Электротехнологические промышленные установки
Электрический расчет печи сопротивления и связи параметров нагревателя. Схема замещения сталеплавильной печи. Активная мощность, потребляемая выпрямителем. Коэффициента полезного действия и сумма активных сопротивлений. Выбор силовых тиристоров.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | контрольная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 06.04.2015 |
| Размер файла | 80,1 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Министерство образования республики Беларусь
Белорусский национальный технический университет
Энергетический факультет
Кафедра: Электроснабжение
Контрольная работа
По курсу: Промышленная электротехнология
Электротехнологические промышленные установки
Выполнил:
студент гр. 306356
Вусик А.Ф.
Руководитель:
Анищенко В.А.
Минск 2011 г.
Задача 1
электрический сопротивление печь тиристор
Произвести электрический расчет печи сопротивления и определить в результате расчета размеры нагревателя (диаметр, длину). Нагреватель проволочный спиральный, изготовлен из нихрома и уложен в пазу. Напряжение на ветви фазы установки Uф=220В. Исходные данные: мощность печи Pн=70кВт; температура нагревателя tн=1200°С; температура нагреваемого изделия (изделие изготовлено из стали) tизд=1150°С.
Решение.
Электрический расчет (определение размеров сечения и длины нагревателя) печи сопротивления основывается на анализе 2-ух уравнений:
1. Отражает условие теплообмена:
2. Отражает электрическую связь параметров нагревателя:
где: Pн - мощность нагревателя на каждую ветвь одной фазы, Вт;
щдоп - допустимая удельная поверхностная мощность нагревателя выбранной конструкции, Вт/м2;
Uф - напряжение на ветви фазы нагревателя, В;
Fн - площадь поверхности нагревателя, м2;
Lн - длинна нагревателя (проволоки или ленты) на одну ветвь фазы, м;
f - сечение нагревателя, м2;
сг - удельное электрическое сопротивление материала нагревателя при рабочей температуре, Ом·м;
В первом уравнении, заменив площадь поверхности нагревателя через произведение его периметра и длинны: , получим выражение для длинны нагревателя:
из второго уравнения имеем:
Приравняем эти два выражения:
Для нагревателей круглого сечения (проволочных и стержневых) имеем:
Откуда расчетный диаметр нагревателя, м:
Допустимая удельная поверхностная мощность нагревателя:
где: бэф - коэффициент эффективности излучения нагревателя.
где: е1,2 - коэффициент теплового излучения нагревателя и изделия;
щидs - удельная поверхностная мощность идеального абсолютно черного тела, Вт/м2.
Для стали по е=0,8; для стального проволочного спирального нагревателя в пазу бэф=0,31.
По при tизд=1150°С и tн=1200°С, удельная поверхностная мощность идеального абсолютно черного тела щидs=3Вт/см2.
Принимаем d=5мм.
Ответ: диаметр нагревателя d=4,1мм;
сечение нагревателя f=19,625мм2;
длина нагревателя Lн=13,6м.
Задача 2
Представить принципиальную схему питания и упрощенную схему замещения дуговой сталеплавильной печи. Построить электрические характеристики-зависимости от электрического тока дуги следующих параметров:
а) коэффициент мощности cos ц;
б) полезной мощности, выделяющейся в дуге, PД;
в) активной мощности, Pакт;
г) мощности электрических потерь, Pэл.п;
д) электрического коэффициента полезного действия печи, ?эл;
е) напряжения дуги (внешнюю характеристику источника питания), Uд.
Пользуясь построенными электрическими характеристиками, определить приближенно рациональный диапазон режима работы печи.
Исходные данные:
активное сопротивление короткой сети rкс=8·10-4Ом;
индуктивное сопротивление короткой сети xкс=38·10-4Ом;
активное сопротивление трансформатора rтр=15·10-4Ом;
индуктивное сопротивление трансформатора xтр=40·10-4Ом;
вторичное фазное напряжение, U2ф=150В.
Решение.
Принципиальная схема питания дуговой сталеплавильной печи:
1 - печь;
2 - печной трансформатор;
3 - встроенный реактор;
4 - трансформатор тока;
5 - трансформатор напряжения;
6 - высоковольтный выключатель;
7 - разъединители;
8 - ввод высокого напряжения;
9 - реле защиты от перегрузки.
Рисунок 1. Принципиальная схема питания ДСП
Рисунок 2. Упрощенная схема замещения ДСП:
r - сумма активных сопротивлений, Ом;
x - сумма индуктивных сопротивлений, Ом;
Rд - сопротивление дуги, Ом;
U2Ф - вторичное фазное напряжение, В;
Uд - напряжение дуги, В
При К.З. Rд=0,
,
.
При Rд?0,
Для построения электрических характеристик используем формулы:
Выполним расчет для разных значений I. Результаты расчета сводим в таблицу 1.
Рисунок 3. Электрические характеристики от электрического тока дуги
Задача 3
Для питания электротехнологических промышленных установок постоянного тока используется регулируемый источник питания. В качестве такого источника выбран трехфазный мостовой управляемый выпрямитель. Регулирование выходного выпрямленного напряжения осуществляется путем изменения угла задержки отпирания (угла управления) очередных тиристоров б относительно точек естественного отпирания.
Необходимо составить принципиальную схему источника питания, рассчитать и выбрать силовые тиристоры, определить активную и полную мощности выпрямителя.
Линейное напряжение сети Uл=380В. Среднее значение выпрямленного напряжения на нагрузке при угле задержки отпирания б=0, Ud0=24В. Исходные данные: среднее значение выпрямленного тока Id=800А; среднее значение выпрямленного напряжения Ud=12В.
Решение.
Рисунок 4. Схема трехфазного мостового выпрямителя
I/Iн находим по графику зависимости I/Iн от ш
По графику I/Iн = 70%.
Выбираем тиристор типа ТВ400. Коэффициент выпрямителя:
где k - коэффициент искажения формы кривой потребляемого тока, для трехфазного мостового выпрямителя по [2] k=3/р=0,995;
Активная мощность потребляемая выпрямителем:
Без учета потерь энергии в выпрямителе, активная мощность равна мощности отдаваемой в нагрузку:
Полная мощность, потребляемая от сети переменного тока:
Ответ: выбран тиристор ТВ400, активная мощность потребляемая выпрямителем: P1=9600Вт, полная мощность, потребляемая от сети переменного тока S1=20105В·A.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Основные характеристики трубчатых печей. Тепловой баланс трубчатой печи. Расчет коэффициента полезного действия и расхода топлива. Выбор типоразмера трубчатой печи. Упрощенный расчет камеры радиации. Гидравлический расчет змеевика трубчатой печи.
реферат [6,7 M], добавлен 24.11.2012Рассмотрение технологической схемы теплоутилизационной установки. Расчет печи перегрева водяного пара и котла-утилизатора. Составление теплового баланса воздухоподогревателя, определение коэффициента полезного действия и эксергетическая оценка установки.
курсовая работа [1,0 M], добавлен 03.10.2014Тепло, идущее на нагрев металла. Тепло, теряемое в окружающее пространство через кладку печи. Потери на нагрев транспортирующих устройств и контролируемой атмосферы. Расчет электрических элементов. Определение коэффициента полезного действия печи.
курсовая работа [300,1 K], добавлен 26.03.2013Расчет электрических и рабочих характеристик, однофазная схема замещения дуговой сталеплавильной печи. Электрические характеристики дуговой установки на 19 ступени. Результаты расчетов электрических и рабочих характеристик, выполненные в Microsoft Excel.
контрольная работа [1,5 M], добавлен 22.05.2015Описание работы и конструкции печи. Тепловой расчет нагрева металла в индукционной печи. Конструктивный, теплотехнический и электрический расчеты. Определение охлаждения индуктора. Техническая характеристика печи с учетом рассчитанных показателей.
контрольная работа [68,0 K], добавлен 17.07.2010Расчет мощности электродвигателя механизма печи. Методика расчета по Целикову. Момент от сил трения качения вследствие упругого сжатия опорных сегментов печи. Крутящий момент на оси одной реечной шестерни. Усилие на рейки от опрокидывающего момента.
лабораторная работа [185,7 K], добавлен 03.04.2014Определение геометрических размеров рабочей камеры. Расчет установленной мощности и тепловой расчет. Тепловой расчёт загрузочной дверцы. Расчётная площадь поверхности нагревателя. Принципиальная электрическая схема управления печью сопротивления.
контрольная работа [393,9 K], добавлен 23.12.2010Краткое описание секционной печи и ее схема. Расчет теплообмена в рабочем пространстве печи. Тепловой баланс печи по секциям. Расчет горения топлива (состав исходного газа, состав и калориметрическая температура продуктов сгорания). Расчет нагрева труб.
курсовая работа [272,3 K], добавлен 22.01.2013Определение дополнительных параметров двигателя и параметров схемы замещения. Расчет естественной механической и электромеханической статических характеристик. Анализ регулируемого электропривода с помощью имитационного моделирования в программе MatLab.
курсовая работа [425,8 K], добавлен 06.06.2015Выбор и обоснование основных размеров. Расчет обмотки статора и возбуждения, пусковой обмотки, магнитной цепи, параметров и постоянных времени. Масса активных материалов. Определение потерь и коэффициента полезного действия. Характеристики генератора.
курсовая работа [654,6 K], добавлен 25.03.2013Построение схем замещения и параметров воздушных линий электропередач. Определение приведенной мощности на понижающей подстанции. Упрощенная схема замещения электрической сети. Расчет установившегося режима электрической сети с применением ЭВМ.
курсовая работа [711,2 K], добавлен 07.06.2021Проектирование силового трансформатора ТМ-10000/35. Выбор изоляционных расстояний. Расчет размеров трансформатора, электрических величин, обмоток, параметров короткого замыкания, магнитной системы, коэффициента полезного действия при номинальной нагрузке.
курсовая работа [3,4 M], добавлен 10.12.2013Двухобмоточный трансформатор: характеристика, структура и элементы, параметры. Активное и реактивное сопротивления трансформатора как сумма активных и реактивных сопротивлений обмотки высшего напряжения и приведенной к ней обмотки низшего напряжения.
презентация [94,0 K], добавлен 20.10.2013Физико-химическая характеристика жидкости. Определение основных параметров потока гидравлической сети. Нахождение потерь на трение. Определение местных гидравлических сопротивлений и общих потерь. Потребляемая мощность насоса. Расчет расхода материала.
контрольная работа [69,4 K], добавлен 14.12.2013Расчет горения топлива. Определение размеров рабочего пространства печи. Расчет внешнего теплообмена в рабочем пространстве. Расчет времени нагрева заготовок. Уточнение размеров рабочего пространства печи. Тепловой баланс камерной нагревательной печи.
курсовая работа [126,0 K], добавлен 06.11.2015Выбор турбогенераторов и распределение их по напряжениям. Расчет перетоков мощности через трансформаторы связи. Выбор силовых трансформаторов. Расчет токов короткого замыкания, параметров электрической схемы замещения. Выбор электрических аппаратов.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 18.05.2016Литературный и патентный обзор по теме работы. Расчет полного горения топлива. Расчет нагрева металла в печи и основных размеров печи. Тепловой баланс и выбор горелок. Определение высоты кирпичной трубы. Расчёт сечения борова. Тип и размер футеровки.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 23.05.2010Расчет горения топлива. Объёмы компонентов продуктов сгорания, истинная энтальпия. Время нагрева металла в печи с плоскопламенными горелками. Расчет основных размеров печи. Определение расхода топлива. Выбор горелок для нагрева круглых труб в пакетах.
контрольная работа [364,2 K], добавлен 07.08.2013Выбор асинхронного и синхронного двигателя, расчет их номинальных параметров и параметров рабочего режима. Выбор пары силовых трансформаторов. Расчет энергетической эффективности режимов. Схема замещения пары трансформаторов, работающих на общую нагрузку.
курсовая работа [216,9 K], добавлен 18.06.2015Расчёт симметричного и несимметричного короткого замыкания: выбор параметров элементов электрической системы замещения. Определение ударного тока КЗ. Режим несимметричного короткого замыкания. Составление схемы замещения для активных сопротивлений.
курсовая работа [1,9 M], добавлен 21.08.2012
