Atelierele de turnare continuă ale oțelului sunt medii tipice cu temperaturi extrem de ridicate. Mașinile de turnare continuă, mașinile de turnat și țaglele de oțel cu temperatură înaltă-emit în mod continuu radiații termice intense spre exterior, ceea ce face ca temperatura ambiantă a magazinului să depășească cu mult standardele convenționale din fabrică pe tot parcursul anului-, cu temperaturi de vârf în unele zone atingând peste 60 de grade . Pentru echipamentele de distribuție a energiei situate în imediata apropiere a acestor surse de căldură, efectele combinate ale expunerii continue la căldură, valurilor de căldură convective și aerului fierbinte-încărcat de praf pot determina cu ușurință creșterea temperaturii interne a aparatului de comutare pentru a depăși limitele de siguranță. Acest lucru duce la o serie de pericole potențiale, inclusiv îmbătrânirea accelerată a izolației, supraîncălzirea contactului, declanșarea falsă a dispozitivelor de protecție și o reducere drastică a duratei de viață a echipamentului. Spre deosebire de aplicațiile rezidențiale obișnuite, industriale generale sau miniere, operațiunile de turnare continuă în fabricile de oțel impun cele mai stricte cerințe specializate privind disiparea căldurii echipamentelor, marjele de creștere a temperaturii și structurile rezistente la căldură-. Printre diversetipuri de aparate de comutareadaptate pentru medii industriale grele cu temperatură înaltă-, aparate de comutație de 24 kV optimizate în mod special și aparate de comutație izolate cu aer-izolat (AIS)-, datorită structurilor personalizate de-control{6}}, au devenit opțiunile principale pentru sistemele de distribuție a energiei electrice, prin rezolvarea problemelor cu creșterea eficientă a temperaturii în magazine. radiații termice la temperatură înaltă.
Multe defecțiuni de distribuție a energiei în fabricile de oțel nu sunt cauzate de defecte ale echipamentului în sine, ci mai degrabă de defecțiuni secundare care rezultă din creșterile necontrolate de temperatură în medii cu temperatură-înaltă. Dispozitivele de comutare convenționale, care nu sunt rezistente la căldură-, rămân într-un mediu de radiații termice-pentru perioade îndelungate, determinând creșterea temperaturii interne să depășească în mod constant limitele. Acest lucru perturbă condițiile nominale de funcționare ale echipamentului și în cele din urmă duce la probleme precum declanșarea, defectarea izolației și blocarea mecanică. Acest articol abordează provocările operaționale reale din atelierele de turnare continuă a oțelului, analizează pericolele radiațiilor termice la temperatură înaltă-pentru echipamentele de distribuție a energiei, compară capacitățile de rezistență la căldură ale diferitelor tipuri de aparate de comutare și se concentrează pe soluții practice de control al creșterii temperaturii pentruAparatură de distribuție 24 kVşiaparate de comutare cu izolare cu aer-(AIS), oferind îndrumări practice pentru proiectarea distribuției de energie în medii industriale grele cu temperatură înaltă-.
1. Cât de gravă este radiația termică într-un atelier de turnare continuă? Principalele pericole ale creșterii excesive a temperaturii în aparatele de comutare
Pericolele prezentate de temperaturile ridicate într-un atelier de turnare continuă diferă de căldura înăbușitoare tipică întâlnită în clădirile obișnuite ale fabricilor; problema principală constă în efectul combinat al radiației termice intense și continue și al transferului de căldură convectiv la temperatură înaltă-. Întregul proces-de la îndreptarea și răcirea țaglelor până la tăiere-eliberează căldură în mod continuu, fără spațiu efectiv tampon de răcire. Dulapurile de distribuție a energiei situate în imediata apropiere a surselor de căldură sunt supuse unei încălziri pasive prelungite, determinând încălzirea continuă a carcaselor lor externe. Căldura conduce în mod constant spre interior și se acumulează, ducând la creșteri ale temperaturii componentelor interne, pieselor izolatoare și sistemelor de contact care depășesc cu mult limitele permise de standardele naționale.
Pericolele prezentate de creșterile excesive de temperatură sunt extrem de insidioase și extrem de distructive: în primul rând, materialele de izolație îmbătrânesc din cauza expunerii prelungite la temperaturi ridicate, determinând scăderea marjelor de izolație de la an la an, ceea ce poate duce cu ușurință la scurtcircuite de fază-la-și descărcări de defecțiuni la pământ; în al doilea rând, oxidarea la temperatură înaltă a barelor colectoare de cupru și a contactelor de conectare crește rezistența de contact, creând un cerc vicios în care „cu cât creșterea temperaturii este mai mare, cu atât este mai mare rezistența și cu atât generarea de căldură este mai severă”; În al treilea rând, componentele secundare de protecție sunt perturbate de temperaturile ridicate, provocând o deviere a parametrilor și o sensibilitate anormală, ceea ce duce la declanșare falsă și nefuncționare, afectând direct producția continuă a liniei de turnare continuă.
Diferitele tipuri de aparate de comutație prezintă variații semnificative în toleranța lor la condițiile de funcționare la-temperatură ridicată, iar echipamentele standard de--la raft sunt complet nepotrivite pentru condițiile dintr-un atelier de turnare continuă. Aparatul de comutare izolat cu aer-convențional (AIS), dacă păstrează un design standard de disipare a căldurii, este predispus să atragă curenți de aer de-înaltă temperatură datorită structurii sale deschise, ceea ce duce la acumularea severă de căldură internă. TheAparatură de distribuție 24 kVresponsabil pentru alimentarea principală a magazinului poartă curenți mari de sarcină și generează căldură semnificativă; atunci când este combinat cu radiația de căldură externă, riscul de creștere a temperaturii care depășește limitele este și mai mare, necesitând rezistență termică specializată și optimizare a disipării căldurii.
2. Diferențele de adecvare a echipamentelor: punctele slabe de performanță și punctele forte ale celor două tipuri principale de aparate de comutare în condiții de temperatură ridicată-
Arhitectura de distribuție a energiei în atelierele de turnare continuă a fabricilor de oțel prezintă în primul rând un aspect ierarhic cu linii principale de-tensiune medie și sarcini secundare. Aparatul de comutare de 24 kV șiaparate de comutare cu izolare cu aer-(AIS)utilizate în mod obișnuit pe-site au caracteristici structurale diferite; în consecință, cauzele creșterii temperaturii și direcțiile de optimizare diferă și ele. Acestea sunt cele două tipuri de aparate de comutare cele mai potrivite pentru modernizarea industriei grele.
Aparatul de comutare izolat cu aer (AIS) folosește un design cu aer-izolat, ventilat natural, cu o structură deschisă și fără compartimente etanșe, oferind o disipare excelentă a căldurii în condiții normale. Cu toate acestea, în mediul cu temperatură ridicată-a unui atelier de turnare continuă, structura de ventilație deschisă atrage în mod continuu aer cald din magazin, iar radiația de căldură externă pătrunde direct prin dulap, determinând acumularea căldurii în interior fără nicio scăpare, ceea ce duce la o creștere continuă a temperaturii. Echipamentele AIS nemodificate care funcționează în apropierea surselor de căldură în liniile de turnare continuă timp de 3 până la 5 ani vor dezvolta probleme precum îmbătrânirea izolației și contactele înnegrite, oxidate. Este potrivit doar pentru zonele din capătul îndepărtat al atelierului cu o bună disipare a căldurii; atunci când sunt situate în apropierea surselor de căldură, sunt necesare modificări specializate de izolare termică și disipare a căldurii.
Fiind principalul echipament de alimentare cu energie electrică pentru liniile de turnare continuă, aparatul de distribuție de 24 kV suportă sarcini critice, cum ar fi sistemul de acționare principal, sistemele de apă de răcire și sistemele de colectare a prafului. Echipamentul generează căldură semnificativă în timpul funcționării, iar atunci când este combinat cu radiații externe intense de căldură, această sursă de căldură dublă poate determina cu ușurință creșterea temperaturii care depășește limitele. În timp ce structura sa închisă blochează eficient radiația de căldură externă, are și dezavantajul de a face dificilă disiparea căldurii interne. Ca atare, este un echipament esențial pentru controlul creșterii temperaturii în condiții de funcționare la-înaltă temperatură și o țintă cheie pentru îmbunătățirea distribuției de energie în fabricile de oțel.
3. Soluție de control al temperaturii de bază: patru măsuri tehnice cheie pentru a menține creșterea temperaturii în interiorul aparatului de distribuție într-un interval de siguranță
Pentru a asigura funcționarea stabilă a aparatului de comutare în mediul de radiație termică persistentă al atelierului de turnare continuă, dependența numai de convecția naturală este insuficientă. O abordare sistematică care să combine „izolarea termică și blocarea căldurii + disiparea dirijată a căldurii + optimizarea sursei de căldură + materialele îmbunătățite rezistente la căldură-” este necesară pentru a aborda în mod specific provocările legate de creșterea temperaturii cu care se confruntăAparatură de distribuție 24 kVşiaparate de comutare cu izolare cu aer-(AIS), îndeplinind în același timp cerințele operaționale de-înaltă temperatură ale tuturor tipurilor de aparate de comutare.
1. Structură de izolare termică externă pentru a bloca radiația de căldură externăn
Pentru a aborda radiația termică intensă caracteristică atelierelor de turnare continuă, pe exteriorul tabloului de distribuție sunt instalate deflectoare termoizolante rezistente la{0}}temperatură-înaltă și straturi de izolație reflectorizante. Prin utilizarea principiului reflexiei termice pentru a bloca radiația de căldură infraroșie, eficiența cu care dulapul absoarbe căldura este redusă semnificativ. Pentru aparatele de comutare de 24 kV situate în apropierea surselor de căldură de bază, cum ar fi țaglele de oțel și mașinile de îndreptat, protecția izolației pe partea frontală și laterală a dulapului este prioritară pentru a împiedica pătrunderea căldurii externe în interior, reducând astfel creșterea temperaturii de bază la sursă. Pentru aparatele de comutare izolate cu aer-de tip deschis-(AIS), sunt instalate izolații termice detașabile și ecrane rezistente la praf-pentru a filtra fluxul de aer cu temperatură-înaltă, fără a compromite ventilația, atenuând astfel impactul radiației termice.
2. Zona-Ventilație direcțională specifică pentru disiparea căldurii pentru a preveni acumularea căldurii în interiorul dulapului
Îndepărtându-ne de designul de ventilație naturală dezordonat al dulapurilor standard, adoptăm o „admisie de aer rece în partea de jos, evacuare a aerului cald în partea de sus” logica de răcire prin convecție direcțională. Prizele de aer cu temperatură joasă-sînt instalate în partea de jos a dulapului, iar dispozitivele de evacuare puternice sunt adăugate în partea de sus pentru a forma un canal de convecție stabil pentru schimbul de căldură. Ventilația este optimizată prin zonarea compartimentului întreruptorului, a compartimentului barelor colectoare și a compartimentului pentru cabluri-zonele în care generarea de căldură este concentrată în aparatele de-tensiune medie-pentru a asigura disiparea rapidă a căldurii generate de echipament, pentru a preveni acumularea de căldură internă și pentru a rezolva complet problema creșterii cumulative a temperaturii k{7}24 în condiții de comutare puternică.
3. Actualizare cuprinzătoare la materiale rezistente la căldură-pentru a crește marja de toleranță la temperatură-înaltă a echipamentului
Componentele de izolație, etanșările și componentele secundare din dulap au fost îmbunătățite pentru compatibilitate cu-temperaturi înalte, toate materialele selectate din materiale industriale-rezistente la temperatură înaltă-temperaturi-înalte pentru a crește pragul general de rezistență la căldură al echipamentului. Componentele de izolație sunt realizate din rășină epoxidice cu rezistență ridicată la căldură--, care rezistă la expunerea prelungită la temperaturi ridicate fără îmbătrânire sau deformare; garniturile de etanșare și lubrifianții pentru mecanismele de operare au fost actualizate la formulări rezistente la-temperaturi-înalte pentru a preveni defecțiunile la temperaturi ridicate. Această soluție de optimizare universală este compatibilă cu toatetipuri de aparate de comutarepe-site-ul, îmbunătățind în mod cuprinzător stabilitatea echipamentului în timpul funcționării la-temperatură ridicată.
4. Controlul inteligent al temperaturii-conectat pentru echilibrarea dinamică a eficienței disipării căldurii
În interiorul dulapului este instalat un sistem inteligent de monitorizare-detecție a temperaturii și disipare a căldurii pentru a colecta date despre temperatură-în timp real. Pe baza creșterii temperaturii, sistemul ajustează automat viteza ventilatorului de evacuare și controlează pornirea/oprirea echipamentului de răcire. Funcționează la un consum redus de energie în condiții de temperatură scăzută-și comută la răcire forțată cu sarcină maximă în condiții de temperatură-înaltă. Aceasta se potrivește dinamic eficiența de disipare a căldurii la sarcină și temperatura ambiantă, eliminând consumul de energie risipită, limitând în același timp creșterea maximă a temperaturii. Sistemul este conceput pentru a se adapta la condițiile complexe de funcționare ale atelierelor de turnare continuă, inclusiv la fluctuațiile de sarcină și temperatură.
5. Rezultatele implementării și valoarea în industrie: cheia pentru distribuția stabilă a energiei în condiții de temperatură înaltă-
În urma actualizărilor sistematice de atenuare a creșterii temperaturii, starea operațională a echipamentelor de distribuție a energiei din atelierul de turnare continuă-situat în imediata apropiere a surselor de căldură-înalte-a fost optimizată semnificativ. În condiții de funcționare la -încărcare completă și radiații termice continue, creșterea temperaturii în interiorul tabloului de comutație modernizat de 24 kV este menținută în mod constant în limitele de siguranță specificate de standardele naționale, fără probleme de supraîncălzire, îmbătrânire sau variație a parametrilor; Aparatul de comutare izolat cu aer optimizat (AIS) abordează eficient problemele de acumulare de căldură inerente designurilor cu cadru deschis-, reducând ratele de defecțiuni ale echipamentelor cu peste 90%.
În mediile industriale grele, cum ar fi oțelăriile, funcționarea stabilă a diferitelor tipuri de aparate de comutare este direct legată de producția continuă a liniilor de turnare continuă. Controlul creșterii temperaturii nu este doar o chestiune de optimizare a disipării căldurii; este garanția de bază pentru adaptarea la condiții extreme de funcționare, prevenirea defecțiunilor premature a echipamentelor și reducerea la minimum a pierderilor în timpul nefuncționării-o componentă indispensabilă a proiectării distribuției de energie în industria grea.
Concluzie
Provocările de radiație termică în atelierele de turnare continuă a oțelului servesc drept un test riguros al ingineriei și adaptabilității echipamentelor de distribuție a energiei. Aparatul de comutație standardizat nu poate rezista la condiții de temperatură-extremă; numai upgrade-urile specifice ale izolației termice, disipării căldurii, materialelor și sistemelor de control inteligente pot asigura creșteri controlabile ale temperaturii. Din miezAparatură de distribuție 24 kVla ramificația-aerului-izolată (AIS), toate tipurile de aparate de comutare care doresc să funcționeze în medii industriale grele cu temperatură înaltă-trebuie să respecte logica de control al temperaturii de „izolație termică în primul rând, disiparea căldurii în al doilea rând, selecția materialului ca plasă de siguranță și control inteligent”. Prin soluții tehnice sistematice care rezistă la radiația termică continuă, acestea pun o bază solidă pentru siguranța distribuției de energie în procesele de producție continue și inteligente ale industriei siderurgice.
Despre noi
Zhejiang Lvma Electric Co., Ltd. (înființată în 2018) folosește 17 ani de cunoștințe de producție electrică cu certificarea ISO 9001:2015. Portofoliul nostru de produse se concentrează pe sisteme de comutație inteligente și se extinde la transformatoarele de distribuție de tip-immerse în ulei și uscate-. Exportăm la nivel global în Europa, Orientul Mijlociu, America de Sud, Asia de Sud-Est și Africa.
Cu peste 40 de brevete, echipa noastră de cercetare și dezvoltare conduce transformarea companiei într-un furnizor de soluții de energie inteligente și durabile. Procesele de producție digitale și monitorizarea-în timp real a stării asigură că fiecare echipament îndeplinește cele mai înalte standarde de siguranță, fiabilitate și eficiență operațională.