1455	380	87,5	0.86	2.2	3.0
Рециркуля-ционный	-	-	0,7	1	48,64	4А225M4У3	55.0	1480	380	92.5	0.90	1.3	2.5
Питательный	0,00154	155	0,7	1	4,35	4А132S4У3	7.5	1455	380	87,5	0.86	2.2	3.0
Конденсат-ный	0,0014	15	0,7	1	0,38	4А132S4У3	7.5	1455	380	87,5	0.86	2.2	3.0
Исходной воды	0,00277	25	0,7	1	1,26	4А132S4У3	7.5	1455	380	87,5	0.86	2.2	3.0