1.5. Расчёт цеха

В расчёт цеха входит определение числа рабочих электролизёров в серии, число резервных электролизёров, общее число устанавливаемых электролизёров, годовой выпуск алюминия-сырца одной серией и тремя сериями и удельный расход электроэнергии.

Расчёт числа рабочих электролизёров определяется величиной среднего напряжения на электролизёре и напряжением выпрямительных агрегатов, питающих серию электролизёра.

КПП обеспечивает серию электролизёров, напряжением 850 В. Учитывается резерв напряжения 2% на колебание во внешности сети, потери напряжения в шинопроводах и т.д.

Для подстанции на 850 В рабочее напряжение серии U, В составит:

U = 850 - (U₁ + U₂ + U₃) (49)

U = В

Число рабочих электролизеров N в серии составит:

, (50)

где:U - напряжение серии U, В

U_СР - среднее напряжение на электролизере, В (из таблицы 2);

U_АЭ- доля увеличения напряжения от анодных эффектов, В (по формуле 36)

Число установленных электролизёров в серии 173

Для максимального использования возможностей преобразовательной подстанции и обеспечения постоянства производительности серии, число установленных в ней электролизеров N_У должно быть больше, чем работающих, на число резервных электролизеров.

Количество резервных ванн N_Р рассчитывается исходя из необходимости капитального ремонта электролизеров по формуле:

, (51)

где:N – число рабочих электролизёров в серии;

t – длительность простоя ванн в ремонте, по практическим данным 5 – 8 дней;

Т – срок службы электролизёра, 4 года;

365 – дней в году.

Принимаем 1 резервный электролизёр на серию.

Тогда в серии будет установленных электролизеров N_У, шт.:

N_У = N+ N_Р, (52)

где N - число рабочих электролизеров;

N_Р - число резервных электролизеров.

N_У = 173 + 1 = 174

При двухрядном расположении электролизеров в корпусе, по проекту в серии можно установить 174 электролизеров, т.е. размещается в двух корпусах по 87

электролизеров в каждом. Один из этих электролизеров резервный, тогда рабочих электролизеров будет 173. По расчетам установленных электролизеров 173, из этого следует, что остается запас напряжения.

В 3 сериях будет 6 корпусов, в них установлено электролизёров, N_УСТ:

N_УСТ = N_{У *} n (53)

N_УСТ = 174 * 3 = 522

Годовая производительность серии Pс, т рассчитывается по формуле:

Pс = 0,335 _* I _* η _* 8760 _* N _* 10^-3 (54)

где 0,335 - электрохимический эквивалент, кг/(кА_*ч);

I - сила тока, кА;

η - выход по току, д. е.;

8760 - часов в год;

N - число работающих ванн в серии.

Р_С = 0,335 * 175 * 0,887 * 8760 * 173 * 10^-3 = 78805,5 т

Годовая производительность цеха Рц, т будет:

Рц = Рс _* n (55)

Рц = 78805,5 * 3 = 236416,5 т

Удельный расход электроэнергии W, кВт*ч/т рассчитывается по следующей формуле:

(56)

кВт/ч

Выход по энергии

(57)

г/кВт*ч