Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 [ 24 ] 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257 258 259 260 261 262 263 264 265 266 267 268 269 270 271 272 273 274 275 276 277 278 279 280 281 282 283 284

- согласование крутящего момента двигателя с моментом сопротивления,

- продолжительный и постепенный запуск.

Роторный пуск может использоваться только для асинхронных двигателей с фазным ротором, либо для синхронизированных двигателей.

Применение этого способа в особенности ограничено для пуска под нафузкой.

1.6.6.6.2. Принципиальная схема функционирования

Рассмотрим пример симметричного запуска с л стадиями.

Первая стадия:

Питание от статора и пуск на суммарное сопротивление ротора закрытием L

Вторая стадия:

Замыкание накоротко первой секции роторного сопротивления закрытием С1.

Третья стадия:

Замыкание накоротко второй секции роторного сопротивления закрытием С2.

N-я стадия:

Замыкание накоротко л-ой секции роторного сопротивления закрытием С„ .

Количество стадий и ступеней переключения л всегда болыией 1 согласно числу секций или замыкателей.

Число л определяется приближенно по формуле:

Ср - пиковый крутя1ций момент. д„ - скольжение Либо иначе:

в разных случаях либо Ср известно, тогда выводится л, либо наоборот.

Для полного определения оборудования роторного пуска необходимо знать режим эксплуатации, а именно: частоту запусков во времени и продолжительность одного пуска.

Отсутствие регламентации для двигателей приводит к тому, что необходимое оборудование определяется специалистами в каждом случав индивидуально.

1.6.6.6.3. Изменение крутящего момента

и силы тока при роторном запуске

Характеристики запуска иллюстрируются двумя следую1цими рисунками.

На каждой ступени крупиций момент двигателя изменяется в пределах двух значений. Нижнее принимается равным номинальному крутящему моменту. Сопротивление ротора на каждой ступени меняется, вследствие чего изменяется характеристика «крутя1ции момент-сила тока». На последней стадии роторное сопротивление понижается до внутреннего сопротивления ротора R,

Замечание:

Иногда необходимо реализовать линейный или непрерывный пуск. Включение в цепь ротора паро-жидкостного реостата обеспечивает нар1астание скорости двигателя при постоянном ускорении.

с/с I/U

-1-i-г

(С) Крутящий момент при пуоачарвэ роторные сопротивления

Гствдия

(NH) 100

-3"

Кривые крутящих моментов.

(с) Силе токе при полном у

(а) Момент солротиеления

I» (Ь) Сила токе при пуст череэ роторныес

100% (№Ч) 100

Кривые силы токов.

Этот прибор основывается на разности сопротивления жидкости и ее пара. Скачок тока при пуске вызывает мгновенное испарение жидкости.

В итоге сопротивление ротора оказывается значительным. По мере того, как пар улетучивается и конденсируется, оно постепенно падает.

1.6.6.6.4. Кривые крутящего момента

и силы тока при использовании жидкостного реостата

Использование жидкостного реостата обеспечивает более плавные изменения.

с/с. 1/1.

100% (№Ч) 100

Кривые крутящего момента и силы тока при наличии жидкостного реостата.

1.6.7. Улучшение

коэффициента мощности

Малые значения коэффициента мощности обусловливают значительные неудобства:

- Государственное электроэнергетическое управление Франции накладывает счет на реактивную энергию!*), когда коэффициент мощности абонента ниже 0.93;

- При одной и той же активной мощности ток оказывается тем выше, чем меньше коэффициент мощности. Отсюда следует, что возрастают потери энергии, связанные с эффектом Джоуля;

- Понижается пусковой крутя1ций момент асинхронных двигателей в связи с падением напряжения, которое вызвано повышенной силой тока, необходимого для обеспечения энергии намагничивания двигателя.

Пользователь, столкнувшийся с проблемой плохого коэффициента мощности, имеет 3 решения:

- увеличить сечение проводов, а также мощность приборов: трансформаторов, двигателей и т.д.;

- смириться с увеличением потерь, вызванных эффектом Джоуля;

- создать источник реактивной энергии.

Последнее решение, вообще говоря, является наилучшим. Реактивная мощность, необходимая для изменения коэффициента мощности от величины cos фо на cos ф,, может быть оценена с помощью нижеприведенных кривых. Из них следует, что заметное улучшение коэффициента мощности имеет место при работе машины вхолостую или при низких мощностях двигателей и трансформаторов.

()В течение 5 месяцев, с ноября по март, поставка необходимой реактивной мощности, в общем случав, обеспечивается батареями конденсаторов.

Желаемый коэффициент мощности

10 20 30 40 50 60 70 80 90 100110120130140150160170180190200210220230 Неоходимая реактивная мощность конденсатора, % от активной мощности

1.7. ТЕРМОДИНАМИКА

1.7.1. Общие сведения

1.7.1.1. Первое начало термодинамики (закон сохранения энергии)

1.7.1.1.1. Замкнутая система

При циклической эволюции системы, не обменивающейся веществом с внешней средой, сумма произведонной работы (W) и поглощенного тепла (Q) равна нулю:

W + Q = 0

При нециклическом процессе:

W + Q = AU + AEc

ли - изменение внутренней энергии (ли - Uf- Щ;

ЛЕс- изменение кинетической энергии.

При необходимости следует учитывать и другие виды изменений энергии (потенциальной, электромагнитной и т.д.).

1.7.1.1.2. Открытая система, энтальпия

В случае, когда система обменивается массой и энергией с внешней средой, необходимо учитывать изменение внутренней энергии (11., U,), а также работу внешних сил, развиваемую на входе и

выходе:

W + О + (U, + P.VJ - (U,+ P,V,) - AU + АЕе

или:

W + Q + (H,+ H,) = AU + AEc

где Н есть энтальпия - функция состояния, определяемая как:

Н = и + PV

В случае установившегося режима, очень часто встречающегося на практике:

ди = и,-и,=о

W + Q = AH + Ec

(в более общем случае необходимо учитывать изменения других видов энергии).

АН - изменение энтальпии флюида между условиями на входе и выходе открьгтой системы (АН = = Н,- HJ,

W, О - работа и тепло, поглощаемое системой.

Работа и поглощаемое тепло изменяют состояние флюида, заполняющего систему: изменяются температура, давление, химические реакции, фазовые переходы и т.д.

Энтальпия измеряется в Дж моль" или Дж кг.

1.7.1.2. Второе начало термодинамики (различие между работой и теплотой)

Второе начало определяет направление возможных превращений.

1.7.1.2.1. Закрытие системы

В случае закрытой системы второе начало в общем виде формулируется следующим образом: элементарное количество тепла 50, поглощаемое Системой извне при температуре Т в циклическом процессе, таково, что:

знак равенства соответствует обратимому процессу.