- •Индукционные тигельные печи
- •Учебное пособие
- •Введение
- •Электротермическое оборудование
- •Электротермическое оборудование (это)
- •Индукционные
- •1. Из истории развития индукционных тигельных печей
- •2. Индукционные тигельные печи
- •2.1. Назначение индукционных тигельных печей
- •Технические данные некоторых тигельных индукционных печей
- •Характеристики некоторых металлов и сплавов, расплавляемых в индукционных тигельных печах
- •2.2. Принцип действия индукционной тигельной печи
- •2.3. Циркуляция металлов в тигельной печи
- •2.4. Типы конструкций тигельной печи
- •2.4.1. Конструкция открытой
- •Стандартные медные профили
- •Стандартный медный прямоугольный профиль
- •2.4.2. Печи с магнитопроводом
- •2.4.3. Вакуумные печи
- •2.5. Эксплуатация индукционных тигельных печей
- •2.6. Плавильные установки с индукционными тигельными печами
- •3. Электрический расчет индукционной тигельной печи
- •3.1. Расчет мощности индукционной тигельной печи
- •3.2. Расчет частоты источника питания индукционной тигельной печи
- •3.3. Определение основных геометрических размеров индукционной тигельной печи
- •Из графиков (рис. 3.4) определяется как функция полезной емкости тигля.
- •3.4. Расчет параметров системы индуктор - загрузка
- •3.5. Расчет числа витков индуктора
- •3.6. Расчет конденсаторной батареи
- •3.7. Энергетический баланс установки
- •4. Чрезвычайные ситуации
- •Список литературы
- •Приложение 1
- •Приложение 2
- •Оглавление
- •2.3. Циркуляция металлов 17
- •3.2. Расчет частоты источника питания 49
- •3.3. Определение основных геометрических 54
- •3.4. Расчет параметров системы 61
3.6. Расчет конденсаторной батареи
Реактивная мощность конденсаторной батареи (с учетом недоиспользования банок по напряжению), необходимая для компенсации установки до(при питании от ТПЧ), определяется по выражению
, вар, (3.56)
где - мощность, подводимая к индуктору, Вт;
- общий коэффициент запаса ();
- номинальное напряжение конденсаторных банок, В;
- напряжение на индукторе, В.
Емкость конденсаторной батареи определяется по выражению
, Ф. (3.57)
Используя справочный материал, по значению мощности и емкости конденсаторной батареи выбираются конденсаторы.
Число банок конденсаторной батареи определяется по выражению
, (3.58)
где - номинальная емкость одной банки из справочника.
Электрические потери в конденсаторной батарее определяются по выражению
, Вт, (3.59)
где - тангенс угла электрических потерь.
ПРИМЕР 6
Рассчитать емкость конденсаторной батареи.
В качестве исходных данных принять исходные данные и результаты расчетов примеров 1 5.
Расчет мощности конденсаторной батареи проводится по (3.56). К расчету принимаем В.
Расчет емкости конденсаторной батареи проводим по (3.57)
мкФ.
По справочнику выбираем конденсаторы ЭСВ-1-0,5 напряжением В, емкостьюмкФ.
Число банок конденсаторной батареи рассчитываем по (3.58)
банок.
Расчет электрических потерь в конденсаторной батарее проводим по (3.59)
кВт.
3.7. Энергетический баланс установки
Электрические потери в индукторе определяются по выражению
, Вт. (3.60)
Электрические потери в конденсаторной батарее определяются по выражению (3.59).
Потери в токоподводе определяются по выражению
, Вт. (3.61)
Ориентировочно можно принять равным порядка5 %от мощности источника
Мощность, потребляемая от источника питания, определяется по выражению
, Вт. (3.62)
Электрические потери в источнике питания определяются по выражению
, Вт. (3.63)
- КПД преобразователя (ориентировочно можно принять ).
Активная мощность, потребляемая от сети,
. (3.64)
Общий КПД плавильной установки определяется по выражению
. (3.65)
Удельный расход электроэнергии определяется по выражению
,
(3.66)
,
где - энтальпия, кВтч/т;
- теплосодержание, Дж/кг.
Длительность плавки определяется по выражению
, ч, (3.67)
Производительность установки по расплавлению и перегреву определяется по выражению
, т/ч. (3.68)
Фактически производительность с учетом вспомогательного времени определяется по выражению
, т/ч. (3.69)
ПРИМЕР 7
Рассчитать энергетический баланс установки.
В качестве исходных данных принять исходные данные и результаты расчетов примеров 1 6.
Расчет электрических потерь в индукторе проводят по (3.60)
Вт кВт.
Потери в токоподводе примем равными5% от мощности источника
.
Расчет мощности, потребляемой от источника, проводим по (3.62)
.
.
кВт.
Расчет электрических потерь в источнике питания производим по (3.63). КПД преобразователя .
кВт.
Расчет активной мощности, потребляемой от сети, поводим по формуле
кВт.
Общий КПД плавильной установки рассчитываем по (3.65)
.
Расчет удельного расхода электроэнергии проводим по (3.66)
кВтч/т.
Уточненное значение длительности плавки находим по (3.67)
ч.
Расчет производительности установки проводим по (3.68)
т/ч.
Основные характеристики тигельной печи, полученные по результатам расчета примеров 1 7, приведены в табл. 3.2.
Таблица 3.2
Основные характеристики
индукционной тигельной печи
№ п/п |
Характеристики
|
Единицы измерения |
Величина |
1 |
Емкость индукционной тигельной печи |
т |
6 |
2 |
Мощность индукционной печи |
кВт |
2012 |
3 |
Мощность установки |
кВт |
2560 |
4 |
Напряжение |
В |
1000 |
5 |
Частота |
Гц |
500 |
6 |
Коэффициент мощности индукционной тигельной печи (без компенсации) |
|
0,105 |
7 |
Коэффициент мощности установки (с компенсацией) |
|
0,69 |
8 |
КПД установки |
|
0,625 |
9 |
Производительность установки |
т/ч |
4,17 |
10 |
Удельный расход электроэнергии |
кВтч/т |
616 |