Спосіб визначення середньої температури подини при обпаленні алюмінієвих електролізерів

1. Спосіб визначення середньої температури подини при обпаленні алюмінієвих електролізерів, при якому до початку процесу обпалення визначають розміри подини та початкову її температуру, теплофізичні властивості подових блоків та силу 3 початку процесу обпалення визначають розміри подини та її початкову температуру, теплофізичні властивості подових блоків та силу струму серії (при обпаленні електролізерів джоулевою теплотою), або теплоту згоряння палива (при полуменевому обпаленні електролізерів), а в процесі обпалення - кількість підведеної теплоти, згідно з корисною моделлю, для будь-якого моменту часу обпалення визначають безрозмірну середньооб'ємну температуру подини з рівняння: (1)     Fn , 0 де  - безрозмірна середньооб'ємна температура подини; А, В, n - постійні коефіцієнти; F0 - число Фур'є. Залежність безрозмірної середньої температури подини  від числа Фур'є F0 (безрозмірного часу) установлена на основі експериментальних досліджень, постійні коефіцієнти А, В, n, що входять в формулу (1), наведені в табл. На підставі даної залежності з використанням відомих співвідношень для визначення  і F0 оперативно визначають середню температуру подини й у будь-який момент часу з початку обпалення оцінюють її температурний стан. Число Фур'є F0 та безрозмірну температуру  визначають за співвідношеннями, відомими із наведеного вище літературного джерела, С.112. (2) F0  3600 / c 2 , 0 __ (3)   3600 t   0  / Q  , де , c - теплопровідність, Вт/(мК), і питома 3 об'ємна теплоємність, Дж/(м К), подових блоків відповідно;  - проміжок часу з початку обпалення, год.;  0 - визначальний розмір, м; ___ t  - середньооб'ємна температура подини; Q  - кількість підведеної теплоти в процесі обпалення за даний проміжок часу, Дж. Приклад визначення середніх температур подини. Під час проведення будівельно-монтажних робіт електролізера визначають геометричні розміри подини, а перед початком процесу обпалення - її початкову температуру. 64284 4 Теплофізичні властивості подових блоків вибираємо з довідкової літератури. За визначальний розмір  0 беруть висоту подових блоків. Для поточного моменту часу з початку обпалення  за формулою (2) обчислюють число Фур'є F0 та кількість підведеної теплоти Q  - при обпаленні електролізерів джоулевою теплотою: Q  = 3600IUр  ; - при полуменевому обпаленні електролізерів: р Q  1000Qнв.п , де I - сила електричного струму, що проходить через електролізер, A; Up - нагрівальна напруга на електролізері, В; В - масова (об'ємна) витрата палива за даний проміжок часу  з початку обпа3 p лення, кг (м ); Q н - нижча теплота згоряння пали3 ва, кДж/кг (кДж/м ); в.п - коефіцієнт використання палива. Коефіцієнт використання палива при полуменевому обпаленні електролізерів в.п визначають за графіком, відомим з наведеного вище літературного джерела, С.185, при цьому орієнтовну середню температуру подини приймають на основі інформації про попередні обпалення електролізерів відповідного типу. За залежністю (1) обчислюють безрозмірну середню температуру подини  , а із співвідношення (3) фактичну середню температуру: _____ t   Q  / 3600 0 . Отримане значення при полуменевому обпаленні електролізерів вважають попередньою оцінкою середньої температури подини. Для визначення оціночної середньої температури уточнюються величини в.п , Q  ,  і остаточно визначають середню температуру подини в послідовності, описаній вище. Таким чином, спосіб, що заявляється, базується на використанні простих рівнянь, розв'язання яких не потребує значних обчислювальних ресурсів і відбувається дуже швидко, що дозволяє оперативно оцінювати температурний стан подини при обпаленні алюмінієвих електролізерів і дає можливість використовувати його для розрахунків в реальному часі. 5 64284 6 Таблиця Тип електролізера Сила струму, кА 156 156 З анодами, що самовипалюються 156 130 З випаленими анодами 120, 160, 175, 255, 300 Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська Спосіб обпалення Джоулевою теплотою на металі Полуменевий; диз. паливо, напівпромислова установка з 8 форсунками Полуменевий; диз. паливо, напівпромислова установка з 10 форсунками Полуменевий; природний газ, напівпромислова установка Полуменевий; диз. паливо, промислова установка "HOTWORK" з 2 або 4 форсунками Підписне А10 Постійні коефіцієнти 3 n B10 4 0 1,524 0,628 2,52 0,538 1 2,03 1,183 1 2,2 0,634 1 8,3 1,26 1 Тираж 23 прим. Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601