Определение напряжения на дуге ПИТ-12

Пример решения

Определить напряжение на дуге ПИТ – 12 ; 5/75 , если известно , что полезная мощность Р_пол = 200 кВт , а ток дуги  I_д=9 кА. Как оно изменится при использовании ПИТ 50/150. КПД первой установки η = 0.93, второй η = 0.96.

Решение:

1. КПД установки:

Р_д – полная мощность дуги, кВт;

Р_пол.- полезная мощность дуги, кВт;

2. Мощность дуги.

Для ПИТ – 12 ; 5/75

Р_д = 200 / 0.93 = 215 кВт

U_д  = 215 / 9 = 23.8 В

Для ПИТ – 50 / 150 - η = 0.96

Р_д = 200 / 0.96 = 208 кВт

U_д  = Р_д  / I_д = 208 / 9 = 23.1 В

Ответ: Для ПИТ – 12 ; 5/75     Р_д= 215 кВт ; U_д= 23.8 В

Для ПИТ – 50 / 150       Р_д= 208 кВт ;  U_д= 23.1 В.

Задачи для решения

1. Напряжение на дуге в вакуумной дуговой печи составляет 60 В. Определить длину дуги при переплавке молибдена, если известно, что коэффициент, зависящий от рода переплавляемого металла k=3,5·10^-3, диаметр расходуемого электрода 0,3 м, ток дуги I_д=50 А, работа выхода электрона φ=4,77 эВ, выделяющаяся мощность на аноде и катоде, соответственно Q_а=1368 Вт, Q_к=2113 Вт.

2.Найти электрический КПД η вакуумной дуговой печи, если известно, что сопротивление дуги R_д= 50 Ом, вторичный ток I₂ в схеме замещения равен 10 А, активное сопротивление r схемы замещения 100 Ом.

3. Определить на сколько увеличится масса сферы m, если отложение меди длиться t=30 мин и электрический заряд, поступающий на каждый квадратный сантиметр поверхности сферы за секунду, равен q=0,01 Кл. Проводящая сфера радиусом R= 5 см помещена в электролитическую ванну, наполненную раствором медного купороса, молярная масса меди М=0,0635 кг/моль, F=96500.

4. Каков удельный расход электроэнергии W в дуговой вакуумной печи, если КПД токопровода ŋ_т.п. = 0, 78, а КПД источника питания ŋ_ист. = 0,85. Катодная доля мощности h_k = 0,5 , масса материала G = 0,75 кг. Потери:  Р_а.изл. = 18 кВт, Р_а.изл. = 2 кВт, Р_а.тепл. = 16 кВт, Р_пол.э = 48 кВт, Р_пот.э = 8 кВт.

5. Определить энергетический баланс электрода в квазистационарном тепловом режиме Р_э. Если ток утечки I_у=5А, I=30А,анодный коэффициент мощности h_a=0,74, потери анодной мощности Р_у=30Вт, мощность Р_к=57Вт.

6. Найти напряжение на дуге сталеплавильной печи, при аноде из алюминия, катоде из железа, при переплавке титана. Известно, работа выхода φ_Fe=4.7, φ_Al=2.8 эВ, ток через дугу 50 А, диаметре электрода D_э=0.2 м, длина дуги l_д=0.1 м, количество теплоты выделяющееся на аноде и катоде Q_a=1728 Вт,   Q_k=2973 Вт.

7. Определить полезную мощность Р_пол для дуговой вакуумной печи при расплавлении в ней стали, если известно что, коэффициенты, зависящие от теплофизических параметров стали 21,5 и 1 кВт мин/кг, температура поверхности 1000 К, температура плавления 1673 К, масса стали 100 кг.

8. Определить мощность на аноде Р_а и катоде Р_к, если известно, что анодная мощность Р_у=40 Вт, анодный коэффициент мощности h_а=0,05, катодный коэффициент мощности h_к=0,03. Ток утечки и ток дуги соответственно равны I_у=1,5 А, I_д=6 А.

9. Определить распределение мощности в межэлектродном промежутке вакуумных дуговых печей прямого действая, которые характеризуются катодным h_к и анодным h_а коэффициентами мощности, а также найти потери анодной мощности Р_у. Известно, что U_д = 380 В, I_д = 5 А, мощность на катоде Р_к = 40 Вт, на аноде Р_а = 80 Вт, ток утечки I_у = 2 А.

10. Определить переходное сопротивление R_пер в цепи вакуумной дуговой печи прямого действая . Если ток в цепи равен 16 А, мощность Р=1500 Вт, индуктивность  L= 80 млГн. Частота промышленная.

11. Найти R_д сопротивление дуги вакуумной дуговой печи, если известно, что вторичный ток I₂ в схеме замещения равен 15 А, активное сопротивление r схемы замещения 10 Ом, мощность Р_акт=9500 Вт.

12. Определить L индуктивность в цепи вакуумной дуговой печи прямого действая . Если ток в цепи равен 16 А, мощность Р=2100 Вт, переходное сопротивление R_пер=17 Ом. Частота промышленная.

13. Определить напряжение на дуге для вакуумно-дуговой печи, если полезная мощность Р_пол.э=1800 Вт, мощность полученная с анода Р_а.к=120 Вт, мощность потерь Р_пот.э=180 Вт, коэффициент пропорциональности К=2·10^-3 Ом, сумма приэлектродных падений потенциала  U_к-а=13 В, значение катодной доли мощности h_к=0,5, длина дуги l_д=100 мм, диаметр катода d=20 мм.

14. Определить параметры вакуумной дуговой печи: активную мощность забираемую из сети Р_а, мощность электрических потерь Р_эл, полную мощность Р_пол, если известно: cosφ=0,9, U=170 В, I=44300 А, R=0,01 Ом. А так же определить электрический КПД печи η_эл.