Пример расчета электрокоагулятора

Внимание! В курсовом проекте следует приводить все используемые формулы с объяснением входящих в них символов. Кроме того, необходимо в числовых расчетах указывать размерности! В приведенном примере размерности указаны только для конечных результатов.

Расчет проведен для варианта 34 из табл. 5.1. Минимально необходимый ток для работы ЭК рассчитываем по уравнению (3.1). Он равен

I = 3,09 · 33 · 2 / 0,6 = 340 A

В соответствии с табл. 3.1 выбираем к установке выпрямительный агрегат ТЕ1-400 / 24Т-ОУХЛ4, дающий номинальный постоянный ток 400 А и номинальное постоянное напряжение 24 В (или реверсивный выпрямительный агрегат ТЕР1-400 / 24Т-ОУХЛ4 с теми же характеристиками).

По уравнению (3.2) рассчитываем суммарную рабочую поверхность анодов (приняв рабочую плотность тока 0,6 А/дм²):

S_a = 340 / 0,6 = 567 дм² = 5,67 м²

Задаемся толщиной анода δ = 4 мм и межэлектродным расстоянием l_a-k = 10 мм. Из конструктивных соображений примем, что высота анода примерно в 1,5 раза больше его ширины (h_a ≈1,5 b_a). Тогда s_a =1,5 b², а b_a = √ (s_a/1,5).

Задаемся различным числом анодов n_a и проводим вычисления s_a по уравнению (3.4), ширины анода b_a, длины электродной камеры L_ЭК по уравнению (3.7) и ширины электродной камеры В_ЭК по уравнению (3.8). Результаты вспомогательных расчетов сводим в таблицу 3.1.

Таблица 3.1 Результаты вспомогательных расчетов для выбора числа анодов

Число анодов na	sa, м2	ba, м	LЭК, мм	ВЭК, мм	LЭК / ВЭК
	0,298	0,446 ≈ 0,45			1,5
	0,247	0,406 ≈ 0,41			1,17
	0,227	0,389 ≈ 0,39			1,04
	0,21	0,374 ≈ 0,37			0,926
	0,183	0,349 ≈ 0,35			0,779

Наиболее близкое совпадение длины и ширины электродной камеры достигается при числе анодов 13, которое и принимаем в дальнейших расчетах. При этом числе анодов длина электродной камеры будет равна 420 мм, а ширина камеры – 404 мм. Принимаем высоту анода равной 0,6 м. Уточненные значения s_a, S_a и i_a будут равны: s_a = 0,39 ^. 0.6 = 0,234 м²; S_a = 0,234 ^. 25 = 5,85 м²; i_a = 340 А / 585 дм² = 0,58 А/дм².

Задавшись коэффициентом срабатывания анодов, равным 0,8, определим по уравнению (3.3) время непрерывной работы анодов до их замены:

t = 0,8 · 0,4 · 7,8 / (2 · 0,58 · 10^-2 · 1,04) = 207 ч

При двусменной работе по 8 ч число полных рабочих дней до смены анодов составит 207 / 16 = 13.

По уравнению (3.6) определим общую массу всех анодов:

М = 13· 0,234· 0,004 · 7800 = 94,9 кг

При блочном монтаже анодов эту массу можно распределить на два блока. При индивидуальном монтаже электродов масса одной пластины будет равна 89,9 / 13 = 7,3 кг, что вполне приемлемо.

Объем СВ в ЭК определим по уравнению (3.9):

V_СВ,ЭК = 0,234 · 0,01(2 · 13 – 1) = 0,0585 м³

Время пребывания СВ в ЭК будет равно 0,0585 м³ / 2 (м³ / ч) = 0,0292 ч = 105 с, что соответствует рекомендациям [4].

Объем отсасываемого воздуха рассчитываем по формуле (3.12). Он должен быть не менее, чем V = 0,105 · 340 = 35,7 м³ / ч.