Пример.

Пусть дано рассчитать ЭПГ, паропроизводительностью G=400кг/час, Р_макс=0,6 МПА, напряжение сети трехфазное, 380 В частота 50 гЦ. Соединение электродной группы в треугольник (см.рис. 3.1.а). Необходимо найти площадь электродов и расстояние между ними, если ρ₁₀₀⁰_С ~ 490 Ом см.

Порядок расчета.

1. Находим теплопроизводительность нагрева Q _н:

с – теплоемкость воды, 4,2 кдж/кг ⁰С;

t_н – принимаем начальную температуру питающей воды примерно 35⁰С;

t_к – температура кипения воды 165⁰С при давлении насыщенного пара Р=0,6 МПА.

2. Мощность, потребляемая на нагрев G, кВт.

3. Находим теплопроизводительность источника тепла для получения 400 кг/час пара.

i – энтальпия пара (при р=0,6 МПА, i=2080 кдж/кг)

4. Мощность, потребляемая на парообразование:

к_сн – коэффициент, учитывающий расход пара на собственные нужды электрокотельной (принимается 1,02 – 1,05);

η_с – КПД тепловой сети (принимается 0,9 – 0,94)

5. Мощность потребляемая из сети:

Р=Р_Н+Р_П=70,07+284=354 кВт

6. Расчетный ток линии:

7. Сопротивление фазное:

8. Находим площадь фазного электрода, задавшись расстоянием между электродами 2 см

Если принять электрод квадратным, то сторона а=28,3 см

9. Для того, чтобы определить хотя бы приближенно увеличение высоты пароводяной смеси, найдем из формулы (3.4) φ:

где υ – удельный объем насыщенного пара (0,32 м³/кг при Р=0,6 МПА) [3].

10. Находим φ_ср=φ/2=0,099.

11. Находим Н_П из формулы (3.1)

Окончательные размеры электрода фазы 28 х 34 см, принимаем с небольшим запасом.

В случае соединения электродов в звезду (рис.3.1.б)

Так как электроды работают с обоих сторон, то истинная площадь одного электрода

При квадратном исполнении а=34,6 см

Принимая запас примерно 15% по высоте, получим окончательные размеры электрода

а х в = 34 х 40 см.

Как видим, второй вариант исполнения электродов на одну и ту же мощность оказался более металлоемким.