---

Проводим прямую от шкалы А% = 0,14 м² к шкале расхода воздуха V_R= 5 м³/ч, получаем скорость воздуха в воздуховоде vdukt = 10 м/с.

Потери давления на метр воздуховода p_R0 = 2,5 Н/м² -м, то есть полные потери по всей длине воздуховода p_R1= p_RQ -L = 2,5 • 5 = 12,5 Н/м².

Потери давления на двух изгибах (вычисляются по нижней части номограммы рисунка И.5 по значению v_D№r) p_R2 = 2 • 13 = 26 Н/м².

Потери давления на входящей решетке p_R3 = 20 Н/м².

Потери давления на выходящей решетке p_R4= 20 Н/м².

Потери давления на вентиляторе и его выходных жалюзи p_R5= 50 Н/м².

Полные потери статичного давления составят: p_R= 12,5 + 26 + 20 + 20 + 50 = 128,5 Н/м².

Динамическое давление вычисляется по формуле (И.9): р_в= 0,61 • 10² = 61 Н/м².

Полное давление воздушного потока составит: р = 128,5 + 61= 189,5 Н/м²

Поэтому необходимо использовать вентилятор продуктивностью 5000 м³/ч при полном давлении 190 Н/м².

Примечание. По формуле (И.8) также возможно рассчитывать мощность вентилятора (которая для этого примера будет составлять величину около 300 Вт), но обычно в этом нет необходимости, если известны данные выбранного вентилятора.ПРИЛОЖЕНИЕ К
(справочное)

РАСЧЕТ ПРЕДЕЛЬНО-ДОПУСТИМОЙ МОЩНОСТИ НАГРУЗКИ ОТ ДВИГАТЕЛЯ,
КОТОРЫЙ ПИТАЕТСЯ ОТ АВТОНОМНОЙ ДЭС

Несмотря на достаточно широкое применение различных систем планового пуска электро­двигателей, в данное время наиболее распространенным является все-таки прямое включение, что требует выполнения условий пуска особенно в аварийных системах электроснабжения. Повы­шенные требования к надежности электроснабжения таких электроприемников, как пожарные насосы, системы дымоудаления, лифты для транспортировки пожарных подразделений и другие, обусловливают необходимость применения третьего независимого источника электроснабжения, в качестве которого наиболее распространенным является дизельная электростанция (ДЭС).

Для обоснованного выбора мощности ДЭС необходимо учитывать реальные характеристики используемых в ДЭС синхронных генераторов, систем возбуждения и регулировки напряжения.

В случае выбора мощности ДЭС большей или равной пусковой мощности двигателя, пуск будет обеспечен. Впрочем, это приведет к значительному увеличению мощности и стоимости ДЭС, эксплуатации ее при низком коэффициенте использования. Недогрузка ДЭС также приводит к уменьшению ресурса дизельного двигателя вследствие карбонизации, что вызывает скопление несгоревших газов в цилиндрах и необоснованные расходы на эксплуатацию. Поэтому более практическое значение имеет определение расчетной экономически обоснованной и минималь­ной (с точки зрения стоимости) мощности ДЭС.

Расчет предельно-допустимой мощности нагрузки от двигателя, который питается от авто­номной ДЭС, состоит из:

1. определения величины допустимого минимального напряжения на зажимах электродви­гателя, при котором возможен прямой пуск;

2. определение предельно-допустимой мощности двигателя во время пуска от ДЭС без учета и с учетом потерь напряжения в питающей линии "двигатель-ДЭС".

3. 1 Определение величины допустимого минимального напряжения на зажимах электродвигателя

Возможность прямого пуска короткозамкнутого двигателя определяется по формуле:

U_dgt> , * (К.1)

V ^тп

U_дв* - напряжение на зажимах электродвигателя в частицах от номинального напряжения;

гл_мех⁼М_мех1М_Ном - необходимая кратность начального момента приводного механизма;

т_п= М_Пу_СК!М_ном- кратность пускового (начального) момента электродвигателя (по каталогу);

К₃ - коэффициет загруженности электродвигателя;

Для вычисления значений кратности начальных моментов некоторых механизмов т_мех воз­можно пользоваться данными, приведенными в таблице К. 1.

Таблица К.1 - Значение коэффициента т_мех для разных видов механизмов

Пример 1

1. Необходимо вычислить напряжение, необходимое для пуска двигателя пассажирского лифта с электродвигателем старой серии АСМ 52-6 мощностью 4,5 кВт. Параметры двигателя: ²ном. де = ^12А; ^Ki = ⁴>5; ^тп = ²>²> ^штах = ²>³ формуле:

2. в то время для новых двухскоростных двигателей серии 5AH180S4/16 мощностью 5 кВт с параметрами І_номдв = 11,6А; = 6,5; т_п = 2,8; ш_тах = 3,6:

То есть величина напряжения во время пуска на зажимах электродвигателя не должна быть менее 84 % от номинальной;

3. отметим, что насосное оборудование, как правило, позволяет еще меньшую величину нап­ряжения, необходимую для успешного пуска двигателя. Так, для насосного агрегата мощностью 55 кВт станции пожаротушения с двигателем 4А225М4УЗ с параметрами 1_{Н0М дв}= 100А; К_{ = 7; т_п= 1,3; m_max = 2,5 расчет дает следующее значение:

То есть величина напряжения во время запуска на зажимах электродвигателя в этом случае должна быть больше 60 % номинального напряжения.

К.2 Определение допустимой мощности двигателей во время пуска от ДЭС

Из-за большого разнообразия конструкций генераторов, их систем возбуждения и управле­ния, типа устройства автоматического регулирования напряжения (АРН AVR¹)), которое исполь­зуется изготовителем, не существует единственного аналитического уравнения для расчета допустимой мощности двигателей во время пуска от ДЭС.

Для инженерных расчетов проектировщикам рекомендуется применять нижеприведенную методику проверки допустимой мощности двигателя для предварительно выбранного генератора и при необходимости уточнения ее путем последовательных итераццй для разных мощностей генераторов.

К.2.1 Определение допустимой мощности двигателей во время пуска от ДЭС (без учета паде­ния напряжения в питающих линиях)

Задавая величину напряжения, необходимую для пуска двигателя U_d,, возможно определить допустимую мощность напряжения от двигателя при условии питания от автономного генератора по формуле: где S_nдв- полная пусковая мощность двигателя, кВ - А;

(К.2)

ном. дв

ном. дв

8_ген - полная номинальная мощность ДЭС, кВ-А;

/Q - кратность пускового тока двигателя (по каталогу);

г|_Эб cos(p_H0Mдв - произведение коэффициента полезного действия (к.п.д.) двигателя на номинальный коэффициент мощности (с достаточной для практических расчетов точностью возможно принимать coscp _{ном дв} = 0,85).

Полная пусковая мощность двигателя S_nдв вычисляется по кривым A U% =f(S_{n de}} ²> завода- изготовителя для выбранной ДЭС определенной мощности и определенным устройством АРН AVR.

Пример 2

1. необходимо вычислить возможность пуска двигателя пассажирского лифта с электродви­гателем мощностью 5 кВт, параметры которого приведены в примере 1 в перечислении б), от автономной дизельной электростанции мощностью 40 кВ-А. Кривые генератора данной ДЭС с двумя наиболее распространенными сериями приборов AVR приведены на рисунке К.1.

Как было рассчитано в примере 1 в перечислении б), напряжение для пуска двигателя составляет величину U_de* = 0,84, то есть AU% = 1 - 0,84 = 16 %. По кривой рисунка К.1 получаем два значения:

_de = 29 кВ • А для AVR серии SX;

S_{n de} = 38 кВ - А для AVR серии MX.

Отсюда по формуле (К.2) находим:

0,85

?номдв~29 3,8 кВт для AVR серии SX; . . .

6,5

0,85

= 5,0 кВт для AVR серии MX;

6,5

Поэтому ДЭС мощностью 40 кВ - А обеспечит пуск двигателя лифта только при условии при­менения AVR серии MX;

необходимо вычислить возможность пуска двигателя насосного агрегата мощностью 55 кВт станции пожаротушения, параметры которого приведены в примере 1 в перечислении в), от автономной дизельной электростанции мощностью 140 кВ-А. Кривые генератора для данного дизель-генератора с двумя наиболее распространенными сериями приборов AVR приведены на рисунке К.2.

Рисунок К.2

Как было рассчитано в примере 1 в перечислении в), необходимое для пуска данного двигателя напряжение составляет значение U_de* - 0,6; то есть AU% = 1 - 0,6 = 40 %. По кривым рисунка К.2 получаем два значения:

S_{n de}= 316кВ -А для AVR серии SX;

S_{n de} = 431 кВ -А для AVR серии MX;

Отсюда по формуле (К.2) находим:

Р_{ном дв} = 44 кВт для AVR серии SX;

Р_{ном дв}= 60 кВт для AVR серии MX.

Поэтому ДЭС мощностью 140 кВ-А обеспечит запуск двигателя насоса только при условии применения AVR серии MX.

К.2.2 Вычисление допустимой мощности двигателей во время пуска от ДЭС (с учетом паде­ния напряжения в питающих линиях)

Необходимо отметить,что напряжение на выходе генератора должно быть выше чем нап­ряжение на зажимах двигателя при нормальной его работе для того, чтобы покрыть падение напряжения в линиях, которые питают нагрузку от двигателя. В ином случае напряжение на шинах, к которым подключено напряжение от двигателя, будет меньше номинального, что недо­пустимо. Это важное обстоятельство очень часто не учитывается и расчет ошибочно проводится по допустимой потере напряжения в питающей линии при номинальном токе нагрузки.

Потерю напряжения во время запуска электродвигателя с достаточной точностью для инже­нерных расчетов вычисляют по формуле:

Т

(К.3)

Т HOM.de'Ki'L

^^идоп% ~ “ ~ ; >

ном

где А17_аоио_/о - дополнительная потеря напряжения во время запуска двигателя;

к - коэффициент, который учитывает потерю напряжения с учетом коэффициента мощности во время запуска двигателя, В/(А - км), и определяется по таблице К.2;

1_Н0Мде ~ номинальный ток двигателя, А;

L - длина питающей линии, км.

Поэтому, задавая величину напряжения, необходимую для запуска двигателя с учетом до­полнительной потери напряжения в питающей линии17_ав* + &U_don% и применяя формулу (К.2), возможно определить допустимую мощность нагрузки от двигателя при условии питания от автономного генератора.

Таблица К.2 - Значение коэффициента fc, В/(А-км), для разных видов нагрузки

Примерз

1. необходимо вычислить возможность пуска двигателя пассажирского лифта с электродви­гателем мощностью 5 кВт, параметры которого приведены в примере 1 в перечислении б), от автономной дизельной электростанции мощностью 60 кВ -А, питающая линия выполнена кабелем ВВГ 4х 16 длиной 200 м. Кривые генератора данной ДЭС с двумя наиболее распространенными сериями устройств AVR приведены на рисунке К.З.

Рисунок К.З

Расчет по формуле (К.З) дает значение AU_doti%6 >5 _ 4 % , _{то есть}

380

А17% = 100 - 84 - 4 = 12 %. По кривым рисунка К.З получаем два значения:

S_nде = З і кВ • А для AVR серии SX;

S_nде - 42 кВ • А для AVR серии MX;