Amaliy ish №1 Elektr qarshilik pechlarining elektr hisobi

Dastlabki ko’rsatkichlar:

Eruvchi maxsulotnin gnomi Fe – temir.

Maxsulotmassasi M = 255 kg;

Elektr pechning uzunligi L = 4 m.

Boshlangich temperatura t_N= 25°C (298 K)

Oxirgi temperatura t_K =720°S (993 K)

Eruvchi maxsulot ningissiklik nurlanishi ε_i= 0,7

Ishlab chikaruvchi maxsulotning yuzasi F = axb = 2x1= 2 m.

Chidamlik vakti τ_vыd = 1800 sek

Sovutish vakti τ_oxl = 2520 sek

Yuklash va bushatish vakti τ_z,v = 540 sek

Aniqlash kerak:

1. 
   Erish va keltirilgan nurlanish koeffitsientining davriy vakti.
   
2. 
   Pechning quvvat va issiklik istemoli.
   
3. 
   Pechning solishtirma elektr energiya sarfi va ishlab chikarish imkoniyati.
   
4. 
   Foydali ishning issiklik koeffitsienti.
   

Echilishi:

1. 
   EPSning ishlab chikarish imkoniyati va issiklik tasirida kayta ishlash davrining davomiyligi aniklanadi, bu esa elektr pechning asosiy texnologik rejim kursatgichlaridan biridir. Ushbu xolatlar uchun sikl vakti, sek
   

τ_s = τ_n + τ_vыd + τ_oxl + τ_z,v = 1244 + 1800+ 2520 + 540 = 6104 cek
Bu erda τ_n - kizish vakti;

τ_vыd - texnologik chidamlilik vakti;

τ_oxl - sovutilish vakti

τ_z,v - yuklamok va bushatmok jaraening vakti.

EPS ning issiklik xisobini tuzishda, texnologik chidam vakti, ushbu texnologik jaraenda axamiyatli jaraen bulib xisoblanadi.

EPSning davriy xarakati uchun yuklash va bushatish jaraeni vakti anologik konstruksiya malumotlaridan, eki kayta ishlangan maxsulotning massa va geometrik ulchamlari EPS ipii (kamerali, shaxtali, kolpokli va boshka) yuklash usuli, yuklash mexanizatsiyasining darajasi va boshkalar, orkali aniklanadi.

Yupka maxsulotning kizish vakti (yuklama). Pechning uzgarmas temperatura rejimida kizish vakti kuyidagi formula orkali orkali aniklanadi:

τ_n =sMν /S_prF_l = 670x255x0,016/3,99x2 = 1244 sek.
Bu erda S -materialning solishtirma issiklik sigimi, Dj/kgS⁰

M - maxsulot massasi, kg;

F_l - maxsulotning issiklik nurlanish okimini kabul kiluvchi yuzasi, m²;

ν -yupka maxsulotning t_N=const rejimdagi nurlanishli kizish koeffitsienti.

2. 
   keltirilgan nurlanish koeffitsienti kuyidagi formula orkali aniklanadi.
   

Bizning xolatda F₁<₂ shuning uchun S_pr = 5,7·ε₁ =5,7·0,7=3,99

Bu erda ε₁ = 0,7

Buerda C₀= 5,7 Vt/ m² K⁴- Stefan-Bolsman doimiyligi, obsolyut kora jismning nurlanish koeffitsientiga teng.

Ε₁, ε₂ – qizuvchi obektning va nurlantiruvchining issiklik nurlanish koeffitsienti;

F₁, F₂ – maxsulot va ishchi qismning yuzalari

V muhandislik hisoblashda ε qabul qilamiz ε₂ = 0,9, ε₁=0,3÷0,7, va F₁<₂ ushbu kattalikni qo’llaymiz S_pr=5,7· ε₁

3. 
   Koeffitsienti ν formula orqali hisoblaymiz
   

ν = 0,016 ning

t_N=const da

Bu erda T_p - pechning temperaturasi, K;

T_n, T_k - maxsulotning boshlangich va oxirgi kizish jaraenining temperaturalari K.

koeffitsient ν=f(t_N, t_K)ni xisoblashni osonlashtirish uchun, maxsulotning boshlangich temperaturasi t_H = 20° S.

Agar t_H>20⁰ S kizishning oxirgi temperaturasi uchun, avvalo ν_1,, keyin oxirgi temperatura uchun ν₂ ,aniklanadi,boshlangich temperatura va farki ν₁ – ν₂ , ν ning asosli shartlari uchun urinli.

YUpka maxsulotning t_N=const rejimdagi konvektiv qizish vakti kuyidagi formula orkali aniklanadi:

1. 
   Bu formula orkali EPS ning,berilgan kizish davomiyligida,maxsulotni talab etilgan temperaturada kizigancha bulgan isssiklik bilan taminlash, temperaturasini topish mumkun
   

Konvektiv issiklik uzatish koeffitsienti X_K : atmosferaning sirkulyasiya tezligi, uning fizik xossalari, geometrik ulchamlari va maxsulotning kayta ishlangan formasiga boglik xolda aniklanadi
2. Pechning istemol kuvvati issiklik mikdori orkali aniklash mumkun .

Q_s = Q_pol +Q_vsp + ΣQ_pot

eki

R_potr = R_pol + R_vsp + ΣR_pot =3,492+6,363+0,174=10,029 kVt

Bu erda: Q_pol eki R_pol-maxsulotni kayta ishlash uchun zarur bulgan issiklik eki kuvvat mikdori, Vt; Q_vsp eki R_vsp- erdamchi moslamalarni kizitish uchun zarur bulgan issiklik eki kuvvat mikdori (korzin, konveyer lentasi, poddon), Vt;ΣQ_pot eki ΣR_pot – issiklik sarfini kompensatsiyalash uchun zarur bulgan , issiklik eki kuvvat mikdorlarining yigindisi Vt.
2.1. Erdamchi kuvvatni aniklash .
kG
Bizning xolatda =0 ventilyasiya yuk, shu sababli Rvsp kuvvatni aniklash, gaz sarfi va boshka kursatgichlar formulaga kiritilmagan.

Bu erda: M_vsp – erdamchi moslamalar massasi, kg;

S_vsp -erdamchi moslamalar materialining solishtirma issiklik sigimi, Dj/kg⁰S

t_K,vsp, t_N, t_vsp –erdamchi moslamalarning, kizishdagi boshlangich va oxirgi temperaturalari, ⁰S;

t_P- pech temperaturasi

A_G,vsp- maxsus gazning massoviy sarfi, kg/S;

S_G,vsp- maxsus gazning solishtirma issiklik sigimi, °S; t_NG,vsp-maxsus gazning boshlangich temperaturasi, °S.

Futevorkaning xar xil teshiklarida yuklash va bushatish orkali sarf buladigan issiklik ,atrof muxit va issiklik almashish fazosini tashkil etuvchi-konvektiv va nurlanish orkali aniklanadi.

Ochik teshik orkali R_poti nurlanish bilan issiklik almashish kuyidagicha xisblanadi:

R_pot,N= 5,7 ε_otv [( T_P/100)⁴ – (T_okr/100)⁴]- F_otv φ,
Bu erda ε_otv- teshikdagi issiklik nurlanish koeffitsienti (proema);

φ - teshik chukurligini bildiruvchi va uni devordagi xarakatini ekranlashtiruvchi diafragma koeffitsienti.

Yirik teshiklar uchun ε_otv = 0,8 ,pech xajmining ulchamiga boglik xolda ,kichik teshik i ε_otv = 1,0 kabul kilinadi.

Dobroxotovning eksprimental formulasiga asoslangan xolda Konvektiv tashkil etuvchilari aniklanadi. Birok bu formula t_N = 800 ÷ 900°S. Temperaturali pechlar uchun olingan edi. Pechning ishchi temperaturasiga tuzatishlar kiritish bilan Dobroxotov formulasi kuyidagicha kurinish oladi t_P = 800°C :

R_pot,K=320F_otvh^0,5t_P/l_otv^0,4
h, F_otv, l_otv - balandlik, teshik kesimi va uning chukurligi

agar yuklash, kayta ishlash jaraenida teshik eki priem ochik kolsa,unda issiklik sarfini kompensatsilash uchun ochik teshiklar orkali kuvvat zarur

R’_pot,otv=R_pot,N + R_pot,K
Pechlarda yuklash proemining davriy xarakati kiska vaktda ochiladi. Τ_otkr.

Bu xolat uchun:

R_pot,otv=(R_pot,N + R_pot,K) τ_otkr/ τ’_N

Bu erda τ_otkr, τ’_N - Ochik yuklash (bushatish) proemining va q_pol=const (xisoblash τ’_N formulasi (1.1)) rejimdagi davriy davomiyligi.

Umumiy xolatda pechning issiklik sarfini kompensatsiyalash uchun zarur bulgan kuvvat:
R_pot=k₂(R_f + R’_pot.otv. τ_otkr/ τ’_N)
Bizning xolatda pechning eshigi texnologik jaraening oxirigacha (ish davomida) epik turganligi sababli:
R_pot = 0,05 R_pol = 0,05 • 3,492 = 0,174 kVt,
Bu erda k₂ - xisoblashda xisobga olinmagan sarfning koeffitsienti.Masalan futerovkaning eskirishi va xususiyatlarining kabul kilingan xisoblardan chetga chikishi, futerovkaning mustaxkamsizligi orkali sodir buladigan kushimcha sarflar, issiklik qiska tutashuvlari va boshkalar. (amalietda k₂= 1,2 ÷ 1,4).

Epik eshiklardagi issiklik sarfi xam devordagi issiklik sarfi kabi xisoblanadi.

2. 
   Pechning foydali kuvvatini xisoblash.
   

Foydali kuvvat tayyorlanuvchi maxsulotning kizish jaraenida kabul kiluvchi issikligi orkali aniklanadi.

Kuyidagi formula orkali aniklanadi: (pri q_pol=const)

R_pol=q_polF=cM( t_K – t_N)/τ_N=670·255(720-25)/1244=3,492 kVt
Bu erda

q_pol -issiklik okimi zichligi, q_pol=const;

F -tayyorlanuvchi maxsulot yuzasi, m²;

S - maxsulot solishtirma issiklik sigimi, Dj/ kgS;

M - maxsulot massasi, kg;

t_K - oxirgi temperatura, °S;

t_N - boshlangich temperatura, °S;

τ_N - kizish vakti, sek.
Elektropechning tanlangan kuvvati R_u, kVt kuyidagi formula orkali aniklanadi:

R_u = k₁ · R_potr = 1,3 · 10,029 = 13,037 kVt,

Bu erda R_potr - EPSning berilgan rejimdagi istemol kuvvatimi Vt;

k₁ - ortikcha kuvvat koeffitsienti, kizituvchi elementlari karshiligining erishi natijasida oshib boruvchi.

Odatda k₁ = 1,1 ÷ 1,2 EPS ning uzluksiz xarakati uchun

k₂ = 1,2 ÷ 1,4 EPS ning darriy xarakati uchun
3. Keyin elektroenergiyaning solishtirma sarfi aniklanadi.

E = Rpotr / E= 10,029 / 0,0419 = 0,42 Dj/ kg,

E = M/τ_s = 255/6084 = 0,0419 kg/sek,
gde M –pechning birlik vaktda yuklashi , kg; EPS ning uzluksiz xarakati uchun

E=Lm/τ_s

Gde m- Pechning1 m uzunlikdagi kismidagi yuklash massasi, kg/m;

L – elektr pech uzunligi, m.

4. EPSning issiklik foydali ish koeffitsienti kuyidagicha aniklanadi:

η_T=R_pol/R_potr=3,492/10,029=34,8%