Определение мощности преобразователя (задача 1) — КиберПедия 

Кормораздатчик мобильный электрифицированный: схема и процесс работы устройства...

Опора деревянной одностоечной и способы укрепление угловых опор: Опоры ВЛ - конструкции, предназначен­ные для поддерживания проводов на необходимой высоте над землей, водой...

Определение мощности преобразователя (задача 1)



Согласно условию задачи (mo = const) удельная площадь теплоотдающей поверхности печи sто/mo как конструктивный фактор не влияет на удельный расход электроэнергии Wу по уравнению (23). Для упрощения математического анализа формул (18) и (23) допускаем, что теплотехнические показатели W1т.п, q3т.п, Р2т.п и η, а также простои Пр, определяющие фактическое время работы ЭПУ в формуле (18), не будут изменяться с увеличением мощности преобразователя Sном.

Анализ формулы (18) с учетом (13) показывает:

а) при Р2н.ср < Р2т.п работа ЭПУ невозможна, так как тепловая мощность печи не компенсирует тепловые потери из рабочего пространства;

б) при Р2н.ср = Р2т.п производительность ЭПУ равна нулю, так как тепловая мощность только компенсирует тепловые потери печи, полезная мощность равна нулю, а продолжительность энергетического периода, согласно уравнению (14), бесконечно велика;

в) работа ЭПУ возможна только при Р2н.ср > Р2т.п, причем с увеличением мощности производительность возрастает, стремясь к теоретическому пределу:

= Т(1 – 0,01Пр)mo/(τпдг + τтхн). (24)

Рис. 4. Зависимости производительности (а), удельного расхода электроэнергии (б)и удельных приведенных затрат (в) от мощности Sном [ кривые 1,5,7,8,10 и 12 – для τ ; кривые 2,6,9,11 и 13 для τ ; τ ; кривые 3 и 4 построены по соотношению (26)]

Согласно формуле (24), теоретический предел производительности возрастает с уменьшением продолжительности подготовительного (τпдг) и технологического (τтхн) периодов.

График функции Мг= f1(Sном) представляет собой кривую 1 (рис. 4), имеющую точку А на оси абсцисс, круто возрастающий участок АС, перегиб CD и пологую часть DE, асимптотически приближающуюся к пределу по формуле (24). Такой характер зависимости Мг= f1(Sном) объясняется тем, что увеличение Sном влияет только на длительность τэн согласно уравнению (14), а величина τпдг + τтхн остается неизменной.

Положение перегиба кривой определяется соотношением

k = τэн/(τпдг + τтхн) = 0,2…0,5. (25)

При k << 0,2 даже значительное сокращения τэн практически не влияет на длительность плавки τпл и на производительность.

Сравнение кривых относительного изменения производительности ∆Мг/Мг (кривая 4) и мощности ∆Sном/Sном (кривая 3) показывает:

– при малых значениях Sном

Мг/Мг > ∆Sном/Sном, (26а)

– при больших значениях Sном

Мг/Мг < ∆Sном/Sном, (26б)

т.е. при малой мощности ЭПУ увеличение мощности повышает удельную (на 1 MB∙А) производительность, а при большой мощности дальнейшее ее увеличение снижает количество продукции на 1 MB∙A и может быть обосновано только технико-экономическим анализом по уровню удельных приведенных затрат ПЗу.



Если при анализе формулы (18) учесть условия теплообмена в рабочем пространстве печи, то по мере увеличения Sном (или Р2н.ср) сверх некоторого критического значения тепловой мощности (так называемый тепловой предел) возможно усиление износа футеровки, увеличение простоев Пр на ремонт и сокращение производительности ЭПУ (штриховые кривые 5 и 6), т.е. на кривой Мг = f1(Sном) возможно появление максимума. Такой тепловой предел мощности на возрастающем участке кривой характерен для маломощных ЭПУ (кривая 7) и для высокомощных ЭПУ при условии (25), когда k > 0,5.

Абсцисса точки А согласно условию Р2н.ср = Р2т.п и соотношению (13) равна

= Р2т.п/(kиспληэ).

Исследование формулы (23) с учетом (13) показывает:

1) при (kисп Sномληэ/Р2т.п) < 1 работа ЭПУ невозможна, так как тепловая мощность печи в энергетический период не компенсирует тепловые потери;

2) при (kиспSномληэ/Р2т.п) = 1 удельный расход электроэнергии бесконечно большой и печь не может работать как плавильный агрегат (при изотермической выдержке металла, например, в конце плавки такая ситуация возможна);

3) при (kиспSномληэ/Р2т.п) > 1 величина Wу уменьшается, приближаясь к теоретическому пределу:

= (W2у.т + W3у.т + P3т.пτтхн/mо)/ηэ, (27)

Согласно уравнению (27), теоретический предел Wу снижается с уменьшением технологических показателей W2у.т, W3у.т, τпдг и τтхн.

График функции Wу = φ1(Sном) (кривая 8) представляет собой кривую, имеющую круто падающий участок ВС, перегиб CD и пологую часть DE, асимптотически приближающуюся к пределу по формуле (27). Такой характер зависимости Wу = φ1(Sном) объясняется тем, что увеличение Sном влияет на величину удельных тепловых и электрических потерь за энергетический период, сокращая длительность τэн согласно уравнению (14), а остальные величины выражения (23) остаются неизменными.



В случае износа футеровки и увеличения тепловых потерь удельный расход электроэнергии возрастает (штриховые кривые 10 и 11), т.е. на кривой Wу = φ1(Sном) возможно появление минимума, определяющего тепловой предел увеличения мощности ЭПУ. Абсцисса асимптоты для левой части кривой соответствует условию Р2н.ср = Р2т.п,т.е. точке А (см. рис. 4, а).

Зависимости Мг= f1(Sном) и Wу = φ1(Sном) отражают энергетический подход к оценке влияния мощности на работу ЭПУ, позволяя сформулировать суждение о диапазоне рациональных значений мощности преобразователя Sном, впервые высказанное Н.В. Окороковым. При двухставочном тарифе на электрическую энергию, который определяет основную плату за максимум заявленной активной мощности и дополнительную плату за израсходованную энергию, затраты на технологическую энергию с увеличением мощности Sном будут изменяться двояко: дополнительная плата будет уменьшаться в соответствии с зависимостью Wу = φ1(Sном) (см. рис. 4, б, кривая 9); основная плата, деленная на годовую производительность печи, тоже будут уменьшаться, если соблюдается условие (26а), но при условии (26б) начнет возрастать, увеличивая расходы по переделу, себестоимость стали и удельные приведенные затраты, которые будут иметь минимальное значение при экономически оптимальном значении мощности преобразователя (Sном)opt (кривая 12).

Сокращение τпдг + τтхн, способствуя увеличению Мг согласно (18) и снижению Wу согласно (23), уменьшает абсолютное значение ПЗу и сдвигает минимум кривой П3у = ψ1(Sном) вправо, в сторону больших значений Sном (кривая 13), что отражает современную тенденцию строительства мощных и сверхмощных ЭПУ, особенно ДСП.






Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций...

Поперечные профили набережных и береговой полосы: На городских территориях берегоукрепление проектируют с учетом технических и экономических требований, но особое значение придают эстетическим...

Папиллярные узоры пальцев рук - маркер спортивных способностей: дерматоглифические признаки формируются на 3-5 месяце беременности, не изменяются в течение жизни...

Индивидуальные и групповые автопоилки: для животных. Схемы и конструкции...





© cyberpedia.su 2017 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав

0.007 с.