Помощь студентам в учебе
Электрооборудование жидкотопливной котельной базового исполнения
|
ВВЕДЕНИЕ 9
ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ 11
I. ОБЗОР ЛИТЕРАТРЫ И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ 11
1.1. Описание жидкотопливной блочно-модульной котельной 11
1.2. Режимы работы жидкотопливной блочно модульной котельной 18
1.3. Элементы электрооборудования жидкотопливной котельной 20
1.4. Описание жидкотопливной горелки 22
1.5. Выбор мощности жидкотопливной горелки 24
II. ВЫБОР И РАСЧЕТ ЭЛЕМЕНТОВ ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ
ЖИДКОТОПЛИВНОЙ КОТЕЛЬНОЙ 26
2.1. Расчёт и выбор мощности двигателя жидкотопливной горелки 26
2.2. Выбор источника электропитания двигателя жидкотопливной горелки 28
2.2.1. Расчег инвертора. 30
2.2.2. Расчет выпрямителя 32
2.2.3. Расчет фильтра. 33
2.3. Выбор аппаратуры управления и защиты 34
2.3.1. Выбор пускателя 34
2.3.2. Выбор плавких предохранителей 35
2.4. Выбор типа и сечения кабеля 36
III. АНАЛИЗ РЕЖИМОВ РАБОТЫ СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРООБРУДОВАНИЯ
ЖИДКОТОПЛИВНОЙ КОТЕЛЬНОЙ 37
3.1. Расчёт естественных характеристик ю=Щ ro=f(M) системы регулируемого электропривода 37
3.2. Расчёт искусственных характеристик ю=Щ ro=f(M) системы регулируемого электропривода для заданного
диапазона регулирования скорости. 45
3.3. Расчет электромеханических переходных характеристик ro=f(t), M=f(t) при пуске, набросе и сбросе
нагрузки при мгновенном изменении задания 50
IV. РАЗРАБОТКА ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ СХЕМЫ РЕГУЛИРУЕМОГО
ЭЛЕКТРОПРИВОДА 52
4.1. Составление силовой схемы регулируемого электропривода 52
4.2. Составление схемы управления регулируемого электропривода 53
СПЕЦИАЛЬНАЯ ЧАСТЬ 55
V. ФИНАНСОВЫЙ МЕНЕДЖМЕНТ, РЕСУРСОЭФФЕКТИВНОСТЬ И
РЕСУРСОСБЕРЕЖЕНИЕ 55
5.1. Оценка коммерческого потенциала и перспективности проведения научных исследований с позиции
ресурсоэффективности и ресурсосбережения 55
5.2. Анализ конкурентных технических решений 57
5.3. Технология QuaD 58
5.4. SWOT анализ 60
5.5. Планирование научно-исследовательских работ 64
5.5.1. Структура работ научного исследования 64
5.5.2. Определение трудоемкости выполнения работ. 66
5.5.3. Разработка графика проведения научного исследования 67
5.5.4. Бюджет научно-технического исследования 68
5.5.5. Основная заработная плата исполнителей темы 68
5.5.6. Отчисления во внебюджетные фонды 70
5.5.7. Накладные расходы 71
5.5.8. Формирование бюджета затрат научно-исследовательского проекта 71
5.6. Определение ресурсной, финансовой, бюджетной, социальной и экономической эффективности
исследования 73
VI. СОЦИАЛЬНАЯ ОТВЕТСТВЕННОСТЬ 77
6.1. Понятие социальной ответственности 77
6.2. Анализ опасных и вредных факторов 78
6.3. Влияние выявленных опасных и вредных производственных факторов на организм человека. 79
6.3.1. Микроклимат 79
6.3.2. Освещение 80
6.3.3. Неблагоприятное освещение 83
6.3.4. Повышенный уровень шуманарабочем месте 84
6.3.5. Вибрация 85
6.3.6. Тепловое излучение 86
6.3.7. Химический фактор 87
6.4. Охрана окружающей среды 88
6.5. Защита в чрезвычайных ситуациях 89
6.5.1. Травмоопасность 89
6.5.2. Электробезопасность 91
6.5.3. Пожаровзрывоопасность 93
6.6. Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности 94
6.7. Охрана труда при работе в котельных установках 96
6.7.1. Общие требования безопасности по охране труда 96
6.7.2. Требования безопасности перед началом работы 96
Заключение 97
Список литературы 98
Приложение А 100
Приложение Б 102
Приложение В 104
ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ 11
I. ОБЗОР ЛИТЕРАТРЫ И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ 11
1.1. Описание жидкотопливной блочно-модульной котельной 11
1.2. Режимы работы жидкотопливной блочно модульной котельной 18
1.3. Элементы электрооборудования жидкотопливной котельной 20
1.4. Описание жидкотопливной горелки 22
1.5. Выбор мощности жидкотопливной горелки 24
II. ВЫБОР И РАСЧЕТ ЭЛЕМЕНТОВ ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ
ЖИДКОТОПЛИВНОЙ КОТЕЛЬНОЙ 26
2.1. Расчёт и выбор мощности двигателя жидкотопливной горелки 26
2.2. Выбор источника электропитания двигателя жидкотопливной горелки 28
2.2.1. Расчег инвертора. 30
2.2.2. Расчет выпрямителя 32
2.2.3. Расчет фильтра. 33
2.3. Выбор аппаратуры управления и защиты 34
2.3.1. Выбор пускателя 34
2.3.2. Выбор плавких предохранителей 35
2.4. Выбор типа и сечения кабеля 36
III. АНАЛИЗ РЕЖИМОВ РАБОТЫ СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРООБРУДОВАНИЯ
ЖИДКОТОПЛИВНОЙ КОТЕЛЬНОЙ 37
3.1. Расчёт естественных характеристик ю=Щ ro=f(M) системы регулируемого электропривода 37
3.2. Расчёт искусственных характеристик ю=Щ ro=f(M) системы регулируемого электропривода для заданного
диапазона регулирования скорости. 45
3.3. Расчет электромеханических переходных характеристик ro=f(t), M=f(t) при пуске, набросе и сбросе
нагрузки при мгновенном изменении задания 50
IV. РАЗРАБОТКА ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ СХЕМЫ РЕГУЛИРУЕМОГО
ЭЛЕКТРОПРИВОДА 52
4.1. Составление силовой схемы регулируемого электропривода 52
4.2. Составление схемы управления регулируемого электропривода 53
СПЕЦИАЛЬНАЯ ЧАСТЬ 55
V. ФИНАНСОВЫЙ МЕНЕДЖМЕНТ, РЕСУРСОЭФФЕКТИВНОСТЬ И
РЕСУРСОСБЕРЕЖЕНИЕ 55
5.1. Оценка коммерческого потенциала и перспективности проведения научных исследований с позиции
ресурсоэффективности и ресурсосбережения 55
5.2. Анализ конкурентных технических решений 57
5.3. Технология QuaD 58
5.4. SWOT анализ 60
5.5. Планирование научно-исследовательских работ 64
5.5.1. Структура работ научного исследования 64
5.5.2. Определение трудоемкости выполнения работ. 66
5.5.3. Разработка графика проведения научного исследования 67
5.5.4. Бюджет научно-технического исследования 68
5.5.5. Основная заработная плата исполнителей темы 68
5.5.6. Отчисления во внебюджетные фонды 70
5.5.7. Накладные расходы 71
5.5.8. Формирование бюджета затрат научно-исследовательского проекта 71
5.6. Определение ресурсной, финансовой, бюджетной, социальной и экономической эффективности
исследования 73
VI. СОЦИАЛЬНАЯ ОТВЕТСТВЕННОСТЬ 77
6.1. Понятие социальной ответственности 77
6.2. Анализ опасных и вредных факторов 78
6.3. Влияние выявленных опасных и вредных производственных факторов на организм человека. 79
6.3.1. Микроклимат 79
6.3.2. Освещение 80
6.3.3. Неблагоприятное освещение 83
6.3.4. Повышенный уровень шуманарабочем месте 84
6.3.5. Вибрация 85
6.3.6. Тепловое излучение 86
6.3.7. Химический фактор 87
6.4. Охрана окружающей среды 88
6.5. Защита в чрезвычайных ситуациях 89
6.5.1. Травмоопасность 89
6.5.2. Электробезопасность 91
6.5.3. Пожаровзрывоопасность 93
6.6. Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности 94
6.7. Охрана труда при работе в котельных установках 96
6.7.1. Общие требования безопасности по охране труда 96
6.7.2. Требования безопасности перед началом работы 96
Заключение 97
Список литературы 98
Приложение А 100
Приложение Б 102
Приложение В 104
В настоящее время, одной из наиболее приоритетных задач теплоснабжения является повышение энергоэффективности тепловых сетей и снижение капиталовложений на их ремонт и обслуживание. В Российской Федерации более 70% процентов тепловой энергии производится системами централизованного отопления, остальные 30% приходятся на производство с помощью децентрализованных источников. Такие источники имеют ряд преимуществ по сравнению с системами централизованного теплоснабжения, а именно:
- повышение энергоэффективности системы теплоснабжения, за счет сокращения расстояния «источник тепла - потребитель» и как следствие отсутствия теплотрасс, имеющих потери до 25% от передаваемого тепла.
- независимость от графиков отопительного сезона котельных централизованного отопления.
- исключение перерасхода топлива и сокращение вредных выбросов в атмосферу.
При использовании децентрализованных источников тепла, возможно, достичь не только снижения капитальных вложений за счет уменьшения протяженности тепловых сетей, но и переложить расходы на стоимость жилья. Именно этот фактор в последнее время и обусловил повышенный интерес к децентрализованным системам теплоснабжения для объектов нового строительства жилья. Организация автономного теплоснабжения позволяет осуществить реконструкцию объектов в городских районах старой и плотной застройки при отсутствии свободных мощностей в централизованных системах.
Одним из способов увеличения доли децентрализованных источников тепла, является применение современных блочно-модульных котельных с широким диапазоном мощностей и функциональных возможностей.
Блочно-модульные котельные - это готовое комплексное решение по теплообеспечению зданий жилищно-коммунального и промышленного назначения. Такие котельные можно устанавливать, как в отдельном здании небольшой площади, так и внутри или на крыше уже существующего строения. Блочно-модульные котельные могут подключаться к системам централизованного отопления или специально созданным системам теплоснабжения. Доставка к месту установки может быть осуществлена с помощью практически любого вида транспорта. Так же применение таких котельных имеет ряд других преимуществ:
- сниженная стоимость и сроки монтажа
- компактные габариты, позволяющие устанавливать котельные ближе к потребителю
- высокий уровень автоматизации
- возможность создания котельных с широким диапазоном мощностей и индивидуальных потребностей заказчика
Задачей поставленной в данной выпускной работе является расчет и проектирование систем электрооборудования жидкотопливной котельной базового исполнения. В работе будут использованы современные средства моделирования с использованием ЭВМ.
В связи с вышеизложенным тема выпускной работы, где объектом проектирования является система электрооборудования жидкотопливной котельной базового исполнения мощностью 1.8 МВт, имеет практическую целесообразность и актуальна.
- повышение энергоэффективности системы теплоснабжения, за счет сокращения расстояния «источник тепла - потребитель» и как следствие отсутствия теплотрасс, имеющих потери до 25% от передаваемого тепла.
- независимость от графиков отопительного сезона котельных централизованного отопления.
- исключение перерасхода топлива и сокращение вредных выбросов в атмосферу.
При использовании децентрализованных источников тепла, возможно, достичь не только снижения капитальных вложений за счет уменьшения протяженности тепловых сетей, но и переложить расходы на стоимость жилья. Именно этот фактор в последнее время и обусловил повышенный интерес к децентрализованным системам теплоснабжения для объектов нового строительства жилья. Организация автономного теплоснабжения позволяет осуществить реконструкцию объектов в городских районах старой и плотной застройки при отсутствии свободных мощностей в централизованных системах.
Одним из способов увеличения доли децентрализованных источников тепла, является применение современных блочно-модульных котельных с широким диапазоном мощностей и функциональных возможностей.
Блочно-модульные котельные - это готовое комплексное решение по теплообеспечению зданий жилищно-коммунального и промышленного назначения. Такие котельные можно устанавливать, как в отдельном здании небольшой площади, так и внутри или на крыше уже существующего строения. Блочно-модульные котельные могут подключаться к системам централизованного отопления или специально созданным системам теплоснабжения. Доставка к месту установки может быть осуществлена с помощью практически любого вида транспорта. Так же применение таких котельных имеет ряд других преимуществ:
- сниженная стоимость и сроки монтажа
- компактные габариты, позволяющие устанавливать котельные ближе к потребителю
- высокий уровень автоматизации
- возможность создания котельных с широким диапазоном мощностей и индивидуальных потребностей заказчика
Задачей поставленной в данной выпускной работе является расчет и проектирование систем электрооборудования жидкотопливной котельной базового исполнения. В работе будут использованы современные средства моделирования с использованием ЭВМ.
В связи с вышеизложенным тема выпускной работы, где объектом проектирования является система электрооборудования жидкотопливной котельной базового исполнения мощностью 1.8 МВт, имеет практическую целесообразность и актуальна.
В данной выпускной квалификационной работе был рассчитан электропривод подачи топлива жидкотопливной горелки. Рассчитанный электропривод отвечает поставленной задаче выпускной квалификационной работы. Горелка с выбранным электроприводом обеспечивает необходимую мощность котельной.
Был произведен выбор двигателя для питания, которого был выбран преобразователь частоты. Также были рассчитаны и выбраны основные силовые элементы преобразователя частоты, аппараты коммутации и защиты, соединительные провода.
Были рассчитаны механические и электромеханические характеристики системы регулируемого электропривода. Из полученных характеристик можно сделать вывод, что данный электропривод отвечает заданным требованием диапазона регулирования. В ходе работы, в среде MATLAB Simulink был смоделирован данный электропривод и полученные результаты так же свидетельствуют о правильности расчетов.
Так же была составлена функциональная схема системы регулируемого электропривода, в которую входят блоки системы управления и силовой схемы, включая аппараты защиты.
Помимо всего прочего была выполнена специальная часть выпускной квалификационной работы. Был проведен анализ ресурсоэффективности с применением современных методов оценки по данному критерию. Была проведена оценка вредных и опасных факторов производства, возможных ЧС и требований экологической безопасности.
Был произведен выбор двигателя для питания, которого был выбран преобразователь частоты. Также были рассчитаны и выбраны основные силовые элементы преобразователя частоты, аппараты коммутации и защиты, соединительные провода.
Были рассчитаны механические и электромеханические характеристики системы регулируемого электропривода. Из полученных характеристик можно сделать вывод, что данный электропривод отвечает заданным требованием диапазона регулирования. В ходе работы, в среде MATLAB Simulink был смоделирован данный электропривод и полученные результаты так же свидетельствуют о правильности расчетов.
Так же была составлена функциональная схема системы регулируемого электропривода, в которую входят блоки системы управления и силовой схемы, включая аппараты защиты.
Помимо всего прочего была выполнена специальная часть выпускной квалификационной работы. Был проведен анализ ресурсоэффективности с применением современных методов оценки по данному критерию. Была проведена оценка вредных и опасных факторов производства, возможных ЧС и требований экологической безопасности.