Расчет электродов печей-ванн.
Расчет электродов печей-ванн сводится к выбору геометрических параметров электродной группы и типа трансформатора.
Для проведения расчета необходимы следующие данные:
- состав расплава;
- рабочая температура расплава;
- эскиз рабочего объема ванны;
- ориентировочные размеры электродной группы.
Расчет проводят в следующем порядке:
1. Определяют потребляемую мощность ванны
, (10.37)
где Pпол - полезная мощность ванны;
Pт.п - суммарные тепловые потери.
, (10.38)
где Gи - масса изделий, единовременно загружаемых в ванну;
си - средняя за период нагрева удельная теплоемкость материала изделий;
tин и tик - начальная и конечная температуры нагрева изделий;
t - время нагрева.
, (10.39)
где Pф - потери теплопроводностью через футеровку (рассчитываются как и для печей сопротивления);
Pо.з - потери излучением и конвекцией с открытого зеркала расплава (как открытый проем);
k1 - коэффициент, учитывающий потери через электроды, подвески для изделий, а также увеличение потерь, связанные со старением футеровки (принимается равным 1,3 – 1,4).
2.По величине Pпотр определяют установленную мощность ванны
, (10.40)
где k2 - коэффициент запаса мощности, учитывающий колебания напряжения в сети (принимается равным 1,3 – 1,4).
|
|
3. Определяют сопротивление объема расплава с погруженной парой электродов
, (10.41)
где th – гиперболический тангенс ( );
Rэ – сопротивление электродов
;
h – длина рабочей части электрода;
S – площадь поперечного сечения электрода;
rэ – удельное электросопротивление материала электрода при рабочей температуре;
Rр – сопротивление расплава.
Сопротивление расплава определяют по следующей методике. Рабочий объем делят (рис. 30) на две части вертикальной плоскостью А-А, проходящий через оси симметрии электродов.
Отдельно рассчитывают сопротивления Rp1 и Rp2 каждой из частей. Порядок их нахождения одинаков, поэтому рассмотрим определение Rp1.
,
где: Ro - сопротивление объема расплава, заключенного в пространстве между электродами:
- для круглых электродов
, (10.42)
- для прямоугольных электродов
; (10.43)
rр – удельное электросопротивление расплава при рабочей температуре.
Коэффициенты kx1, ky1, kz1 учитывают влияние ширины, длины и глубины ванны на сопротивление расплава
(при расчете kx2 берется x2), (10.44)
|
|
. (10.45)
Расчетные коэффициенты C, k, n зависят от соотношения l/d для круглого сечения и от соотношения h/d и l/d для прямоугольного сечения и берутся из справочника (приложение 19).
Коэффициент ky принимается равным 1 (для ванн с электродами прямого сечения) или 0,9-1 (для ванн с электродами круглого сечения, причем ky=0,9 при y/l³2 и ky=1 при y=l+d).
4. определяют напряжение рабочей ступени трансформатора
. (10.46)
Если рассчитанное значение U не соответствует паспортным данным трансформатора, необходимо скорректировать геометрические размеры электродной группы и провести повторный расчет.
Некоторые рекомендации по выбору размеров ванн:
- расстояние от низа электродов до дна тигля берется в зависимости от зазора между электродами
Z - h = (2,5-3)S, (10.47)
где S – зазор между электродами: берется в пределах 18-25 или 50-70 мм (чаще по первому варианту).
Электродные ванны питают обычно током от понижающего трансформатора напряжением 8-30 В. Зная необходимую мощность печи, количество электродов и напряжение на них, определяют силу тока, приходящуюся на один электрод, и сечение его должно быть таким, чтобы сила тока не превышала 1 А на 1 мм2 сечения.
|
|
10.5.1.7. Расчет закрытых нагревателей печей-ванн
с внутренним обогревом.
Расчет необходимого числа ТЭНов ведется в следующем порядке:
- на основании расчета полезного тепла и тепловых потерь определяют потребляемую мощность ТЭНов Рпотр;
- в зависимости от условий работы и рабочей температуры поверх-ности по справочнику (приложение 19) определяют возможный типоразмер ТЭНов и допустимую удельную поверхностную мощность W;
- принимая из конструктивных соображений диаметр нагревателей и их длину, определяют мощность одного ТЭНа и затем - их минимальное количество
n=Pпотр/P, (10.48)
где Р – мощность одного ТЭНа, Вт.
.
Дата добавления: 2018-02-15; просмотров: 1487; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!