§ 203]

Электроприводы дробильно-размольных механизмов

шаюше действующими иа изоляцию и металлические части электротехнических установок.

Шэтому прн конструированяи электрооборудования для химических предприятий и при проектировании электроприводов механизмов химической проашшлениости необходимо учитывать неблагоприятные условня окружа1ощей среды, которые могут иметь место на том илн ином химическом производстве.

Следует подчеркнуть, что с развитием химической и нефтеперерабатывающей промышленности увеличивается число открытых электроустановок. Все большее число химических производств имеет внецеховую компоновку, при этом механическое и связанное с ним электротехническое оборудование устанавливается открыто на уровне земли либо на открытых металлоконструкциях. Вэтом случае на открытом воздухе работают электродвигатели, датчики и аппараты оперативного управления электроприводами. Остальное электрооборудование (высоковольтные и низковольтные распределительные устройства, комплектные устройства управления, шкафы автоматики), требующее квалифицированного обслуживания, как правило, устанавливается в близлежащих закрытых отапливаемых по-мешеинях. Условия работы электрооборудования на открытом воздухе зависят от климатической зоны данного предприятия.

Для внутренних электроустановок особое значение имеют условия окружающей среды в помещениях, определяемых технологическими признаками. Это пыльные помещения, помещения с химически активной средой, пожароопасные н взрывоопасные.

К пыльным помещениям относятся такие, в которых по условиям производства выделяется технологическая пыль в таких количествах, что может щюникать внутрь машин и аппаратов и оседать на проводах, шинах и т. д. Пыль может быть как непроводящей, так и электропроводящей, например сажевая пыль; последняя представляет наибольшую опасность для нормального функционирования электрооборудования.

К пыльным помещениям ртносятся размольные и дробильные цехи заводов по производству минеральных удобрений, печные отделения карбидных цехов, смесеприготови-тельные отделения шинных и резинотехнических заводов и многие другие. Следует иметь в виду, что пыльные помещения могут быть пожаро- и взрывоопасными.

Помещевия с химически активной средой- это такие, в атмосфере которых по условиям производства постоянно или длительно содержатся пары и газы, разрушающе действующие иа изоляцию электрических изделий и их токоиедущие части. К помещениям с химически активной средой относятся цехи азотной, серной и фосфорной кислот, склады некоторых химических материалов, заводы искусствек-иого волокна, калийные комбинаты, цехи электролиза, нейтрализации и др.

К пожароопасным относятся помещения, В которых подвергаются переработке нлн хра-

нятся материалы и вещества, опасные в пожарном отношении.

Наибольшую сложность с точки зрения конструктивного выполнеиия элекгрооборудо-ванияпредставляютвзрывоопасные помещеннй и наружные установки. Помещения и наружные установки, в которых по условиям технологического процесса могут образоваться взрывоопасные смеси горючих газов или паров с воздухом, кислородом или другими газами-окислителями, а также смесн горючих пылей или волокон с воздухом при переходе их во взвешенное состояние, называют взрьшоопас-ными.

Технологические процессы в современных химических производствах протекают обычно в закрытых аппаратах и часть нри высоких давлениях и температуре. Аппаратура и коммуникации выполняются с достаточно надеж-ньши уплотнителями, чтобы ие допускать потери и проникновения перерабатываемых продуктов в окружающую атмосферу. Образование взрывоопасных смес может иметь место в этих случаях при аварийных ситуациях и нарушении технологической дисциплины. Имеются, однако, некоторые установки, где во время загрузки яли разгрузки аппаратов возможно образование взрывоопасных концентраций во время нормальной эксплуатации.

Обычио пользуются тремя способами, обеспечивающими безопасное и надежное использование злекгрооборудования на предприятиях химической промышленности с неблагоприятными условиями окружающей среды.

1. Максимальная герметизация производственных химических процессов, исключающая проникновение в атмосферу цехов и производственных помещений агрессивных и взрывоопасных паров и газов, пыли н волокон. Строгое соблюдение норм производственной санитарии, обеспечение необходимой вентиляций помещеннй, механическая их уборка.

2. Вынесшие электрооборудования в отдельные электротехнические помещения благоприятными условиями окружающей среды. Эго наиболее радикальное средство защиты электрооборудования, хотя в ряде случаев оно сопряжено с увеличение капитальных вложений на строительство специальных помещений.

Следует иметь в виду, что при этом не могут быть вынесены электродвигатели, аппараты, сигнальные устройства оперативного управлении (кнопки, ключи, сигнальные лаМ пы) и датчики..

3. Применение электрооборудования в конструктивном исполнении, точно соответствующего условиям окружающей среды-

20.3. ЭЛЕКТРОПРИВОДЫ ДРОБИЛЬНО-РАЗМОЛЬНЫХ И СОРТИРУЮЩИХ МЕХАНИЗМОВ

Дробильно-размольные механизмы применяются для дробления и измельчения горных пород и продуктов химической промыш-

Таблица 20.1. Зависимость коэффициента С от коэффициента заполнения

ленности. К ним относят щековые и валковые дробилки, а также шаровые мельниш>1.

Мощность, кВт, электродвигателя щеко-вой дробилки, предназначенной для крупного и среднего дробления горных пород, может быть определена по эмпирической формуле

где г - число качаний щеки в 1 с; Ь, / - ширина и длина загрузочного отверстия, м.

Рис. 20.1. Кинематическая схеиа валковой дробилки.

Ориентировочно мощность, кВт, электродвигателя валковой дробилки, предназна-ч№ной для дробления (среднего и мелкого) глинистых пород и продуктов химической промышленности, схема которой приведена иа рис. 20.1, можно рассчитать по формуле

P = (6-b8.5)D2nfd-b

рассчитать по формуле ш)

где D - диаметр валков, м; л - частота вращения валков, об/мин; d - максимальный размер загружаемых кусков, м.

В шаровых мельницах измельчение материала осуществляется падающими шарами, имеющими размер d D/20, где D - диаметр барабана мельницы, м. Мощность, кВт, электродвигателя мельницы может быть определена ориентировочно по формуле

P = CmVB/Ti,

где т - общая масса загрузки барабана мельницы: т= 1,1 Щ для металлических мелющих тел; т = 2пц для керамических мелющих тел; пц. - масса мелЮщих тел, кг; 1] - КПД электропривода.

Значения коэффициента С в зависимости от коэффициента заполнения р барабана мельницы приведены в табл. 20.1.

Грохоты применяются для сортировки сыпучих материалов. Оа могут быть плоскими качающимиси, барабанными и вибрационными.

Мощность, кВт, двигателя плоского качающегося грохота расходуется на сообщение кинетической энергии поступательно-движущейся массе грохота, на трение в эксцентрике и на трение материала о грохот:

Р = [0,2.10- тке пз-1-0,6- 10-Х X тпЧз -f-10-*m cos a]/tj,

где /Як - масса колеблющихся частей грохота, включая и материал, кг; е - эксцентриситет вала, м; л - частота вращении вала, об/мин; Tj - КПД привода; - диаметр эксцентрика, м; /э - коэффициент трення в эксцентрике; т -масса материала, кг; /н - коэффициент трения материала; о - скорость движения материала по грохоту, м/с; а-угол наклона решета.

Барабанные грохоты состоят из нескольких перфорированных обечаек, имеющих отверстия различного диаметра. Мощность.кВт; их электродвигателя можно определить по формуле

Р = л 10-4 (6,9m i? -1- 1. 1.10m i?8/ -f-+OJmJyR + l,9m6f dB + .mJM tj. кВт,

где л - частота вращения грохота, об/мии; ц = 0,7 -f- 0,8 - КПД электропривода; - масса материала, кг; R - внутренний радиус барабана, м; / - коэффициент трения материала о стенки грохота; me - масса барабана, кг; - коэффициент трения скольжения в цапфах вала; d - диаметр вала, м.

Мощность, кВт, электродвигателя вибрационного грохота ориентировочно можно определить по формуле

Р = 0,5-10-взтдГлз/т1,

где /э - коэффициент трения в эксцентрике; ds - диаметр эксцентрика, м; /Яд - масса дебалансов, кг; г - радиус центра массы дебаланса, м; г\ - КПД электропривода; л - частота вращення электродвигателя, об/мин.

Для рассмотренных механизмов в основном применяют нерегулируемый электропривод с короткозамкнутымн АД. При мощности свыше 300 кВт обычно применяют синхронные двигатели.

Для привода крупных шаровых мельниц наиболее широкое распространение получили синхронные двигатели мощностью до 6 МВт. При такой мощности двигателя серьезную проблему составляет изготовление надежных редукторов [20.3]. Развитие производства мощных тиристоров и диодов позволяет

БН-3 I РТВ

БН-1

- М*

Бн-г

ST.n

COSOt

РФТ ПЧ

Рас 20.2. Схема частотно-управляемого синхронного электропривода. ЗИзадатчик интенсивности; Ф-. фильтр; PC, РТВ, РФ Грегуляторы скорости, това возбуждения, фазного тока; БН-1 - БН-4 - блоки нелинейности; Л/С-/. ШС-2 - преобразователи координат; В г.- возбудитель; ПЧ - преобразователь частоты; М -> синхронный двигатель; ДП f датчнк положения ротора; ТР -i тахогенератор.

создать источники напряжения низкой частоты для снсте.м безредукторного электропривода с синхронными двигателями с частотой вращения 10-12 об/мнн.

20.4. ЭЛЕКТРОПРИВОДЫ ВРАЩАЮЩИХСЯ ПЕЧЕЙ, СУШИЛОК И СМЕСИТЕЛЕЙ

В химической промышленности вращающиеся печи применяются для высокотемпературной обработки кусковых, сыпучих и пастообразных материалов.

Мощность, кВт, электродвигателя печи определяется по формуле

Р =а£Оз<врф*1Аайз/820т1,

где а - коэффициент, зависящий от диаметра барабана:

D, м . 1.0 1,2 1,4 1,6 1,8 2 2Л 2,4 2,8 а ... 23 2,3 1,65 1,3 0,98 0.76 0,6 0,53 0,48

L - длина барабана печи, м; а - угловая скорость печи, рад/с; р - плотность мате-

риала, кг/м; ф - коэффициент заполнения муфеля; ц - КПД передач; lh.,ki, kg - коэффициенты (fei=l прн D2,2; fei=l,3 при D2,2; ftj= 1,4 прн рф = 100; = = 1,2 прн РФ = 200; = 1 при РФ = 300; kg = 1 при мелкокусковом материале; = = 1,1 и крупнокусковом).

Барабанные сушилки служат для термической обработки материала с целью снижения его влажности. Мопшость, кВт, двигателя на вращение барабана сушилки

= Мкр<в.1.3.10-з/т1; 1.вР(0в-Ь0.08Офр),

где п - КПД привода (ц 0,8); Ge - вес 1 м длины сушильного барабана (определен по табл. 20.2), Н/м; ц - приведенный коэффициент трення качения, м (табл. 20.2); D - диаметр барабана, м; ф - коэффициент заполнения барабана; рн - насыпная плотность материала, кг/м*; g = 9,81 м/с.

Для перемешивания порошковых материалов применяются барабанные и лопастные смесители периодического действия, шяеко-

Таблица 20.2