I. ความเป็นมาของโครงการและการวางตำแหน่งการใช้งานอุปกรณ์

กรณีศึกษานี้เกี่ยวข้องกับสถานีทำความร้อนเบ้าหลอมที่ใช้สำหรับการอุ่นผนังเบ้าหลอมหลังการซ่อมแซมและก่อนรับโลหะหลอมเหลว หน้าที่หลักของอุปกรณ์คือการให้ความร้อนแก่ผนังเบ้าหลอมอย่างราบรื่นและควบคุมได้ก่อนการหล่อ เพื่อรักษาเสถียรภาพของอุณหภูมิการหล่อ ลดการสูญเสียโลหะ และรับประกันความสามารถในการทำซ้ำของกระบวนการ สภาพแวดล้อมการทำงานเป็นโรงงานอุตสาหกรรม ซึ่งต้องการการทำงานที่เสถียรตลอดรอบการทำความร้อนหลายรอบ

สถานีนี้ออกแบบมาเพื่อรองรับเบ้าหลอมรูปกรวยที่มีความจุเหล็กหลอมเหลว 1 ตัน เบ้าหลอมมีเส้นผ่านศูนย์กลางภายในด้านบน 500 มม. เส้นผ่านศูนย์กลางภายในด้านล่าง 410 มม. และความลึก 900 มม. เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกด้านบน 770 มม. และความสูงโดยรวม 1,050 มม. ขนาดเหล่านี้กำหนดเงื่อนไขขอบเขตทางเรขาคณิตสำหรับการจัดวางองค์ประกอบความร้อนและการออกแบบโครงสร้างสถานี - ช่องภายในรูปกรวยหมายความว่าระยะห่างในแนวรัศมีขององค์ประกอบความร้อนจะแตกต่างกันไปตามทิศทางความสูง ทำให้ไม่สามารถจัดวางแบบทั่วไปที่ใช้สำหรับห้องเตาเผาทรงกระบอกที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเท่ากันได้

II. ข้อกำหนดพารามิเตอร์ทางเทคนิคของระบบทำความร้อน

อุปกรณ์ต้องการการทำความร้อนด้วยไฟฟ้า โดยมีกำลังติดตั้งรวมไม่น้อยกว่า 30 กิโลวัตต์ องค์ประกอบความร้อนเป็นแบบความต้านทาน ซึ่งต้องทนทานต่อการทำงานระยะยาวที่อุณหภูมิสูงและการรับภาระความร้อนแบบวัฏจักร อุณหภูมิทำความร้อนสูงสุดต้องไม่น้อยกว่า 800°C และอุณหภูมิขององค์ประกอบความร้อนต้องสูงกว่าอุณหภูมิการทำงานของผนังเบ้าหลอม เพื่อให้แน่ใจว่ามีความเข้มของการถ่ายเทความร้อนเพียงพอโดยไม่เกิดความร้อนสูงเกินไปเฉพาะจุด

มีข้อจำกัดโดยธรรมชาติระหว่างพารามิเตอร์เหล่านี้: อุณหภูมิเป้าหมายของผนังเบ้าหลอมที่ 800°C หมายความว่าอุณหภูมิพื้นผิวขององค์ประกอบความร้อนจะต้องสูงกว่าระดับหนึ่งเพื่อสร้างความแตกต่างของการถ่ายเทความร้อนแบบการแผ่รังสีที่มีประสิทธิภาพ หากตั้งค่าภาระพื้นผิวขององค์ประกอบสูงเกินไป ความเข้มของการถ่ายเทความร้อนจะเพิ่มขึ้น แต่ชีวิตขององค์ประกอบภายใต้ภาระความร้อนแบบวัฏจักรจะสั้นลง หากตั้งค่าต่ำเกินไป เวลาทำความร้อนจะนานขึ้น ดังนั้น การเลือกวัสดุองค์ประกอบและการออกแบบภาระพื้นผิวจึงเป็นประเด็นสำคัญทางเทคนิคของโครงการนี้

III. ข้อกำหนดความสม่ำเสมอของอุณหภูมิและความแม่นยำในการควบคุม

ข้อกำหนดทางเทคนิคระบุตัวบ่งชี้อุณหภูมิสองประการ: ความแม่นยำในการควบคุมเสถียรภาพอุณหภูมิของระบบอย่างน้อย ±10°C และความแตกต่างของอุณหภูมิภายในเบ้าหลอมไม่เกิน 50°C

จำเป็นต้องให้ความร้อนแก่พื้นผิวด้านในของเบ้าหลอมอย่างสม่ำเสมอตลอดความสูงทั้งหมด ซึ่งหมายความว่าประเภทและตำแหน่งการจัดวางขององค์ประกอบความร้อนจะต้องถูกเลือกอย่างเฉพาะเจาะจงร่วมกับรูปทรงเรขาคณิตของเบ้าหลอมรูปกรวย เพื่อลดความแตกต่างของอุณหภูมิ ความท้าทายในการออกแบบที่เกิดจากโครงสร้างรูปกรวยคือส่วนล่างมีเส้นผ่านศูนย์กลางเล็กกว่าในขณะที่ส่วนบนมีเส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่กว่า หากใช้แท่งตรงที่แขวนในแนวตั้ง ระยะห่างระหว่างส่วนล่างกับผนังเบ้าหลอมจะมากกว่าส่วนบน ส่งผลให้ความเข้มของการถ่ายเทความร้อนแบบการแผ่รังสีที่ด้านล่างไม่เพียงพอ ดังนั้น องค์ประกอบอาจต้องมีการจัดวางแบบแบ่งส่วนหรือรูปทรงที่ไม่เป็นมาตรฐานเพื่อชดเชยความแตกต่างทางเรขาคณิตนี้

ระบบควบคุมจะต้องสามารถทำงานโดยอัตโนมัติตามเส้นโค้งการทำความร้อนที่กำหนด และยังอนุญาตให้ควบคุมพารามิเตอร์หลักด้วยตนเองได้ การควบคุมอุณหภูมิจะทำได้โดยการตรวจสอบเทอร์โมคัปเปิลแบบเรียลไทม์ โดยแสดงพารามิเตอร์แบบเรียลไทม์บนแผงควบคุม การทำความร้อนผนังเบ้าหลอมจะต้องราบรื่นและควบคุมได้ โดยหลีกเลี่ยงการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างกะทันหัน - ข้อกำหนดนี้บ่งชี้ถึงฟังก์ชันจำกัดอัตราการทำความร้อน ซึ่งหมายความว่าระบบควบคุมต้องการความสามารถในการควบคุมความชัน แทนที่จะเป็นการควบคุมอุณหภูมิแบบเปิด-ปิดอย่างง่าย

IV. ข้อกำหนดการออกแบบโครงสร้างและความปลอดภัย

หน่วยทำความร้อนจะต้องสามารถสอดเข้าไปในเบ้าหลอมและล็อคในตำแหน่งทำงานได้ องค์ประกอบความร้อนจะต้องมีโครงสร้างป้องกันเพื่อป้องกันความเสียหายทางกลและการสัมผัสกับผนังเบ้าหลอม เช่น ตะแกรงป้องกันเหล็กทนความร้อนหรือปลอกป้องกัน ข้อกำหนดนี้มาจากสภาวะการทำงานจริง: ในระหว่างการยกและจัดตำแหน่งเบ้าหลอม จะมีการเบี่ยงเบนของตำแหน่ง และหากไม่มีการป้องกัน องค์ประกอบอาจเสียหายจากการชนกับผนังเบ้าหลอมหรือผนังเบ้าหลอม

การเดินสายเคเบิลและจุดเชื่อมต่อจะต้องสร้างจากวัสดุทนความร้อนสูงที่เหมาะสมกับการทำงานที่อุณหภูมิสูง โครงสร้างอุปกรณ์จะต้องอำนวยความสะดวกในการบำรุงรักษา โดยอนุญาตให้เปลี่ยนองค์ประกอบความร้อนได้โดยไม่ต้องถอดประกอบทั้งหมด - ซึ่งเป็นตัวบ่งชี้ความพร้อมใช้งานที่สำคัญ เนื่องจากองค์ประกอบความร้อนเป็นวัสดุสิ้นเปลืองตามระยะเวลา และความสะดวกในการเปลี่ยนส่งผลโดยตรงต่อเวลาหยุดทำงานของอุปกรณ์

ข้อกำหนดด้านความปลอดภัยรวมถึงอุปกรณ์ป้องกันไฟฟ้าลัดวงจร การโอเวอร์โหลด และการรั่วไหล รวมถึงฟังก์ชันหยุดฉุกเฉิน การป้องกันอุณหภูมิเกิน และการป้องกันการทำงานผิดปกติ พื้นที่อันตรายจะต้องมีโครงสร้างป้องกันเพื่อป้องกันการเข้าถึงโดยบุคลากรโดยไม่ตั้งใจ อุปกรณ์จะต้องมีการต่อสายดินตามรหัส และไม่มีส่วนที่มีไฟฟ้าที่สามารถเข้าถึงได้ภายใต้สภาวะการทำงานปกติ ขอบเขตการป้องกันครอบคลุมความเสี่ยงสามประเภท: การบาดเจ็บจากกระแสไฟฟ้า การบาดเจ็บจากอุณหภูมิสูง และการบาดเจ็บจากชิ้นส่วนอุปกรณ์ที่เคลื่อนไหวและหมุน

V. ความสามารถในการปรับตัวเข้ากับสภาพแวดล้อมและเงื่อนไขแหล่งจ่ายไฟ

อุปกรณ์ใช้พลังงานจาก AC 380V, 50Hz ช่วงอุณหภูมิสภาพแวดล้อมการทำงานคือ +5°C ถึง +40°C โครงสร้างอุปกรณ์จะต้องทนทานต่อฝุ่น การสั่นสะเทือน และปัจจัยอื่นๆ ที่เป็นลักษณะเฉพาะของสภาวะการผลิตโลหะ ข้อกำหนดด้านสิ่งแวดล้อมนี้กำหนดข้อจำกัดเกี่ยวกับระดับการป้องกันและวิธีการระบายความร้อนของตู้ควบคุมไฟฟ้า - สภาพแวดล้อมที่มีฝุ่นและการสั่นสะเทือนของโรงงานโลหะไม่เหมาะสำหรับโครงสร้างการระบายความร้อนแบบเปิดทั่วไป

VI. ขอบเขตการจัดหาและข้อกำหนดเอกสาร

ขอบเขตการจัดหาประกอบด้วยสถานีทำความร้อนที่สมบูรณ์ ซึ่งประกอบด้วยองค์ประกอบความร้อน ตู้ควบคุม ระบบวัดอุณหภูมิ และสายเคเบิลเชื่อมต่อ ความสมบูรณ์ของการจัดหาจะต้องทำให้มั่นใจว่าอุปกรณ์สามารถเริ่มใช้งานได้ทันทีโดยไม่ต้องจัดซื้อส่วนประกอบหลักเพิ่มเติม

เอกสารทางเทคนิคประกอบด้วยคู่มือการใช้งาน แผนภาพวงจรไฟฟ้า แบบประกอบทั่วไป และคำแนะนำในการติดตั้ง ซึ่งเพียงพอที่จะรับประกันการทำงานและการบำรุงรักษาอุปกรณ์อย่างปลอดภัย

VII. อายุการใช้งานและข้อกำหนดการสนับสนุนทางเทคนิค

ระยะเวลาการรับประกันไม่น้อยกว่า 12 เดือนนับจากวันที่เริ่มใช้งาน ในระหว่างระยะเวลาการรับประกัน ข้อบกพร่องและข้อผิดพลาดที่เกิดจากผู้ผลิตจะต้องได้รับการแก้ไขโดยผู้จัดจำหน่าย ภายใต้สภาวะการทำงานที่สอดคล้อง อายุการใช้งานของอุปกรณ์ต้องไม่น้อยกว่า 5 ปี อุปกรณ์จะต้องถึงอุณหภูมิทำความร้อนที่ตั้งไว้ภายในเวลาที่เหมาะสมซึ่งตกลงกับลูกค้า และรับประกันความเสถียรของพารามิเตอร์ตลอดรอบการทำความร้อนหลายรอบสำหรับการทำงานของกระบวนการที่สามารถทำซ้ำได้

ระบบควบคุมจะต้องมีความน่าเชื่อถือสูงและทนทานต่อการรบกวนทางอุตสาหกรรม ขอบเขตการสนับสนุนทางเทคนิคประกอบด้วยการให้คำปรึกษาด้านเทคนิคการปฏิบัติงาน คำแนะนำในการตั้งค่าโหมดการหลอม และความช่วยเหลือทางเทคนิคในสภาวะฉุกเฉิน