Электрооборудование и автоматизация вентиляторов


Монтаж электрооборудования вентиляции

Введение

Непрерывное развитие народного хозяйства обуславливает высокие темпы роста объемов электромонтажных работ по сооружению новых, расширению, технологическому перевооружению и реконструкции действующих электроустановок.

Научно-технический процесс сопровождается количественными и качественными изменениями в области электротехники и электроэнергетики, ростом мощности строящихся промышленных и сельскохозяйственных предприятий, совершенствованием существующих и появлением новых технологических процессов, повышением энерговооруженности народного хозяйства и все более широким внедрением компьютеризации и автоматизации с применением микропроцессорной и микроэлектронной техники.

Рост количества и мощности электроустановок сопровождается совершенствованием их конструкций. Расширяется номенклатура выпускаемого электротехнической промышленностью оборудования, аппаратов, приборов, электромонтажных конструкций и материалов. Применяются новые методы индустриального строительства и производства электромонтажных работ. Периодически пересматриваются и вносятся коррективы в действующие государственные и отраслевые стандарты, строительные и электротехнические нормы и правила.


Все это предъявляет высокие требования к подготовке электрических кадров всех уровней квалификации, в том числе наиболее массового звена- электромонтажников, бригадиров и мастеров.

Тема курсового проекта монтаж электрооборудования вентиляции. Вентиляторы предназначены для вентиляции производственных помещений, отсасыванию газов, подачи воздуха или газа в камеры электропечей, в котельных и других установках.

По типу вентиляция делится на:

. Приточную вентиляцию

Приточной системой вентиляции называется система, подающая в помещение определенное количество воздуха, который может подогреваться в зимний период и охлаждаться в летний.

. Вытяжную вентиляцию

Вытяжная вентиляция служит для удаления из помещения вредных выделений.

Вентиляторы делятся на:

1. Осевые вентиляторы

Осевой вентилятор представляет собой расположенное в цилиндрическом кожухе (обечайке) колесо из консольных лопастей, закреплённых на втулке под углом к плоскости вращения. Рабочее колесо как правило насаживается непосредственно на ось электродвигателя. При вращении колеса воздух захватывается лопастями и перемещается в осевом направлении. При этом перемещение воздуха в радиальном направлении практически отсутствует. Осевые вентиляторы имеют больший КПД по сравнению с радиальными и диаметральными. Такие вентиляторы, как правило, применяют для подачи значительных объёмов воздуха при малых аэродинамических сопротивлениях вентиляционной сети.


2. Центробежные (радиальные) вентиляторы

Центробежный (радиальный) вентилятор представляет собой расположенное в спиральном кожухе лопаточное (рабочее) колесо, при вращении которого воздух, попадающий в каналы между его лопатками, двигается в радиальном направлении к периферии колеса и сжимается. Под действием центробежной силы он отбрасывается в спиральный кожух и далее направляется в нагнетательное отверстие.

В зависимости от назначения вентилятора, лопатки рабочего колеса изготавливают загнутыми вперёд или назад. Количество лопаток бывает различным в зависимости от типа и назначения вентилятора. Применение радиальных вентиляторов с лопатками, загнутыми назад, даёт экономию электроэнергии примерно 20 %. Также они легко переносят перегрузки по расходу воздуха. Преимуществами радиальных вентиляторов с лопатками рабочего колеса, загнутыми вперёд, являются меньший диаметр колеса, а соответственно и меньшие размеры самого вентилятора, и более низкая частота вращения, что создаёт меньший шум.


3. Диаметральные (тангенциальные) вентиляторы

Диаметральный (тангенциальный) вентилятор состоит из рабочего колеса барабанного типа с загнутыми вперёд лопатками и корпуса, имеющего патрубок на входе и диффузор на выходе. Действие диаметральных вентиляторов основано на двукратном поперечном прохождении потока воздуха через рабочее колесо.

Используются в основном в кондиционерах (внутренние блоки сплит-систем) и тепловых завесах. В вентиляционных сетях диаметральные вентиляторы используются крайне редко.

.1 Требования к монтажу электрооборудования вентиляции

1.Несущие конструкции для крепления воздуховодов вентиляционных систем должны быть надежными, не вибрировать и не передавать вибрации. Местные отсосы должны крепиться к невибрирующим или наименее вибрирующим частям технологического оборудования. Воздуховоды должны устанавливаться на несгораемых креплениях или подвесках.

. Материалы и конструкции прокладок фланцевых соединений воздуховодов вентиляционных систем должны выбираться с учетом температуры, химических и физико-механических свойств транспортируемой среды.

. Стыки воздуховодов вентиляционных систем не должны располагаться в толще стен, перегородок и перекрытий.

. Детали и узлы монтируемого вентиляционного оборудования и элементов вентиляционных систем перед подъемом и установкой должны быть очищены от ржавчины, грязи, снега и посторонних предметов.


. Прокладка в воздуховодах и помещениях для вентиляционного оборудования трубопроводов, транспортирующих вредные, ядовитые, взрывоопасные, горючие и с неприятными запахами газы и жидкости, не допускается.

Вентиляционные установки, как вытяжные, так и приточные, состоят из воздуходувной машины-вентилятора, приводного электродвигателя и воздуховодов. Вытяжные установки служат для удаления из производственных помещений образующихся в них взрывоопасных паров и газов, тепловыделений, пыли и других загрязнений воздуха; приточные вентиляторы — для подачи извне чистого воздуха взамен удаленного загрязненного, а также для охлаждения, продувки и создания избыточного давления в электродвигателях, продуваемых под избыточным давлением. Вентиляционные установки нефтенасосных и газокомпрессорных станций обычно размещают в отдельных камерах, реже непосредственно в машинном зале. При определении класса взрывоопасности вентиляционных камер принимают, что камеры с вытяжной вентиляционной установкой имеют такой же класс взрывоопасности, что и вентилируемое ими помещение.

Камеры с приточной вентиляционной установкой, если их воздуховоды оборудованы обратными клапанами, недопускающими проникновения в камеру взрывоопасных смесей, относятся к невзрывоопасным помещениям. В таких камерах устанавливается электрооборудование общего назначения (невзрывозащищенное).


и отсутствии обратных клапанов камеры приточной вентиляции относятся к взрывоопасным помещениям и все электрооборудование в них должно быть взрывозащищенным.
Удаление загрязненного и подача чистого воздуха осуществляется центробежными вентиляторами. Мощность для привода вентилятора определяют по формуле
(45)
где Q — производительность вентилятора м3/с; р — давление, развиваемое вентилятором, Па; k — коэффициент запаса (1,14-1,5); ηΒ — к. п. д. вентилятора (ηΒ= = 0,5-:-0,8); ηп — к. п. д. передачи.
Производительность вентилятора Q определяют по объему вентилируемого помещения и задаваемой кратности обмена воздуха в единицу времени. Давление р, развиваемое вентилятором, задается заводом-изготовителем; оно должно быть равно или больше суммарного сопротивления всех участков воздуховода.
При наличии обслуживающего персонала в помещениях, не опасных по взрыву, управление общеобменной вентиляцией может осуществляться от руки. В помещениях, в которых возможно при авариях образование взрывоопасных концентраций паров и газов, должно быть предусмотрено автоматическое включение вентиляции при резком повышении температуры и концентрации взрывоопасных газов.
На рис. 41 изображена электрическая схема автоматического управления вентилятором в функции изменения окружающей температуры и концентрации взрывоопасных газов. Схема допускает ручное и автоматическое управления вентилятором, для чего предусмотрен переключатель режима ПР. При ручном управлении ключ ставится в положение р (ручное) и нажимается кнопка КнП (пуск) — электродвигатель включается; при нажатии на кнопку КнС (стоп) — электродвигатель Останавливается.


Электрооборудование и автоматизация вентиляторов
Рис. 41. Схема автоматического управления вентиляционной установкой

Если ключ ПР находится в положении а (автоматическое управление), то повышение температуры на 20—25° выше нормы или повышение концентрации взрывоопасных газов до 20% от нижнего предела взрываемости вызывает замыкание контактов электро- контактного термометра ЭКТ или газоанализатора ГА в цепи управления вентилятором. Этим самым подается импульс на включение магнитного пускателя Я и, следовательно, вентилятора. Сигнальные лампы ЛС1 и ЛС2 показывают, какой прибор (электроконтактный термометр или газоанализатор) подал импульс на включение вентилятора. При достижении в помещении нормальной температуры и состава воздуха контакты электроконтактного термометра и газоанализатора размыкаются, но питание обмотки пускателя Я продолжается по цепи КнС — замкнувшийся контакт пускателя Я — контакты а ключа ПР. Электродвигатель отключается только после нажатия кнопки КнС.
Защита электродвигателя вентилятора от перегрузки (например, при заедании лопастей вентилятора) осуществляется тепловыми реле РТ, установленными в цепи магнитного пускателя П, а от токов короткого замыкания — электромагнитным расцепителем максимального тока автомата АВ.


Вентиляторы предназначены для вентиляции производственных помеще­ний, отсасывания газов, подачи воздуха или газа в камеры электропечей и поддерживания температуры в задан­ных пределах

Выполняются осевыми или центробежными.

Центробежные и осевые вентиляторы отличаются конструкцией воздуш­ной полости и расположением приводного электродвигателя.

У центробежных воздушная полость выполнена в виде «улитки» при распо­ложении ЭД вне этой полости, а у осевого — ЭД расположен внутри воздуш­ной полости (раструба), что обеспечивает его охлаждение потоком воздуха.

Рабочее колесо (1) центробежного вентилятора расположено в корпусе эксцентрично, что позволяет повысить давление на напоре.

Рабочее колесо (1) осевого вентилятора по форме сходно с воздушным или гребным винтом, которые создают тягу (поток) воздуха через раструб.

Центробежные вентиляторы являются основным элементом различных вентиляционных установок.

Они обеспечивают технологический процесс производства (подача газа в рабочие объемы) и условия трудовой деятельности (кондиционеры, обще­цеховая система вентиляции).

Вентиляционные установки достаточно просто поддаются автоматиза­ции по сигналам изменения режима и реагируют на них без участия обслу­живающего персонала путем переключения в схемах управления.

Это позволяет задачи обслуживающего персонала свести к периодиче­скому контролю за установками и плановой профилактике.


Основным параметром регулирования таких установок, на который на­до воздействовать, является угловая скорость приводного электродвигателя. Процесс регулирования сводится к изменению количества воздуха (га­за) на выходе вентиляционной установки.

Для механизмов данной группы типичен продолжительный режим работы, поэтому их электроприводы, как правило, нереверсивные с редкими пусками. В отличие от механизмов непрерывного транспорта компрессоры и вентиляторы имеют небольшие пусковые статические моменты — до 20—25% от номинального. В зависимости от назначения, мощности и характера производства, где установлены механизмы этой группы, они могут требовать или небольшого, но постоянного подрегулирования производительности при отклонении параметров воздуха (газа) от заданных значений, или же регулирования производительности в широких пределах.

Для вентиляционных установок цеховых помещений и большинства поршневых компрессоров не требуется регулирования угловой скорости приводных двигателей. Поэтому здесь применяют асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором и синхронные двигатели. При мощности более 50—100 кВт привод с синхронным двигателем обычно оказывается экономически выгоднее, чем привод с асинхронным двигателем. Хотя синхронные двигатели сложнее по устройству и дороже, чем асинхронные, применение их целесообразно для одновременного улучшения соs фи предприятия.


Для привода вентиляторов низкого и среднего давления и малой производительности обычно применяют асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором. Для вентиляторов большой производительности и высокого давления устанавливают асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором высокого напряжения и синхронные двигатели.

Производительность вентиляционной установки можно регулировать следующими способами:

• изменением скорости приводного электродвигателя (для среднего диапазона регули­рования),

• изменением количества работающих вентиляторов на общую магист­раль (для широкого диапазона регулирования),

На производстве применяется, в основном первые два способа, так как они наиболее эффективны.

Для изменения скорости приводного асинхронного двигателя обычно изме­няют подводимое к статору напряжение ступенчатым переключением отпаек автотрансформатора или дроссе­ля, включенных в цепь статора. Регулятор температуры является основным устройством поддержания заданной температуры в помещении изменением расхода воздуха.

Как наиболее часто устроена вентиляция?

На производстве для нормального хода технологических процессов и комфортных условий на рабочих местах делается эффективная циркуляция воздуха. При её недостаточной мощности возможен как неправильный результат различных производственных процессов, так и ухудшение самочувствия сотрудников и как следствие этого снижение уровня производительности труда. Но и в жилых домах циркуляция воздуха весьма актуальная задача. Хотя для более дешёвого её решения в основном ограничиваются устройством вытяжки в ванных комнатах, кухнях и туалетах, размещая в них вентиляторы.


Но для полноценной циркуляции нужен также и приток свежего воздуха. В большинстве проектов многоквартирных домов для удешевления эту функцию возлагают на примитивное устройство систем вентиляции: форточки и окна, открываемые жильцами по собственному усмотрению. Но для получения хорошего результата весьма важно правильно соотнести место притока воздуха с вытяжкой. А это обычно в домашних условиях не делается.

Ещё одним негативным свойством такой упрощённой вентиляции является холодный зимний воздух. Обычно после того, как жильцы осознают, что среди причин их простудных заболеваний не последнюю роль играет холодный уличный воздух из форточек, делается правильный приточный клапан с обогревателем воздуха. Если в помещении сделано несколько каналов для вентиляции, каждый из которых обслуживает отдельный вентилятор, они должны управляться раздельно соответствующим выключателем, расположенным на электрощите. В электрической схеме с ними необходимо установить устройство защитного отключения. Его задачей является полное отключение электрической схемы вентиляции при возникновении неисправностей.

Особенности электроснабжения

На случай пожара должны быть смонтированы датчики, установленные в противопожарной сигнализации. Они срабатывают в соответствии с настройкой либо на температуру, либо на задымление и отключают вентиляцию, которая в противном случае поможет пожару быстрее развиться за счёт принудительного притока воздуха. В схеме управления вентиляторами, которые перемещают воздух через вентиляционные каналы, на промышленных предприятиях используются магнитные пускатели. А органы управления схемой располагаются на отдельном электрощите.

В домашних условиях вентилятор управляется обычным выключателем, который предназначен для включения и выключения электрических ламп. Поскольку домашние устройства потребляют примерно такой же ток, выключатель вполне справляется с поставленной задачей. Для ограничения естественной циркуляции воздуха в вентиляционных каналах и вызываемых ею сквозняков эти каналы перекрываются дистанционно управляемыми задвижками. Для этого применяется электромеханическое устройство, электроснабжение которого зависит от особенностей его конструкции. Поэтому оно может работать как от переменного тока, так и от постоянного тока.

Устройство вентиляции в жилом доме

Для безопасного удалённого управления подачей электроэнергии в электрическую сеть, необходимо установить отдельный выключатель вблизи каждого вентилятора или иного элемента схожего назначения. Он будет использован работающим персоналом при необходимости срочного выключения вентиляционных устройств. Это может потребоваться при определённых ситуациях (например, при техническом обслуживании, выполнении ремонта и т.п.).

При аварийных ситуациях, которые приводят к развитию пожара электроснабжение должно оставаться только для определённых вентиляционных систем связанных с жизнеобеспечением зданий (вентиляция тамбурных шлюзов, клапанов предназначенных для удаления дыма). Остальные каналы должны перекрываться, а вентиляторы отключаться. Для более надёжного электроснабжения объектов вентиляционных электросетей соединительные провода и кабели в них прокладываются либо в трубах, либо в коробах.

Это делается для обеспечения более длительной работы вентиляторов, клапанов и кондиционеров, ответственных в условиях возникшего пожара за поддержание условий для эвакуации людей и противодействия пожару. Медные жилы в проводах и кабелях для электроснабжения элементов вентиляционных электросетей являются предпочтительными.


Использованные источники

  1. bibliofond.ru/view.aspx?id=599020
  2. leg.co.ua/arhiv/raznoe-arhiv/elektrooborudovanie-nasosnyh-kompressornyh-stanciy-i-neftebaz-22.html
  3. studopedia.ru/3_100281_elektrooborudovanie-i-avtomatizatsiya-ventilyatorov.html
  4. podvi.ru/osnovy-elektromontazhnyx-rabot/elektrosnabzhenie-ventilyacii.html

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.