Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
|
№ варианта |
Полная емкость |
Металл или сплав |
|
11 |
1,05 т |
Томпак (90% Си, 10 % Zn) |
Задание на курсовую работу………………………………………………………..1
Содержание…………………………………………………………………………..2
Введение……………………………………………………………………………...3
1 Определение емкости печи………………………………………………………..4
2 Расчет сечения магнитопровода печного трансформатора индукционной канальной печи шахтного типа для плавки латуни Л90…………………………13
3 Расчет геометрических размеров и числа витков индуктора. Расчет геометрических размеров магнитопровода печного трансформатора………….16
4. Расчет геометрических размеров канальной части индукционной единицы………………………………………………………………….19
5. Расчет электрических параметров индукционное канальной печи. Определение мощности конденсаторной батареи, необходимой,
для повышения коэффициента мощности печи………………………………….24
Библиографический список………………………………………………………
Введение
Принцип действия индукционной канальной печи подобен принципу действия силового трансформатора, работающего в режиме короткого замыка ния. Однако электрические параметры канальной электропечи и обычного трансформатора заметно отличаются. Это вызвано различием их конструкций. Конструктивно печь состоит (рис. 1) из футерованной ванны 2, в которой помешается почти вся масса расплавляемого металла 3. и находящейся под ванной индукционной единицы.
Ванна сообщается с плавильным каналом 5. также заполненным распла вом. Расплав в канале и прилегающем участке ванны образует замкнутое про водящее кольцо.
Система индуктор - магнитопровод называется печным трансформато ром. Футеровка, образующая плавильный канал, называется подовым кам нем 6. Подовый камень представляет собой огнеупорный массив с цилин дрическим проемом 7. в который вставляется индуктор 4. навитый на стер жень замкнутого магнитопровода 1.
Индукционная единица объединяет печной трансформатор и подовый камень с каналом.
Индуктор является первичной обмот кой трансформатора, а роль вторичного вит ка выполняет расплавленный металл, запол няющий канал и находящийся в нижней час ти ванны.
Ток, протекающий во вторичной цепи, вызывает нагрев расплава, при этом почти вся энергия выделяется в канале, имеющем малое сечение (в канале поглощается 90 - 95 % подведенной к печи электрической энергии). Металл нагревается за счет тепло- и массообмена между каналом и ванной.
Перемещение металла обусловлено
главным образом электродинамическими усилиями, возникающими в канале, и в меньшей степени конвекцией, связанной перегревом металла в канале по от ношению к
Рис. 2.1. Устройство ванне. Перегрев ограничивается индукционной некоторой допустимой величиной, типа канальной печи шахтного лимитирующей допускаемую мощность в
канале.
Принцип действия канальной печи требует постоянно замкнутой вторич ной цепи. Поэтому допускается лишь частичный слив расплавленного металла и дозагрузка соответствующего количества новой шихты. Все канальные печи работают с остаточной емкостью, составляющей обычно 20 - 50 % полной ем кости печи и обеспечивающей постоянное заполнение канала жидким метал лом. Замораживание металла в канале не допускается, во время межплавочного простоя металл в канале должен поддерживаться в расплавленном состоянии.
.
Индукционные канальные печи в основном используются для плавки цветных металлов (медь и сплавы на медной основе - латуни, бронзы, нейзильберы. мельхиоры. куниали: цинк; алюминий и их сплавы) и чугуна, а также в качестве миксеров для тех же металлов. Использование индукционных каналь ных печей для плавки стали ограничивается из-за недостаточной стойкости фу теровки.
Индукционные канальные миксеры предназначены для перегрева жидко го металла, выравнивания состава, создания постоянных температурных усло вий литья и в ряде случаев для дозирования и регулирования скорости литья в кристаллизаторы литейных машин или в литейные формы.
Классификация индукционных канальных печей и миксеров.
Печь ИЛК - шахтного и барабанного типов - предназначена для плавки меди и сплавов на медной основе.
Миксер ИЛКМ предназначен для выдержки, перегрева и разливки меди и сплавов на медной основе.
Печь ИАК предназначена для плавки алюминия и его сплавов.
Миксер ИАКР предназначен для перегрева, поддержания стабильной температуры жидкого алюминия и заливки его непосредственно в литейные формы.
Печь ИЦК предназначена для плавки катодного цинка.
Миксер ИЧКМ - шахтного и барабанного типов - предназначен для вы держки, перегрева , разливки жидкого чугуна, может работать в комплекте с ва гранками или индукционными тигельными печами, или дуговыми печами (дуп лекс-процесс).
Миксер раздаточный ИЧКР предназначен для перегрева, поддержания стабильной температуры жидкого чугуна и заливки его непосредственно в ли тейные формы, работает в комплексе с литейными машинами и литейными конвейерами.
К основным достоинствам индукционных канальных печей можно отне сти:
1. Минимальный угар (окисление) и испарение металла, так как нагрев происходит снизу. К наиболее нагретой части расплава, находящейся в каналах, нет доступа воздуха, а поверхность металла в ванне имеет сравнительно низкую температуру.
2. Малый расход энергии на расплавление, перегрев и выдержку металла. Канальная печь имеет высокий электрический КПД благодаря использованию замкнутого магнитопровода.
В то же время высок и тепловой КПД печи, так как основная масса рас плава находится в ванне, имеющей толстую теплоизолирующую футеровку.
3. Однородность химического состава металла в ванне благодаря цирку ляции расплава, обусловленной электродинамическими и тепловыми усилия ми. Циркуляция способствует также ускорению процесса плавки.
К основным недостаткам индукционных канальных печей относятся:
1. Тяжелые условия работы футеровки канала - подового камня. Стой кость этой футеровки снижается при повышении температуры расплава, при плавке сплавов, содержащих химически активные компоненты (например, бронзы, имеющие в своем составе олово и свинец). Затруднена плавка в этих печах также низкосортной, загрязненной шихты - вследствие зарастания кана лов.
2. Необходимость постоянно (даже при длительных перерывах в работе) держать в печи сравнительно большое количество расплавленного металла. Полный слив металла ведет к резкому охлаждению футеровки каналов и к ее растрескиванию. По этой причине невозможен также быстрый переход с одной марки выплавляемого сплава на другую. В этом случае приходится проводить ряд балластных переходных плавок. Постепенной загрузкой новой шихты ме няют состав сплава от исходного до требуемого.
3. Шлак на поверхности ванны имеет низкую температуру. Это затрудня ет проведение нужных металлургических операций между металлом и шлаком. По этой же причине, а также ввиду малой циркуляции расплава вблизи поверх ности затруднено расплавление стружки и легкого скрапа.
1 Определение емкости печи.
Характеристики латуни Л90 (томпака - 90% Cu, 10% - Zn)
Температура плавления…………………………………………………. tп=10450С
Температура разлива….…………………………………………………. tр=12250С
Плотность при t=200C…………………………………………. .
Плотность в жидком состоянии при t=200C…………………
Удельное сопротивление в жидком состоянии………
Теплоемкость в диапазоне температур t=20-10450 C ……...C1= 0.1139
Теплоемкость в диапазоне температур t=1045-12250 C …..C2= 0.1174
Скрытая теплота плавления………………………………………..
Энтальпия при температуре t=12250C…………………………….
Принимаем для расчета печь шахтного типа рис.1.
Рис 1
Печь шахтного типа — плавильная камера выполнена в виде вертикального цилиндра ,т.е. шахтная печь имеет ванну в форме цилиндрической шахты с вертикальной осью. Преимущества: простота ремонта и замены футе ровки ванны и удобство механизированной загрузки печи.
1.1 Определение остаточной емкости (емкости болота) индукционной ка нальной печи.
Принцип действия канальной печи требует наличия постоянно замкнутой вторичной цепи. Поэтому все канальные печи работают с остаточной емкостью, составляющей обычно 20 – 50 % полной емкости печи и обеспечивающей постоянное заполнение канала жидким металлом.
Принимаем
т,
где - коэффициент, учитывающий остаточную емкость (массу болота). Этот коэффициент принимают равным 0,2 – 0,5; причем меньшие значения - для печей емкостью более 1 тонны, а большие - для печей емкостью менее 1 тонны.
1.2 Определение полезной емкости печи.
= + , т.
= -=1.05- 0.3=0.75 т.
1.3 Определение ориентировочного объема жидкого металла в ванне печи
Значение плотности сплава Л90 в горячем состоянии принято
умж = 8200 кг/м3 по данным табл. 1.
,
1.4 Определение количества тепла, необходимого для нагрева сплава Л90
массой Gn = 0.75т при теплоемкости С1= от начальной
температуры tн = 200С до температуры плавления tплав = 1045С0
1.5 Определение количества тепла, необходимого для перевода сплава Л90 массой Gn = 0.75т при температуре плавления tплав = 1045С0 в расплавленное со стояние при скрытой теплоте плавления
1.6 Определение количества тепла, необходимого для доведения сплава
Л90 массой Gn = 0.75т при теплоемкости С2= от температуры
плавления tплав = 1045С0 до температуры разливки tр = 1225С0
1.7 Определение количества тепла, теоретически необходимого для рас плавления и доведения до температуры разливки сплава массой Gn= 0.75 т.
ккал,
где - тепло, теоретически необходимое для расплавления и доведения до температуры разливки G кг сплава, [ккал].
- тепло, необходимое для нагрева сплава массой G кг при теплоемкости от начальной температуры до температуры плавления , ккал;
- тепло, необходимое для перевода сплава массой G кг при в расплавленное состояние при скрытой теплоте плавления , ккал;
- тепло, необходимое для доведения сплава массой G кг при теплоемкости от температуры плавления до температуры разливки , ккал.
Таблица № 1
1.8 Определение количества тепла, необходимого для поддержания темпе ратуры массы сплава Л90 G6 = 0,3 т на уровне tp
Полученное значение Q4 составляет всего 4,882 % от общего количества тепла, необходимого для расплавления и доведения до температуры разливки массы сплава Л90 G = 1,05 т. Поэтому многие авторы не учитывают в расчетах количество тепла, необходимого для поддержания температуры массы металла или сплава G6 на уровне tp.
1.9 Определение количества тепла, необходимого для расплавления и до ведения до температуры разливки массы сплава Л90 G = 1,05 т
1.10 Определение подводимой к печи активной мощности
Коэффициент полезного действия индукционной канальной печи, пред назначенной для расплавления сплава Л90 принимается ориентировочно рав ным (см. табл. 1.1).
Коэффициент полезного действия индукционной канальной печи , предназначенной для расплавления сплава Л90, принимается ориентировочно равны м η = 0.85 (с м . т а б л . 1.2).
Исходя из опыта проектирования и эксплуатации индукционных канальных печей, принимаем для рассчитываемой печи производительность
Аи =15т/сутки . Длительность нагрева и подогрева жидкого металла
τ1= 1.05 часа , длительность разливки , загрузки , чистки и т .д.
τ2 =0.15 часа (см . табл . 1.2).
Таблица № 1.1
Число плавок в сутки : ,
где - длительность плавки и подогрева жидкого металла в часах,
- длительность разливки, загрузки, чистки и т.д. в часах.
Таблица № 1.2
Что соответствует ,
где - суточная производительность печи в тоннах (т/сутки);
- число плавок в сутки.
Подводимая к печи активная мощность
, кВт,
, кВт,
Для оценки результатов расчета можно воспользоваться данными табл. 1.3.
Удельный расход электроэнергии при плавке латуни Л90 [5] составляет
230-270 кВт*ч/т.
По результатам расчета удельный расход электроэнергии
, кВтч/т
что соответствует данным [5].
Полученное значение подводимой к печи активной мощности меньше 300 кВт, поэтому число индукционных единиц принимается равным n= 1, чис ло фаз m=1.
Таблица № 1.3
Величина активной мощности индукционной единицы
, Вт,
1.11 Определение полезной активной мощности и подводимой к печи ак тивной мощности при условии, что известна величи на удельного теплосодержания латуни Л90 q2= 7.781*105 Дж /кг при температу ре разливки
tр =12250C.
Произведем перевод значений в единице измерений Дж/кг следующие значения и найдем удельное теплосодержание .
Величина активной мощности индукционной единицы
, кВт
1.12 Определение подводимой к печи активной мощности при условии, что известна величина энтальпии латуни Л90 Ср = 175 Вт*ч/кг при
температуре разливки tp =12250С.
, Вт
Величина активной мощности индукционной единицы
, кВт
1.13 Определение полной мощности печи
Коэффициент мощности индукционной канальной печи, предназначен ный для расплавления сплава Л90, принимается ориентировочно равным (см. табл. 1.5).
Таблица № 1.5
При соответствующей активной мощности полная мощность печи:
Так как в печи используется одна индукционная единица, то полная мощ ность индукционной единицы равна полной мощности печи, S = Sn.
Полученное значение полной мощности индукционной канальной печи позволяет подобрать типовой электропечной трансформатор [15] с номиналь ной мощностью Sном = 400 кВА. Тип трансформатора ЭПОМ-350, число фаз - 1, напряжение первичное били 10 кВ. вторичное — 414 — 298 В.
2 Расчет сечения магнитопровода печного трансформатора индукционной канальной печи шахтного типа для плавки латуни Л90
2.1 Определение поперечного сечения магнитопровода печного
трансфор матора без учета межлистовой изоляции.
Описание коэффициентов используемых в данном расчете и их значения
Bm -Магнитная индукция в магнитопроводе печного трансформатора.
Тл (Тл = Вб/м2). Допустимую величину магнитной индукции В магнитопро воде печного трансформатора ввиду тяжелых условий работы принимают меньшей, чем в обычных силовых трансформаторах. Например, для электро технической стали 1511 величина Тл;
jM - плотность тока в индукторе, А/м2. При воздушном охлаждении индук тора плотность тока не должна превышать 4 МА/м2. а при водяном охлаждении должна быть не более 20 МА/м2;
При расчете приняты значения плотности электротехнической стали , кг/м3, плотности меди обмотки , кг/м3, что соответствует коэффициенту 0,51 в определении коэффициента С. Исходя из практических результатов, принято для однофазного броневого трансформатора , для стержневого трансформатора , для трехфазного трансформатора ; для трехфазного броневого пятикернового .
При принудительном воздушном охлаждении индуктора ; при водяном охлаждении для печей, плавящих медь, алюминий и цинк ; для печей-накопителей чугунолитейных цехов .
Для расчета принимаем: печной однофазный трансформатор стержневого типа , максимальное значение индукции Вт = 1,3 Тл. коэффициент
мощности , охлаждение индуктора водяное, плот ность тока в индукторе jM= 12.5*106 А/м2, значение коэффициентов ,С = 0.27.
Число индукционных единиц n = 1, полная емкость печи 1.05 т., подводимая к печи активная мощность Рп = кВт
Таблица № 2
Таким образом, ориентировочное значение величины сечения магнитопровода печного трансформатора может изменяться в довольно широком диапазоне
.
м2.
м2.
м2.
2.2 Определение поперечного сечения магнитопровода печного трансформатора с учетом межлистовой изоляции .
Для расчета принимаем по таблице 2 коэффициент заполнения сталью
Кз =0,95,соответствующий толщине листа электротехнической стати 0,5 мм
с оксидированным покрытием .
Принимаем kз=0.95
, м2
Это значение соответствует ориентировочному значению величины сечения магнитопровода печного трансформатора [2]. рассчитанному по выражению при межвитковом напряжении 7 — 10 В на один виток . Для однофазного печного трансформатора стержневого типа Scт =Sя = 0.03
2.3 Определение внутреннего диаметра изолирующей гильзы.
Для квадратного сечения . Для ступенчатого сечения при числе ступеней 2, 3, 4 и 5 соответственно ; 0,81; 0,83; 0,85. Чем выше мощность печного трансформатора, тем больше число ступеней сердечника.
Таблица №2.1
Где - коэффициент заполнения круга диаметром , зависящий от формы сечения стержня (или коэффициент заполнения материалом сердечника окружности, описанной вокруг него).
При расчете внутреннего диаметра изолирующей гильзы принимаем
ступенчатое сечение стержня магнитопровода печного трансформатора с
числом ступеней 4, kф = 0.83
Между стержнем и индуктором помещается изолирующая бумажно-бакелитовая или стеклотекстолитовая гильза, закрепленная деревянными клиньями. Толщина изолирующей гильзы м.
м
Практические размеры ступеней стержня магнитопровода , рассчитанные по данным табл .2.1, равны b1=0.198м , b3=0.169м , b3 =0.127 м . b4 = 0.080 м .
Для последующих расчетов принимается изолирующая гильза из
стеклотекстолита с толщиной стенки dг = 5мм .
3 Расчет геометрических размеров и числа витков индуктора. Расчет геометрических размеров магнитопровода печного трансформатора.
3.1 Внутренний диаметр индуктора.
м,
где - внутренний диаметр изолирующей гильзы,
- толщина изолирующей гильзы
Напряжение индукторе принимаем равным стандартному Uu = 380 В.
Принимаем витка
А.
3.4 Площадь сечения проводника индуктора.
м2.
3.5Глубина проникновения тока в материал индуктора.
м,
где - удельное сопротивление материала индуктора, Ом·м;
- магнитная проницаемость материала индуктора, Гн/м;
Гн/м;
- относительная магнитная проницаемость;
f – частота питающей сети, с-1.
Значение удельного сопротивления материала индуктора принято по [6].
3.6 Оценка величины радиального размера d1 провода индуктора по усло вию
3.7 В качестве провода индуктора принимаем медную трубку прямоугольного сечения с размерами: радиальный мм, осевой - мм и толщиной стенки 2мм.[6]
мм2
3.9 Предварительная оценка толщины межвитковой изоляции, приходя щейся на один виток индуктора, производится с использованием коэффициента
заполнения индуктора
Для расчета принимаем
Индуктор изолируют киперной, асбестовой лентой или лентой из стеклоткани мм, мм.
Принимаем мм.
3.10 Осевой размер индуктора.
мм.
3.11 Наружный диаметр индуктора.
м .
3.12 Средний диаметр индуктора
.
м.
3.13 Длина одного витка меди индуктора.
м.
3.14 Длина стержня магнитопровода печного трансформатора.
По рекомендациям [4,5] .
Принимаем для расчетов
мм.
3.15 Полная длина магнитопровода.
мм.
3.16 Длина ярма магнитопровода.
мм.
3.17 Длины отдельных участков магнитопровода определяются:
Рис 2 Печной трансформатор стержневого типа
3.18 Масса меди индуктора.
кг.
3.19 Масса стали магнитопровода.
кг.
3.20 Оценка значения коэффициента
Исходное значение
Расхождение между значением коэффициента ψ и полученным по результатам расчета составляет 5.101 %. что вполне приемлемо.
4. Расчет геометрических размеров канальной части индукционной единицы.
4.1 Проем подового камня . При расчете принимает ся расстояние от наружной поверхности индуктора до внутренней поверхности проема подового камня
de = 0,015м.
м,
где - расстояние от наружной поверхности индуктора до внутренней поверхности проема подового камня. При воздушном охлаждении подового камня рекомендуется принимать м.
4.2 Внутренний диаметр канала индукционной единицы на уровне оси стержня магнитопровода печного трансформатора.
Во избежание снижения коэффициента мощности электропечи толщина футеровки должна быть минимальной. Исходя из опыта проектирования и эксплуатации индукционных канальных печей, предложены рекомендации [9] по величине . В зависимости от гидростатического давления металла в канале и прочности материала футеровки величина толщины футеровки может изменяться в пределах м.
При расчете принимается толщина футеровки dф=0.05 м.
м,
где - толщина футеровки между каналом и проемом подового камня.
Оценим правомерность выбранных и .,что соответствует рекомендациям [2].
4.3 Глубина проникновения тока в жидкий металл канала . Для расчета
принимается величина удельного сопротивления сплава Л90 в жидком
состоянии ρг = (табл. №4).
м.
В аналогичных индукционных канальных печах применяются каналы
сечением (0.022х0.09) [6]
Таблица №4
4.5 Расстояние между устьями канала по средней линии на уровне гори зонтальной оси стержня магнитопровода печного трансформатора.
м.,
где - радиальный размер канала.
4.6 Расстояние между наружными стенками устьев канала на уровне гори зонтальной оси стержня магнитопровода печного трансформатора определяется.
м.
4.7 Ток в канале индукционной единицы.
А.
4.8 Плотность тока в жидком металле в канате печи.
А/м2 , (5.4.8)
где - удельная мощность в жидком металле, Вт/м3;
- удельное сопротивление расплавляемого металла или сплава в расплавленном состоянии, Омм.
Значение удельной мощности в канале печи А/м2 по таблице №4.1
Таблица № 4.1
По рекомендациям (табл. 4.1 ) плотность тока в жидком металле в канале печи при плавке латуни составляет .
Рассчитанное значение близко к рекомендуемому.
4.9 Сечение канала.
м2
4.10 Осевой размер канала индукционной единицы.
м
Отношение осевого размера канала к радиальному
Так как а2 > 5d2, целесообразно принять два параллельных канала ,
разнесенных в осевом направлении на расстояние м
Осевой размер каждого канала м
Отношение осевого размера каната к осевому размеру индуктора
, что соответствует рекомендациям при двух каналах =0.25-0.30 [2].
4.11 Активное сопротивление меди индуктора.
Ом
4.12 Мощность потерь в меди индуктора.
Вт.
4.13 Мощность потерь в стали магнитопровода печного трансформатора.
Значение удельных потерь в стали магнитопровода принято
Вт,
где - удельные потери в стали определенной марки при индукции, соответствующей величине индукции, принятой при расчете. Значение определяется из справочной или специальной литературы, например, [26];
- масса стали.
4.14 Активная мощность, передаваемая в канал печи.
Вт
4.15 Объем двух каналов печи.
м3.
4.16 Длина канала по средней линии.
м
4.17 Минимальная длина канала.
м.
4.18 Размеры отдельных участков канала печи определяются с использова нием эскиза печи (рис. 3).
Рис 3 Эскиз канальной части индукционной печи.
Длины участков :
м. м м
Полная длина по средней линии
4.19 Диаметр наружной части подового камня на уровне горизонтальной оси стержня магнитопровода .
Толщина наружной части футеровки канала должна быть больше толщины футеровки между каналом и проемом подового камня . По рекомендациям [4, 5, 8,9] м. С учетом неравенства и рекомендаций [2,3.6,7] принимаем м.
м.
4.20 Оценка соотношения размеров подового камня и «окна» магнитопро вода проводится с целью возможности размещения подового камня в «окне» магнитопровода.
м
Расстояние от горизонтальной оси стержня магнитопровода до наружной стенки подового камня по вертикальной оси.
м.
Длина части подового камня, размешенная в «окне» магнитопровода.
м
Расчеты показывают , что l``` > l``. Подовый камень может быть размещен в «окне » магнитопровода.
4.21 Масса металла в канальной части печи определяется с использовани ем эскиза печи (рис. 3).
4.22 Масса металла в ванне печи.
кг
4.23 Объем ванны печи, занятой жидким металлом.
4.24 Высота жидкого металла в ванне печи.
Диаметр ванны печи Dв = 0.64 м принят, исходя из эскиза печи (рис. 3).
м.
4.25 Высота не сливаемой части жидкого металла в ванне печи.
Масса несливаемой части жидкого металла в ванне печи.
Объем несливаемой части жидкого металла.
м
м.
4.26 Давление, создаваемое электродинамическими силами (радиальными) в канале печи.
атм.
Полученное значение меньше атмосферного давления, поэтому нет необ ходимости увеличения высоты жидкого металла в ванне печи.
5. Расчет электрических параметров индукционной канальной печи. Определение мощности конденсаторной батареи, необходимой, для повышения коэффициента мощности печи.
5.1 Активное сопротивление канальной части определяется с учетом, что d2<∆2.
По эскизу определим (рис.3):
5.2 Активное сопротивление нагруженного индуктора.
Приведенное сопротивление жидкого металла или сплава в канальной части печи.
Ом.
Ом.
5.3 Индуктивное сопротивление нагруженного индуктора.
Средний (расчетный) диаметр зазора.
м.
Приведенное расстояние между индуктором и каналом.
,
где - радиальный размер индуктора;
- радиальный размер канала.
Коэффициент Роговского.
Поток рассеяния увеличивается с увеличением отношения осевых размеров индуктора и канала . Это учитывается в коэффициентом .
5.4 Полное сопротивление нагруженного индуктора.
Ом
Ом
Ом
5.5 Коэффициент мощности печи.
Следует отметить , что полненное значение находится в пределах рекомендуемого значения (табл. 1.5).
Расхождение между принятым в начале расчета коэффициентом мощно сти и полученным в результате расчета составляет
0.552%, что допустимо.
5.6 Ток индуктора.
А.
5.7 Полная мощность индуктора.
ВА
5.8 Активная мощность индуктора
.
Вт.
Полученные значения ток и мощности незначительно превышают ранее
рассчитанные значения тока и мощности . Принятый ранее электропечной
трансформатор сможет обеспечить соответствующее питание индукционной
канальной печи .
Полученное значение активной мощности не превышает 300 кВт поэтому
число индукционных единиц n и число фаз m остается таким же .
соответствует коэффициенту мощности печи ;
соответствует заданному коэффициенту мощности .
квар
Выбираем по [23] конденсатор косинусный КС2-0.38-50-2УЗ с номиналь ным напряжением В , номинальной мощностью квар и номинальной емкостью мкФ.
Для того чтобы обеспечить повышение коэффициента мощности до вели чины , обходимо включить параллельно индуктору печи четыре
кон денсатора КС2-0,38-50-2УЗ.
В этом случае:
Коэффициент мощности печи с учетом компенсации
Реактивный ток индуктора печи до компенсации.
А
Реактивный ток печи после компенсации.
А
Активная составляющая тока печи.
А
Потребляемый ток печи с учетом компенсации.
А
Плотность тока в меди индуктора.
Ток в канале печи.
А
Плотность тока в канале печи.
5.10 Электрический коэффициент полезного действия печи .
Мощность потерь в меди индуктора.
Вт
Суммарная мощность потерь в меди индуктора и в стали магнитопровода.
Вт
Основные результаты инженерного электрического расчета индукцион ной канальной печи для плавки латуни Л90 сведены в табл. №5
Таблица №5
Основные технические характеристики индукционной канальной печи
|
№ п/п |
Характеристика |
Единица измерения |
Величина |
|
1 |
Емкость полезная остаточная полная |
кг кг кг |
750 300 1050 |
|
2 |
Мощность печи полная активная |
кВА кВт |
372.3 203.6 |
|
3 |
Электропечной трансформатор полная номинальная мощность первичное напряжение вторичное напряжение число фаз |
кВА кВ В |
400 6 или 10 414-298 1 |
|
4 |
Коэффициент мощности без компенсации с компенсацией |
0.547 0.957 |
|
|
5 |
Токи печи без компенсации с компенсацией |
А А |
979.65 579.201 |
|
6 |
Коэффициент полезного действия печи |
0.85 |
|
|
Электрический коэффициент полезного действия |
0.945 |
||
|
Тепловой коэффициент полезного действия |
0.899 |
Библиографический список.
1. Сарапулов Ф.Н. Введение в специальность «Электротехнологические установки и системы»: Учебное пособие. Екатеринбург: УХТУ, 1997. 92 с.
2. Вайнберг A.M. Индукционные плавильные печи: Учебное пособие для вузов. 2-е изд. перераб. и доп. М.: Энергия. 1967. 416 с: ил.
3. Фарбман С.А., Колобнев И.Ф. Индукционные печи для плавки метал лов и сплавов. Изд. доп. и перераб. М.: Металлургия. 1968.496 с.
4. Цыганов В .А. Плавка цветных металлов в индукционных печах. М.: Металлургия, 1974. 24S с: 64 ил.
5. Башенко В.В., Донской А.В., Соломахин И.М. Электроплавильные пе чи цветной металлургии. М.: Металлургия. 1971. 320 с.
6. Фомин Н.И.. Затуловскнй Л.М. Электрические печи и установки ин дукционного нагрева. М.: Металлургия, 1979. 247 с.
7. Установки индукционного нагрева: Учебное пособие для вузов /А.Е.Слухоцкий. В.С.Немков. Н.А.Павлов. А.В.Бамунэр: Под ред. А.Е.Слухоцкого. Л.: Энергоиздат. Ленинградское отд-ние. 1981. 328 с.
8. Индукционные печи для плавки чугуна .Б.П.Платонов, А.Д.Акименко. С.М.Багуцкая и др. М.: Машиностроение, 1976. 176 с.
9. Электротехнологические промышленные установки: Учебник для ву зов / И.П.Евтюкова, Л.С.Кацевич. Н.М.Некрасова. А.Д.Свенчанский: Под ред. А.Д.Свенчанского. М.: Энергоиздат. 1982.
10. Болотов А.В.. Шепель Г.А. Электротехнологические установки: Учебник для вузов по спец. «Электроснабжение промпредприятий». М.: Высш. Шк., 1988. 336 с: ил.
11. Яворский Б.М.. Детлаф А.А. Справочник по физике. М.: Наука, 1965. 848 с:
12. Промышленные цветные металлы и сплавы: Справочник /А.П.Смирягин. Н.А.Смирягнна. А.В.Белова. 3-е изд. доп. и перераб. М.: Ме таллургия. 1974. 488 с
13. Справочник по обработке цветных металлов и сплавов Под ред. Л.Е.Миллера. М.: Государственное научно-техн. изд-во литературы по черной и цветной металлургии, 1961. 872 с: ил.
14. Сена Л.А. Единицы физических величин и их размерности: Учебно-справочное руководство. 3-е изд.. перераб. и доп. М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1988. 432 с: ил.
15. Электрооборудование и автоматика электротермических установок: Справочник А.П.Альтгаузен, И.М.Бершицкнй и др.: Под ред. А.П.Алыгаузена, М.Д.Бершицкого, М.Л.Смелянского, В.М.Эдемского. М.: Энергия. 1978. 304 с.
16. Кацевич Л.С. Теория теплопередачи и тепловые расчеты электриче ских цепей: Учебник. М: Энергия. Гл. ред. физ.-мат. лит.. 1977. 304 с: ил.
17. Электротермическое оборудование: Справочник Под обшей ред. А.П.Альтгаузена. М.: Энергия, 1980. 416 с: ил.
18. Фарбман С.А., Колобнев И.Ф. Индукционные электропечи для плавки цветных металлов и сплавов. М: ОНТИ, 1933.
19. Самохвалов Г.В., Черныш Г.И. Электрические печи черной металлур гии. М: Металлургия, 1984. 232 с: ил.
20. Брокмайер К. Индукционные плавильные печи Пер. с нем. Под ред. Шевцова М.А. и Столова М.Я. М.: Энергия, 1972. 304 с: ил.
21. Caсca B.C. Футеровка индукционных плавильных печей и миксеров. М.: Энергоатомиздат. 1983.120 с: ил.
22. Caсca B.C. Футеровка индукционных электропечей. М.: Металлургия. 19S9. 231с.
23.Электрические конденсаторы и конденсаторные установки: Справоч ник В.П.Берзан, Б.Ю.Геликман, М.Н.Гураевский и др.; Под ред. Г.С.Кучинского. М.: Энергоатомиздат, 1987. 656 с: ил.
24.Проектирование электрических машин: Учеб. пособие для вузов /И.П.Копылов, Ф.А.Горяинов, Б.К.Клоков и др.: Под ред. И.П.Копылова. М.: Энергия, 1980.496 с: ил.
PAGE 23