第八章电力传动和电气线路设计,主编,电力传动和电气线路设计,第一节 粮食工厂的动力配置 一、粮食工厂的电耗 电耗即电能消耗，集中反映了工艺流程的合理性，生产操作的正确性以及车间管理的完善性，是粮食工厂的一项重要经济技术指标。 所谓电耗即加工单位成品所需的电度数(千瓦小时)。计算单位用度/吨成品。计算从原粮进车间开始至成品出车间为止所耗电能。,电力传动和电气线路设计,目前粮食加工厂的实际电耗差异很大，一般应达到的先进指标如下：粉厂：特一粉6070度/吨特二粉5565度/吨标准粉3040度/吨米厂：特制米3034度/吨标一米2427度/吨 标二米1823度/吨,电力传动和电气线路设计,如新建厂，大致电耗可用下式估算。式中 A估算电耗(度/吨)； 车间总装机容量(千瓦)； Q生产量(吨成品/小时)； 电机总传递效率，包括电机效率，设备效率和传动效率，一般取0.75； 需要系数，一般情况下， 1，米厂装有备用米机时， 0.850.9。粉厂有配粉系统， 0.95。,电力传动和电气线路设计,在我国大多数面粉厂，目前很少生产单一粉，大多是联产制粉，即同时生产几种不同质量的面粉。在这种情况下，可用下面的计算方法算出各种粉各自的电耗。 根据本区情况，选定单产时每种粉有代表性的吨粉电耗。设为 分别为标准粉、特二粉、特一粉单产时的吨粉电耗。 确定统一的换算系数k,电力传动和电气线路设计,计算联产后标准粉电耗 ，特二粉电耗 ，特一粉电耗 。如特一粉与标准粉联产 如特二粉与标准粉联产,电力传动和电气线路设计,式中E 总耗电(度)；标准粉产量；特二粉产量；特一粉产量。,电力传动和电气线路设计,二、粮食工厂的动力配置 粮食工厂由于原料状况和产品要求均不相同，所以同样规模的工厂，采用的工艺流程和设备也不完全一样，操作方法更难一致，因此，动力配置也无法定出统一标准。在实际生产中，现有各厂的电耗指标也相差甚远。目前，只能根据下列方法大致进行粮食工厂的动力装置。 确定吨天成品配用动力数，估计出车间大致总装机容量。根据经验数据，一般粮食加工厂的配备功率为：,电力传动和电气线路设计,每24小时加工一吨面粉所需配备的功率：标准粉：1.72.2kW 特二粉：2.535kW 专用粉和特一粉：3.56.0kW 每24小时加工一吨大米所需配备的功率为：标二米：0.921.4kW (升运)1.41.75kW (气力输送)标一米：1.61.8kW 根据以上经验数据，乘上设计工厂的24小时产量，即大致估算出该厂动力配置的范围。,电力传动和电气线路设计,进行工段工序分配。估算出设计工厂所需总装机容量后，可根据经验数据进行工序工段分配，计算出每个工段工序所需的动力数。表8-1和表8-2分别为制粉厂和碾米厂各工序动力分配的情况：,电力传动和电气线路设计,表8-1制粉厂各工序的动力分配(%),电力传动和电气线路设计,表8-2碾米厂各工序的动力分配(%),根据表中的百分比，计算出每个工序所需的动力数。,电力传动和电气线路设计,进行单机动力配置。单机选择动力可考虑以下几个条件：第一，购置设备说明书推荐的配置动力，该推荐动力往往考虑范围较广，帮数值一般偏大。第二，根据本厂或其它同类型同产量厂家积累的电力负荷记载，选择平均负载电流并适当放大。 以上二种方法可结合起来考虑。在粉厂动力配置的主要部分是磨粉机。制粉厂各道磨粉机配置功率的大小，随着生产规模，研磨道数和制粉方法的不同，有很大差异。国内目前生产特一粉各道磨每对磨辊的装置功率可参考表8-3选用。,电力传动和电气线路设计,表8-3磨粉机每对磨辊的装置功率(kW),电力传动和电气线路设计,碾米厂情况各道米机的装置功率可参考表8-4。 根据单机选择的动力，再进行工序和整修车间总装机容量的计算，检查配置功率以及工序百分数是否在推荐的数值范围之内，如超过很多，说明选配动力过大，必须重新进行配置，直至满意为止。,电力传动和电气线路设计,表8-4碾米机装置功率(kW),电力传动和电气线路设计,现以日产75吨专用粉厂为例，说明以上动力配置过程。 第一、 每24小时吨粉配置指标为5.5kW。 则总装机容量为7.55.5412.5kW 第二、 根据表8-1得： 清理工序为：412.520%82.5kW 刮粉工序为：412.565%268.125kW 打包配粉工序为：412.515%61.875kW,电力传动和电气线路设计,根据本厂实际情况，参考产品说明书以及其它厂家的设备使用情况，确定单机装置功率如下： 清理工序： 自衡振动筛20.40.8kW 平面回转筛20.751.5kW 卧式打麦机27.515 kW,电力传动和电气线路设计,去石机0.320.6 kW着水混合机2.2 kW输送设备10 kW反吹风除尘器45.522 kW低压风机47.530 kW 共计82.1 kW,电力传动和电气线路设计,制粉工序 8台磨粉机167 kW 高方筛15 kW 清粉机21.12.2 kW 振动圆筛25.511 kW 打麸机45.522 kW,电力传动和电气线路设计,松粉机4312 kW输送机械10 kW高压风机21734 kW反吹风除尘器25.511 kW 共计284.2 kW,电力传动和电气线路设计,打包及配粉工序罗茨风机35.517.5 kW空压机7.5kW仓底振动卸料器60.653.9kW混合机7.5kW打包机 1.53=4.5 kW 重筛 1.1 kW,电力传动和电气线路设计,输送机械 10 kW 除尘风机 5.52=11 kW 共计 63 kW 车间总装机容量为：429.3 kW 根据计算，车间总装机容量为429.3 kW。清理间19%，刷粉间占66%，配粉打包间占15%，每24小时吨粉配备功率为5.72 kW。基本在推荐的范围内，说明该配置方案基本合理。,电力传动和电气线路设计,三、降低电耗应采取的措施 根据各地生产经验，降低电耗应采取以下具体措施： 1.合理的工艺设计 合理的工艺设计是粮食工厂降低电耗的基础。工艺设计应考虑以下几个方面： 应可能减少提升次数多层建筑的粮食工厂，在设计时应尽可能减少提升次数，而充分利用物料的自流作用，以降低能耗。在碾米厂，则提倡用斗式提升机提升，以降低电耗和碎米率。,电力传动和电气线路设计,灵活地进行工艺组合流程设计要注意灵活性，使工艺能适应原粮和成品变化的需要，防止并消除设备只耗电，不做“功”现象。例如，碾米厂清理流程中，调整筛要设置旁路，以便原粮无稗时从旁路通过。碾米工序中，有时加工标二米，有时加工特制米，工艺流程应设计成既能一机碾白又能多机碾白。总之应选择最佳工艺流程，这是降低电耗的关键。 除尘风网的合理组合除尘风网的组合与电耗也有密切关系。风网的设计应注意：,电力传动和电气线路设计,a.合理组合风网风网动力消耗的高低主要取决于风量和风压，而风量和风压决定风机工作特点，从而决定风机效率的高低。因此，风网组合时，要视车间设备的布置情况合理地设计每一组风网，使风网具有较好的平衡性和稳定性，试车或生产时，一定要进行测定，尽量使实际风量、风压与设计指标相符。 b.选择高效设备对接料器、吸风分离器、风机、集尘器等要尽量选择效率高、阻力少、能耗低的产品。,电力传动和电气线路设计,c.选择合适的参数，防止漏风由于振动和操作的原因，有时风网的管道及吸口会进入无用气流，从而降低除尘效果，浪费动力。因此一定要注意尽量少漏风，并保证气流以适宜的风速与物料接触，达到最佳的分离效果。,电力传动和电气线路设计,2.合理选用装机效率 理论上选用设备电机应使P，为电动机额定功率。P为电动机计算功率，一般应将电机功率稍放大。但应注意，不能图操作方便，盲目加大电机容量，造成“大马拉小车”的现象。“大马拉小车”对工厂生产危害极大。首先，生产设备不在满负载情况下运行，使电动机效率和功率因数下降。这可以从表看出。其次，整个工厂电网功率因数下降，致使工厂设备负载增大，费用增加。如变压器的负载，电容补偿容量增加，由此造成电气设备费用增加。另外，给不合理的盲目操作带来了方便。所以，选择电机一定不要超过设备说明书推荐的功率。另外，在以后的生产中，不断地测试负载电流，绘出电流曲线，如确实所配动力过大，应及时更换。,电力传动和电气线路设计,3.某些场合采用分组传动 对一些负荷变化较大，需保险系数较大的设备，如提升机、关风机、磨粉机等设备，不能只使装置功率稍大于计算功率。在这种情况下，如有可能，将设备用一台电机传动，这样，设备之间的负荷就可以相互调剂使用，以应付某台设备突然过载。以提升机为例：如某米厂用7台提升机，如单机传动，每台计算功率为2千瓦；但为了防止大杂物混入卡住畚斗，使电流突然过载，故每台配5.5千瓦电机，这样7台电机需配38.5千瓦。如采用分组传动，则只需配18.5千瓦或22千瓦即可。另外，大型电机效率和功率因素较小型电机高。当然这样配置也有其缺点，如不能局部开、停机、不利于自动控制等。,电力传动和电气线路设计,4.选用先进设备，完善操作管理 尽量选用电耗低，产量大，效率高的先进设备，以保证设备的效果，保证工艺设计指标。不然，产品质量达不到要求。盲目增加设备，会使电耗提高。除此之外，每台设备的正确使用和操作也非常重要，如果操作管理不善，就不能达到降低电耗的目的。,电力传动和电气线路设计,第二节 供电与动力线路设计 一、工厂供配电 1.变配电所的分类和位置选择 (1)工厂变配电所的分类 工厂变配电所按其结构不同，主要可分为以下两种： 户内式 变压器及其一、二次侧电气设备和控制装置均装设于室内。一般610kV级的工厂变配电所大都采用这种形式。,电力传动和电气线路设计,户外式 变压器及其一次侧高压电气设备均装于室外，其二次侧电气设备和控制装置仍在室内。35kV及以上的变电所多数属于此种型式。有时将用电量不大(一般为315kW以下)的610kV电力变压器装在户外电杆的专设台架上，称杆上变电站。 工厂变配电所按其所处位置的不同，又可分为以下几种： 独立变电所、内附变电所、外附变电所、车间内变电所，一般靠近主要负荷中心(车间)。也有采用外附式的。变电所的高压(610kV)，低压(220/380V)配电装置及电力变压器都设置在室内。由高压配电室、变压器室、低压配电室(含功率因数补偿)、值班室等组成。个别负荷较小的粮食加工厂通常采用杆上露天变电站。,电力传动和电气线路设计,(2)粮食加工厂变配电所位置的选择 粮食加工厂变配电所的位置，必须根据工厂电力负荷的类型、大小和分布情况、工厂发展规划以及厂区的内部环境特征等，经全面分析后才能确定。选择时通常必须符合以下原则： 靠近负荷中心，以减少输配电线路的长度与导线截面，从而降低投资和年运行费用。 要适当考虑发展和扩建的余地。 电源进出线方便，运输条件好，便于主电力变压器和其它电气输送设备的搬动。 尽量设在污染源(如面粉厂和饲料厂的除尘风帽等)的上风侧，以及尽量避开震动、多尘、高温、潮湿、低洼、易燃、易爆地区(如油脂浸出车间、溶剂库等)。,