Зміст:

Вступ 3

1. Піч, основні поняття 5

2. Класифікація промислових печей, режими роботи 6

3. Класифікація конструкцій печей 8

4. Розрахунок тепловтрат печі 12

5. Опис тиристорного регулятора напруги (ТРН) 14

6. Характеристика роботи схеми ТРН 17

7. Схема роботи печі ТРН (інертної) 18

8. Моделювання печі у програмному пакеті MatLab 20

9. Висновок 26

Література 27

Вступ

В сучасній тиристорні регулятори напруги являють собою пристрої, призначені для регулювання частоти обертання і моменту електродвигунів. Регулювання частоти обертання і моменту проводиться за рахунок зміни напруги, що підводиться до статора двигуна, і здійснюється зміною кута відкриття тиристорів. Такий спосіб управління електродвигуном отримав назву фазового управління. Цей спосіб є різновидом параметричного (амплітудного) управління.

Тиристорні регулятори напруги можуть виконуватися як із замкнутою, так і з розімкнутої системою регулювання. Регулятори з розімкненим системою не забезпечують задовільної якості процесу регулювання частоти обертання. Основне їх назначення - регулювання моменту для отримання потрібного режиму роботи приводу в динамічних процесах.

Тиристорні регулятори із замкнутою системою регулювання використовуються, як правило, з негативним зворотним зв'язком за швидкістю, що дозволяє мати достатньо жорсткі механічні характеристики приводу в зоні малих частот обертання.

Найбільш ефективно використання тиристорних регуляторів для регулювання частоти обертання і моменту асинхронних двигунів з фазним ротором.

Піч - пристрій для опалювання різних будов (будинок, бані та інше) або для отримання високої температури, необхідної в тому чи іншому технологічному процесі (випічка хліба, випал кераміки, термообробка металів, лабораторні дослідження).

Також сучасний світ немислимий без промислових печей різноманітної конструкції і призначення.

Піч, залежно від конструкції, може топитися твердим (дрова, деревне, кам'яне вугілля, торф), рідким (гас, мазут, нафта та ін.) Або газоподібним паливом (в основному, природний газ) або електрикою (електропечі).

Побутові печі на твердому паливі діляться на два види: печі з примусовим рухом газів (канальні) і печі з вільним рухом газів (ковпакові). Перші в свою чергу розрізняються по конфігурації димоходів (каналів): З послідовними каналами, протівоточная система (фінська, фінської системи протитоку), комбіновані та ін.

Індукційні печі призначені для розплавлення і перегріву сталі. Застосовується в ливарних цехах металургійних заводів, а також у цехах точного лиття та ремонтних цехах машинобудівних заводів для отримання сталевих виливків високої якості. Можлива плавка кольорових металів (бронзи, латуні, алюмінію) та їх сплавів в графітовому тиглі. Індукційна піч працює за принципом трансформатора, у якого первинної обмоткою є водоохолоджуваних індуктор, вторинної та одночасно навантаженням - що знаходиться в тиглі метал. Нагрів і розплавлення металу відбуваються за рахунок протікають в нім струмів, які виникають під дією електромагнітного поля, створюваного індуктором.

1. Піч, основні поняття

Промислові печі служать для одержання і використання тепла таким чином, щоб нагрівання виробів задовольняв певним технічним умовам при мінімальній вартості нагріву, віднесеного до одиниці продукції.

Тепло виходить шляхом спалювання палива або перетворення електричної енергії. Для отримання тепла може використовуватися також ядерна енергія (атомна енергія або енергія розщеплення ядра), проте до цих пір вона ще не застосовується в промислових печах. При виборі найбільш підходящого для даних умов джерела тепла необхідно знати як основні властивості різних видів палива, так (хоч і меншою мірою) та обладнання для його підготовки. У главі «Паливо та електрична енергія» повідомляються ці відомості, а також розглядається вартість одиниці тепла при використанні різних видів палива. Вартість тепла, звичайно, є тільки частиною загальної вартості нагріву.

Залежно від роду і властивостей палива для його спалювання потрібна різна кількість повітря і застосовується найрізноманітніше обладнання. У главі «Пристрої для спалювання палива і нагрівальні елементи» описано це обладнання, а також пристрої, що служать для перетворення електричної енергії в теплову. У цій же главі довелося торкнутися питання про прилади для регулювання температури і атмосфери в печі. Однак ця апаратура і принципи її пристрою заслуговують особливої ​​уваги. Тому в розділі «Регулювання температури в печі» розглядається питання про регулювання температури. Глава «Регулювання пічної атмосфери» присвячена частково впливу пічної атмосфери на садку, а головним чином - регулюванню атмосфери в печі.

Вимога забезпечити мінімальну вартість нагріву одиниці продукції призвело до розвитку різноманітних пристосувань як по механізації роботи печі, включаючи способи переміщення садки, так і за методами ремонту. При застосуванні автоматичних пристроїв для подачі палива в піч і для регулювання його витрати (залежно від продуктивності) економиться праця. У розділі «Заходи щодо економії праці» детально розповідається про ці пристосуваннях і доповнюються їх опису, дані в попередніх розділах.

Хоча порівняння не завжди доречні, але, коли потрібно вибрати відповідне різних умов паливо та належну конструкцію печі, ці порівняння повинні бути зроблені. Маючи це на увазі, автор написав главу «Порівняння різних видів палива і типів печей» з метою дати критичне порівняння різних типів печей і палив (або електроенергії замість палива). Це порівняння базується на матеріалі всіх попередніх розділів, а також 1-го тому. Дано деякі приклади, які показують, якою мірою на вибір джерела тепла і типу печі впливають місцеві умови і специфічні для даної установки вимоги. Глава «Техніка безпеки» присвячена техніці безпеки при поводженні з паливом і використанні електричної енергії, а також попередження аварій через несправність механізмів.

2. Класифікація промислових печей. Класифікація режимів теплової роботи печей.

Піч може бути визначена як пристрій, в якому відбувається утворення тепла з будь-якого виду енергії і передача його нагрівається матеріалу. Нагрівання матеріалу переслідує різні технологічні цілі: плавлення, термічну обробку, нагрівання перед обробкою тиском, сушку і т. д, але у всіх випадках головними процесами, що визначають конструкцію і роботу печей різного технологічного призначення, є :. перетворення енергії в тепло і передача тепла матеріалу. Виключно велике різноманіття застосовуються в промисловості печей викликає необхідність їх класифікації. В основу класифікації має бути покладений процес або ознаку, найбільш істотно визначає роботу конструкцію печі.

Проф. М. А. Глінковим сформульовані основні положення загальної теорії теплової роботи печей, відповідно до якої всі печі поділяються на дві основні групи: печі-теплогенератори та печі-теплообмінники.

У печах-теплогенераторах виділення тепла відбувається в самому нагреваемом або розплавляється матеріалі за рахунок протікають у ньому екзотермічних хімічних реакцій або за рахунок підведення до нього електричної енергії. До них відносяться конвертери, індукційні печі і ті печі опору, в яких тепло виділяється в самому виробі при протіканні по ньому електричного струму. Зовнішній теплообмін, т. е. теплообмін з навколишнім середовищем, не грає в цих печах істотної ролі.

У печах-теплообмінниках тепло, що виділяється в печі, передається оброблюваному матеріалу. Залежно від способу передачі тепла режими роботи печей-теплообмінників розділяються і розглядаються за ознакою теплообміну в робочому просторі. Теплообмін є головним процесом, загальним для всієї цієї групи печей і визначальним їх продуктивність.

Зовнішній теплообмін, т. е. передача тепла до поверхні матеріалу, здійснюється або випромінюванням (що відповідає радіаційному режиму роботи), або конвекцією (конвективний режим роботи печей). Особливе місце займають печі, в яких відбувається нагрівання і плавлення сипучих матеріалів (вагранка) і де розділити передачу тепла випромінюванням і конвекцією неможливо. Теплообмін в таких печах виділяється в самостійний режим, званий шаровим. Як уже згадувалося, все піддаються нагріванню тіла можуть бути розділені на тонкі і масивні, причому заходом теплової масивності тіла, визначальною величину перепаду температур по його перетину, служить величина критерію Біо. Встановлено, однак, що визначальну роль при нагріванні тонких і масивних тіл відіграє зовнішній теплообмін, що дозволяє всі можливі режими роботи печей розділити на три групи :

1. Радіаційний режим зовнішнього теплообміну: для тонких тіл;

для масивних тіл.

2. Конвективний режим зовнішнього теплообміну: для тонких тіл;

для масивних тіл.

3. шарів режим зовнішнього теплообміну.

Подібний розподіл не виключає розгляду печей зі змішаним режимом; існують печі, в яких тепло частково підводиться до оброблюваного матеріалу ззовні (т. е. з робочого простору), а частково виділяється в ньому самому. У таких печах поєднуються риси печей-теплообмінників і печей-теплогенераторів. У більшій частині печей-теплообмінників теплообмін випромінюванням супроводжується передачею тепла за рахунок конвекції, причому частка конвективного теплообміну може бути порівняно велика, особливо при вимушеному русі газів. Відповідно в печах з конвективним режимом роботи в загальній передачі тепла завжди має місце деяка частка променистого теплообміну.

Проте в переважній більшості випадків можна виділити переважаючий процес: або процес тепловиділення, або процес теплообміну, в якому домінує той чи інший вид передачі тепла. Це дозволяє здійснити наведене вище поділ печей на печі-теплогенератори та печі-теплообмінники, а в печах-теплообмінниках виділити переважаючий спосіб передачі тепла і відповідно встановити режим теплової роботи.

Такий поділ є науково обгрунтованим, оскільки воно проводиться за головними ознаками, що характеризує роботу печей. Прийняте поділ печей дозволяє здійснити аналіз їх теплової роботи, встановити основні принципи розрахунку і намітити шляхи підвищення продуктивності.