Обладнання та матеріали для електропрогрівання бетону

Стрижневими електродами

Стрижневі електроди виготовляються з обрізків арматурної сталі діаметром 6 – 10 мм і встановлюються перпендикулярно осі конструкції через отвори, просвердлені в опалубці. Кінці електродів для приєднання проводів повинні на 5 – 6 см виступати з конструкції. Розміщення електродів повинно забезпечувати рівномірний прогрів бетону, для чого рекомендується групове їх розташування - до кожної фази приєднуються кілька електродів або кілька груп електродів (рис. 3.1).

В табл. 3.2 наведені рекомендовані відстані між електродами, що включаються в трифазний ланцюг. При використанні однофазної схеми величини не змінюються, а – приймаються на 10 – 15% меншими.

 

Рис. 3.1. Схеми розміщення стрижневих електродів в бетонній конструкції:

а) – у разі трифазної мережі;

б) – у разі однофазної мережі

 

 

Таблиця 3.2

Відстані між стрижневими електродами, що включаються

в трифазну мережу

Напруга, U2,В	Відстані см	При найбільшої питомої потужності p1, p2, кВт/ м^3
2,5
	b
h
	b
h
	b
h
	b
h

 

В якості джерел електроенергії для електропрогрівання бетону використовуються:

1. Спеціальні комплектні трансформаторні підстанції КТП-ОБ-63 і КТПТО-80-86 з трифазними трансформаторами 63 і 80 кВА відповідно (Табл. 3.3). Зміна напруги на різних стадіях електропрогрівання здійснюється перемиканням схеми з'єднання вторинних обмоток з на . Крім того, передбачено ступінчасте регулювання вихідної напруги шляхом перемикання числа витків первинних фазних обмоток. Підстанції мають всі необхідні пристрої комутації, управління, захисту та вимірювань.

2. Трифазні та однофазні автотрансформатори (табл. 3.4) з плавним
регулюванням вторинної напруги (за допомогою сервоприводу).

При використанні автотрансформаторів необхідна додаткова комплектація комутаційною апаратурою, пристроями захисту і вимірювальними приладами.

3. В окремих випадках при трифазної мережі можуть бути застосовані також однофазні зварювальні трансформатори (табл. 3.5) з ручним регулюванням зварювального струму.

Таблиця 3.3

Основні технічні дані спеціальних комплектних

трансформаторних трифазних підстанцій для електропрогрівання бетону

 

Підстанція	Основні технічні дані
Sном, кВА	U1, В	U2 (В) при різних положеннях перемикачів витків трансформаторів
Y/Y - 0	Y/Δ – 11
КТП – ОБ – 63
КТПТО – 80 – 86

 

Зварювальні трансформатори з'єднуються в трифазну схему (рис. 3.2). Зміна напруги при електропрогрівання бетону здійснюється шляхом перемикання схеми з'єднання вторинних обмоток. Так, при схемі «трикутник» напруга між електродами різних фаз дорівнює робочій напрузі однофазного трансформатора, а при схемі «зірка» - в раз більше. Як і у випадку автотрансформаторів, тут також необхідна додаткова комплектація пристроями комутації та захисту, вимірювальними приладами.

Таблиця 3.4

Основні технічні дані автотрансформаторів

 

	Марка автотрансформатора	Sном, кВА	U1, В	U2, В
Трифазні	АТРМК-25/0,5			30 - 430
АТРМК-40/0,5
АТРМК-63/0,5
АТРМК-100/0,5
АТРМК-160/0,5
АТРМК-250/0,5
Однофазні	РОТ-25/0,5		380;	0-380; 0-230
РОТ-40/0,5
РОТ-63/0,5
РОТ-100/0,5
РОТМ-250/0,5

 

Таблиця 3.5

Основні технічні дані однофазних трансформаторів для ручного

дугового зварювання

Дані	Трансформатори
ТД-102	ТДМ - - 317	ТДМ - - 401	ТДМ - - 503	СТШ - - 250	СТШ - - 500	СТШ - - 500 - 80
Sном(кВА)
U1 (В)	220/380					220/380
U2 (В)	26,4	32,6
ПВ(%)

Послідовність розрахунку електричної

Потужності установки

1.Знаходиться загальна зовнішня поверхня охолодження і об'єм заданої бетонної конструкції, а потім її поверхневий модуль:

. (3.1)

2. У відповідності з заданими температурами навколишнього середовища ізотермічного прогріву по табл. 3.1 знаходимо інтерполяцією питомі електричні потужності і , .

3. З урахуванням додаткового фактора уточнюються величини і :

; (3.2)

,

де коефіцієнт, що враховує вплив вітру на бетон, що прогрівається:

для закритих приміщень;

на відкритому повітрі при слабкому вітрі;

на відкритому повітрі при сильному вітрі.

4. За умови одночасного укладання та об'ємної захватці бетону визначаються розрахункові електричні потужності для періодів підйому температури і ізотермічного прогріву відповідно:

; (3.3)

.

5. За типом заданого електрообладнання вибирається конкретна трансформаторна підстанція або автотрансформатор з номінальною потужністю , не меншою, ніж найбільша з розрахункових (по 3.3).

У разі використання трьох зварювальних трансформаторів номінальну
(паспортну) потужність кожного з них знаходять зі співвідношень:

; (3.4)

, (3.5)

де приведена до тривалого режиму номінальна потужність зварювального трансформатора ;

номінальна (паспортна) потужність зварювального трансформатора (кВА) (таблиця 3.5);

паспортна величина тривалості включення для обраного зварювального трансформатора.

6. За табл. 3.2 вибираються величини і . На плані розміщення електродів, що накреслений в масштабі, вказуються місця закладки стрижневих електродів. Окремо записується число стрижнів на фазу і їх загальна кількість. Викреслюється спрощена електрична схема джерела для електротермообробці бетону. Величина вторинної напруги для автотрансформаторів вибирається максимальною з наведених в таблиці 3.2 напруг (тобто, ), а для підстанцій .

 

ЗАДАЧА № 4

ВИБІР ЕЛЕКТРОДВИГУНІВ ДЛЯ ПРОМИСЛОВИХ
МЕХАНІЗМІВ

За даними табл. 4.1 – 4.5:

- вибрати асинхронні електродвигуни для виробничих механізмів, що працюють в тривалому і повторно-короткочасному режимах;

- для другого випадку побудувати тимчасову навантажувальну діаграму електродвигуна;

- для обраних електродвигунів розрахувати номінальні, максимальні і пускові моменти.

Таблиця 4.1

Перелік механізмів, працюючих в тривалому режимі

з постійною потужністю

«m»	ІБІ, ЕБ	БТІ	ІІЕС
	відцентровий насос	поршневий компресор	радіальний вентилятор
	поршневий компресор	радіальний вентилятор	відцентровий насос
	стрічковий транспортер	пластинчатий траспортер	поршневий компресор
	радіальний вентилятор	елеватор	стрічковий транспортер
	гвинтовий транспортер	відцентровий насос	відцентровий насос
	відцентровий насос	гвинтовий транспортер	радіальний вентилятор
	поршневий компресор	стрічковий транспортер	пластинчатий траспортер
	стрічковий транспортер	поршневий компресор	поршневий компресор
	радіальний вентилятор	радіальний вентилятор	стрічковий транспортер
	відцентровий насос	пластинчатий траспортер	радіальний вентилятор

Перелік механізмів, працюючих в повторно-короткочасному

режимі зі змінною потужністю

 

«m»	ІБІ, ЕБ	БТІ	ІІЕС
	ліфт	підйомний крана	ліфт
	підйомний крана	ліфт	переміщення крана
	переміщення крана	ліфт	ліфт
	ліфт	переміщення крана	ліфт
	переміщення крана	підйомний крана	підйомний крана
	підйомний крана	ліфт	переміщення крана
	ліфт	переміщення крана	ліфт
	підйомний крана	ліфт	підйомний крана
	ліфт	підйомний крана	ліфт
	переміщення крана	переміщення крана	підйомний крана

Примітка: «m» – передостання цифра номера залікової книжки

 

 

Таблиця 4.2

Технічні дані механізмів, що працюють в тривалому режимі S1 з постійною потужністю

 

«n»

Радіальний вентилятор

Відцентровий насос

Поршневий компресор

Q, 10^3 м^3 /год

H, Па

n, об/хв

ηвент, %

Передача

Q, м^3/год

H, м

n, об/хв

ηнас, %

Передача

Q, м^3/хв

H, ати

ηком, %

n, об/хв

Передача

12,5

80,5

безпосер.

безпосер.

клінорем

безпосер.

безпосер.

клінорем

клінорем

безпосер.

клінорем

клінорем

безпосер.

клінорем

безпосер.

безпосер.

клінорем

клінорем

безпосер.

клінорем

83,2

безпосер.

безпосер.

клінорем

клінорем

безпосер.

клінорем

56,5

клінорем

безпосер.

клінорем

56,5

клінорем

безпосер.

клінорем

 

Примітка: «n» - остання цифра номера залікової книжки

 

Таблиця 4.3

Технічні дані механізмів, що працюють в тривалому режимі S1 з постійною потужністю

 

«n»

стрічковий транспортер

пластинчатий транспортер

елеватор

гвинтовий транспортер

Q, т/год

L, м

H, м

ηТР, %

Q, т/год

B, мм

ηТР, %

Q, т/год

H, м

ηел, %

Q, т/год

L, м

H, м

ηтр, %

Переміщуваний матеріал

+2

пісок крупний

+10

вапно в шматках

+8

гравій

+6

вугільний шлак

+10

2,5

цемент шлаковий

+7

6,3

пісок невел.сухий

+4

2,0

2,5

цемент портланд

+6

8,0

1,0

пісок вологий

+2

вапно в порошку

+6

4,5

опилки деревні

 

Для всіх механізмів табл.4.3 механічна передача – редуктори (передача – зубчаста)

Примітка: «n» - остання цифра номера залікової книжки

Таблиця 4.4

 

Технічні дані заданих механізмів, що працюють в повторно-короткочасному режимі S3

 

«n»	Лифт	Підйомний механізм крана	Механізм переміщення крана
Gгр, Т	G0, Т	Gпр, Т	v, м/с	ηмех, %	Gгр, Т	G0, Т	v, м/хв	ηмех, %	G, Т	v, м/хв	ηмех, %
	1,0	0,78	0,8	0,9		3,2	0,25
	0,5	0,46	0,52	1,0		4,5	0,30
	3,2	0,9	1,04	0,5		6,0	0,35
	0,32	0,3	0,36	0,7		7,5	0,40
	5,0	1,6	1,7	0,25		5,7	0,45
	2,0	1,2	1,29	0,6			0,50
	1,0	1,0	1,29	0,71			0,55
	0,32	0,36	0,4	1,2		8,0	0,60
	0,18	0,25	0,3	0,8		2,3	0,20
	2,1	1,1	1,3	0,4		8,0	0,40

 

Примітка: «n» - остання цифра номера залікової книжки

 

 

Таблиця 4.5

Дані циклів повторно-короткочасної роботи заданих промислових механізмів

 

«n»	Час включень, мин	Час пауз, мин	Завантаження механізмів, %
tр.1	tр.2	tп.1	tп.2	перше включення, Кзагр.1	друге включення, Кзагр.2
	0,45	0,4	0,4	2,5
	0,5	0,3	0,5	2,5
	0,6	0,4	0,4	2,5
	0,5	0,6	0,3	3,5
	1,2	0,9	0,4
	1,0	1,2	0,5
	0,45	0,65	0,5	3,5
	0,35	0,8	0,4
	0,4	0,75	0,4
	0,8	1,0	0,6

 

Примітка: «n» - остання цифра номера залікової книжки

 

 

Загальні відомості

Потужність електродвигуна механізму визначається, в тому числі, виходячи з умов його нагрівання. Якщо номінальна потужність двигуна занижена, він буде надмірно нагріватися і термін його служби скоротиться. При завищенні ж потужності електродвигун повністю не використовується, що економічно недоцільно.

Відзначимо 2 основні режими роботи електродвигунів:

1. Тривалий (позначення по ГОСТ – S1). Час роботи двигуна є настільки великим, що температура його нагрівання досягає усталеного допустимого значення. У такому режимі працюють приводні електродвигуни вентиляторів, насосів, компресорів, транспортерів тощо тривалість включення (роботи) в цьому випадку приймається рівною 100 % (ПВ = 100%).

2. Повторно-короткочасний режим (позначення по ГОСТ – S3). Тут короткочасні робочі періоди чергуються з короткочасними періодами відключення – паузами, в результаті чого двигун за час роботи не встигає нагрітися до усталеної температури, а за час паузи – охолонути до температури навколишнього середовища. У такому режимі працюють приводні електродвигуни кранів, ліфтів, верстатів, пресів і т.п. Повторно-короткочасний режим характеризується тривалістю включення, яка дорівнює відношенню часу роботи до часу циклу:

, (4.1)

де час роботи двигуна протягом одного циклу; час пауз в одному циклі.