制铝铝液除气设备设计计算书

序号,计算项目,符号表示,参数来源,计算公式,国际单位,计算结果,参数说明,规范依据,其他说明

,,,,,,,,,,

一、,,,,,,,,,

1,设计处理量,Q,设计值,Q=设计处理量,t/h,15,铝液除气设备设计处理量,YS/T851-2012,连续处理

2,除气前氢气含量,C₀,设计值,C₀=除气前氢气含量,mL/100gAl,0.35,铝液初始氢气含量,工程经验,熔炼后氢含量

3,除气后氢气含量,C₁,设计值,C₁=除气后氢气含量,mL/100gAl,0.12,铝液目标氢气含量,YS/T851-2012,≤0.15mL/100gAl

4,铝液温度,T,设计值,T=铝液温度,℃,720,铝液处理温度,工程经验,640～850℃

5,铝液密度,ρ,选用值,ρ=铝液密度,kg/m³,2380,铝液密度,工程经验,720℃时密度

6,转子数量,n_rotor,选用值,n_rotor=转子数量,个,1,石墨转子数量,YS/T851-2012,单转子

7,转子转速,n_speed,设计值,n_speed=转子转速,rpm,400,石墨转子转速,工程经验,200～600rpm

8,气体纯度,p_gas,选用值,p_gas=气体纯度,%,99.99,惰性气体纯度,规范要求,≥99.99%

二、,,,,,,,,,

9,除气效率,η,计算值,η=(C₀-C₁)/C₀×100,%,65.7,氢气去除效率,效率计算,(初始氢含量-目标氢含量)/初始氢含量×100

10,夹杂物去除效率,η_incl,选用值,η_incl=夹杂物去除效率,%,85,夹杂物去除效率,工程经验,一般80～90%

11,综合净化效率,η_total,计算值,η_total=(η+η_incl)/2,%,75.3,综合净化效率,综合效率,(除气效率+除渣效率)/2

12,效率验证,η_verify,判断值,η≥60,-,满足,除气效率验证结果,YS/T851-2012,≥60%

13,氢含量验证,C_verify,判断值,C₁≤0.15,-,满足,氢含量验证结果,YS/T851-2012,≤0.15mL/100gAl

三、,,,,,,,,,

14,处理体积流量,V_flow,计算值,V_flow=Q×1000/ρ,m³/h,6.3,铝液体积流量,体积流量,质量流量/密度

15,除气箱有效容积,V_tank,计算值,V_tank=V_flow×t/60,m³,0.84,除气箱有效容积,容积计算,体积流量×停留时间/60

16,除气时间,t,计算值,t=V_tank/V_flow×60,min,8,铝液停留时间,停留时间,有效容积/体积流量×60

17,时间验证,t_verify,判断值,t≥5,-,满足,除气时间验证结果,工程经验,≥5min

18,处理速度,v_process,计算值,v_process=Q/60,t/min,0.25,铝液处理速度,处理速度,处理量/60

四、,,,,,,,,,

19,气体流量,G_gas,计算值,G_gas=Q×0.8,L/min,12,惰性气体流量,流量计算,处理量×0.8L/min/t

20,气体用量,G_total,计算值,G_total=G_gas×60×24,L/d,17280,日气体用量,日用量,气体流量×60×24

21,精炼剂用量,G_flux,计算值,G_flux=Q×0.5,kg/h,7.5,精炼剂用量,用量计算,处理量×0.5kg/t

22,精炼剂纯度,p_flux,选用值,p_flux=精炼剂纯度,%,95,精炼剂纯度,规范要求,≥90%

23,有效精炼剂用量,G_eff,计算值,G_eff=G_flux×p_flux/100,kg/h,7.1,有效精炼剂用量,有效用量,精炼剂用量×纯度/100

24,年精炼剂用量,G_year,计算值,G_year=G_flux×8760,kg/a,65700,年精炼剂用量,年用量,精炼剂用量×8760

25,气体用量验证,G_verify,判断值,G_gas≤25,-,满足,气体用量验证结果,工程经验,≤25L/min

五、,,,,,,,,,

26,主轴电机功率,P_spindle,选用值,P_spindle=主轴电机功率,kW,0.75,转子主轴电机功率,设备参数,0.5～1.5kW

27,升降电机功率,P_lift,选用值,P_lift=升降电机功率,kW,1.5,升降电机功率,设备参数,1.0～2.0kW

28,加热功率,P_heat,选用值,P_heat=加热功率,kW,24,加热功率,YS/T851-2012,20～30kW

29,总装机功率,P_total,计算值,P_total=P_spindle+P_lift+P_heat,kW,26.25,总装机功率,总功率,主轴功率+升降功率+加热功率

30,年运行时间,t_year,选用值,t_year=年运行时间,h/a,8000,设备年运行时间,工程经验,7000～8760h

31,年耗电量,E_year,计算值,E_year=P_total×t_year,kWh/a,210000,年耗电量,年耗电量,总功率×年运行时间

32,单位能耗,E_unit,计算值,E_unit=E_year/(Q×t_year),kWh/t,1.75,单位能耗,单位能耗,年耗电量/(处理量×年运行时间)

33,功率验证,P_verify,判断值,P_total≤30,-,满足,功率验证结果,工程经验,≤30kW

六、,,,,,,,,,

34,设计除气效率,η_final,确定值,η_final=65.7%,%,65.7,最终设计除气效率,工程确定,满足所有规范要求

35,除气时间,t_final,确定值,t_final=8min,min,8,最终除气时间,工程确定,满足处理要求

36,除气剂用量,G_final,确定值,G_final=12L/min+7.5kg/h,L/min+kg/h,12+7