I. Temat projektu i pozycjonowanie aplikacji sprzętu

Badanie przypadku dotyczy stacji grzewczej na łodygę wykorzystywanej do podgrzewania podszewki po naprawie i przed podjęciem roztopionego metalu.Głównym zadaniem urządzenia jest zapewnienie płynnego i kontrolowalnego ogrzewania wyściółki przed odlewem, w celu stabilizacji temperatury odlewania, zmniejszenia strat metalu i zapewnienia powtarzalności procesu.wymagające stabilnej pracy w kilku cyklach ogrzewania.

Stacja jest zaprojektowana tak, aby pomieścić stożkową łodygę o pojemności 1 tony ze stopionej stali, o średnicy wewnętrznej 500 mm, średnicy wewnętrznej 410 mm i głębokości 900 mm;zewnętrzna górna średnica 770 mm, a całkowita wysokość wynosi 1,050 mm. These dimensions establish the geometric boundary conditions for heating element arrangement and station structural design – the conical inner cavity means the radial spacing of heating elements varies along the height direction, z wyłączeniem konwencjonalnego układu stosowanego w komorach piecowych cylindrycznych o równej średnicy.

II. Wymogi dotyczące parametrów technicznych systemu grzewczego

Urządzenie wymaga ogrzewania elektrycznego o całkowitej mocy zainstalowanej nie mniejszej niż 30 kW. Elementy grzewcze są typu oporu,wymagane do wytrzymania długotrwałej pracy w wysokich temperaturach i cyklicznego obciążenia cieplnego. maksymalna temperatura ogrzewania nie może być mniejsza niż 800°C,i temperatura elementu grzewczego musi przekroczyć temperaturę roboczą wyściółki, aby zapewnić wystarczającą intensywność transferu ciepła bez miejscowego przegrzania.

Wśród tych parametrów istnieją nieodłącznie ograniczenia:Temperatura docelowa podkładu o temperaturze 800 °C oznacza, że temperatura powierzchni elementu grzewczego musi być utrzymywana na wyższym poziomie, aby ustanowić skuteczny różnik przenoszenia ciepła promieniowaniaJeśli obciążenie powierzchni elementu jest ustawione zbyt wysoko, intensywność przenoszenia ciepła wzrasta, ale żywotność elementu pod cyklicznym obciążeniem cieplnym jest skrócona; jeśli jest ustawione zbyt nisko, czas ogrzewania jest wydłużony.Wybór materiału elementu i projektowanie obciążenia powierzchniowego stanowią podstawowy techniczny kompromis tego projektu.

III. Wymagania dotyczące jednolitości temperatury i dokładności kontroli

Wymagania techniczne określają dwa wskaźniki temperatury: dokładność kontroli stabilności temperatury systemu wynoszącą co najmniej ±10°C oraz wewnętrzną różnicę temperatury łodzi nieprzekraczającą 50°C.

Wymagane jest jednolite ogrzewanie wewnętrznej powierzchni łodyg wzdłuż całej wysokości,co oznacza, że typ i pozycja układu elementów grzewczych muszą być specjalnie wybrane w połączeniu z geometrią stożkowej miski, aby zminimalizować gradienty temperaturyWyzwaniem projektowym, jakie stanowi stożkowa konstrukcja, jest to, że dolna część ma mniejszą średnicę, podczas gdy górna część ma większą średnicę.W przypadku zastosowania pionowo zawieszonych elementów pręta, odległość między dolną sekcją a wyściółką byłaby większa niż w górnej sekcji, co skutkowałoby niewystarczającą intensywnością przenoszenia ciepła promieniowania na dole.elementy mogą wymagać segmentowanego układu lub niestandardowej geometrii, aby zrekompensować tę różnicę geometryczną.

System sterujący musi być w stanie działać automatycznie zgodnie z danym krzywym ogrzewania, a także umożliwiać ręczne sterowanie głównymi parametrami.Kontrola temperatury osiąga się poprzez monitorowanie termopary w czasie rzeczywistym, z parametrami w czasie rzeczywistym wyświetlanymi na panelu sterowania.wyeliminowanie nagłych zmian temperatury., co oznacza, że system sterowania wymaga możliwości sterowania nachyleniem, a nie zwykłej regulacji temperatury włączania i wyłączania.

IV. Wymagania dotyczące konstrukcji konstrukcyjnej i bezpieczeństwa

Urządzenie grzewcze musi być wstawialne do wnętrza łodzi i zamykać się w pozycji roboczej.Elementy grzewcze muszą posiadać konstrukcje ochronne zapobiegające uszkodzeniu mechanicznemu i kontaktowi z podszewkąWymóg ten wynika z rzeczywistych warunków pracy: podczas podnoszenia i ustawiania łodyg występuje odchylenie pozycyjne,i bez ochrony, elementy mogą zostać uszkodzone w wyniku zderzenia z podszewką lub ścianą łodyg.

Drogi kablowe i punkty połączeń muszą być wykonane z materiałów odpornych na wysokie temperatury, nadających się do pracy w wysokich temperaturach.umożliwiające wymianę elementu grzewczego bez całkowitego rozbierania, ponieważ elementy grzewcze są okresowym materiałem zużywczym, a wygodność wymiany bezpośrednio wpływa na czas przestoju urządzeń.

Wymagania dotyczące bezpieczeństwa obejmują urządzenia zabezpieczające przed zwarciem, przeciążeniem i wyciekiem, a także funkcje zabezpieczające przed awaryjnym zatrzymaniem, zabezpieczeniem przed nadciśnieniem i zabezpieczeniem przed nieprawidłowymi warunkami.Obszary niebezpieczne muszą mieć zabezpieczenia konstrukcyjne, aby zapobiec przypadkowemu wejściu personelu.- urządzenie musi być uziemione zgodnie z kodem, bez dostępnych części podłączonych w normalnych warunkach pracy.uszkodzenie z powodu wysokiej temperatury, oraz uszkodzenia z powodu ruchomych i obracających się części urządzeń.

V. Dostosowanie do środowiska i warunki zasilania

Urządzenie jest zasilane prądem przenośnym 380V, 50Hz. Zakres temperatury otoczenia pracy wynosi od +5°C do +40°C. Konstrukcja urządzenia musi być odporna na kurz, wibracje,i inne czynniki typowe dla warunków produkcji hutniczej. This environmental requirement imposes constraints on the protection rating and cooling method of the electrical control cabinet – the dust and vibration environment of a metallurgical workshop is unsuitable for conventional open cooling structures.

VI. Zakres wymagań w zakresie dostaw i dokumentacji

Zakres dostaw obejmuje kompletną stację grzewczą, obejmującą elementy grzewcze, szafę sterującą, system pomiaru temperatury i kable łączące.Kompletność dostaw musi zapewnić, że urządzenia mogą zostać bezpośrednio uruchomione bez dodatkowych zakupów głównych komponentów.

Dokumentacja techniczna obejmuje instrukcję obsługi, schematy elektryczne, rysunki montażu ogólnego i instrukcje montażu,wystarczające do zapewnienia bezpiecznej eksploatacji i konserwacji urządzeń.

VII. Okres użytkowania i wymagania w zakresie wsparcia technicznego

Okres gwarancji wynosi co najmniej 12 miesięcy od daty uruchomienia.Pod zgodnymi warunkami eksploatacji, okres użytkowania urządzenia wynosi nie mniej niż 5 lat. Urządzenie musi osiągnąć ustawioną temperaturę ogrzewania w rozsądnym czasie procesu uzgodnionym z klientem,i zapewnić stabilność parametrów w wielu cyklach ogrzewania dla powtarzalnej pracy procesu.

System sterowania musi być niezawodny i odporny na zakłócenia przemysłowe.i pomocy technicznej w warunkach awaryjnych