Добавлен: 23.11.2023
Просмотров: 128
Скачиваний: 4
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Напор насоса, м 49.
Подача насоса, м3/ч 90.
Частота вращения насоса, об/мин 1450.
Мощность насоса, кВт 24.
Мощность электродвигателя, кВт 75.
Кинематическая вязкость 10-6, м2/с до 30.
Плотность, кг/м3 до 1850
Напряжение сети, В 380.
Время запаздывания, с 2.
Выходной сигнал насоса расхода кислоты - расход Q:
- изменяется в переделах от, м 3/ч 0 ÷ 30.
Входной сигнал – напряжение U, В 380.
Характеристики перекачиваемой кислоты:
Подача кислоты, м3/ч 30.
Кинематическая вязкость кислоты, 10-6 МПа×с 5,7.
Плотность 37% фосфорной кислоты (P2O5), кг/м3 1333,4.
Насосы в составе агрегатов относятся к изделиям (восстанавливаемым) общего назначения «ИОН» Вид 1 по ГОСТ 27.003-90.
Передаточная функция насосной установки:
, где Q- расход рабочей среды;
U- напряжение питания.
Подставляем известные коэффициенты, получаем передаточную функцию ГЦН:
(14)4.4 Выбор усилителя и расчет передаточной функции
В качестве усилителя выберем ПБР-3А - пускатель бесконтактный реверсивный. ПБР, предназначен для бесконтактного управления электрическими исполнительными механизмами, в приводе которых использованы трехфазные электродвигатели. Пускатель ПБР-3 обеспечивает плавный пуск, динамическое торможение и реверс трехфазного синхронного электродвигателя. Входным сигналом пускателей является напряжение. Пускатель рассчитан на подключение электродвигателей различной мощности.
Рисунок 15 – Пускатель бесконтактный реверсивный ПБР-3А
Технические характеристики пускателя бесконтактного реверсивного ПБР-3А:
Входной сигнал, В 36.
Напряжение питания на выходе, В 380.
Входное сопротивление, Ом 750.
Максимальный коммутируемый ток, А 3.
Потребляемая мощность, Вт не более 5.
Быстродействие, мс 25.
Частота тока, Гц 50.
Разница между длительностями входного и выходного
сигналов не более, мкс 20.
Передаточная функция пускателя:
WУ(p)=k,
где k
WУ(p)=10,5. (15)
4.5 Электропривод МЭП-25000/60-30-00К и расчет передаточной функции
Выбор электрического привода в качестве прямоходного механизма не случаен, поскольку он достаточно устойчив и точен. Его можно привести в действие посредством контроллера процесса.
Механизм МЭП-25000/60-30-00К с трехфазным двигателем переменного тока АИР56В4 предназначен для привода запорно-регулирующей арматуры (запорных, запорно-регулирующих, регулирующих клапанов) в системах автоматического регулирования технологическими процессами в соответствии с командными сигналами, поступающими от регулирующих и управляющих устройств. Устанавливается непосредственно на трубопровод арматуры, и соединяется со штоком регулирующего органа посредством резьбовой муфты.
Степень защиты IP 65 по ГОСТ 14254-96 обеспечивает работу при наличии в окружающей среде пыли и водяных струй. Устойчивы и прочны к воздействию синусоидальных вибраций по группе исполнения VI ГОСТ 12997-84.
Технические характеристики электропривода МЭП-25000/60-30-00К:
Номинальная мощность, Вт 180.
Напряжение питания, В 380.
Номинальное усилие на штоке, N 25000.
Номинальное время полного хода штока, сек 60.
Номинальный полный ход штока, мм 30.
Мощность электропривода, Вт 250.
Частота вращения выходного вала, об/мин 48.
Сопротивление обмотки возбуждения, Ом 262.
Технические характеристики двигателя АИР56В4:
Ток статора, А 0,83.
КПД, % 64.
Коэффициент мощности, cosj 0,68.
Номинальный крутящий момент, Н×м 50.
Момент инерции, кг×м2 0,00079.
Mпуск/ Mном 2.3.
Iпуск./Iном 5.
Синхронная частота вращения, об/мин 1500.
Расчет передаточной функции электропривода:
На входе электропривода имеем дифференциальное звено оценивающее разность между напряжением и ЭДС двигателя. На выходе должен быть сигнал перемещения, который сможем подать на клапан, поэтому включаем безынерционное звено.
Передаточная функция электропривода с асинхронным трехфазным двигателем запишется в следующем виде
,где
- коэффициент усиления двигателя.
- электромеханическая постоянная времени
Рассчитаем электромеханическую постоянную
,где
Решая уравнение относительно
и подставляя численное значение а и 
получаем
Решение этого уравнения дает
=0.024 и =0.48 . Так как критическое скольжение трехфазных двигателей с короткозамкнутым ротором лежит в приделах 0,4 до 0,5, выбираем =0.48Найдем численное значение
Найдем значение момента двигателя
Жесткость механической характеристики β0
,гдеω – скорость холостого хода;
Определим электромеханическую постоянную времени
где
- момент инерции двигателя.Рассчитаем электромеханическую постоянную
,где
- механическая постоянная;
Передаточная функция электропривода
(16)-
Выбор регулирующего клапана и расчет передаточной функции
Зависимость пропускной способности от хода затвора регулирующего клапана (плунжера) при постоянном перепаде давлений на клапане определяет собой характеристику регулирующего клапана. При линейной пропускной характеристике обеспечивается пропорциональная зависимость между пропускной способности клапана и ходом плунжера. Чем больше ход клапана, тем больше увеличивается ход.
Регулирующие клапаны чаще всего изготавливают с пневматическими мембранными исполнительными механизмами (МИМ), сильфонными исполнительными механизмами (СИМ) или электрическими исполнительными механизмами (ЭИМ). Плунжер по конструктивному исполнению может быть стержневым, полым, сегментным, тарельчатым и поршневым (клеточным).
В нашем техническом процессе используем клеточно-плунжерный регулирующе-отсечной электроклапан КМРО.Э с линейной пропускной способностью и приводом МЭП (механизм электромагнитный прямоходный), так как от удовлетворяет требованиям системы.
Рисунок 16 – Регулирующий клапан КМР.Э
КМРО.Э могут не только регулировать, но и быстро открывать и закрывать трубопровод с герметичностью, соответствующей отсечному клапану. Быстрое открытие или закрытие клапана обеспечивается за счет электромагнитного клапана.
Рисунок 17 – Пропускная способность регулирующего клапана КМР.Э
Технические характеристики регулирующего клапана КМР.Э:
Пропускная способность линейная.
Диаметр Dy, мм 150.
Условное давление аммиака, кг/м3 0,77.
Пропускная способность Kvy, м3/ч 50.
Выходной сигнал клапана - расход Q:
- изменяется в переделах от, м 3/ч 0 ÷ 19.
Входной сигнал – открытие плунжера
:- изменяется в переделах от, % 0 ÷ 100.
Класс герметичности регулирующе-отсечных клапанов в стандартном варианте «В»
Расчет передаточной функции регулирующего клапана.
Регулирующий клапан изменяет расход газа
Gг при перемещении плунжера h. При мгновенном изменении h расход газа также меняется мгновенно. Поэтому клапаны являются обычными усилительными звеньями, в которых входная и выходная величины связаны коэффициентом передачи kКЛ.
,где
= открытие плунжера, %;
– расход аммиака на выходе
(17)4.6 Выбор датчика расхода фосфорной кислоты и расчет передаточной функции
Расходомер-счетчик электромагнитный РСЦ - 2 предназначен для непрерывного измерения расхода и объема, протекающих по трубопроводу агрессивных кислот, жидкостей с удельной проводимостью не менее 200 мкС/м, для применения в технологических целях в системах автоматического регулирования.
Рисунок 18 – Расходомер-счетчик электромагнитный РСЦ - 2
Технические характеристики расходомера РСЦ - 2:
Рабочее давление, Рраб., МПа: 1333,4.
Диапазон t0 измеряемой жидкости, 0С: от 0 до плюс 150.
Диаметр трубопровода Ду, мм: 150.
Предел измерений, мА от 0 до 5.
Предел измерения, м3/ч от 0 до 180.
Входной сигнал датчика расхода жидкости - расход Q:
- изменяется в переделах от, м 3/ч 0 ÷ 30.
Выходной сигнал – ток:
- изменяется в приделах, мА 0 ÷ 5.
Вывод передаточной функции:
,где k - коэффициент преобразования.
k=5×10-3/30 =0,16(6) ×10-3 (А×ч/м3)
T – время запаздывания.
T=0,2(с)
Отсюда передаточная функция:
. (18)4.7 Выбор