Наименование характеристики
|
Расчётное выражение
|
Аналитическое
|
На основе круговой диаграммы
|
Мощность электрических потерь, , кВт
|
330
|
329,1
|
Активная мощность PA, кВт
|
4204,8
|
4012,2
|
Мощность дуги, , кВт
|
3874,8
|
3681
|
Электрический КПД, о.е.
|
0,921
|
0,917
|
Коэффициент мощности, о.е.
|
1
|
0,954
|
Напряжение на дугах, , В
|
140,16
|
122,77
|
1.3 Расчет электрических характеристик в относительных единицах. Графическое построение электрических характеристик
За базовую величину принимаем ток идеального короткого замыкания:
(1.18)
Базовая мощность:
(1.19)
Значение электрических параметров определяем при относительном значении тока в пределах
В этом случае рабочие электрические характеристики, построение в относительных единицах будут одинаковы для печей с одним и тем же значением
Далее определяются электрические характеристики в относительных единицах.
Коэффициент мощности:
(1.20)
КПД:
(1.21)
Активная мощность печи:
(1.22)
Мощность электрических потерь:
(1.23)
Напряжение дуги: (1.24)
Мощность дуги:
(1.25)
После определения характеристик в относительных единицах, рассчитываются абсолютные значения этих характеристик.
Активная мощность печи:
(1.26)
Мощность электрических потерь:
(1.27)
Напряжение дуги:
(1.28)
Мощность дуги:
(1.29)
Ток:
(1.30)
Рассчитаем базовый ток и базовую мощность по формулам 1.18 и 1.19:
Определяем электрические характеристики печи в относительных единицах при I*=0,1по формулам 1.20-1.25:
Коэффициент мощности :
КПД:
Активная мощность печи:
Мощность электрических потерь:
Напряжение дуги:
Мощность дуги:
Определяем абсолютные значения электрических характеристик при I*=0,1по формулам 1.26-1.30:
Активная мощность печи:
Мощность электрических потерь:
Напряжение дуги:
Мощность дуги:
Ток:
Для остальных значений тока электрические характеристики рассчитываются аналогично. Результаты расчёта данных характеристик при различных значениях тока сведены в таблицу 1.3.
1.4 Построение рабочих характеристик. Определение оптимальных режимов работы печи.
Для определения рабочих характеристик используем следующие выражения
(1.31)
(1.32)
(1.33)
где – соответственно, активная, полезная мощность, мощность дуги и мощность тепловых потерь, кВт;
- теоретический и физический расход электроэнергии (УРЭ), кВт ч/т; обычно принимают кВт ч/т;
- часовая производительность, т/час;
- время расплавления 1т металла, час/т.
Рассчитаем рабочие характеристики по формулам 1.31-1.33.
Часовая производительность:
Удельный расход электроэнергии (УРЭ):
Полный КПД:
Для остальных значений тока рабочие характеристики рассчитываются аналогично. Результаты расчёта данных характеристик при различных значениях тока сведены в таблицу 1.3.
Расчет данных характеристик при разных значениях тока позволяет построить рабочие характеристики (рисунок 1.3). Совместный их анализ с электрическими характеристиками печи (рисунок 1.4) позволяет определить оптимальные режимы работы печи.
По характеристикам определяем токи, которые дают возможные пределы работы печи. Возможные пределы работы задаются пересечением характеристики и прямой, параллельной оси токов, представляющей мощность тепловых потерь . В установившемся режиме, когда температура в печи относительно стабильна, мощность тепловых потерь также стабилизируется и не зависит от величины тока. Физически возможные пределы работы определяем тем, что печь может работать только в том случае, если мощность, выделяемая в дугах, будет превышать мощность тепловых потерь печи.
при .
Зависимость УРЭ от тока имеет минимальное значение при токе , этому же соответствует максимальное значение КПД . То есть ток определяет оптимальный энергетический режим.
Зависимость производительности печи от тока имеет максимальное значение при токе , который соответствует максимальному значению мощности дуг . Этому току соответствует минимальное время расплавление металла. Ток определяет режим максимальной производительности. Работа печи в диапазоне токов называется оптимальным режимом работы.
В результате этого получаем:
Таблица 1.3 - Электрические и рабочие характеристики печи
|
Электрические характеристики
|
Рабочие характеристики
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2,491
|
559,91
|
0,607
|
|
|
|
|
|
|
9,353
|
427,57
|
0,795
|
|
|
|
|
|
|
13,691
|
443,77
|
0,766
|
|
|
|
|
|
|
13,848
|
506,43
|
0,671
|
|
|
|
|
|
|
11,406
|
590,5
|
0,575
|
|
|
|
|
|
|
-
|
-
|
-
|
Рисунок 1.3 – Рабочие характеристики дуговой печи
Рисунок 1.4 – Электрические характеристики дуговой печи
Достарыңызбен бөлісу: |