4.3 Расчет конденсаторной батареи

Емкость С(мкФ) конденсаторной батареи, необходимой для регулирования компенсации реактивной мощности системы «индуктор-металл» Q_ (квар.), определяют для известного значения напряжения U_к.б.=U_и:

Выбрав конденсаторы типа ЭСВП-2-0,05 определим число конденсаторов по формуле:

_к=С/С₁;

где С₁- емкость одного конденсаторного элемента по ([2], Приложение 12), С₁=15,91 мкФ._к=14980/15,91=941.

Электрические потери в конденсаторной батареи Р_к.б при тангенсе угла диэлектрических потерь tg= ([2], Приложение 12):

5. Составление энергетического баланса

Мощность, выделяемая в металле, Р_м=1480 кВт;

Мощность тепловых потерь Р_т.п.=638 кВт.

Полезную мощность находим по результатам теплового расчета

Р_пол.=1480-638=842 кВт.

Тепловой К.П.Д. тигля равен по формуле:

_т=Р_пол/Р_м=842/1480 0,65.

По результатам электрического расчета имеем:

мощность электрических потерь в индукторе Р_и=75 кВт.

электрический К.П.Д индуктора _э=0,8.

Активная мощность, поступающая к индуктору, по формуле:

Р_п.м.=Р_м+Р_и=1555 кВт.

Принимаем возможные потери в ферромагнитном экране 15%, определим электрические потери обусловленные экранированием

Определим активную мощность печи по формуле:

Р_п=Р_ф.э.+Р_п.м

Р_п=25,6+1555=1580,6 кВт;

_к.б.=1555/1580,6=0,98

Определим К.П.Д. конденсаторной батареи по формуле:

_к.б=Р_п/Р_к;

Электрические потери в конденсаторной батареи, определенные по величине tg равна Р_к.б.=73 кВт. Активную мощность, потребляемую колебательным контуром, определяем по формуле:

Р_к=Р_п+Р_к.б.=1580,6+73=1653,6 кВт.

_к.б.=1580,6/1653,6=0,96.

Оценим возможные электрические потери во вторичном токопроводе до 5%, определим: мощность электрических потерь в токопроводе:

Мощность поступающую от источника питания по формуле:

Р_т.пр=Р_к+Р_к.с=1750 кВт;

_т.пр.=Р_к/Р_т.пр=1653,6/1750=0,94

По значению Р_т.пр уточняем выбор источника питания([2], Приложение 11) ТПЧ с номинальной мощностью 4000 кВт и электрическим К.П.Д., _и.п.=0,94.

Электрические потери в источнике питания определим по формуле:

Определим активную мощность, потребляемую в питающей сети по формуле:

Р_с=Р_т.пр+Р_и.п;

Р_с=1750+115=1865 кВт.

Общий К.П.Д. электропечной установки ИЧТ-6 составляет:

₀=Р_пол/Р_с=842/1865=0,45

и ₀=0,9*0,8*0,98*0,97*0,95*0,94=0,52.

Определяем удельный расход электрической энергии на расплавление металлошихты по формуле:

W=355/0,45=789 .

Заключение

В результате выполнения данного курсового проекта по дисциплине «Печи литейных цехов», была разработана конструкция индукционной чугуноплавильной тигельной печи ИЧТ-6. Данная печь предоставляет возможность расплавления металлов и приготовления сплавов, миксирование металлов и сплавов. Технологический процесс осуществляется за счет потребления теплоты и поэтому подвод теплоты является первым необходимым условием осуществления технологического процесса в печи, второе необходимое условие - передача теплоты нагреваемому материалу.

Индукционная печь относится к печи-теплогенератору, в которой теплота выделяется внутри зоны проведения теплотехнического процесса, внешний теплообмен почти отсутствует. При повышении частоты тока уменьшается интенсивность движения металла в тигле, что позволяет увеличить подводимую удельную мощность и скорость плавки, но это удорожает электрооборудование и снижает КПД при выдержке и перегреве жидкого металла.