Как да изчислим скоростта на топене и производителността на индукционната топилна пещ?

Трябва да се отбележи, че данните за капацитета на топене на електрическата пещ са предоставени от общ индукционна топилна пещ производителя в пробата или техническата спецификация е скоростта на топене. Скоростта на топене на електрическата пещ е характеристика на самата електрическа пещ, тя е свързана с мощността на електрическата пещ и вида на източника на енергия и няма нищо общо с производствената операционна система. Производителността на електрическата пещ е свързана не само със скоростта на топене на самата електрическа пещ, но също така е свързана със системата за работа на топене. Обикновено има определено допълнително време без натоварване в работния цикъл на топене, като: подаване, обезмасляване, вземане на проби и тестване, изчакване на резултатите от теста (свързани със средствата за изпитване), изчакване на изливане и т.н. тези спомагателни времена без натоварване намаляват вложената мощност на захранването, тоест намаляват капацитета на топене на електрическата пещ.

За по-голяма яснота на описанието въвеждаме понятията коефициент на използване на мощността на електрическата пещ K1 и коефициент на използване на работната мощност K2.

Коефициентът на използване на мощността на електрическата пещ K1 се отнася до съотношението на изходната мощност на захранването към неговата номинална мощност по време на целия цикъл на топене и е свързан с вида на захранването. Стойността K1 на междинна честотна индукционна пещ, оборудвана със силициев контролиран (SCR) пълен мост, паралелен инвертор, обикновено е около 0.8. Xi’an Institute of Mechanical and Electrical Technology добави инверторно управление към този тип захранване (обикновено този тип захранване има само токоизправителен контрол), стойността може да бъде близка до 0.9 или така. Стойността K1 на индукционната пещ с междинна честота, оборудвана с (IGBT) или (SCR) полумостов инвертор за споделяне на мощност, теоретично може да достигне 1.0.

Размерът на коефициента на използване на работната мощност K2 е свързан с фактори като проектирането на процеса и нивото на управление на цеха за топене и конфигурационната схема на захранването на електрическата пещ. Стойността му е равна на съотношението на действителната изходна мощност на захранването към номиналната изходна мощност през целия работен цикъл. Обикновено коефициентът на използване на мощността K2 се избира между 0.7 и 0.85. Колкото по-кратко е спомагателното време на работа на електрическата пещ без натоварване (като: подаване, вземане на проби, изчакване за тестване, изчакване на изливане и т.н.), толкова по-голяма е стойността на K2. Използвайки таблица 4, схема 4 (двойно захранване със система с две пещи), стойността на K2 теоретично може да достигне 1.0, в действителност може да достигне повече от 0.9, когато спомагателното време на работа на електрическата пещ без натоварване е много ниско.

Следователно производителността N на електрическата пещ може да се изчисли по следната формула:

N = P·K1·K2 / p (t/h)………………………………………………………………………(1)

Където:

P — номинална мощност на електрическата пещ (kW)

K1 — Коефициент на използване на мощността на електрическата пещ, обикновено в диапазона от 0.8 ~ 0.95

K2 — Коефициент на използване на работната мощност, 0.7 ~ 0.85

p — потребление на топилна единица в електрическа пещ (kWh/t)

Вземете за пример 10t междинна честотна индукционна топилна пещ, оборудвана с 2500kW управлявано от силиций (SCR) пълномостово паралелно инверторно твърдо захранване, произведено от Института по машиностроене и електротехника. Единичната консумация на топене p, посочена в техническите спецификации, е 520 kWh/t, а коефициентът на използване на мощността на електрическата пещ Стойността на K1 може да достигне 0.9, а стойността на коефициента на използване на работната мощност K2 се приема за 0.85. Производителността на електрическата пещ може да се получи като:

N = P·K1·K2 / p = 2500·0.9·0.85 / 520 = 3.68 (t/h)

Трябва да се отбележи, че някои потребители бъркат значението на скоростта на топене и производителността и ги смятат за едно и също значение. Те не взеха предвид коефициента на използване на мощността на електрическата пещ K1 и коефициента на използване на работната мощност K2. Резултатът от това изчисление би бил N = 2500/520 = 4.8 (t/h). Така избраната електрическа пещ не може да постигне проектираната производителност.