Link slot gacor adalah pilihan unggulan untuk menikmatislot gacordengan fitur modern, RTP tinggi, dan kesempatan meraih maxwin setiap hari. Temukan keseruan bermainslot onlineserver Thailand yang terkenal stabil dan gacor di tahun 2025. Proses deposit instan memudahkan kamu menjajalslot qrisdengan RTP menguntungkan di IJP88. Saksikan juga serunyastreaming boladalam kualitas tinggi dan koneksi anti-lag di setiap pertandingan. Jangan lewatkan jugaslot gacor terbaruuntuk update game dan promo terkini dari situs terpercaya. Kamu juga bisa cobasitus slot gacordengan koleksi game lengkap dan RTP tinggi. Jangan lupa nikmati juga slot gacor maxwin yang bisa jadi pilihan utama di antara banyak situs populer. Untuk kemudahan transaksi, gunakan layananSlot Danasebagai metode deposit yang cepat dan aman. Coba juga berbagai slot demo gratis untuk latihan dan hiburan tanpa risiko.
МОНИТОРИНГ ТЕПЛОВОГО СОСТОЯНИЯ АЛЮМИНИЕВОГО ЭЛЕКТРОЛИЗЕРА | Евразийский Союз Ученых - публикация научных статей в ежемесячном научном журнале
Site icon Евразийский Союз Ученых — публикация научных статей в ежемесячном научном журнале

МОНИТОРИНГ ТЕПЛОВОГО СОСТОЯНИЯ АЛЮМИНИЕВОГО ЭЛЕКТРОЛИЗЕРА

В настоящее время активно разрабатываются новые способы эффективного управления  технологическим процессом  электролитического получения алюминия при его интенсификации, связанной в первую очередь с увеличением амперной нагрузки. Это становится актуальной задачей для алюминиевой промышленности в связи пуском Богучанского алюминиевого завода (Красноярский край) и масштабным пуском, остановленных в консервацию, алюминиевых электролизеров на предприятиях ОК РУСАЛ.

Температура электролита является основным технологическим параметром алюминиевого электролизера, влияющим на его производительность и выход по току [1]. При отклонениях от технологического режима электролизер контролируется при помощи систем АСУТП по изменению рабочего напряжения, и после обнаружения нарушения производится ручной замер температуры электролита. При этом электролизер может длительное время находится в разбалансированном состоянии. Представляет научно-практический интерес применить методику численного моделирования трехмерных тепловых полей для алюминиевых электролизеров в сочетании с элементами классической методики. Проанализировав конструкцию ванны, её составные части, материалы, из которых они изготовлены, и граничные условия теплообмена, можно определить температуру электролита опосредованно, рассчитав общее тепловое поле «назначенного» электролизера при помощи лицензионного программного обеспечения ANSYS.14 [4].  По имеющимся данным и чертежам была создана трёхмерная модель высокоамперного алюминиевого электролизера на 330 кА.  За постоянно контролируемый параметр приняли температуру днища катодного кожуха серийного электролизера, зафиксированную при помощи стационарной термопары в одной точке.

Для построения численных моделей, применяли файлы заданий, которые содержали данные о геометрии модели, свойствах материалов, заданий на расчет и т.д., с учетом текущих замеров температур. Для проверки адекватности полученной модели производили сверку реальных замеров температур электролита, полученных ручным замером при помощи хромель-алюмелевых термопар, и значений, полученных от контактных термопар, зафиксированных на конструкции электролизера.

Для разработки файла 3D модели U поля электролизера ОА-300М использовался блок формул, включающий в себя стационарное уравнение электропроводности [3], граничные условия, и стандартную методику расчета электрического баланса электролизера. При разработке файла задания для 3D модели T-поля электролизера применялся блок формул, содержащий стационарное уравнение теплопроводности, граничные условия, и методику расчета энергобаланса с учетом температуры окружающей среды.

Адаптацию численной модели проводили по экспериментальным данным (, ФРП, МПР, температурам на поверхностях контакта с воздухом) путем изменения значений, МПР, теплопроводности материалов кожуха, с учетом пропитки их фторсолями [1].

В программном комплексе ANSYS.14 построили дискретную модель, разделив конструкции сложной формы на более мелкие части, согласно принципу метода конечных элементов.

После расчета U-поля электролизера  рассчитали падение напряжения на отдельных его элементах. С использованием численного решения по элементам рассчитываются следующие параметры тока в электролизере: по торцам блюмсов и анодным ниппелям рассчитываются распределения результирующих значений ; по подошве анодов рассчитывается распределение тока , и суммарный ток через электролизер в различных сечениях (например, подошвы анодов, блюмсы, анодные ниппеля).

Таким образом, получили универсальную численную модель, адаптированную для высокоамперного электролизера с целью выполнения расчетов полей электрического потенциала при изменении его конструкционных параметров.

Данные расчетов полей температур, теплопотерь и энергобаланса на температуру окружающей среды алюминиевого электролизера ОА на силу тока 330 кА представлены на рис. 1 и в табл. 1. Для улучшения восприятия, был выполнен поперечный разрез модели на конечной стадии (рис. 1).

Рис. 1. Распределение температуры внутри электролизера

Таблица 1

Энергетический баланс электролизера ОА-300М

Приходные статьи P, кВт доля, %
Электроэнергия 1414,37 4,222 89,62
Окисление анодов 163,86 0,489 10,38
Всего приход энергии 1578,23 4,711 100
Расходные статьи P, кВт доля, %
Электрохимический процесс 706,99 2,11 44,79
Теплопотери анодов и катода 852,52 2,545 54,03
Теплопотери с вылитым металлом 15,99 0,045 1,01
Теплопотери с уходящими газами 2,19 0,006 0,139
Всего расход энергии 1,577,69 4,7095 99,966

Внедрение программного обеспечения ANSYS.14 в схему управления  технологическим процессом  электролитического получения алюминия даст возможность определять температуру в любой точке алюминиевого электролизера при согласовании с реальными температурными замерами элементов и управлять тепловым балансом электролизера через регистрирующие сигналы. Если выбрать участки на металлических конструкциях электролизера, и выделить наиболее стабильные температурные зоны с наименьшим влиянием внешних помех, то при согласовании с текущими замерами температур электролита, можно адаптировать и передать регистрирующий сигнал на АСУТП, и при его отклонении принимать меры по устранению технологического нарушения на электролизере.

Список литературы:

  1. Ветюков М.М., Цыплаков А.М., Школьников С.Н. Электрометаллургия алюминия и магния. Учебник для вузов. – М.: Металлургия, 1987. – 320с.
  2. Карвацкий А.Я., Дудников П.И., Лелека С.В., Билько В.В. Численное исследование температурных и электрических полей в алюминиевых электролизерах // Промышленная теплотехника. – 2003. – Т.25, приложение к № 4. – С. 389–391.
  3. Физические величины. Справочник / Под ред. И.С. Григорьева. – М.: Энергоатомиздат, 1991. – 1232 с.
  4. Huei-Huang Lee. Finite Element Simulations with ANSYS Workbench 14. — SDC publications, 2012. – 608c.[schema type=»book» name=»МОНИТОРИНГ ТЕПЛОВОГО СОСТОЯНИЯ АЛЮМИНИЕВОГО ЭЛЕКТРОЛИЗЕРА» description=»Высокотемпературная и химически агрессивная среда криолит-глиноземного расплава не позволяет осуществлять постоянный контроль электролизера при помощи стандартных термопар. Обсуждается проблема контроля теплового состояния сверхмощного алюминиевого электролизера при помощи адаптированного программного пакета ANSYS.14, тесно связанная с увеличением амперной нагрузки выше проектных значений. » author=»Александров Евгений Андреевич, Бажин Владимир Юрьевич, Затуловский Кирилл Аркадьевич» publisher=»БАСАРАНОВИЧ ЕКАТЕРИНА» pubdate=»2017-06-02″ edition=»ЕВРАЗИЙСКИЙ СОЮЗ УЧЕНЫХ_ 30.12.2014_12(09)» ebook=»yes» ]

404: Not Found404: Not Found