2. Kamerali elektr qarshilik pechining termal hisobi

MUNDARIJA
KIRISH......................................................................................................................3
1. Pechning xarakteristikalari..............................................................5
2. Kamerali elektr qarshilik pechining termal hisobi.............8
2.1 Pechning o'lchamlari.............................................................................8
2.2 Issiqlik uzatish koeffitsientini aniqlash...................................9
2.3 Pechni isitish vaqtini hisoblash .....................................................10
2.4 Pechning ichki qismining yakuniy o'lchamlarini hisoblash...........................................................................................................11
2.5 Pech quvvati..............................................................................................13
3. Kamerali elektr qarshilik pechining elektr hisobi............16
3.1 Isitish elementlari ................................................................................16
3.2 Zigzag lenta isitgichining taxminiy hisobi..............................17
3.3 Telli spiral isitgichning taxminiy hisobi..................................19
3.4 Zigzag lentali isitgichning aniq hisobi.....................................20
4. Elektr toki urishidan himoya qilishni tanlash va hisoblash .........................................................................................................22
5 . Mehnatni muhofaza qilish va xavfsizlik.................................24
6 Elektr pechlarini boshqarishni avtomatlashtirish..........26
6.1 OWEN qurilmalari asosidagi elektr pechlarda haroratni nazorat qilish tizimlari.................................................27
Xulosa................................................................................................................32
FOYDALANILGAN MANBALAR RO'YXATI..................................................33
KIRISH
Metallurgiya va mashinasozlikda qurilish materiallari ishlab chiqarishda va boshqa ko'plab sohalarda uskunalarning asosiy turlaridan biri pechlar - turli materiallarga issiqlik bilan ishlov berish amalga oshiriladigan agregatlardir. Ko'pgina sanoat tarmoqlarida pechning ishlash sifati tayyor mahsulot sifatini belgilaydi. Pechlar juda ko'p energiya talab qiladigan uskunalar bo'lib, qattiq (koks), gazsimon va suyuq yoqilg'ilarni, shuningdek, elektr energiyasini sezilarli darajada iste'mol qiladi. Sanoat pechlari va qozonli pechlar yuqori haroratda ishlaydi. Shu tufayli issiqlikning asosiy qismi nurlanish orqali uzatiladi. Metallurgiya pechlari va qozon pechlari va boshqa isitish moslamalarida yuzaga keladigan radiatsiya hodisalari asosan bir xil. Biroq, birliklarning issiqlik o'tkazuvchanligini hisoblash usullarini ishlab chiqishda, har bir turdagi o'choqqa xos bo'lgan o'ziga xos farqlarni alohida hisobga olish kerak. Bu farqlar asosan ichki issiqlik almashinuvi fenomeni bilan bog'liq, ya'ni. isitiladigan materialning o'zida issiqlik uzatish jarayonlari bilan. Dastlab, qozonli pechlar uchun issiqlik uzatishni hisoblash usullari ishlab chiqilgan va ichki issiqlik uzatish fenomeni hisobga olinmagan. Isitish sirtining harorati past va uning issiqlik uzatishdagi roli juda kichik deb taxmin qilingan. Keyinchalik, sirt haroratining issiqlik uzatishga ta'siri hisobga olindi. Qozon agregatlarining pechlari bilan bog'liq bu vazifa, nurni qabul qiluvchi sirt haroratini sirt ustida va vaqtida bir xil deb hisoblash mumkinligi bilan osonlashtiriladi.[1]
Ko'pgina hollarda pechlarda ichki issiqlik almashinuvi hodisalari juda muhim rol o'ynaydi. Shuning uchun pechlarda radiatsion issiqlik uzatishni hisoblash usullarini yaratishda bir vaqtning o'zida pechning ish joyida issiqlik uzatish va ichki issiqlik uzatish muammolarini hal qilish kerak.
Bu hodisalar pechlarda ba'zi o'rnatishlarga qaraganda ancha murakkab. Bundan tashqari, ular juda xilma-xildir.
Ular isitish va eritish pechlarida farqlanadi. Materialning isishi statsionar va statsionar bo'lmagan sharoitlarda sodir bo'lishi mumkin. Ko'pgina hollarda, isitish sirtining harorati o'choq hajmida o'zgaradi. Seksiyali pechlarda isitish bosqichma-bosqich jarayonda amalga oshiriladi. Isitish jarayonida katta farq ish qismining massasi o'zgarganda paydo bo'ladi. Bularning barchasi hozirgi vaqtda pechlarda radiatsion issiqlik uzatishni hisoblashning universal usulini yaratishni istisno qiladi. Issiqlik uzatishni hisoblash uchun keng qo'llaniladigan amaliy usullar uzoq vaqt davomida qozon agregatlarining pechlari uchun yaratilgan . Shu bilan birga, pechlarni loyihalashda issiqlik uzatish hisob-kitoblari ko'pincha amalga oshirilmaydi. Pechlarning issiqligini hisoblashning mavjud usullari mukammal emas va ko'p hollarda faqat individual omillarning radiatsion issiqlik uzatishga ta'sirining umumiy rasmini olish uchun va ta'lim maqsadlarida mos keladi.[2]
1. Pechning xarakteristikalari
Elektr pechlari, elektr isitish moslamalari va qurilmalari sanoat, transport, qishloq xo'jaligi va kundalik hayotda juda keng tarqalgan. Bir qator korxonalarda elektr pechlari energiyaning asosiy iste'molchisi bo'lib, umuman, sanoatimiz tomonidan iste'mol qilinadigan barcha elektr energiyasining 15% ga yaqini elektrotermik maqsadlarga sarflanadi.[3]
Keling, elektr qarshilik pechlarini (ERF) ko'rib chiqaylik, ular orqali oqim o'tganda qattiq yoki suyuq jismlarda elektr energiyasi issiqlikka aylanadi.
EPS bilvosita pechlarga bo'linadi, ularda issiqlik maxsus isitish elementlarida chiqariladi va isitiladigan jismlarga radiatsiya, konveksiya, issiqlik o'tkazuvchanligi va to'g'ridan-to'g'ri o'choqlarga o'tkaziladi, ularda oqim to'g'ridan-to'g'ri qizdirilgan jismlar orqali oqib o'tadi va shu bilan "" ning chiqishiga olib keladi. Ularda Joule” issiqlik. Bilvosita isitish pechlari, o'z navbatida, isitgichlardan isitiladigan jismlarga issiqlik uzatish usuliga qarab guruhlarga bo'linadi. Ko'pgina bilvosita pechlarda issiqlik uzatish nurlanish va konveksiya orqali amalga oshiriladi va yuqori haroratli va o'rta haroratli pechlarda (ish harorati 700 ° C dan yuqori bo'lgan) radiatsiya ustunlik qiladi va past haroratli va o'rta haroratli pechlarda majburiy atmosfera aylanishi, isitish asosan konveksiya orqali amalga oshiriladi.
To'g'ridan-to'g'ri ishlaydigan pechlarda ish qismlari, novdalar, novdalar, simlar to'g'ridan-to'g'ri yoki pastga tushadigan transformator orqali ta'minot tarmog'iga ulanadi va ularda chiqarilgan "Joule" issiqlik bilan isitiladi.
EPS, shuningdek, ular ishlaydigan haroratga qarab tasniflanadi:
- past haroratli EPS (600 - 700 gacha );
- o'rtacha harorat (600 - 700 dan 1250 gacha );
- yuqori harorat (1250 dan yuqori );
Ularni ham partiyaviy va uzluksiz pechlarga (uslubiy) ajratish mumkin.[4]
Partiyali pechlarda mahsulotlar o'choq kamerasiga yuklanadi va unda asta-sekin isitiladi, statsionar qoladi.
Uzluksiz pechlarda mahsulotlar o'choqning bir chetidan yuklanadi va uning uzunligi bo'ylab asta-sekin harakatlanib, isitiladi va ma'lum bir haroratgacha qizdirilgan boshqa uchidan chiqariladi.
Kamera elektr pechlari davriy ishlaydigan umumiy sanoat elektr pechlarining eng keng tarqalgan turlaridan biridir. Bu ularning dizayni va maqsadi jihatidan xilma-xilligi, foydalanish uchun qulayligi va parvarishlashda qulayligi bilan izohlanadi. Doimiy talab tufayli kamerali elektr pechlar sanoatimiz tomonidan 30-yillardan boshlab ommaviy ishlab chiqarila boshlandi.[4]
Hozirgi vaqtda elektr jihozlari zavodlari (ETO) nominal ish harorati 300 dan 1500 gacha bo'lgan ish joylarining keng diapazoniga ega bo'lgan yigirmadan ortiq standart o'lchamdagi kamerali umumiy sanoat pechlarini ishlab chiqaradi. [3 ]
Chet elda ishlab chiqarilgan kamerali pechlar uchun dizayn echimlaridagi farq, shuningdek, ko'plab ishlab chiqarish kompaniyalari, shu jumladan deyarli barcha etakchi elektr pechlarini ishlab chiqaruvchi kompaniyalar bilan bog'liq. Ularning orasida ishlab chiqarilgan pechkalar turlari va xarakterli dizayn echimlari bo'yicha ma'lum bir ixtisoslashuv rivojlangan. Shunday qilib, Naber (Germaniya) dan kamerali pechlar havo atmosferasida ishlov berish uchun mo'ljallangan; boshqa bir qator kompaniyalar, masalan, "Ipsen" (Germaniya), "Aichelin" (Avstriya) nazorat ostida atmosferalarda issiqlik bilan ishlov berish uchun pechlar ishlab chiqaradi.
Mahalliy sanoat SNO va SNZ turdagi keng maqsadlar uchun elektr pechlarini ishlab chiqaradi: shunga o'xshash pechlar Naber kompaniyasi, shuningdek Heraeus, Ruhstrat, LEW (Germaniya), SOLO (Shveytsariya) va boshqalar tomonidan ishlab chiqariladi . \Asosiy dizayn echimlari barcha kamerali elektr pechlar uchun umumiydir - issiqlik izolyatsiyasi (astarlar), isitgichlar, eshiklar, harorat va atmosferani nazorat qilish tizimlari - asosan pechning nominal harorati darajasi, shuningdek, o'choqning o'ziga xos xususiyatlari bilan belgilanadi. pechning maqsadi.[4]
Kamerali pechning dizayni asosan oddiy. U yong'inga chidamli astarli va issiqlik izolatsiyasiga ega bo'lgan to'rtburchaklar kameradan iborat bo'lib, tonoz bilan qoplangan va metall korpusga joylashtirilgan. Pech old devorda eshik bilan qoplangan teshik orqali yuklanadi va tushiriladi.
Kichkina pechkalar yuklash qulayligi uchun oyoqlarga o'rnatiladi, katta pechlar to'g'ridan-to'g'ri erga o'rnatiladi. Isitgichlar o'choqda va o'choqning yon devorlarida, kamroq tez-tez uyingizda joylashgan. Juda katta pechlar uchun isitgichlar pechning orqa devorida ham, pech kamerasida harorat taqsimotining ko'proq bir xilligini ta'minlash uchun eshiklarda joylashgan. Pastki isitgichlar odatda issiqlikka bardoshli plitalar bilan qoplangan, ular ustiga isitiladigan mahsulotlar joylashtiriladi.
Kamerali pechlarning eshiklari, qoida tariqasida, ko'taruvchi qilib qo'yiladi, kichik pechlar uchun ular qo'lda yoki oyoqli, kattaroqlari uchun esa elektromexanik haydovchiga ega. Ikkinchi holda, chegara kalitlari eshikning yuqori va pastki joylariga o'rnatiladi, elektr motorini ekstremal holatda o'chiradi.
Metall isitgichli kamerali pechlar juda kichikdan juda kattagacha turli o'lchamlarda ishlab chiqariladi. Bizning fabrikalarimiz quvvati 8 dan 165 kVt gacha bo'lgan SNO tipidagi qo'lda yuklanadigan kamerali pechlar seriyasini ishlab chiqaradi. Pechlar nikrom yoki temir-xrom-alyuminiy isitgichlar va issiqqa chidamli o'choq plitalari bilan jihozlangan va mahsulotlarni 1250 0C gacha isitishni ta'minlay oladi. Ularning barchasi bir zonali.[3]
spiral isitgich bo'sh sim
2. Kamerali elektr qarshilik pechining termal hisobi
2.1 Pechning o'lchamlari
Mahsulotlarni ikki tomonlama isitadigan ushbu turdagi pechlar uchun faol o'choq kuchlanishi 0,140 - 0,195 kg/( ) (500 - 700 kg/ . P = 0,183 kg/ ( ) olib , biz o'choq maydonini topamiz. metall egallagan
Bu erda P - pechning mahsuldorligi, kg/s,
p - faol o'choq kuchlanishi, kg/ ( ).
Ish qismlari palletlarda isitiladi. Paletaning kengligini hisobga olib , biz taglikning uzunligini aniqlaymiz:
Pechning devorlarida joylashgan isitish elementlari ish joyining devorlariga 50 - 150 mm chiqib ketishini va isitish elementlaridan metallgacha bo'lgan masofa 150 - 250 mm dan kam bo'lmasligi kerakligini hisobga olsak, biz kenglikni olamiz. pechning tengligi:
va o'choq uzunligi L = 1,2 m.
Ikki tomonlama isitish bilan isitish elementlari nafaqat devorlarda, balki pechning tomida va pastki qismida ham joylashgan. Isitgichlar, o'choq devorlari va isitiladigan metall orasidagi tavsiya etilgan masofalarni hisobga olgan holda, biz tom va qizdirilgan metall orasidagi masofani 0,35 mm, laganda va o'choq o'rtasida esa 0,15 m masofani olamiz.
Keyin o'choqning ish joyining umumiy balandligi (isitilgan metallning qalinligini hisobga olgan holda) H = 0,7 m.
Ikki tomonlama isitish bilan metallning issiqlik qabul qiluvchi yuzasining maydoni tengdir
va o'choqning issiqlik uzatish yuzasi
.
1,2x1x0,7 m - o'choqning ichki makonining parametrlari.
2.2 Issiqlik uzatish koeffitsientini aniqlash
Astarning nurlanish darajasi ga teng ekanligini hisobga olsak va guruchning nurlanish darajasi ( Vl ilovasiga muvofiq ), biz formuladan foydalanib, kamaytirilgan emissiya darajasini topamiz.
Quyidagi formuladan foydalanib nurlanish bo'yicha o'rtacha issiqlik uzatish koeffitsientini topamiz:
ga teng bo'lgan konvektsiya bo'yicha issiqlik uzatish koeffitsientini olib , biz metallga umumiy issiqlik uzatish koeffitsientining qiymatini topamiz.
2.3 Pechni isitish vaqtini hisoblash [5]
Bio-mezonni aniqlash
bu erda guruchning issiqlik o'tkazuvchanlik koeffitsienti L62, Vt / (m K),
l - xarakterli o'lcham, m Chunki ish qismi silindrsimon shaklga ega, keyin l = d = 0,1 m.
Hisoblangan Biot mezoni = 0,1. Binobarin, keyingi ishlov berish uchun ishlov beriladigan qismlar termal nozik jismlardir ( Bi ≤0,25).
Ish qismlari yuzasi uchun harorat mezoni
22-rasmdagi nomogrammadan foydalanib, Furye mezonining qiymatini topamiz Fo = 14. Issiqlik tarqalish koeffitsienti quyidagilarga teng:
Pechdagi ignabargli pechkalarni isitish muddati
bu erda S - qizdirilgan qalinligi, S = d = 100 mm.
Shakldagi nomogrammaga ko'ra. 24 biz qizdirilgan ish qismlarining markazi uchun harorat mezonini topamiz: ma'lum qiymatlar bilan Bi = 0,1; Fo = 14; . Keyin:
Ish qismining kesimi bo'ylab harorat farqi teng
belgilangan qiymatdan oshmaydi (11.125<15 ).
2.4 Pechning ichki qismining yakuniy o'lchamlarini hisoblash
Biz pechning asosiy o'lchamlarini aniqlaymiz. Berilgan mahsuldorlikni ta'minlash uchun bir vaqtning o'zida pechda quyidagi miqdordagi metall mavjud bo'lishi kerak
Bitta ish qismining massasi teng ekanligini hisobga olsak
pechda bir vaqtning o'zida ish qismlari sonini toping
Paletaga mahkam o'rnatilganda, ish qismlari maydonni egallaydi
bu erda n - blankalar soni, n = 4 dona.
Ta'minot kuchlanishi
Faol o'choq kuchlanishining natijaviy qiymati taxminiy hisoblashda qabul qilingan qiymatga to'g'ri keladi, shuning uchun isitish vaqtini qayta hisoblashning hojati yo'q.
Biz bo'shliqlarni palletga 4 ta bo'lakdan 1 qatorga joylashtiramiz, keyin taglikning kengligi:
va taglikning uzunligi:
Pechning yon devorlari, tomi va o'chog'ida isitish elementlarining joylashishini hisobga olgan holda, biz nihoyat qabul qilamiz:
- taglikning kengligi: ;
- pallet uzunligi:
- o'choq kengligi: B = 1,3 m;
- o'choq uzunligi: L = 1,7 m.
800 - 1000 o'choq haroratida biz qalinligi 0,5 m bo'lgan tabiiy diatomitdan bir qatlamli issiqlik izolatsiyasini qabul qilamiz.Issiqlik izolyatsiyalovchi materialning termofizik parametrlari: zichlik r = 444 kg / issiqlik quvvati c = 920 J / (kg ) , l = 0,116+0,00015 t [5]
2.5 Pech quvvati
Pechning quvvati quyidagi formula bo'yicha hisoblanadi:
,
o'choqdagi issiqlik iste'moli qayerda ,
K - ko'rib chiqilayotgan holatda biz K = 1,2 xavfsizlik koeffitsientini olamiz.
Pechdagi issiqlik iste'moli quyidagilarga teng:
metallni isitish uchun sarflangan foydali issiqlik qayerda ;
duvarcılık orqali issiqlik o'tkazuvchanligi bilan issiqlik yo'qotilishi;
termal qisqa tutashuvlar tufayli issiqlik yo'qotilishi.
Metallni pechda isitish uchun issiqlik iste'moli quyidagilarga teng:
Bu erda P - pechning mahsuldorligi, kg/s,
mis uchun X ilovasiga muvofiq yakuniy va dastlabki haroratlarda qotishma entalpiyasi.
Statsionar ish sharoitida o'choq qoplamasi orqali issiqlik o'tkazuvchanligi bilan issiqlik yo'qotilishi, astarning ichki yuzasi harorati 840 ° C, tashqi sirt harorati esa 100 ° C ekanligini hisobga olgan holda aniqlanadi .
Keyin
XI ilovadan foydalanib , diatomitning issiqlik o'tkazuvchanligini va = (840+100)/2 = 470 da topamiz.
.
Keyin issiqlik oqimining zichligi
atrof-muhit harorati qayerda ,
diatomitning issiqlik o'tkazuvchanlik koeffitsienti, 0,365
diatomitning qalinligi, 0,5 m.
Biz qoplamaning tashqi yuzasi haroratini aniqlaymiz
Keyin:
Va
Qabul qilingan devor qalinligini hisobga olgan holda, biz qoplamaning tashqi yuzasi maydonini topamiz
Qayerda
Olovli devor orqali issiqlik o'tkazuvchanligi bilan issiqlik yo'qotilishi tengdir
Issiqlik qisqa tutashuvi tufayli yo'qotishlar devor orqali issiqlik o'tkazuvchanligi bo'yicha issiqlik yo'qotishlarining 70% ga teng deb hisoblanadi.
Pechdagi umumiy issiqlik iste'moli:
Keyin pechning kuchi
3. Kamerali elektr qarshilik pechining elektr hisobi
3.1 Isitish elementlari [5]
Isitish elementlarining ish harorati quyidagiga teng:
XIII ilovaga muvofiq biz nikrom X15N60 ni tanlaymiz, buning uchun tavsiya etilgan ish harorati 900 dir . Ishlash haroratida qotishma qarshiligi:
r=1,1
Grafikga ko'ra (68-rasm), da , biz ideal isitgichning o'ziga xos quvvatini topamiz, mahsulotning harorati 790 ga teng (bu holda, isitgichlarning harorati eng yuqori bo'ladi) .
Yuqorida ta'kidlanganidek, ko'rib chiqilayotgan o'choqdagi isitish elementlari ish joyining devorlari, tomi va qavatida joylashgan. Isitgichlarni olib yuradigan devorlarning nisbiy quvvati quyidagilarga teng:
pechning tashqi yuzasining maydoni qayerda .
devorlarning nisbiy quvvatining olingan qiymatiga muvofiq , biz ikkinchisining turini tanlaymiz.
Mo'ljallangan o'choq simli spiral yoki zigzag chiziqli isitgichdan foydalanishi mumkin. Tanlangan turlarning har biri uchun siz isitgichlar uchun yulduz yoki uchburchak ulanish sxemasini qabul qilishingiz mumkin. XIV ilovadagi nomogramma bo'yicha optimal ulanish variantini va isitgich turini tanlaymiz .
3.2 Zigzag lenta isitgichining taxminiy hisobi
XIV- ilovaning nomogrammasi yordamida isitgichning geometrik hisob-kitoblarini taxminiy hisoblash uchun haqiqiy isitgichning o'ziga xos sirt quvvatining qiymatini topish kerak; . Biz a koeffitsientini 55-jadvalga muvofiq tanlaymiz. Zigzag lenta isitgichi yordamida guruchni isitishda a = 0,48.
Keyin .
Olovli uch fazali oqim bilan quvvatlanganligi sababli chiziqli kuchlanish , har bir faza quvvati bo'ladi
Isitgichlarni uchburchak shaklida ulashda:
.
Keyin:
.
XIV- ilovaning nomogrammasi nuqtasidan biz vertikal chiziq chizamiz va berilgan quvvat kVtning egri chizig'i bilan kesishamiz. Olingan kesishish nuqtasi 1 dan, shartli sirt kuchiga mos keladigan egri chiziq bilan kesishmaguncha gorizontal chiziq torting - nuqta 2. Bu nuqta isitgichning tasavvurlar maydoniga mos keladi S = 15 va shunga mos ravishda , b = 10 a = 12,2 mm. Perpendikulyarni 2-nuqtadan tortib, u nuqtadan chizilgan gorizontal chiziq bilan kesishguncha pastga tushirib , biz isitgich uzunligi l = 69 m ga mos keladigan 3-nuqtani olamiz.
S = 20 ) kesimli tarmoqli isitgich S = 15 olingan tasavvurlar qiymatiga eng yaqin . Isitgichlarning optimal joylashuvi bilan ( e / b = 2,0), 38 m isitgich 1 astarga joylashtiriladi. Isitgichning umumiy uzunligi 69 m 3 = 207 m bo'lsa, uni joylashtirish uchun 207/38 = 5,44 talab qilinadi , bu qabul qilinadi.
Isitgichlarning eng zich ( e / b = 0,9) joylashuvi bilan kerakli sirt maydoni 207/84 = 2,46 ga teng bo'ladi .
pechning ichki yuzalarida nisbiy qadam e / b = 0,9 bo'lgan 2,0 × 10 kesimli lenta isitgichlari joylashtirilishi mumkin.
Tarmoqli isitgichlarni yulduz konfiguratsiyasiga ulashda:
.
.
Yuqoridagiga o'xshab, to'g'ri chiziqlar chizamiz, biz quyidagilarni olamiz:
S = 29 , va b = 10a = 17 mm , l = 50 m
Kesima maydonining eng yaqin qiymati 2,0 × 15 tasavvurlar bilan isitgichga ega, uni joylashtirish maydoni talab qiladi: e / b = 0,9 50,3/55,5 = 0,9 va e / b = 2,0 50, 3/ uchun. 25 = 2.01 , ya'ni ikkala variant ham qabul qilinadi.
bir faza uzunligi bilan 2,0 × 15 tasavvurlar bilan chiziqli isitgichni tanlaymiz yulduz konfiguratsiyasida ulangan.
3.3 Telli spiral isitgichning taxminiy hisobi
55-jadvaldan biz guruchni simli spiral isitgich yordamida isitishda a = 0,475 ekanligini aniqlaymiz. Keyin .
Isitgichlarni uchburchak shaklida ulashda:
;
.
XIV- ilovaning nomogrammasi bo'yicha biz topamiz: d = 5 mm, l = 120 m.
t / d = 2 da javonlarda to'xtatilgan sim diametri 5 mm bo'lgan simli spiral isitgich 160 m astarning 1 yuzasiga joylashtirilgan isitgichning maksimal uzunligiga ega (57-jadval). Isitgichning umumiy uzunligi 120 * 3 = 360 m bo'lsa, buning uchun devor sirtining maydoni talab qilinadi 360/160 = 2,25 , bu mavjud geometrik o'lchamlardan oshmaydi.
Shunday qilib, barcha mumkin bo'lgan isitgich turlarini va ularning ulanish sxemalarini taqqoslash asosida siz 2,0 × 15 tasavvurlar va har bir faza uzunligi (yulduzcha ulanish diagrammasi) bo'lgan zigzag lenta isitgichini tanlashingiz kerak.
3.4 Zigzag lentali isitgichning aniq hisobi
X15N60 qotishmasining elektr qarshiligi teng ekanligi aniqlandi.
Bir fazali qarshilik:
Har bir fazadagi isitgich uzunligi:
Maxsus sirt quvvati:
Olingan o'ziga xos sirt quvvatining qiymati asl qiymatga juda yaqin bo'lganligi sababli, isitgichlarni qayta hisoblashning hojati yo'q. Nisbatan pitch e / b = 0,9 bo'lgan isitgichlarni joylashtirish uchun zarur bo'lgan devorlarning sirt maydoni mo'ljallangan pechning ichki yuzasidan (mos ravishda 0,9 va 7,71 ) kamroq bo'lganligi sababli, isitgichlarni qayta taqsimlash kerak. Biz isitgichlar pechning tomi, devorlari va zamini bo'ylab teng ravishda taqsimlangan deb taxmin qilamiz.
O'choqning (tovoq) sirt maydoni B * L = 1,3 * 1,7 = 2,21 ga teng ekanligini hisoblash oson , yon devorning sirt maydoni L * H = 1,7 * 0,7 = ga teng. 1,19 va so'nggi devorning maydoni yuzasi B * H = 1,3 * 0,7 = 0,91 .
Lenta isitgichining umumiy uzunligi 54,85 * 3 = 164,55 m bo'lganligi sababli, 164,55 × 2,21 / 7,71 = 47,16 m isitgichni erga va tomga, 164 m yon devorlarga qo'yish kerak .55 × 1,19 / 7,74 = m, oxirgi devorda 164,55 × 0,91 / 7,71 = 19,42 m isitgich.
Devorlarda va uyingizda va zaminda zigzag balandligini hisobga olsak , biz isitgichlar devorlarda 2 qatorda joylashganligini va uyingizda va zaminda 3 qatorli isitgichlar mavjudligini taxmin qilamiz.
Keyin o'choqning yon devorlaridagi isitgichlarning har bir qatori 25,4/2 = 12,7 m uzunlikka ega; oxirgi devorda 19,42/2=9,71 m; va tonozda (er osti) 47,16/3 = 15,72 m.
Keling, lenta isitgichining zigzag qadamini aniqlaymiz:
- yon devorlarda: e = 1,7/(12,7:0,2) = 0,026 m;
- oxirgi devor: e = 1,3 / (9,71: 0,2) = 0,026 m;
- tonoz (ostida): e = 1,3/(14,43:0,25) = 0,026 m;
bular. nisbiy qadam hamma joyda e / b = 0,026 / 0,028 = 0,9 ga teng.
Shunday qilib, mo'ljallangan pechda lenta isitgichi o'choqning butun yuzasiga, tomga, oxiriga va yon devorlariga e / b = 0,9 nisbiy qadam bilan teng ravishda joylashtirilishi mumkin.
4. Elektr toki urishidan himoya qilishni tanlash va hisoblash [6]
Hisoblangan elektr qarshilik pechi 380 V kuchlanishli uch fazali oqim tarmog'idan, pastga tushadigan transformatorlar orqali quvvatlanadi. Bunday holda, siz qattiq tuproqli neytral bilan uch fazali to'rt o'tishli tarmoqdan foydalanishingiz kerak.
Texnologik talablarga ko'ra, bunday tarmoq ikkita ish kuchlanishidan foydalanishga imkon beradi - chiziqli va fazali. Masalan, to'rt simli 380 V tarmoqdan siz ikkala quvvat yukini - uch fazali yoki bir fazali, shu jumladan 380 V chiziqli kuchlanishdagi fazali simlar o'rtasida va yorug'lik yukini, shu jumladan uni quvvatlantirishingiz mumkin. fazali kuchlanish 220 V. Shu bilan birga, bir butun sifatida elektr o'rnatish narxini sezilarli darajada kamaytirish kamroq transformatorlar, kichikroq simlar kesimi va boshqalarni qo'llash tufayli erishiladi.
Qattiq tuproqli neytral (to'rt simli) bo'lgan tarmoqlar simlarning yaxshi izolatsiyasini ta'minlashning iloji bo'lmaganda, izolyatsiyaning shikastlanishini tezda topish yoki yo'q qilishning iloji bo'lmaganda yoki sig'imli tuproq yoriqlari oqimlari katta qiymatlarga yetganda ishlatilishi kerak. odamlar uchun xavflidir. Bunday tarmoqlarga misol qilib yirik sanoat korxonalari tarmoqlari, shahar va qishloq tarmoqlari va boshqalarni keltirish mumkin.
Qattiq tuproqli neytral bilan uch fazali to'rt simli tarmoqda elektr toki urishidan himoya qilish uchun topraklama ishlatiladi.
Topraklama - bu tok manbaining mustahkam tuproqli neytral nuqtasi bilan quvvatlanishi mumkin bo'lgan elektr inshootining tok o'tkazmaydigan metall qismlarini ataylab elektr bilan ulash.
Neytral o'tkazgich - neytrallangan qurilmalarning korpuslarini mustahkam tuproqli neytral bilan bog'laydigan o'tkazgich. Ishchi sxemaning bir qismi bo'lgan neytral ishlaydigan o'tkazgich mavjud, u orqali ishchi oqim o'tadi. U ish oqimining uzoq muddatli oqimi uchun mo'ljallangan va mustahkam tuproqli neytralga ulangan. PUE ishchi o'tkazgichni neytral himoya o'tkazgich sifatida ishlatishni tavsiya qiladi. Bunday holda, neytral o'tkazgich neytral ishlaydigan o'tkazgich va neytral himoya o'tkazgichning talablariga javob berishi kerak .
Nolga tenglashtirish maqsadi. Elektr o'rnatish korpusiga yoki korpusga qisqa tutashuv sodir bo'lganda tok o'tkazmaydigan boshqa metall qismlarga tegib ketganda elektr toki urishi xavfini bartaraf etish.
Topraklamaning ishlash printsipi - bu himoyaning ishlashini ta'minlaydigan va shu bilan shikastlangan o'rnatishni avtomatik ravishda ta'minot tarmog'idan uzib qo'yishi mumkin bo'lgan katta oqimni keltirib chiqarish uchun korpusga qisqa tutashuvni bir fazali qisqa tutashuvga aylantirish. O'chirish uchun sigortalar va haddan tashqari oqim o'chirgichlar ishlatiladi. Himoya ishga tushirilgunga qadar tuproqli korpuslar quvvatlanganligi sababli, bu holda himoya qarshiligining xususiyatlari o'zini namoyon qiladi va favqulodda vaziyat davrida korpusning erga nisbatan kuchlanishi pasayadi. Shunday qilib, topraklama ikki turdagi himoyani ta'minlaydi: korpusda buzilish sodir bo'lganda, shikastlangan o'rnatishni tarmoqdan avtomatik ravishda uzib qo'yadi va energiya bilan ta'minlangan metall oqim o'tkazmaydigan qismlarning erga nisbatan kuchlanishini pasaytiradi.
5 . Mehnatni muhofaza qilish va xavfsizlik
Elektr pechlari, agar noto'g'ri o'rnatilgan yoki ishlatilsa, operatsion xodimlar uchun xavf manbai bo'lishi mumkin, shuning uchun siz ularni o'rnatish, ishga tushirish va ishlatish qoidalariga diqqat bilan rioya qilishingiz, zarur texnik va tashkiliy choralarni o'z vaqtida amalga oshirish orqali xavfni oldini olishingiz kerak.
Elektr pechlari, birinchi navbatda, bir yoki boshqa kuchlanish ostida ishlaydigan qurilmalardir. Shuning uchun, barcha holatlarda, ushbu pechlarni ishlatishda siz elektr qurilmalari bilan ishlashning umumiy qoidalariga rioya qilishingiz kerak, shuningdek, pechlarga elektr ta'minoti liniyasining xizmat ko'rsatish qobiliyatini, ayniqsa transformatorlar va pechlar o'rtasidagi joylarda muntazam ravishda tekshirishingiz kerak. elektr izolyatsiyasi, o'choq korpuslarining erga ulanishi va oqim o'tkazgichlarining izolyatsiyalanmagan joylarida to'siqlar mavjudligi.
Elektr pechlari, shuningdek, yuqori haroratlarda ishlaydigan va termal nurlanish manbalari bo'lib xizmat qiladigan qurilmalardir. Pechlarning qoplamasi va issiqlik izolatsiyasi nafaqat ularning ishlashining loyihaviy texnik-iqtisodiy ko'rsatkichlarini ta'minlash, korpus yuzasida belgilangan haroratni saqlab turish, balki nosozliklar tufayli yuzaga keladigan baxtsiz hodisalar ehtimolini bartaraf etish uchun tizimli ta'mirlanishi kerak. refrakter g'ishtning aşınması bilan.
Olovli pechlar portlash klapanlari bilan jihozlangan bo'lishi kerak, ularning funksionalligi muntazam ravishda tekshirilishi kerak.
Nihoyat, ba'zi pechlar spektrning qisqa to'lqin uzunlikdagi qismida radiatsiya chiqaradi. Xodimlarning rentgen nurlari ta'siriga tushmasligi uchun korpuslar va teshiklarning muhrlarini diqqat bilan tekshirish kerak.
Shuni ta'kidlash kerakki, zamonaviy elektr pechlarining dizayni ko'plab elementlarni o'z ichiga oladi, ularning to'g'ri o'rnatilishi o'choqni o'rnatishda va uning keyingi faoliyati davomida yaxshi holatda saqlanishi operatsion xodimlar uchun xavfsiz mehnat sharoitlarini ta'minlaydi.
Strukturaviy tarkibiy qismlarning xizmat ko'rsatish qobiliyatini muntazam ravishda tekshirish va pechlarni ishlatish bo'yicha texnik ko'rsatmalarga qat'iy rioya qilish kerak. Bu xavfsiz va yuqori samarali ishning kalitidir.
6 Elektr pechlarini boshqarishni avtomatlashtirish
Elektr qarshilik pechlari (kamera, shaft, qo'ng'iroq turi va boshqalar) Rossiya sanoatining turli sohalarida: metallurgiya, energetika, metallga ishlov berish, keramika va shisha ishlab chiqarishda mahsulotlarni issiqlik bilan ishlov berish uchun keng qo'llaniladi. Issiqlik bilan ishlov berish jarayonida avtomatlashtirilgan boshqaruv tizimlaridan foydalanish mahsulot sifatini yaxshilaydi va operatsion xodimlarning ishini osonlashtiradi. Zamonaviy asbob-uskunalar va avtomatik boshqaruvning yangi usullari asbob-uskunalarni ta'mirlash va texnik xizmat ko'rsatish xarajatlarini kamaytirish, texnologik jarayonni optimal boshqarish tufayli energiya resurslaridan oqilona foydalanishdan iqtisodiy foyda olish imkonini beradi. Ushbu maqolada muallif haroratni aniq nazorat qilish va har xil turdagi mahsulotlarni qayta ishlashda rejimlarni tezda o'zgartirish qobiliyati kabi texnologik ehtiyojlarni hisobga olgan holda elektr pechlarini boshqarish tizimini modernizatsiya qilish uchun ikkita dizayn echimini taklif qiladi.
ACSni modernizatsiya qilish loyihalarini tayyorlashda pechlarning ishlashidagi asosiy kamchiliklar va muammolarni aniqlash uchun avval issiqlik bilan ishlov berish jarayonining batafsil tahlili o'tkazildi. Masalan, qismlarni va metall konstruksiyalarni tavlash paytida, hatto texnologik xaritada ko'rsatilgan qiymatlardan ozgina harorat og'ishi ham qabul qilinishi mumkin emas. Harorat rejimining buzilishi ishlab chiqaruvchi tomonidan e'lon qilingan mahsulotlarning mexanik xususiyatlari o'rtasidagi nomuvofiqlikka olib kelishi mumkin, bu esa o'z navbatida ishdagi baxtsiz hodisalarga olib kelishi mumkin.
6.1 OWEN qurilmalari asosidagi elektr pechlarda haroratni nazorat qilish tizimlari
Elektr pechini boshqarish tizimida tartibga soluvchi qurilma sifatida ikki kanalli dasturiy ta'minot PID ishlatiladi - OWEN TRM151 boshqaruvchisi, ikkita kanali isitish elementlaridagi haroratni tartibga soladi. Aktuator triaklar va tiristorlar (BUST) uchun boshqaruv bloki bo'lib, u o'choqning isitish elementlarida fazani boshqarish usuli yordamida avtomatik quvvatni boshqarishning aniqligini ta'minlaydi. Kirishlarni kengaytirish va mahsulotning o'zida yoki o'choq muflesida haroratni o'lchashning qo'shimcha qobiliyatiga ega bo'lish uchun OWEN MVA8 kirish moduli ishlatiladi. Regulyatorlar va analog kirish moduli o'rtasida ma'lumotlar almashinuvi kompyuter yordamida amalga oshiriladi, RS-485/RS-232 interfeyslarini muvofiqlashtirish uchun OWEN AC3-M interfeys konvertoridan foydalaniladi (1-rasm) .
Guruch. 1. To'rtta elektr pech uchun haroratni avtomatik boshqarish tizimining (ACS) umumiy blok diagrammasi
Ishlab chiqilgan tizim har qanday murakkablik darajasidagi tavlanish rejimlarini bajarishga imkon beradi. Haroratni nazorat qilish tizimidagi sozlamalarni o'zgartirish texnolog tomonidan ishlab chiqilgan dasturga muvofiq avtomatik ravishda amalga oshiriladi.
Texnolog dasturlari yuqori darajadagi kompyuterda yaratiladi va har bir TRM151 qurilmasiga kiritiladi.
Tizim talab qiladi:
dasturiy ta'minot ikki kanalli kontroller (OVEN TRM151);
triak va tiristorlar uchun boshqaruv bloki (OWEN BOOST);
interfeys konvertori (OWEN AC3-M);
analog kirish moduli (OWEN MVA8);
kompyuter;
harorat sensorlari, quvvat triaklari;
Taklif etilayotgan boshqaruv tizimi analog regulyatorlar va rele aktuatorlarini mikroprotsessorli boshqaruv elementlari va kontaktsiz quvvat kalitlari (triaklar) bilan almashtirish orqali elektr pechlarining ishonchliligini oshiradi. Tashqi ulanishlar va terminal qutilari soni bir necha marta kamayadi.
E'tibor bering, modernizatsiya bir vaqtning o'zida bir nechta qurilmalarda amalga oshirilsa, modernizatsiya xarajatlari sezilarli darajada kamayadi. Misol uchun, to'rtta o'choq uchun, harorat sozlagichlaridan tashqari, sizga faqat bitta MVA8 moduli va kompyuter kerak bo'ladi (1-rasm).
OWEN TRM151 regulyatorlari va BUST bloklariga asoslangan shunga o'xshash haroratni nazorat qilish tizimi 2007 yilda Kirovdagi KZ OCM OAJ zavodida HEURTEY cho'zilgan tavlanish liniyasida joriy etilgan. Pechda ikkita mustaqil ishlaydigan isitish zonalari mavjud (oldindan isitish va aniq isitish). Pechda OWEN TRM151 regulyatorlari yordamida ikkita haroratni nazorat qilish sxemasi mavjud. Chiziq qalinligi 0,15...0,8 mm, kengligi 200...630 mm bo‘lgan mis va guruch lentalarni uzluksiz tavlash va o‘ymak uchun mo‘ljallangan. Qayta ishlash jarayonida rulolar ochiladi va qo'llab-quvvatlovchi rulolar bo'ylab pechga tortiladi. Yuvishdan so'ng metall o'zining tuzilishini va mexanik xususiyatlarini o'zgartiradi.
Haroratni aniq nazorat qilish uchun ikkita OWEN BOOST boshqaruv bloki ishlatiladi, ular TRM151 qurilmalarining har bir kanali uchun bittadan, fazalarni boshqarish usuli yordamida isitish elementlarining quvvatini tartibga soladi.
Uch yoki undan ortiq isitish zonalarini boshqarish, shuningdek, fanatlar va boshqa aktuatorlarning ishlashi bilan murakkabroq tizimlar uchun eng mos tizim dasturlashtiriladigan mantiqiy boshqaruvchi ko'rinishidagi boshqaruv moslamasi bo'lgan tizim bo'ladi, masalan, OWEN PLC. . Ushbu turdagi o'rnatishga misol sifatida sanoatda eng keng tarqalgan o'choq turi - kamerali elektr qarshilik pechi yoki qo'ng'iroq tipidagi elektr pechi. Ushbu pechlar, dizaynga qarab, uchta isitish zonasiga ega bo'lishi mumkin. Optimal haroratni nazorat qilish uchun ular uchta mustaqil nazorat aylanishiga ega bo'lishi kerak. Tizim har bir isitish zonasida haroratni tartibga soladi: birinchi, ikkinchi va uchinchi zonalarda mos ravishda birinchi, ikkinchi va uchinchi tartibga solish kanallari yordamida. Barcha sxemalar muffledagi asosiy haroratni nazorat qilish sxemasiga bo'ysunadi. To'g'ri boshqaruv sxemalari bir xil bo'lib, nazorat moslamasida dasturiy ta'minotda amalga oshirilgan harorat sozlagichidan (OWEN PLC154), aktuatordan (OWEN BOOST va triyaklar) va boshqaruv ob'ektidan (isitish elementlari) iborat. Asosiy boshqaruv halqasining regulyatori (2-rasm), shuningdek, tobe halqalarning regulyatorlari PLC154 kontrolleridagi dasturiy ta'minotda amalga oshiriladi.
Har bir kanaldan olingan ma’lumotlar avvalo kontrollerga, keyin esa kompyuterga o‘tadi, u yerda berilgan texnologik jarayon va tanlangan kontroller bilan ishlashga moslashtirilgan SCADA tizimi yordamida qayta ishlanadi va saqlanadi. Ishlab chiqilgan tizimda avtomatik haroratni nazorat qilishdan tashqari, qo'lda boshqaruvchi rezistorlar yordamida tartibga solish mumkin. O'rnatish yoki favqulodda vaziyatlarda qo'lda boshqarish ishlatiladi.
Guruch. 2. Elektr pechining avtomatik boshqaruv tizimining funktsional diagrammasi
Kamerali pechni boshqarish tizimining asosiy nazorat va monitoring elementlari quyidagilardir:
dasturlashtiriladigan mantiqiy boshqaruvchi (OWEN PLC154);
triyaklar va tiristorlar uchun boshqaruv bloklari (OWEN BOOST);
THA (K) termojuftlar va quvvat triaklari;
kompyuter.
PLC-dan foydalangan holda loyihaning o'ziga xos xususiyati - tanlangan elektr pechida haroratni nazorat qilish jarayonini kompyuterda ko'rish qobiliyati.
Bugungi kunda jarayonni boshqarish tizimlari uchun kerakli dasturiy ta'minotni tanlash imkonini beruvchi bir qator ilovalar mavjud. TraceMode mahsuloti shunday imkoniyatlarga ega bo'lib, u dasturiy ta'minot standartlarini jahon ishlab chiqaruvchilarining ko'pgina sanoat avtomatlashtirish uskunalari, shu jumladan OWEN tomonidan ishlab chiqarilgan uskunalar bilan birlashtiradi.
Shuning uchun, ushbu mahsulot, boshqa hech kim kabi, elektr pech uchun avtomatik boshqaruv tizimini yaratishda asosiy tizim dasturi sifatida mos keladi. Bu shuningdek, Trace Mode dasturining keng funktsional imkoniyatlari va qulay rivojlanish muhitiga ega ekanligi, shuningdek, tanlangan ARIES PLC kontrolleri uchun bepul drayverlar bilan ta'minlanganligi bilan bog'liq .
Ta'riflangan loyihalar elektrotermik qurilmalarda mahsulotlarni issiqlik bilan ishlov berish bo'yicha talablar va talablarni to'liq hisobga oladi. Loyihalar asbob-uskunalarni o'rnatish va unga texnik xizmat ko'rsatish uchun minimal iqtisodiy xarajatlarni talab qiladi. Ushbu yechimlarning amalga oshirilishi mahsulot sifatini yaxshilash, nuqsonlar sonini kamaytirish, xomashyo sarfini kamaytirish, uskunaning nosozliklari va ishlamay qolishini kamaytirish va shu orqali ishlab chiqarish hajmini oshirish, shuningdek, xizmat ko‘rsatuvchi xodimlarning mehnat sharoitlarini yaxshilash hisobiga mehnat unumdorligini oshirish imkonini beradi.
Xulosa
Dastlabki ma'lumotlarga asoslanib, bosimli ishlov berishdan oldin L62 qotishmasidan yasalgan dumaloq kesimli ish qismlarini isitish uchun kamerali elektr qarshilik pechining termal hisobi o'tkazildi: o'choqning geometrik o'lchamlari, issiqlik uzatish koeffitsienti, isitish vaqti va o'choq quvvati. belgilangan. Pechning isitish elementlari hisoblab chiqilgan va isitgich tanlangan. Pechni avtomatlashtirish usullari ham ko'rib chiqiladi.
Pechning dizayni ko'plab elementlarni o'z ichiga oladi, ularning to'g'ri o'rnatilishi o'choqni o'rnatishda va uning keyingi ishlashi paytida yaxshi holatda saqlanishi operatsion xodimlar uchun xavfsiz mehnat sharoitlarini ta'minlaydi.
Ushbu pech ishlaydi va barcha talablarga javob beradi, shu jumladan xavfsizlik.
FOYDALANILGAN MANBALAR RO'YXATI
1 Trinks V. Sanoat pechlari. - Moskva, 1961 yil.
2 Zobnin B.F., Kitaev B.I. Metallurgiya pechlarining issiqlik muhandislik hisoblari. - M.: Metallurgiya, 1982 yil.
3 Diomidovskiy D.A. Rangli metallurgiya uchun metallurgiya pechlari. - M.: metallurgiya, 1970 yil.
4 Brovkin V.L. Rangli metallurgiya pechlari. - M.: Ostonalar, 2004 yil.
5 Mastryukov B.S. Metallurgiya pechlarini hisoblash. - M.: Metallurgiya, 1986. 1, 2-jild.
6 Dolin P.A. Elektr qurilmalarida asosiy xavfsizlik choralari. - M.: Energoatomizdat, 1984 yil.
7 Belov S.V., Ilnitskaya A.V. Hayot xavfsizligi. - M.: Oliy maktab, 1999 yil.
8 Mitkaliyny V.I., Krivandin V.A. Metallurgiya pechlari: Atlas. - M.: Metallurgiya, 1987 yil.
Allbest.ur saytida e'lon qilingan
15>
|