इस केस स्टडी में मरम्मत के बाद और पिघले हुए धातु को प्राप्त करने से पहले पिघले हुए धातु के अस्तरों को पूर्व-गर्म करने के लिए उपयोग किए जाने वाले एक पिघले हुए हीटिंग स्टेशन को शामिल किया गया है।उपकरण का मुख्य कार्य कास्टिंग से पहले अस्तर की चिकनी और नियंत्रित हीटिंग प्रदान करना है, ताकि कास्टिंग तापमान व्यवस्था को स्थिर किया जा सके, धातु के नुकसान को कम किया जा सके और प्रक्रिया की दोहराव सुनिश्चित की जा सके। परिचालन वातावरण एक औद्योगिक कार्यशाला है,कई हीटिंग चक्रों में स्थिर संचालन की आवश्यकता.
इस स्टेशन को एक टन पिघले हुए स्टील की क्षमता के साथ एक शंकुआकार कटोरे को समायोजित करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। कटोरे का आंतरिक ऊपरी व्यास 500 मिमी, आंतरिक निचला व्यास 410 मिमी और गहराई 900 मिमी है।बाहरी ऊपरी व्यास 770 मिमी है, और कुल ऊंचाई 1,050 मिमी है। 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, समान व्यास के बेलनाकार भट्ठी कक्षों के लिए उपयोग की जाने वाली पारंपरिक व्यवस्था को रोकता है।
उपकरण को कुल स्थापित शक्ति के साथ विद्युत हीटिंग की आवश्यकता होती है जो कम से कम 30 kW है। हीटिंग तत्व प्रतिरोध प्रकार के होते हैं,उच्च तापमान दीर्घकालिक संचालन और चक्रगत थर्मल भार का सामना करने के लिए आवश्यकअधिकतम ताप तापमान 800°C से कम नहीं होना चाहिए,और हीटिंग एलिमेंट का तापमान स्थानिक अति ताप के बिना पर्याप्त गर्मी हस्तांतरण तीव्रता सुनिश्चित करने के लिए अस्तर कार्य तापमान से अधिक होना चाहिए.
इन मापदंडों के बीच अंतर्निहित बाधाएं हैंःएक 800°C अस्तर लक्ष्य तापमान का अर्थ है कि एक प्रभावी विकिरण गर्मी हस्तांतरण अंतर स्थापित करने के लिए हीटिंग तत्व की सतह तापमान को एक उच्च स्तर पर बनाए रखा जाना चाहिएयदि तत्व की सतह भार बहुत अधिक सेट किया जाता है, तो गर्मी हस्तांतरण तीव्रता बढ़ जाती है, लेकिन चक्रवात थर्मल भार के तहत तत्व का जीवनकाल छोटा हो जाता है; यदि बहुत कम सेट किया जाता है, तो हीटिंग समय बढ़ाया जाता है।तत्व सामग्री चयन और सतह भार डिजाइन इस परियोजना के मुख्य तकनीकी व्यापार का गठन करते हैं.
तकनीकी आवश्यकताओं में दो तापमान संकेतकों को निर्दिष्ट किया गया हैः सिस्टम तापमान स्थिरता नियंत्रण की सटीकता कम से कम ±10°C, और आंतरिक कुप्पी तापमान अंतर 50°C से अधिक नहीं।
पूरी ऊंचाई के साथ कुप्पी की आंतरिक सतह को समान रूप से गर्म करना आवश्यक है।जिसका अर्थ है कि ताप तत्वों के प्रकार और व्यवस्था की स्थिति को तापमान ढाल को कम करने के लिए शंकु कुंडल ज्यामिति के साथ विशेष रूप से चुना जाना चाहिएशंक्वाकार संरचना द्वारा प्रस्तुत डिजाइन चुनौती यह है कि निचले खंड का व्यास छोटा है जबकि ऊपरी खंड का व्यास बड़ा है।यदि ऊर्ध्वाधर निलंबित सीधे रॉड तत्वों का उपयोग किया गया था, निचले भाग और अस्तर के बीच की दूरी ऊपरी भाग की तुलना में अधिक होगी, जिसके परिणामस्वरूप नीचे अपर्याप्त विकिरण गर्मी हस्तांतरण तीव्रता होगी।तत्वों को इस ज्यामितीय अंतर की भरपाई के लिए खंडित व्यवस्था या गैर मानक ज्यामिति की आवश्यकता हो सकती है.
नियंत्रण प्रणाली को एक दिए गए हीटिंग वक्र के अनुसार स्वचालित रूप से काम करने में सक्षम होना चाहिए, और मुख्य मापदंडों के मैन्युअल नियंत्रण की अनुमति भी देनी चाहिए।तापमान नियंत्रण वास्तविक समय थर्मोकपल निगरानी के माध्यम से प्राप्त किया जाता है, वास्तविक समय में ऑपरेशन पैनल पर प्रदर्शित मापदंडों के साथ.अचानक तापमान परिवर्तनों को समाप्त करना ️ यह आवश्यकता एक हीटिंग दर सीमा फ़ंक्शन की ओर इशारा करती है, जिसका अर्थ है कि नियंत्रण प्रणाली को सरल ऑन-ऑफ तापमान विनियमन के बजाय ढलान नियंत्रण क्षमता की आवश्यकता होती है।
हीटिंग यूनिट को कटोरे के इंटीरियर में डाला जा सकता है और कार्य स्थिति में लॉक किया जा सकता है।हीटिंग तत्वों में यांत्रिक क्षति और अस्तर के संपर्क को रोकने के लिए सुरक्षात्मक संरचनाएं होनी चाहिए, जैसे कि गर्मी प्रतिरोधी स्टील सुरक्षा जाल या सुरक्षात्मक आस्तीन। यह आवश्यकता वास्तविक परिचालन स्थितियों से उत्पन्न होती हैः कुप्पी उठाने और स्थिति के दौरान, स्थिति विचलन मौजूद है,और बिना सुरक्षा के, तत्वों को अस्तर या कुदाल की दीवार के साथ टक्कर से क्षतिग्रस्त हो सकता है।
केबल मार्ग और कनेक्शन बिंदुओं को उच्च तापमान प्रतिरोधी सामग्री से निर्मित किया जाना चाहिए जो उच्च तापमान संचालन के लिए उपयुक्त है। उपकरण संरचना को रखरखाव में सुविधा होनी चाहिए,पूरी तरह से विघटित किए बिना हीटिंग एलिमेंट को बदलने की अनुमति देना एक महत्वपूर्ण उपलब्धता सूचक, चूंकि हीटिंग तत्व आवधिक उपभोग्य सामग्रियां हैं और प्रतिस्थापन की सुविधा सीधे उपकरण के डाउनटाइम को प्रभावित करती है।
सुरक्षा आवश्यकताओं में शॉर्ट सर्किट, अधिभार और रिसाव सुरक्षा उपकरण, साथ ही आपातकालीन स्टॉप, अति-तापमान संरक्षण और असामान्य स्थिति इंटरलॉक सुरक्षा कार्य शामिल हैं।खतरनाक क्षेत्रों में आकस्मिक कर्मियों के प्रवेश को रोकने के लिए संरचनात्मक सुरक्षा होनी चाहिएउपकरण को सामान्य परिचालन स्थितियों में किसी भी सुलभ सक्रिय भागों के बिना कोड के अनुसार ग्राउंड किया जाना चाहिए। सुरक्षा के दायरे में तीन जोखिम श्रेणियां शामिल हैंः विद्युत धारा की क्षति,उच्च तापमान की चोट, और चलती और घूर्णन उपकरण भागों से चोट।
उपकरण को AC 380V, 50Hz से संचालित किया जाता है। परिचालन वातावरण का तापमान +5°C से +40°C तक होता है। उपकरण की संरचना धूल, कंपन,और अन्य कारकों धातु उत्पादन की परिस्थितियों के लिए विशिष्ट. 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.
आपूर्ति के दायरे में पूरे हीटिंग स्टेशन, जिसमें हीटिंग तत्व, नियंत्रण कैबिनेट, तापमान माप प्रणाली और कनेक्टिंग केबल शामिल हैं।आपूर्ति की पूर्णता से यह सुनिश्चित होना चाहिए कि मुख्य घटकों की अतिरिक्त खरीद के बिना उपकरण को सीधे चालू किया जा सके.
तकनीकी प्रलेखन में ऑपरेशन मैनुअल, इलेक्ट्रिकल स्केमेटिक आरेख, सामान्य असेंबली ड्राइंग और स्थापना निर्देश शामिल हैं।उपकरण के सुरक्षित संचालन और रखरखाव को सुनिश्चित करने के लिए पर्याप्त.
वारंटी अवधि चालू करने की तारीख से कम से कम 12 महीने है। वारंटी अवधि के दौरान, निर्माता के लिए जिम्मेदार दोषों और दोषों को आपूर्तिकर्ता द्वारा सही किया जाना चाहिए।अनुपालन संचालन स्थितियों में, उपकरण सेवा जीवन कम से कम 5 वर्ष है। उपकरण ग्राहक के साथ सहमत एक उचित प्रक्रिया समय के भीतर निर्धारित हीटिंग तापमान तक पहुंचना चाहिए,और दोहराए जाने योग्य प्रक्रिया संचालन के लिए कई हीटिंग चक्रों में पैरामीटर स्थिरता सुनिश्चित करें.
नियंत्रण प्रणाली में उच्च विश्वसनीयता और औद्योगिक हस्तक्षेप का प्रतिरोध होना चाहिए। तकनीकी सहायता के दायरे में परिचालन तकनीकी परामर्श, पिघलने के मोड की स्थापना की सिफारिशें,और आपातकालीन परिस्थितियों में तकनीकी सहायता
इस केस स्टडी में मरम्मत के बाद और पिघले हुए धातु को प्राप्त करने से पहले पिघले हुए धातु के अस्तरों को पूर्व-गर्म करने के लिए उपयोग किए जाने वाले एक पिघले हुए हीटिंग स्टेशन को शामिल किया गया है।उपकरण का मुख्य कार्य कास्टिंग से पहले अस्तर की चिकनी और नियंत्रित हीटिंग प्रदान करना है, ताकि कास्टिंग तापमान व्यवस्था को स्थिर किया जा सके, धातु के नुकसान को कम किया जा सके और प्रक्रिया की दोहराव सुनिश्चित की जा सके। परिचालन वातावरण एक औद्योगिक कार्यशाला है,कई हीटिंग चक्रों में स्थिर संचालन की आवश्यकता.
इस स्टेशन को एक टन पिघले हुए स्टील की क्षमता के साथ एक शंकुआकार कटोरे को समायोजित करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। कटोरे का आंतरिक ऊपरी व्यास 500 मिमी, आंतरिक निचला व्यास 410 मिमी और गहराई 900 मिमी है।बाहरी ऊपरी व्यास 770 मिमी है, और कुल ऊंचाई 1,050 मिमी है। 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, समान व्यास के बेलनाकार भट्ठी कक्षों के लिए उपयोग की जाने वाली पारंपरिक व्यवस्था को रोकता है।
उपकरण को कुल स्थापित शक्ति के साथ विद्युत हीटिंग की आवश्यकता होती है जो कम से कम 30 kW है। हीटिंग तत्व प्रतिरोध प्रकार के होते हैं,उच्च तापमान दीर्घकालिक संचालन और चक्रगत थर्मल भार का सामना करने के लिए आवश्यकअधिकतम ताप तापमान 800°C से कम नहीं होना चाहिए,और हीटिंग एलिमेंट का तापमान स्थानिक अति ताप के बिना पर्याप्त गर्मी हस्तांतरण तीव्रता सुनिश्चित करने के लिए अस्तर कार्य तापमान से अधिक होना चाहिए.
इन मापदंडों के बीच अंतर्निहित बाधाएं हैंःएक 800°C अस्तर लक्ष्य तापमान का अर्थ है कि एक प्रभावी विकिरण गर्मी हस्तांतरण अंतर स्थापित करने के लिए हीटिंग तत्व की सतह तापमान को एक उच्च स्तर पर बनाए रखा जाना चाहिएयदि तत्व की सतह भार बहुत अधिक सेट किया जाता है, तो गर्मी हस्तांतरण तीव्रता बढ़ जाती है, लेकिन चक्रवात थर्मल भार के तहत तत्व का जीवनकाल छोटा हो जाता है; यदि बहुत कम सेट किया जाता है, तो हीटिंग समय बढ़ाया जाता है।तत्व सामग्री चयन और सतह भार डिजाइन इस परियोजना के मुख्य तकनीकी व्यापार का गठन करते हैं.
तकनीकी आवश्यकताओं में दो तापमान संकेतकों को निर्दिष्ट किया गया हैः सिस्टम तापमान स्थिरता नियंत्रण की सटीकता कम से कम ±10°C, और आंतरिक कुप्पी तापमान अंतर 50°C से अधिक नहीं।
पूरी ऊंचाई के साथ कुप्पी की आंतरिक सतह को समान रूप से गर्म करना आवश्यक है।जिसका अर्थ है कि ताप तत्वों के प्रकार और व्यवस्था की स्थिति को तापमान ढाल को कम करने के लिए शंकु कुंडल ज्यामिति के साथ विशेष रूप से चुना जाना चाहिएशंक्वाकार संरचना द्वारा प्रस्तुत डिजाइन चुनौती यह है कि निचले खंड का व्यास छोटा है जबकि ऊपरी खंड का व्यास बड़ा है।यदि ऊर्ध्वाधर निलंबित सीधे रॉड तत्वों का उपयोग किया गया था, निचले भाग और अस्तर के बीच की दूरी ऊपरी भाग की तुलना में अधिक होगी, जिसके परिणामस्वरूप नीचे अपर्याप्त विकिरण गर्मी हस्तांतरण तीव्रता होगी।तत्वों को इस ज्यामितीय अंतर की भरपाई के लिए खंडित व्यवस्था या गैर मानक ज्यामिति की आवश्यकता हो सकती है.
नियंत्रण प्रणाली को एक दिए गए हीटिंग वक्र के अनुसार स्वचालित रूप से काम करने में सक्षम होना चाहिए, और मुख्य मापदंडों के मैन्युअल नियंत्रण की अनुमति भी देनी चाहिए।तापमान नियंत्रण वास्तविक समय थर्मोकपल निगरानी के माध्यम से प्राप्त किया जाता है, वास्तविक समय में ऑपरेशन पैनल पर प्रदर्शित मापदंडों के साथ.अचानक तापमान परिवर्तनों को समाप्त करना ️ यह आवश्यकता एक हीटिंग दर सीमा फ़ंक्शन की ओर इशारा करती है, जिसका अर्थ है कि नियंत्रण प्रणाली को सरल ऑन-ऑफ तापमान विनियमन के बजाय ढलान नियंत्रण क्षमता की आवश्यकता होती है।
हीटिंग यूनिट को कटोरे के इंटीरियर में डाला जा सकता है और कार्य स्थिति में लॉक किया जा सकता है।हीटिंग तत्वों में यांत्रिक क्षति और अस्तर के संपर्क को रोकने के लिए सुरक्षात्मक संरचनाएं होनी चाहिए, जैसे कि गर्मी प्रतिरोधी स्टील सुरक्षा जाल या सुरक्षात्मक आस्तीन। यह आवश्यकता वास्तविक परिचालन स्थितियों से उत्पन्न होती हैः कुप्पी उठाने और स्थिति के दौरान, स्थिति विचलन मौजूद है,और बिना सुरक्षा के, तत्वों को अस्तर या कुदाल की दीवार के साथ टक्कर से क्षतिग्रस्त हो सकता है।
केबल मार्ग और कनेक्शन बिंदुओं को उच्च तापमान प्रतिरोधी सामग्री से निर्मित किया जाना चाहिए जो उच्च तापमान संचालन के लिए उपयुक्त है। उपकरण संरचना को रखरखाव में सुविधा होनी चाहिए,पूरी तरह से विघटित किए बिना हीटिंग एलिमेंट को बदलने की अनुमति देना एक महत्वपूर्ण उपलब्धता सूचक, चूंकि हीटिंग तत्व आवधिक उपभोग्य सामग्रियां हैं और प्रतिस्थापन की सुविधा सीधे उपकरण के डाउनटाइम को प्रभावित करती है।
सुरक्षा आवश्यकताओं में शॉर्ट सर्किट, अधिभार और रिसाव सुरक्षा उपकरण, साथ ही आपातकालीन स्टॉप, अति-तापमान संरक्षण और असामान्य स्थिति इंटरलॉक सुरक्षा कार्य शामिल हैं।खतरनाक क्षेत्रों में आकस्मिक कर्मियों के प्रवेश को रोकने के लिए संरचनात्मक सुरक्षा होनी चाहिएउपकरण को सामान्य परिचालन स्थितियों में किसी भी सुलभ सक्रिय भागों के बिना कोड के अनुसार ग्राउंड किया जाना चाहिए। सुरक्षा के दायरे में तीन जोखिम श्रेणियां शामिल हैंः विद्युत धारा की क्षति,उच्च तापमान की चोट, और चलती और घूर्णन उपकरण भागों से चोट।
उपकरण को AC 380V, 50Hz से संचालित किया जाता है। परिचालन वातावरण का तापमान +5°C से +40°C तक होता है। उपकरण की संरचना धूल, कंपन,और अन्य कारकों धातु उत्पादन की परिस्थितियों के लिए विशिष्ट. 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.
आपूर्ति के दायरे में पूरे हीटिंग स्टेशन, जिसमें हीटिंग तत्व, नियंत्रण कैबिनेट, तापमान माप प्रणाली और कनेक्टिंग केबल शामिल हैं।आपूर्ति की पूर्णता से यह सुनिश्चित होना चाहिए कि मुख्य घटकों की अतिरिक्त खरीद के बिना उपकरण को सीधे चालू किया जा सके.
तकनीकी प्रलेखन में ऑपरेशन मैनुअल, इलेक्ट्रिकल स्केमेटिक आरेख, सामान्य असेंबली ड्राइंग और स्थापना निर्देश शामिल हैं।उपकरण के सुरक्षित संचालन और रखरखाव को सुनिश्चित करने के लिए पर्याप्त.
वारंटी अवधि चालू करने की तारीख से कम से कम 12 महीने है। वारंटी अवधि के दौरान, निर्माता के लिए जिम्मेदार दोषों और दोषों को आपूर्तिकर्ता द्वारा सही किया जाना चाहिए।अनुपालन संचालन स्थितियों में, उपकरण सेवा जीवन कम से कम 5 वर्ष है। उपकरण ग्राहक के साथ सहमत एक उचित प्रक्रिया समय के भीतर निर्धारित हीटिंग तापमान तक पहुंचना चाहिए,और दोहराए जाने योग्य प्रक्रिया संचालन के लिए कई हीटिंग चक्रों में पैरामीटर स्थिरता सुनिश्चित करें.
नियंत्रण प्रणाली में उच्च विश्वसनीयता और औद्योगिक हस्तक्षेप का प्रतिरोध होना चाहिए। तकनीकी सहायता के दायरे में परिचालन तकनीकी परामर्श, पिघलने के मोड की स्थापना की सिफारिशें,और आपातकालीन परिस्थितियों में तकनीकी सहायता
