Контрольная работа: Конструктивный расчет ванн

👉🏻👉🏻👉🏻 ВСЯ ИНФОРМАЦИЯ ДОСТУПНА ЗДЕСЬ ЖМИТЕ 👈🏻👈🏻👈🏻

1.1 На основании этих данных определяем размеры анода.
1.4 Внутренние размеры катодного кожуха.
1.5 Наружные размеры катодного кожуха
3.1 Определяем падение напряжения в анодном устройстве
3.1.2 Определяем падение напряжения в анодных шинах
3.1.3 Определяем падение напряжения в анодных спусках
3.1.4 Определяем падение напряжения в самообжигающемся аноде
3.1.5 Определяем падение напряжения в контактах анодного узла
3.1.6 Падение напряжений в анодном устройстве определяется суммой всех падений напряжения в аноде
3.2 Падение напряжения в электролите
3.3 Падение напряжения в катодном устройстве
3.3.2 Падение напряжения в стержнях не заделанных в подину
3.3.3 Падение напряжения в катодных спусках
3.3.4 Падение напряжения в катодных шинах
3.3.5 Падение напряжения в контактах
3.4 Падение напряжения за счет анодных эффектов
4.2.4 Потери тепла с поверхности электролизера
5) Расчет числа электролизеров в серии
Конструктивный расчет выполняется для определения размеров конструктивных элементов ванн, для этого необходимы следующие показатели: сила тока на ванне, анодная плотность тока. Анодную плотность тока принимаем 0,78 А/см 2

где: I- сила тока, А, d A
- плотность тока, А/см 2

В А
- ширина анодного массива принимаем 210 см, тогда длина анодного массива будет:
Н А
= h конуса спекания
+ h жидкой части
= 135 + 45 =180 см
Внутренние размеры шахты ванны определяются исходя из размеров анодного массива и расстояния до боковой футеровки, которое составляет: по продольной стороне 55см, а по торцевой 50см.
В Ш
= В А
+ 2 · 55 = 210 + 110= 320 см
L Ш
= L АМ
+ 2 · 50 = 427,4 + 100 = 527,4 см
Число блоков. В настоящее время длина катодных блоков 60 - 220 см, шириной 55 см, высотой 40 см, ширина угольной засыпки 4 см. Отсюда число катодных блоков в ряду будет равно:
b - Размер набоечного шва по продольным сторонам
где L 1
и L 2
длина катодных блоков, см
Определяются размерами шахты ванны с учетом теплоизоляции
L КОЖ.
= L Ш
+ 2 (20 + h ТЕПЛ
) = 527,4 + 2 (20 + 8) = 583,4 см
В КОЖ.
= В Ш
+ 2 (20+8) = 320 + 56 = 376 см
Н КОЖ.
= Н Ш
+ Н Б
+ 6,5 + 5 = 50 + 40 + 11,5 = 101,5 см
L КОЖ.Н.
= L КОЖ.
+ (2 · 40) = 583,4 + 80 = 663,4 см
В КОЖ.Н.
= В КОЖ.
+ (2 · 40) = 376 + 80 = 456 см
Проводится для определения производительности электролизера и расхода сырья на производство алюминия. Исходными данными является сила тока, выход по току и расходные нормы по сырьевым материалам и анодной массе.
AI 2
O 3
- 1,92 - 1,93 т/т AI - Р г

Фторсоли 0,057 т/т AI - Р ф
2.1 Приходная часть
Производительность электролизера определяется по формуле
Р AI = С · I · η i
· 10 -3,
где С - электрохимический эквивалент, 0,336 г/А·ч
Р AI = 0,336 · 70000 · 0,9 · 0,001 = 21,17 кг/ч
Определяем приход материалов в ванну
Р AI 2
O 3
= Р AI · Р г
= 21,17 · 1,92 = 40,65 кг
Р АНОД
= Р AI · Р а
= 21,17 · 0,5 = 10,6 кг
Р ФТОР
= Р AI · Р Ф
= 21,17 · 0,057 = 1,21 кг
N СО
и N СО2
- мольные доли СОи СО 2
в анодных газах, N СО
- 0,4, а N СО2
- 0,6.
Р СО2
= М СО2
· 44 = 0,44 · 44 = 19,36 кг
Р СО
= М СО
· 28 = 0,29 · 28 = 8,12 кг
ПAI п, т
- практический и теоретический расход глинозема, т/т AI
ΔР AI 2
O 3
= Р AI (ПAI п
- ПAI т
) = 21,17 · (1,92 - 1,89) = 0,635 кг
Потери углерода Р С
= (М СО
+ М СО2
) · 12 = (0,29 + 0,44) · 12 = 8,76 кг
ΔР С
= Р АНОД
- Р С
= 10,6 - 8,76 = 1,84 кг
Цель: определение конструктивных размеров ошиновки, определение падения напряжения на всех участках цепи, составление баланса напряжений. Определение рабочего греющего и среднего напряжения. Определение выхода по энергии и удельного расхода по электроэнергии.
ρ t
- удельное сопротивление проводника, Ом · см
S Об
- общее сечение проводника, см 2

S ЭК
-экономически выгодное сечение стояка, см 2

S ПР
- практическое сечение одной шины, см 2

S Об
= n Ш
· S ПР
= 6 · (43 · 6,5) = 1677 см 2

ρ t
AI
- удельное сопротивление алюминиевых шин
ρ t
AI
= 2,8 (1 + 0,0038 · t) · 10 -6
Ом · см,
где t из практических данных 60 °
С
ρ t
AI
= 2,8 (1 + 0,0038 · 60) · 10 -6
= 3,44 · 10 -6
Ом · см
высота стояка а - из практических данных 265 см
S Об
= S Об ст
= n Ш
· S ПР
= 6 · (43 · 6,5) = 1677 см 2

Удельное сопротивление АI шин при t = 80 °
С
ρ t
AI
= 2,8 (1 + 0,0038 · 80) · 10 -6
= 3,65 · 10 -6
Ом · см
Длина анодных шин принимается равная длине кожуха + 100 см
L А.Ш.
= L КОЖ
+ 100см = 583,4 + 100 = 683,4 см
Определяем количество рабочих штырей
Р = 2 · (L А
+ В А
) = 2 · (210 + 427,4) = 1274,8 см
Удельное сопротивление анодных спусков при t = 150 °
С
ρ t
Cu
= 1,82 · (1 + 0,004 · 150) · 10 -6
= 2,9 · 10 -6
Ом · см
При длине анодных спусков 210 см определяем падение напряжения
Определяем количество медных шинок приходящихся на 1 штырь, если сечение одной шинки 1см 2

l СР
- среднее расстояние от токоведущих штырей до подошвы анода - 45см
ρ t
- удельное электро сопротивление анода 0,007 Ом · см
d А
- анодная плотность тока - 0,78 А/см 2

D- длина забитой части штыря - 85 см
Принимается по практическим данным:
Принимаем по 0,005 в на каждом участке, тогда
В контакте шинка - штырь 0,007 в, тогда общее падение напряжения в контактах составляет ΔU КОНТ АН.
= 0,022 в
ΔU АН УСТР
= ΔU СТ
+ ΔU А.Ш.
+ ΔU А. СП.
+ ΔU А
+ ΔU КОНТ АН
=
= 0,036 + 0,1 + 0,0426 + 0,254 + 0,022 = 0,4546 в
ρ t
- удельное сопротивление электролита 0,5 Ом · см
где l ПР
- приведенная длина пути тока по блоку
h - высота катодного стержня с учетом чугунной заливки 13 см
в - ширина катодного стержня с учетом чугунной заливки 26см
ρ t
- удельное электро сопротивление угольного блока 0,005 Ом · см
А - половина ширины шахты 320: 2 = 160 см
а - ширина бортовой настыли в шахте ванны 40-60 см
В - ширина блока с учетом шва 59 см
S СТ
- площадь поперечного сечения катодного стержня с учетом чугунной заливки 338 см 2

S- суммарная площадь поперечных сечений катодных стержней
ρ Fe
- удельное сопротивление стержней при t = 150 °
С
ρ t
= 13 · (1 + 0,004 · 150) · 10 -6
= 2,08 · 10 -5
Ом · см
ρ С
u
- удельное сопротивление катодных спусков при t = 150 °
С
ρ t
= 1,82 · (1 + 0,004 · 150) · 10 -6
= 2,912 · 10 -6
Ом · см
S Э.В. -
экономически выгодная площадь поперечного сечения спусков
Число лент в пакете катодных спусков приходящихся на 1 штырь
ρ AI
- удельное сопротивление АI шин при t = 150 °
С
ρ t
AI
= 2,8 (1 + 0,0038 · 150) · 10 -6
= 4,396 · 10 -6
Ом · см
L = L K
+ 100 см = 583,4 + 100 = 683,4 см
S К.Ш.
- площадь сечения катодных шин
Площадь сечения 1-ой шины 43 · 6,5 = 279,5 см 2

S- экономически выгодная площадь сечения катодных шин
S = 279,5 · 6 = 1677 см 2
, падение напряжения.
Составляют по 0,005 в на каждом участке, поэтому в сумме 0,01 в.
3.3.6 Падение напряжения в катодном устройстве.
где: /U А.Э.
- напряжение анодного эффекта до 40 в, К - количество анодных эффектов в сутки 1 шт, U РАБ
- принимаем 4,25 в, τ - продолжительность анодного эффекта, принимаем 2 мин.
ΔU ГР
= ΔU А
+ ΔU ПОД
+ ΔU ЭЛ
+ ΔU А.Э.
+ U РАЗЛ
=
= 0,254 + 0,32 + 1,6 + 0,0496 + 1,65 = 3,8736 в
ΔU РАБ
= ΔU ЭЛ
+ U РАЗЛ
+ ΔU КАТ. УСТР.
+ ΔU АН. УСТР.
+ ΔU ОБЩЕСЕР.
=
= 1,6 + 1,65 + 0,4839 + 0,4546 + 0,05 = 4,2385 в
где ΔU ОБЩЕСЕР
- падение напряжения в общесерийной ошиновке, принимаем 0,05в
ΔU РАБ
= 4,2385 + 0,0496 = 4,2881 в
с - электрохимический эквивалент 0,336 г/А·ч
Данный расчет составляется для t = 25 °
С. При выполнении данного расчета учитывается уравнение теплового баланса.
Q ЭЛ
+ Q СГОР. АНОДА
= Q РАЗЛ
+ Q МЕТ
+ Q ГАЗ
+ Q ПОТ

Q ЭЛ
= 3,6 · 10 3
· I · U ГР
= 3,6 · 10 3
· 70 · 3,87 =975240 кДж/ч
Q СГОР. АНОДА
= P CO
· ΔН CO
+ P CO
2
· ΔН CO2

где: ΔН СО2
и ΔН СО
- тепловой эффект образования реакции СО 2
и СО.
P CO
и P CO
2
количества СО иСО 2
в кило молях
где: m- объемная доля СО 2
в анодных газах, принимаем 0,6 или 60%
Q СГОР. АНОДА
= 0,294 · 110616 + 0,440 · 394070 =
= 32521,1 + 173390,8 = 205911,9 кДж/ч
Q ПРИХ
= Q СГОР. АНОДА
+ Q ЭЛ
= 205911,9 + 975240 = 1181151,9 кДж/ч
где: Н Т
А
I2О3
- тепловой эффект образования реакции глинозема при температуре 25 ˚С.
Р А
I2О3
- расход глинозема на электрическое разложение
Q РАЗЛ
= 0,39 · 1676000 = 653640 кДж/ч
Определяется из условия равенства вылитого AI и наработанного за то же время
ΔН 960
- теплосодержание алюминия при температуре 960 ˚С - 43982 кДж/моль
ΔН 25
- теплосодержание алюминия при температуре 20 ˚С - 6716 кДж/моль
Q МЕТ
= 0,78 · (43982 - 6716) = 29067,5 кДж/ч
V- объем газов, принимаем 7600 м 3
/ч
С - теплоемкость анодных газов 1,4 кДж/м 3
·°С
t 1
, t 2
- температура газов 25 °С, 50 °С
Q ГАЗ
= 7600 · 1,4 · (50 - 25) = 266000 кДж/ч
Q ПОТ
= Q ПРИХ
- (Q РАЗЛ
+ Q МЕТ
+ Q ГАЗ
) =
= 1181151,9 - (653640 + 29067,5 + 266000) = 232444,4 кДж/ч
Число работающих электролизеров определяется U СР
и U ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ
. Для серии электролизеров выпрямительный агрегат имеет U = 850 в. Учитываются потери напряжения в шинопроводах подстанции, принимаем 1%. Резерв напряжения при снижении I при анодном эффекте принимаем 40 в. Резерв напряжения для компенсации колебаний напряжения во внешней электросети 1%. При этом напряжение серии составит:
U СЕРИИ
= 850 - (8,5 + 40 + 8,5) = 793 в
Р = I · 8760 · 0,336 · n РАБ
· η i
· 10 -6
=
= 70000 · 8760 · 0,336 · 185 · 0,9 · 10 -6
= 34305 т/год

Название: Конструктивный расчет ванн
Раздел: Рефераты по физике
Тип: контрольная работа
Добавлен 01:13:48 16 июля 2010 Похожие работы
Просмотров: 60
Комментариев: 18
Оценило: 3 человек
Средний балл: 5
Оценка: неизвестно   Скачать

Срочная помощь учащимся в написании различных работ. Бесплатные корректировки! Круглосуточная поддержка! Узнай стоимость твоей работы на сайте 64362.ru
Привет студентам) если возникают трудности с любой работой (от реферата и контрольных до диплома), можете обратиться на FAST-REFERAT.RU , я там обычно заказываю, все качественно и в срок) в любом случае попробуйте, за спрос денег не берут)
Да, но только в случае крайней необходимости.

Контрольная работа: Конструктивный расчет ванн
Реферат: Система захисту інформації в Російській Федерації
Право Практические Работы
Реферат: Pride Essay Research Paper Pride Equals DisasterTake
Курсовая работа: Охорона праці неповнолітніх за трудовим законодавством
Курсовая работа: Побудова системи передачі даних з розрахунком її структурних елементів
Курсовая работа по теме Повседневная жизнь томского купечества второй половины XIX - начала XX вв.
Опыт Лицензирования Автотранспортной Деятельности За Рубежом Эссе
Титульник Реферата Улгу
Курсовая Работа На Тему Инвестиции: Источники И Структура. Мультипликатор И Акселератор Инвестиций
Курсовая работа по теме Особенности семейных отношений
Сочинение 20 Вариант Цыбулько Егэ
Реферат по теме Стиховедение
Реферат Первый Класс
Курсовая работа по теме Физиологические механизмы газотранспортной системы крови при физических нагрузках и гипоксических во...
Реферат по теме Notiunea de putere de stat si putere politica1
Курсовая работа по теме Культурная политика Испании на современном этапе
Три Жизни Дубровского Сочинение
Межнациональные Конфликты Эссе
Доклад: Запах женщины
Дипломная работа: Разработка стратегии развития на примере торговой организации ООО Урал Ингредиент
Реферат: Россия и Запад
Реферат: Экономическая теория
Курсовая работа: Атомна енергетика України і РПС