Расчет и выбор индукционной печи
Состав работы
|
|
Необходимые программы
Работа представляет собой файл, который можно открыть в программе:
- Microsoft Word
Описание
3.1. Определение необходимой мощности установки
Количество тепла, требуемого для нагревания заданного количества воздуха Qв, кДж, определяем по формуле:
Qв = сl (tk – tн) (3.1)
где с - средняя удельная теплоемкость воздуха, принимаем с=1,3 кДж/(м3 ̊С);[1]
l - производительность вентилятора, м3/с;
tк - температура, до которой должен быть нагрет воздух, ̊С;
tн - первоначальная температура воздуха, ̊С (температура цеха);
Qв = 1,3 1,1 (200 – 23) = 253 кДж.
Мощность (предварительная) электрического нагревателя, Pn, кВт, определяем по формуле:
Pн = 1,3Qв/t, (3.2)
где 1,3 - коэффициент запаса, который учитывает неучтенные потери тепла через стенки калорифера и печи;
t - время, с; принимаем t = 1c;[1]
Рн = 1,3253/1 = 329 кВт.
В зависимости от полученной мощности и количества ступеней регулирования температуры принимаем для установки два-три калорифера.
Мощность одного калорифера Pк, кВт, определяем по формуле:
Pk = Pн/n, (3.3)
где n - число принятых калориферов, принимаем n = 1
Pk = 329/1 = 329 кВт.
Мощность одной фазы каждого калорифера, Рф, кВт определяем по формуле:
Рф = Рк/З, (3.4)
Рф = 329/3 = 110 кВт.
При заданном напряжении калорифера Uк = 380 В выбираем ТЭН – 100А13/1,6O380, который имеет следующие параметры:
Uн = 380 В;
Pн = 1,6 кВт;
Iн = 4,21 А;
Rн = 90,25 Ом;
Wдоп = 4,26 Вт/см2;
lА = 920 мм;
d = 13 мм;
m = 0,66 кг.
3.2. Выбор частоты
Диапазон частот при сушке двигателя:
(3.5)
По расчетной величине выбираем ближайшую большую, на которую выпускают высокочастотные преобразователи [1].
Принимаем частоту 8000Гц.
Условие правильного выбора частоты при нагреве материалов:
D2 / (3.6)
где D2 - диаметр, м;
Z a - глубина проникновения тока в металл, м.
Za = 503 (3.7)
где μ - относительная магнитная проницаемость металла. Для стали в расчетах принять = 1;
- удельное сопротивление стальной заготовки (при =10250С составляет [8].
.
- условие выполняется.
3.3. Определение мощности и размеров индуктора
Средняя полезная мощность (Вт) за время нагрева двигателя определяется по формуле:
Рn = mC(t2 – t1)/τk, (3.8)
где m = Vp/ст - масса заготовки, кг;
С=668 Дж/ (кг°С) - средняя удельная теплоемкость стали;
t2,t1 - температура нагрева: начальная и конечная, °С;
τk - время нагрева до конечной температуры при нормируемом теплоперепаде, с;
p/ст = 7860 кг/м3- средняя плотность стали (за время нагрева);
-объем заготовки, м3
кг.
Время нагрева τk при теплоперепаде ∆t между поверхностью и центром двигателя:
t = 100°С, , (3.9)
где D/22 = D2 – Zак - расчетный диаметр заготовки, м.
Глубина проникновения тока в заготовку в конце нагрева для углеродистых сталей:
с.
Получаем:
.
Удельная полезная мощность на поверхности двигателя, Вт/ :
, (3.10)
где S - площадь поверхности ,м2.
Вт .
Воздушный зазор между индуктором и нагреваемым двигателем h принимается в рамках 2-5 мм при D2, меньшем 50мм. Увеличение зазора понижает КПД и cos индуктора. Длину индуктора принимаем примерно равной длине заготовки:
D1 = D2 + ∆h, l1 ≈ l2, ( 3.11)
Размер индуктора:
Диаметр м.
Длина м.
Толщина стенки трубки индуктирующего провода при частотах до 104 Гц.
, (3.12)
где - глубина проникновения тока в медь, м.
м.
(3.13)
Индуктор изготавливается из медной трубки круглого или прямоугольного сечения. Используется электротехническая медь марок МО или Ml, которые обладают минимальным удельным сопротивлением. Удельное сопротивление меди можно считать (0,018-0,02) Ом м.
Количество тепла, требуемого для нагревания заданного количества воздуха Qв, кДж, определяем по формуле:
Qв = сl (tk – tн) (3.1)
где с - средняя удельная теплоемкость воздуха, принимаем с=1,3 кДж/(м3 ̊С);[1]
l - производительность вентилятора, м3/с;
tк - температура, до которой должен быть нагрет воздух, ̊С;
tн - первоначальная температура воздуха, ̊С (температура цеха);
Qв = 1,3 1,1 (200 – 23) = 253 кДж.
Мощность (предварительная) электрического нагревателя, Pn, кВт, определяем по формуле:
Pн = 1,3Qв/t, (3.2)
где 1,3 - коэффициент запаса, который учитывает неучтенные потери тепла через стенки калорифера и печи;
t - время, с; принимаем t = 1c;[1]
Рн = 1,3253/1 = 329 кВт.
В зависимости от полученной мощности и количества ступеней регулирования температуры принимаем для установки два-три калорифера.
Мощность одного калорифера Pк, кВт, определяем по формуле:
Pk = Pн/n, (3.3)
где n - число принятых калориферов, принимаем n = 1
Pk = 329/1 = 329 кВт.
Мощность одной фазы каждого калорифера, Рф, кВт определяем по формуле:
Рф = Рк/З, (3.4)
Рф = 329/3 = 110 кВт.
При заданном напряжении калорифера Uк = 380 В выбираем ТЭН – 100А13/1,6O380, который имеет следующие параметры:
Uн = 380 В;
Pн = 1,6 кВт;
Iн = 4,21 А;
Rн = 90,25 Ом;
Wдоп = 4,26 Вт/см2;
lА = 920 мм;
d = 13 мм;
m = 0,66 кг.
3.2. Выбор частоты
Диапазон частот при сушке двигателя:
(3.5)
По расчетной величине выбираем ближайшую большую, на которую выпускают высокочастотные преобразователи [1].
Принимаем частоту 8000Гц.
Условие правильного выбора частоты при нагреве материалов:
D2 / (3.6)
где D2 - диаметр, м;
Z a - глубина проникновения тока в металл, м.
Za = 503 (3.7)
где μ - относительная магнитная проницаемость металла. Для стали в расчетах принять = 1;
- удельное сопротивление стальной заготовки (при =10250С составляет [8].
.
- условие выполняется.
3.3. Определение мощности и размеров индуктора
Средняя полезная мощность (Вт) за время нагрева двигателя определяется по формуле:
Рn = mC(t2 – t1)/τk, (3.8)
где m = Vp/ст - масса заготовки, кг;
С=668 Дж/ (кг°С) - средняя удельная теплоемкость стали;
t2,t1 - температура нагрева: начальная и конечная, °С;
τk - время нагрева до конечной температуры при нормируемом теплоперепаде, с;
p/ст = 7860 кг/м3- средняя плотность стали (за время нагрева);
-объем заготовки, м3
кг.
Время нагрева τk при теплоперепаде ∆t между поверхностью и центром двигателя:
t = 100°С, , (3.9)
где D/22 = D2 – Zак - расчетный диаметр заготовки, м.
Глубина проникновения тока в заготовку в конце нагрева для углеродистых сталей:
с.
Получаем:
.
Удельная полезная мощность на поверхности двигателя, Вт/ :
, (3.10)
где S - площадь поверхности ,м2.
Вт .
Воздушный зазор между индуктором и нагреваемым двигателем h принимается в рамках 2-5 мм при D2, меньшем 50мм. Увеличение зазора понижает КПД и cos индуктора. Длину индуктора принимаем примерно равной длине заготовки:
D1 = D2 + ∆h, l1 ≈ l2, ( 3.11)
Размер индуктора:
Диаметр м.
Длина м.
Толщина стенки трубки индуктирующего провода при частотах до 104 Гц.
, (3.12)
где - глубина проникновения тока в медь, м.
м.
(3.13)
Индуктор изготавливается из медной трубки круглого или прямоугольного сечения. Используется электротехническая медь марок МО или Ml, которые обладают минимальным удельным сопротивлением. Удельное сопротивление меди можно считать (0,018-0,02) Ом м.
Дополнительная информация
2020 г.
Другие работы
Сети связи. Контрольная работа. Вариант 8. 2020 год
SibGUTI2
: 25 октября 2020
Задание на контрольную работу
Тема: “Проект ГТС на базе SDH(СЦИ)”
Исходные данные:
1. Назначение станций: городские РАТС типа EWSD, АХЕ-10 и АТСКУ
2. Структурный состав абонентов станций:
1. Аппараты квартирного сектора: 63%
2. Аппараты делового сектора: 36%
3. Количество таксофонов: 0,7% от емкости АТС
4. Кабины переговорных пунктов: 0,1 % от емкости АТС
5. Количество м/г таксофонов: 0,2 % от емкости АТС
6. Доли ТА с тастатурными номеронабирателями:
=0,35 ; =0, 5
3. Данные о
60 руб.
Математический анализ. Экзаменационная работа
alex22911
: 22 марта 2010
1. Линейные дифференциальные уравнения второго порядка с постоянными коэффициентами без правой части и их решение.
2. Найти градиент функции в точке .
3. Изменить порядок интегрирования. Область интегрирования изобразить на чертеже.
4. Найти объем тела, полученного вращением фигуры, ограниченной линиями вокруг оси ОУ.
5. Найти область сходимости ряда
6. Решить дифференциальное уравнение с данным начальным условием ,
7. Найти общее решение дифференциального уравнения
150 руб.
Фінансово-економічний аналіз шахти "Південна"
evelin
: 8 ноября 2013
Мета роботи – оволодіння методикою проведення фінансово-економічного аналізу для виявлення основних резервів поліпшення його фінансово-господарського стану, підвищення ефективності використання його засобів і зниження ризику його банкрутства.
Для досягнення мети вирішені такі задачі: аналіз фінансового стану підприємства.
Методи дослідження: порівняльний аналіз, математична статистика,техніко економічний аналіз, фінансовий аналіз.
Об'єктом дослідження при виконанні роботи є шахта Півд
5 руб.
Контрольная работа Прогнозирование временных рядов на основе однофакторной регрессионной модели. Вариант: №6
Grechikhin
: 26 сентября 2023
В контрольной работе необходимо выполнить:
1. Рассчитать параметры уравнений линейной, степенной, экспоненциальной, параболической, показательной, гиперболической парной регрессии.
2. Для всех функций тренда рассчитать значения коэффициента детерминации R2.
3. Рассчитать значений сезонной компоненты.
4. Рассчитать точность построенных моделей.
5. Построить графики фактические и рассчитанные значения уровней ряда.
300 руб.