粮油食品加工厂设计第08章电力传动和电气线路设计.ppt

第八章 电力传动和电气线路设计,熊万斌 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 60～70度/吨特二粉 55～65度/吨标准粉 30～40度/吨 米厂： 特制米 30～34度/吨标一米 24～27度/吨标二米 18～23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， ＝0.85～0.9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① 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② 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,,,,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①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： 1.7～2.2kW特二粉： 2.5～35kW专用粉和特一粉： 3.5～6.0kW每24小时加工一吨大米所需配备的功率为：标二米： 0.92～1.4kW (升运)1.4～1.75kW (气力输送)标一米： 1.6～1.8kW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,②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,③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7.5×5.5＝412.5kW第二、 根据表8-1得：清理工序为：412.5×20%＝82.5kW刮粉工序为：412.5×65%＝268.125kW打包配粉工序为：412.5×15%＝61.875kW,电力传动和电气线路设计,④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 2×0.4＝0.8kW平面回转筛 2×0.75＝1.5kW卧式打麦机 2×7.5＝15 kW,电力传动和电气线路设计,去石机 0.3×2＝0.6 kW 着水混合机 2.2 kW 输送设备 10 kW 反吹风除尘器 4×5.5＝22 kW 低压风机 4×7.5＝30 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 2×1.1＝2.2 kW振动圆筛 2×5.5＝11 kW打麸机 4×5.5＝22 kW,电力传动和电气线路设计,松粉机 4×3＝12 kW 输送机械 10 kW 高压风机 2×17＝34 kW 反吹风除尘器 2×5.5＝11 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 3×5.5＝17.5 kW 空压机 7.5kW 仓底振动卸料器 6×0.65＝3.9kW 混合机 7.5kW 打包机 1.5×3=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 5.5×2=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,② 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③ 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6～10kV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6～10kV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(6～10kV)，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：①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②要适当考虑发展和扩建的余地③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。

④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)电力传动和电气线路设计,2.变配电所的主要电气设备工厂变配电所一般由降压电力变压器、高压开关电器、低压开关电器、电压或电流互感器、母线(汇流排)、避雷器、继电保护装置和测量仪表以及功率因数补偿装置等组成1)高压熔断器 对于室内变电所，常采用RN5、RN6型管式熔断器；室外变电所常用RW4、RW7型高压跌落式熔断器①RN5、RN6型管式熔断器 RN5、RN6的结构基本相同，都是充有石英砂填料的密闭式熔断器RN5主要用于6～35kV电力线路和电力变压器的过负荷及适中保护RN6用作6～35kV电压互感器的短路保护。