Embed Size (px)
Citation preview
REKONSTRUKCIJA i OPTIMIZACIJA RADA
ELEKTROMOTORNIH POGONA VIBRACIONIH SITA U
SISTEMU ZA ODVAJANJE KOTLOVSKOG PEPELA OD
ŠLJAKE NA TERMOELEKTRANI "NIKOLA TESLA"-B
Dr Željko V. Despotović, Institut Mihajlo Pupin, Univerziteta u Beogradu, Volgina
15, Beograd 11060, [email protected]
Predavanja u okviru obuke kontinuiranog profesionalnog usavršavanja
ĉlanova Inţenjerske komore Srbije, Beograd 03.11. 2016 god.
-Najveći deo električne energije (više od 50% od ukupne proizvodnje) u svetu, ali i kod nas se dobija iz termo-energetskih postrojenja.
-Termoelektrane (TE) proizvode značajne količine štetnih materija kao što su SOx, NOx, CO2, fine čestice, otpadne vode ali i veoma velike, a moţda i najznačajnije količine čvrstog otpada u obliku šljake i pepela različitog porekla.
-U novije vreme, kada se beleţi porast ekološke svesti, problemi transporta i deponovanja šljake i pepela su postali veoma aktuelni.
-Pod pepelom se, gledao sa hemijskog aspekta, obično se smatra čvrsti nesagorivi ostatak koji ostaje nakon ţarenja uglja.
-U industrijskoj praksi pod pojmom "pepeo" podrazumeva se čvrsti nesagorivi ostatak koji se izdvaja pri sagorevanju uglja u kotlovima TE i toplana.
-U TE koje primenjuju klasični sistem sagorevanja sprašenog (usitnjenog) uglja razlikuju se, uglavnom po mestu izdvajanja, tri vrste "pepela“:
(1) šljaka,
(2) kotlovski pepeo
(3) elektro-filterski (EF) ili kako se najĉešće naziva lebdeći pepeo.
UVOD
Distribucija šljake i pepela na tipiĉnom
termo-energetskom postrojenju
*ŠLJAKA?
*Šljaka (engleski : bottom ash), predstavlja najkrupniji nesagorivi ostatak sagorevanja koji se izdvaja na dnu ložišta kotla.
*Ovaj ostatak mahom sadrži pesak i šljunak.
*Ovi krupniji komadi mešavine peska i šljunka ne mogu biti povučeni strujom dimnog gasa, te stoga slobodno padaju na dno ložišta i uobičajeno se nazivaju šljaka.
*Kotlovski pepeo?
*Kotlovski pepeo (engleski: boiler ash), čine čestice krupnije klase, koje se iz kotla izdvajaju zajedno sa dimnim gasovima, ali se na putu do elektrostatičkog filtera (EF) gravitaciono taloţe i izdvajaju ispod kanala dimnog gasa kod ekonomajzera i ispod zagrejača vazduha.
*Elektrofilterski ili lebdeći pepeo (engleski: fly ash) je najsitnije
klase. Njega čine fine čestice koje ostaju u suspenziji sa dimnim gasom. Ove čestice se sastoje najvećim delom od neorganskih, nesagorivih materija koje postoje u uglju, od kojih se deo tokom sagorevanja transformiše u amorfnu strukturu.
*Uklanjanje najvećeg dela lebdećeg pepela iz dimnog gasa se najčešće vrši elektrostatičkom separacijom u elektrostatičkim izdvajačima (elektrostatičkim filtrima).
OPIS jed.mere Garantovano
gorivo
Lošije gorivo
Donja toplotna moć uglja kJ/kg 6700 5860
Potrošnja uglja t/h 875 1000
Sadrţaj pepela u uglju % 20 25
Količina PEPEO+ŠLJAKA t/h 175 240
Procenat ŠLJAKE % 7 7
Količina šljake t/h 12.25 16.8
Ukupna količina pepela t/h 162.75 223.2
Procenat izdvajanja pepela u
kotlarnici
% 7.44 7.44
Količina pepela u kotlarnici t/h 13.02 17.85
Količina pepela ispod elektro-
filtera (EF)
t/h 149.73 205.34
Tipiĉne vrednosti za koliĉine pepela i šljake iz jednog bloka TENT- B (1x618MW)
*TRANSPORT PEPELA I ŠLJAKE
*Veoma bitno je na koji način pouzdano i efikasno transportovati velike količine pepela i šljake, uzimajući u obzir njihova fizičko-hemijska svojstva.
*Elektrofilterski pepeo se obično transportuje pneumatski cevovodom do silosa za pepeo, dok se pomešani šljaka i kotlovski pepeo iz termo-energetskog postrojenja transportuju trakastim transporterom takođe do silosa.
*Pneumatski cevovod i transporter se nalaze u sklopu tzv. kosog mosta
*U silosima se vrši odvajanje kotlovskog pepela od šljake posredstvom vibracionih sita i dodatno usitnjavanje šljake posredstvom drobilica.
*Nakon ovih tehnoloških procesa se dobija smeša sitnije granulacije
KOSI MOST
SILOSI
Dispozicija kosog mosta i silosa na TENT-B
Izgled silosa za skladištenje pepela na TENT-B
KOSI MOST
SILOSI
Transport pepela i
šljake iz TE bloka
transporterom i
cevovodom u sklopu
kosog mosta
LOKACIJA VIBRACIONIH SITA
Vibraciona sita su locirana u silosima na kraju kosog mosta
*
1- ulazni levak
2- korito vibracionog sita
3- drobilica
4- izlazni levak
5- cevovod za prskajuću vodu
6- izlazni cevovod za pepeo
7- noseća konstrukcija
8- sabirnik
9-ejektorski cevovod
Prosejane sitnije čestice kotlovskog pepela na vibracionom situ se odvode u sabirni cevovod. Izdvojeni krupniji komadi šljake (približnog srednjeg prečnika 30mm-80mm) se vode u drobilicu gde se vrši njihova dodatna obrada i usitnjavanje, a potom i spajanje sa izdvojenim kotlovskom pepelom u sabirnom cevovodu. Ova smeša se meša u određenom iznosu sa elektro-filtarskim pepelom i vodom. Odgovarajudim cevovodom se ova hidro-smeša posredstvom vodenih ejektora izvlači i transportuje na deponiju.
1- ulazni levak, 2- korito vibracionog sita, 3- drobilica. 4- izlazni levak,
5- cevovod za prskajuću vodu, 6- izlazni cevovod za pepeo
*
*SADRŢINA IZLAGANJA *Vibraciona sita su mašine koje vrše razdvajanje smeše materijala prema granulaciji, odnosno na frakcije. Broj frakcija zavisi od broja etaža na vibracionom situ.
*U ovoj prezentaciji je prikazan novoprojektovani i realizovani regulisani elektromotorni pogon vibracionih sita (2 kom) sa jednom etažom, koja se koriste za odvajanje kotlovskog pepela od šljake na termoelektrani TENT-B, Obrenovac u okviru integralnog sistema za transport i odlaganje šljake i pepela.
*U izlaganju su prikazani eksperimentalni rezultati i snimljene amplitudsko-frekventne karakteristike vibracionih sita.
*Rezultati su dobijeni tokom puštanja vibracionih sita u eksploatacioni rad.
*MOTIVACIJA!!!
*Za rad vibracionih sita najznačajnija su četiri parametra: amplituda oscilacija, učestanost oscilacija, nagibni ugao rešetke sita u odnosu na horizontalu i upadni ugao pobudne sile koja deluje na rešetku sita.
*Tehničkim rešenjem koje je će biti izloženo obezbeđeno je podešavanje svih pomenutih parametara osim nagibnog ugla rešetke sita, koji je fiksiran iznosi 15º.
*Veoma bitan parametar, učestanost oscilacija se podešava regulacijom brzine obrtanja elektromotornih pogona debalansnih zamajaca pobuđivača (na svakom od sita se imaju po dva pobuđivača), a svaki je pogonjen trofaznim asinhronim elektro-motorom snage 2.2kW (po jednom situ snaga je 4.4kW).
*Zahteva se sinhronizovani rad pobuđivača i rad vibracionih sita u tzv. nad-rezonantnom režimu.
*Promena amplitude oscilacija korita sita utiče na intenzitet prosejavanja. Ova promena je ostvarena uzajamnim (relativnim) zakretanjem ekscentričnih zamajaca.
*PROBLEMI u RADU POSTOJEĆIH VIBRACIONIH SITA!!
*
*Brojni problemi u radu starih vibracionih sita, kao i ključnih električnih i mehaničkih delova sistema su nametnuli niz tehničkih zahvata u cilju unapređenja sistema vibracionog odvajanja šljake od kotlovskog pepela.
*Osnovna mehanička konstrukcija svakog od sita je zadržana
*Osnovnu mehaničku konstrukciju čini korito oslonjeno na noseće ramove preko odgovarajućih elastičnih elemenata.
*U nastavku će biti dat kraći pregled problema koji su se odnosili na rad vibracionih sita
POGONSKI DEO STAROG SISTEMA VIBRACIONIH SITA NA „TENT-B“
Problemi:
Usled velikih bočnih i uzduţnih udarnih naprezanja dolazilo je do zamora
materijala, a nakon toga i do oštećenja (pucanja) zavojnih čeličnih opruga,
ali i do pucanja kajiševa u fleksibilnom prenosu u sklopu elektromotornog
pogona.
DISPOZICIJA STAROG ELEKTROMOTORNOG POGONA
VIBRACIONIH SITA
Prikaz problema vezanih za deformaciju i pucanje nosedih opruga vibracionih sita
Prikaz problematiĉnih mesta u kaišnom prenosu (pucanje kaiševa)
postojećeg pogona vibracionih sita
Eliptiĉna putanja vibracionog sita (eliptiĉne oscilacije) i efekat
vraćanja otseva
-Obzirom da je u ovom sistemu pobudna sila bila rotaciona i usled obrtanja ekscentričnih
zamajaca obrtao se ustvari vektor pobudne sile.
-Usled ovoga korito je vršilo ravno kretanje (u vertikalnoj ravni) po eliptičnoj putanji.
- Kao posledica ovoga javljao se slabiji efekat transportovanja odvojene šljake niz sito, što
dovodilo do toga da se deo šljake duţe zadrţavao na rešetci sita, pa čak i vraćao na gore,
umesto da se transportuje na dole, ka ulazu u koš drobilice
* NAJVEĆI PROBLEM: Zastoj transporta šljake!!!
*Usled nakupljanja šljake na rešetci vibracionog sita dolazilo je do
sabijanja nosećih opruga čime se menjalo osno rastojanje izmeĎu
pogonskog i gonjenog kaišnika, te se na taj način gubila
zategnutost kaiševa.
*Na ovaj način se javljalo proklizavanje i prestanak obrtanja vratila
sa zamajcima. Ovo je dovodilo do zastoja odvajanja šljake i
dodatnog zapušenja vibracionog sita (efekat “pozitivne povratne
sprege” !!!).
*TakoĎe i tokom uobičajenog rada (kada je bio ispravan rad prenosnog sistema i kada su noseće opruge bile u funkciji) dolazilo je do zagušenja transporta šljake i pepela obzirom da je ceo pogon bio frekventno i amplitudski neupravljiv.
*Kao posledica svih prethodno opisanih problema dolazilo je do zastoja transporta šljake, što onemogućavalo normalan rad sistema transporta, a u krajnjem slučaju onemogućavao se i normalan rad samog termo-energetskog bloka!!!!!
*REKONSTRUKCIJA POGONA
*Procenu dinamičkih naprezanja u samoj konstrukciji i osloncima (simulacije u softverima SOLID WORKS i ANSYS )
*Zamenu ekscentarskih pobuđivača sa kaišnim prenosom sa debalansnim vibracionim pobuđivačima (bez kaiševa)
*Zamenu pritisnih zavojnih čeličnih opruga sa elastičnim kompozitnim oslanjajućim elementima
*Novu konstrukciju i dimenzionisanje zakretnog mehanizma pobuđivača
*Uvođenje frekventne regulacije i fazne sinhronizacije pobuđivača u cilju optimizacije učestanosti oscilacija kojima se vrši prosejavanje
JE OBUHVATILA:
ANSYS simulacije vibracionih sita sa opruţnim oslanjanjem
•Kao vibracioni pobuđivači su predviđeni pobuđivači sa mogudnošdu zakretanja debalansnih inercionih masa, koji su pogonjeni trofaznim asinhronim motorom. •Zakretanjem debalansnih masa u osegu 0-175º se postiže promena amplitude vibracione pobudne sile (amplitude oscilacija vibracionog sita)
NOVI VIBRACIONI POBUĐIVAĈI SA DEBALANSNIM MASAMA
*
•Suština ovog rešenja je ustvari zamena ekscentarskih pobuđivača sa kaišnim prenosom sa vibracionim pobuđivačima (2 kom.) sa integrisanim zamajnim masama i regulisanim elektromotornim pogonom. •Vibracioni pobuđivači su odvojeno ugrađeni nema njihove direktne mehaničke sprege. • Pogon zamajnih masa u svakom od pobuđivača je izveden sa standardnim trofaznim asinhronim motorima • SVAKI OD POBUĐIVAČA IMA SPECIFIČAN MEHANIZAM ZA ZAKRETANJE!!!!
NOVI MEHANIZAM ZA ZAKRETANJE
Značajno poboljšanje rada vibracionog sita je izvršeno realizacijom sistema zakretanja vibracionih pobuđivača čime je određen optimalan ugao između pravca pobudne sile i ravni rešetke sita.
Realizacija sistema linearnih oscilacija korita vibracionog sita: (a) pogon sa ekscentarskim pobuĎivačima,
(b) vremenski dijagram pobudne sile,
(c) vremenska promena ekvivalentne poništene centrifugalne sile na levoj i desnoj strani
MOGUĆNOST PODEŠAVANJA PRAVCA POBUDNE SILE
VEKTORSKI PLAN SILA POBUĐIVAČA pobudna sila usmerena ka osi sita (prikaz levo) i od ose sita (prikaz desno)
• Oscilatorna dejstva (pobudne sile) pobuđivača su prostoperiodične harmonijske, ali su pobudne sile leve i desne strane u protiv fazi. • U jednom slučaju je pobudna sila usmerena ka osi sita, dok je u drugom slučaju usmerena od ose sita.
NOVI OSLANJAJUĆI ELASTIĈNI ELEMENTI
•Izvršena je zamena zavojnih čeličnih opruga, obzirom da su ove opruge
značajno bile opterećene uzduţno i poprečno.
• Ideja je da se ove čelične opruge zamene sa elastičnim kompozitnim
elementima, koji se montiraju kao što je prikazano na slici.
•Odabrani su najkvalitetniji elastični elementi firme FIRESTONE- Marsh Mellow.
•Ovi elementi jako dobro podnose kako statička, tako i dinamička naprezanja ali i
brzo umiruju povećane amplitude oscilacija.
TENT B- Vibro sito
Zamena nosedih elemenata
IZGLED REKONSTRUISANOG VIBRACIONOG SITA (MEHANIĈKI DEO)
Vibracioni pobuĎivač sa debalansnim masama
Elastiĉni oslonci (gumeni oslanjajući elementi)
DEBALANSNI POBUĐIVAĈ
DEBALANSNI POBUĐIVAČ SA ZAKRETNIM MEHANIZMOM
REGULISANI ELEKTROMOTORNI POGON
VIBRACIONIH SITA
•Pobudne sile vibracionih pobuđivača moraju biti sinhronizovane u protiv fazi. •Usled bilo kakve nesimetrije, na primer pri neadekvatnoj ugradnji vibracionih pobuđivača, može dodi do poremedaja linearnih oscilacija i do pojave bočnih oscilacija sita. •Nivo tih oscilacija (amplituda) i njihova učestanost su utvrđene tokom puštanja u rad. •Za prevazilaženje ovih problema uvedeno je odgovarajude upravljnje i merenje položaja i brzine obrtanja ekscentarskih zamajaca oba pobuđivača. •Prilikom rešavanja problema sinhronizacije razvijena su dva varijantna rešenja.
VARIJANTNO REŠENJE -1:
Ovo rešenje se koristi u slučaju da postoji skoro idealna simetrija svih oscilatornih masa tokom kompletnog radnog ciklusa. Jedan frekventni regulator pobuđuje istovremeno oba pobuđivača!!!
Upravljaĉka struktura
sistema vibracionih
pobuĊivaĉa u
otvorenoj sprezi
(bez senzora broja obrtaja)
tzv.
„SENSOR-LESS“ pogon
Principska šema frekventne regulacije
VARIJANTNO REŠENJE -2:
•Za napajanje svakog od pogonskih
motora vibracionih pobuĎivača sa
integrisanim zamajnim masama,
koriste se odvojeni frekventni
regulatori FR1 i FR2.
•Ova struktura rešava problem koji
moţe nastati usled eventualne de-
sinhronizacije vibracionih
pobuĎivača tokom radnog ciklusa.
•U ovom slučaju se kao centralna
upravljačka jedinica koristi
programabilni kontroler PLC koji na
osnovu signala o brzini obrtanja
pogonskih motora i na osnovu
implementiranog algoritma zadaje
analogne reference nref1 i nref2 na
analogne ulaze frekventnih
regulatora FR1 i FR2, respektivno.
•Implementirani algoritam je
zasnovan na fasno sinhronizovanoj
petlji –Phase Locked Loop (PLL)
rešava zadovoljavajuće problem kada ne postoji idealna
simetrija same konstrukcije i pripadajućih zamajnih masa
Fazno spregnuta petlja (Phase Locked Loop-PLL) je sklop koji sinhronizuje izlazni
signal generisan pomoću oscilatora, prema referentnom odnosno ulaznom signalu po
učestanosti i po faznom stavu. U sinhronizmu, obično nazvanom stanje kačenja greška
faznog stava izmeĎu izlaznog signala oscilatora i referentnog signala je jednaka nuli
ili je vrlo mala. Ukoliko se greška faznog stava poveća, kontrolni mehanizam deluje na
oscilator tako da se greška faznog stava ponovo smanji na minimum.
Takva kontrola faznog stava sistema je ustvari praćenje faznog stava referentnog
signala te se ovaj sklop zato i naziva fazno spregnuta petlja.
Kolo sa fazno spregnutom petljom; (a)-blok šema, (b)-prenosna karakteristika
PLL implementacija
)()( 002 tuKt f
edd Ktu )(
Vd je srednja vrednost napona greške ud(t)
e - fazna greška
Izlazni signal faznog detektora se sastoji od jednosmerne komponente kojoj je superponirana naizmenična
komponenta. Naizmenična komponenta se najčešće potiskuje pomoću filtra propusnika niskih učestanosti
prvog reda. Tako isfiltrirani napon dolazi na ulaz VCO i pod njegovim dejstvom se menja njegova učestanost
tako da se razlika učestanosti ω1 – ω2 smanjuje.
11
1
)(
)()(
ssu
susF
d
f
Kada VCO počinje da menja učestanost oscilovanja fazna petlja se nalazi u
tzv. stanju hvatanja.
Ukoliko je
1 dovoljno blizu 0
povratna sprega dovodi do toga da se signal iz VCO nakon izvesnog vremena
sinhronizuje sa ulaznim signalom i petlja prelazi u tzv. stanje držanja.
Detaljni prikaz odziva fazne petlje neposredno posle nagle promene
učestanosti ulaznog signala
(A) Jedno ograničenje bi svakako bilo ograniĉenje po masi šljake koju
pobuĎivači mogu da dovedu u stanje oscilovanja i prosejavanja.
Ova masa je odreĎena masom korita sita i protokom šljake kroz dovodni levak
sistema m={500 - 1200}[kg].
(B) Drugo ograničenje je ograniĉenje po pobudnoj uĉestanosti. Ograničenje
učestanosti oscilovanja korita sita odreĎeno je mehaničkom AF karakteristikom
vibracionih sita, mehaničkom izdrţljivošću leţajeva debalansnih vibracionih
pobuĎivača, brojem pari polova pogonskih elektromotora, izlazima frekventnih
regulatora i sl.
n={150 - 3000}[ob/min] ili f={5 - 100}[Hz].
(C) Ograniĉenje amplitude oscilovanja Am ={1 - 10}[mm] vibracionog sita je
odreĎeno debalansnim masama i uglom izmeĎu ekscentričnih zamajaca
pobuĎivača
(D) Ograniĉenje snage P={1 - 4}[kW], odreĎeno je nazivnim snagama električnih
pobuĎivača. Treba napomenuti da su ova ograničenja međusobno zavisna iako se nezavisno
podešavaju. Naime, pri maksimalnoj snazi pobuđivača moguće je postići veću učestanost
prosejavanja, pri manjoj amplitudi i obrnuto (pri istoj masi šljake na rešetci sita).
POSTIGNUTE PERFORMANSE i OGRANIČENJA TEHNIČKOG REŠENJA
**Nakon rekonstrukcije vibracionih sita potrebno je bilo izvršiti
merenje, ispitivanje i potvrdu njihovih tehničkih karakteristika.
*Rekonstruisani pogoni vibracionih sita obezbeđuju kontinualno podešavanje učestanosti i amplitude rezultantne pobudne sile.
* Razvijenim mehanizmom za zakretanje vibracionih pobuđivača moguće je podesiti ugao β između pravca linearne pobudne sile i normale na rešetku sita.
*Cilj eksperimentalnih istraživanja u ovom slučaju bio je dobijanje familije amplitudsko-frekventnih (AF) karakteristika sistema vibracionog sita, odnosno zavisnosti amplitude od učestanosti za razne vrednosti ugla α i dobijanje pod-rezonantnih i nad-rezonantnih krivih u funkciji od ugla između težišta ekscentričnih zamajaca za različite vrednosti pobudne učestanosti.
*Podešavanje amplitude pobudne sile ostvareno je zakretanjem ekscentričnih zamajaca za ugao α u opsegu 5°-175°.
*Zavisnost pobudne sile je nelinearna funkcija kosinusa ugla α.
*Pri radnoj učestanosti 107 rad/s (17Hz), uglu zakretanja od 5° dobija se maksimalna vrednost amplitude pobudne sile Fmax =22.5 kN, dok se pri uglu zakretanja 175° dobija minimalna vrednost pobudne sile Fmin=1.4kN.
PODEŠAVANJE AMPLITUDE OSCILACIJA
VIBRACIONIH SITA
*Podešavanje učestanosti pobudne sile ostvareno je frekventnom regulacijom, odnosno promenom brzine obrtanja zamajnih masa.
*Promenom učestanosti struje pogonskih elektromotora u opsegu 2Hz-100Hz ostvaruje se promena brzine obrtanja u opsegu 120-1500 ob/min, dok je pri ovome promena učestanosti pobudne sile u opsegu 1Hz-50Hz.
PODEŠAVANJE UĈESTANOSTI OSCILACIJA
VIBRACIONIH SITA
Razvijenim mehanizmom za
zakretanje vibracionih
pobuĎivača moguće je
podesiti ugao β izmeĎu pravca
linearne pobudne sile i
normale na rešetku sita.
Rešetka sita je nagnuta u
odnosu horizontalnu ravan pod
stalnim (nepromenljivim) uglom
od 15°, tako da je ugao izmeĎu
pravca pobudne sile
horizontalne ravni φ = 90°-
(β+15°).
U toku eksploatacionih ispitivanja na TENT-B je utvrĊeno da je u pogledu
optimalnog odvajanja šljake i pepela ovaj ugao jednak 60°, odnosno ugao
β=15°. Tokom snimanja amplitudno-frekventnih (AF) karakteristika
vibracionih sita sa rekonstruisanim pogonom vrednost ugla β se nije
menjala, odnosno podešeno je da je ugao β=15°.
PODEŠAVANJE UGLA IZMEĐU PRAVCA POBUDNE SILE I REŠETKE
* Familije AF karakteristika vibracionog sita, sa uglom zakretanja zamajnih masa α kao parametrom (α=5°-175°).
* Promena brzine obrtanja ekscentarskih masa ostvarena je frekventnom regulacijom u opsegu 120-1500 ob/min, što odgovara promeni učestanosti pobudne sile 2Hz-50Hz.
* Dobijene zavisnosti, prikazana na Slici (a) je veoma značajna jer se sa njih može odrediti rezonantna učestanost mehaničke konstrukcije vibracionog sita i opseg promene amplitude vibracija u zavisnosti od učestanosti i ugla α.
* Ove karakteristike su snimljene za ukupni radni opseg (pod-rezonantni, rezonantni i nad-rezonantni) vibracionog sita.
* Radni opseg je NADREZONATNI, kao što je prikazano na Slici (b).
SNIMANJE REZONATNIH KRIVIH (Amplitudsko-Frekventnih karakteristika)
Zavisnost amplitude oscilovanja vibracionog sita od ugla ekscentriciteta izmeĎu zamajnih masa;
(a) pod-rezonantni opseg, (b) nad-rezonantni opseg
SNIMANJE ZAVISNOSTI AMPLITUDE OSCILOVANJA OD UGLA ZAKRETANJA IZMEĐU ZAMAJNIH MASA
Sa eksploatacionog aspekta je od najvedeg značaja rad u NADREZONATNOM opsegu. Radna tačka A: ugao zakretanja 105º i amplituda oscilovanja 2mm (4mm “peak-peak”)
Zavisnost amplitude oscilovanja vibracionog sita od ugla
ekscentriciteta izmeĊu zamajnih masa; nad-rezonantni opseg
DINAMIČKA ISPITIVANJA
MONTAŢA SENZORA UBRZANJA
I DAVAĈA HODA na bočnoj strani
konstrukcije vibracionog sita
A- akcelerometar MEMS senzor (tro-osni baziran
na IC ADXL330–Analog Devices,
Mernog opsega 0...±3.6g
I osetljivosti izlaznog pojačavača
300 (330)mV/g (pri naponu napajanja
+3.3Vdc )
B- induktivni davaĉ pomeraja sa
analognim izlazom 0-10V
BAW M30ME-UAC15f-s04g
BALLUFF production;
opseg 3mm-15mm,
osetljivost 1.2mm/V
Fz-pobudna sila
Fz )
senzor ubrzanja (troosni)
Induktivni senzor pomeraja
SNIMAK MONTAŢE SENZORA ubrzanja i pomeraja
Montaţa induktivnog davaĉa pomeraja
(analogni izlaz 0...10V)
*
Clamp meter CHAUVIN ARNOUX 0-1000A,
propusni opseg 1Hz-20kHz, tri opsega
osetljivosti: 100mV/A, 10mV/A and 1mV/A
Naponski LEM senzor LV100-1000/SP9,
1000V/50mA, sa mernim otpornikom
Rm=80Ω i osetljivošću 40mV/V.
*
Snimak vremenskog odziva
vibracionog sita na „udarni
impuls“ pobudne sile (tada se
pobude svi oscilatorni modovi)
(a) amplitudsko–frekventna
karakteristika sa uglom
zakretanja zamajaca α kao
paremetrom (α= 5°÷175°),
(b) Oscilatorni odziv vibracionog
sita nakon dejstva kratkotrajnog
impulsnog poremećaja (udarne
sile) za α= 175°
Osciloskopski snimci u
nominalnom radnom reţimu
vibracionog sita
(mehanička pobudna učestanost
17.1Hz);
(a) Snimci ubrzanja vibracionog sita u
pravcu pobudne sile i izlazne
struje frekventnog regulatora
(a) Snimci ubrzanja i pomeraja
vibracionog sita u pravcu pobudne
sile
SOFT START VIBRACIONOG SITA
CH1-ubrzanje
CH2-pomeraj
Pri startu se uočava kratkotrajni prolazak kroz rezonatnu učestanost (5Hz)
SOFT START VIBRACIONOG SITA
CH1-ubrzanje
CH2-pomeraj
Frekventnim regulatorom je podešeno da vibraciono sito startuje za f=12Hz,
odnosno fp=6Hz (tada nema povećanja amplitude jer se ne prolazi kroz mehaničku
rezonantnu učestanost 5Hz)
ZAUSTAVLJANJE VIBRACIONOG SITA
CH1-ubrzanje
CH2-pomeraj
I u ovom slučaju se uočava kratkotrajni prolazak kroz rezonatnu učestanost!!!!
Rešenje problema?
Osiloskopski snimci linijskog napona i linijske struje na izlazu frekventnog regulatora FC1; CH1-napon
[500V/div], CH2-struja [10A/div]: (a) izlazn napon i struja sa tri karakteristične oblasti A,C,B, (b) izlazni napon i
struja -detalj A, (c)- izlazni napon i struja -detalj B, (d)- izlazni napon i struja -detalj C.
(a) stari sistem ( neregulisani pogon), (b) novi sistem sa ekscentarskim pobuđivačima, (c) frekventni pretvarači pogona vibracionih sita FR1,FR2, (d) operatorski kontrolni panel (e) vibracioni pobuđivač sa zakretnom pločom i mehanizmom za zakretanje
PRIKAZ REALIZOVANOG REGULISANOG POGONA
VIBRACIONOG SITA
Rekonstruisani pogon
i konstrukcija vibracionog
sita
Stari pogon i konstrukcija
vibracionog sita
FREKVENTNI REGULATORI u
Razvodnom Ormanu OPERATORSKI PANEL
Ormarići lokalnih komadni sa tasterima START-STOP i izbornom
Preklopkom 1-2 ( 1-lokalno upravljanje, 2-SCADA upravljanje)
**U izlaganju je predstavljeno unapređeno tehničko rešenje
elektromehaničke konstrukcije vibracionih sita i pripadajućih
regulisanih pogona na TENT-B u okviru sistema za transport i odlaganje
šljake i filtarskog pepela.
*Konkretno, tehničko rešenje je realizovano na sistemu za prosejavanje i
odvajanje šljake od kotlovskog pepela, koji se nalazi u silosima za
otpepeljivanje na kraju kosog mosta.
*Prikazanim rešenjem je obezbeđeno podešavanje amplitude i
učestanosti oscilacija vibracionog sita, kao i podešavanje nagibnog ugla
rezultantne sile pobuđivača u odnosu na rešetku sita.
*Mehanički i elektro-upravljački sistem su realizovani na vibracionim
sitima sa jednom etažom, ali nema nikakve prepreke da se on primeni i
u sistemima za prosejavanje i klasifikaciju, koji imaju više etaža.
*Realizovano tehničko rešenje bi se moglo primeniti u svim tehnološkim
procesima i procesnim industrijama u kojima se vrši prosejavanje
(proces razdvajanja materijala prema krupnoći, zasnovan na
geometrijskom upoređenju oblika i veličine zrna sa oblikom i veličinom
otvora prosejne površine)
*PROJEKTNI TIM
• Dr Ţeljko Despotović, dipl.el.inţ (rukovodilac projekta i
odgovorni projektant elektroenergetskog i merno-
regulacionog dela), Institut M.Pupin, Beograd, licence: 350,
352, 450
• Master inţenjer mašinstva, Aleksandar Pavlović, odgovorni
projektant mašinskog dela, Institut M.Pupin-Projekt
Inţenjering, Beograd, Licence:336, 436
• Master inţenjer mašinstva, Milica Vujović, učesnik na
projektu (simulacije SOLID WORKS, ANSYS), Institut
M.Pupin, Beograd
• Master inţenjer mašinstva, Jelena Radaković, učesnik na
projektu, Institut M.Pupin-Projekt Inţenjering, Beograd
• Igor Brekeš dipl.maš.ing, Menadţer projekta - Direktor
preduzeća Institut M.Pupin-Projekt Inţenjering, Beograd
*ZAHVALNICE
Predavač se u ime projektnog tima zahvaljujuje
tehničkoj podršci i nesebičnoj pomoći tokom realizacije
ovog projekta ostvarenoj od strane :
* rukovodećeg i tehničkog osoblja u sistemu transporta
šljake i elektrofiltarskog pepela na TENT-B,
*mašinskoj radionici TENT-B
*službi elektro-održavanja
NOVEMBAR 2016
Dr Ţeljko Despotović, dipl.el.inţ
