Электролизер для получения алюминия с боковым токоподводом на силу тока 80000А (стр. 8 из 8)
2.4.1 Приход.
2.4.1.1 Тепло от электроэнергии.
QЭЛ = 3,6 * 103 * I * UГР = 3,6 * 103 * 80 * 3.738 = 1076544 кДж/ч
I – сила тока 73 000 А
UГР – напряжение греющее 3.79в
2.4.1.2 Используемое тепло анодных газов
Qсм = PСО2 * ΔНСО2 + PCO * ΔНCO
РСО2 – РCО – количество СО и СО2 кг
Где:
ΔНСО2 и ΔНСО – изменение теплосодержания СО2 и СО в интервале температур от Т2 до Т1 кДж/кг
Qан = 26,18*8941+4,172*3946 = 250538,092 кДж/кг
Расход тепла
1) Тепло на разложение глинозема.
Qраз.Al2O3 = РAl*ΔHAl2O3
РAl – производительность электролизера кг/час
ΔHAl2O3 – теплота реакции образований
Al2O3 кДж/кг
QразлAl2O3 = 24,1*1393,3 = 33578,53
2) Тепло уносимое вылитым металлом Qмет
Qмет = РAl*ΔHТ1Т2 Al
РAl – количество вылитого Al в час
ΔHТ1Т2 Al – изменение теплосодержания в интервале температур
Qмет = 24,1*1393,3 = 33578,53
3) Потери тепла с отходящими анодными газами
QСО2 = РСО2*ΔHТ1-Т2СО2
QCO = РCO*ΔHТ1-Т2СО
ΔHТ1-Т2СО2; ΔHТ1-Т2СО – изменения теплосодержания СО и СО2 в интервале температур от Т2 до Т1 кДж/кг
РСО,РСО2 – количество СО и СО2 кг/ч
QСО2 = 26,18*418,4 = 10953,712
QСО = 4,179*627 = 2620,233
4) Определение потерь тепла с поверхности и конструктивных элементов электролизера
Qпот = Qприх-(Qразл+Qме+Qгаз) = 1327082,092- (745364,8+33578,53+13573,945) =
=534564,817
Таблица 7 – тепловой баланс
| Статьи прихода | Приход | Статьи расхода | Расход | ||
| кДж/час | % | кДж/час | % | ||
| 1 От прохождения электрического тока | 1076544 | 81,07 | 1 На разложение глинозема 2 Потери с вылитым металлом | 745364,8 33578,53 | 56,4 2,5 |
| 2 От сгорания угольного анода | 250538,092 | 18,93 | 3Потери с газами отходящими 4 Потери с поверхностей и конструктивных элементов электролизера | 13573,945 534564,817 | 1 40,1 |
| 3 Итого | 1327082,092 | 100% | 1327082,092 | 100% | |
2.5 Расчет количества электролизеров в цепиОпределение напряжения на входе в серию
Uсерию 850-(8,5+40+8,5) = 793 В
2.5.1 Число рабочих электролизеров в серии составит
nраб = 793/Uср-ΔUа.э. = 793/4,25-0,05 = 188 шт
Число резервных электролизеров
nр = nраб*18/4,5*365 = 188*18/4,5*365 = 2,1 ≈ 2 шт
365 – число дней в году
18 – длительность простоя при КАП ремонте (дни)
4,5 – продолжительность межремонтной эксплуатации (год)
Общее число электролизеров
n = nраб+nр = 188+2 = 190 шт
2.5.2 Годовая производительность серии Р:
Р = I*8760*0,336*ηi*nраб*10-6
I – сила тока в серии (А)
8760 – число часов в году
0,336 – электрохимический эквивалент
ηi – выход по току
nраб – число рабочих электролизеров
Р = 80000*8760*0,336*0,9*188*10-6 = 39841,32 т
Библиография.1. «Металлургия алюминия» И.А. Троицкий, В.А. Железнов.
2. «Производство алюминия» В.Г. Терентьев и др.
3. В.А. Кубернский, М.М. Воронова. Сравнительный анализ научно-технического уровня и эксплуатационных характеристик, существующих на предприятиях ОАО ”СУАЛ-ХОЛДИНГ” АСУТП ЭЛЕКТРОЛИЗА АЛЮМИНИЯ, 2002
4. Г.М. Глинков, М.Д. Климовицкий «Теоретические основы автоматического управления металлургическими процессами», Издательство «Металлургия», М., 1998
5. И.В.Николаев, В.И. Москвитин, Б.А. Фомин
«Металлургия легких металлов»,
Издательство «Металлургия», М., 1999
6. Инструкция оператору-технологу по работе с АСУТП «Электролиз» электролизного цеха завода УАЗ, ОАО УАЗ-СУАЛ редакция от 21.03.2003
7. Общие правила по технике безопасности
и эксплуатации электроустановок потребителей ОАО “СУАЛ-УАЗ”