CS215601B1

CS215601B1 - Connection of single-phase glass electric electrode furnace

Info

Publication number: CS215601B1
Application number: CS806876A
Authority: CS
Inventors: Vaclav Cerny
Original assignee: Vaclav Cerny
Priority date: 1976-12-09
Filing date: 1976-12-09
Publication date: 1982-09-15

Abstract

Účelem vynálezu je zmenšení opotřebení elektrod, zlepšení kvality vyráběného skla, rovnoměrné zatížení všech tří fází napájecí sítě a úspora elektrické energie Uvedeného účelu se dosáhne tím, že jednofázová elektrická elektrodová pec je napájena přes polovodičový měnič frekvenoe . Tento měnič je připojen na trojfázovou síí o frekvence 50 Hz /resp. 60 Hz/ Výstup změniče je jednofázový a má frekvenoi 100 až 1000 Hz Při této frekvenci se podstatně omezuje opotřebení elektrod a tím vnikání materiálu z elektrod do vyráběné suroviny Jednofázový výstup z měniče frekvence zaručuje ronoměrné zatížení trojfázové napájecí sítě, rovnoměrné rozložení proudového pole v peoi a spolu s vysokou účinností polovodičového měniče frekvenoe snižuje spotřebu elektrické energie na 1 kg vyrobeného skla.The purpose of the invention is to reduce electrode wear, improve the quality of the produced glass, evenly load all three phases of the power supply network and save electrical energy. The stated purpose is achieved by supplying a single-phase electric electrode furnace via a semiconductor frequency converter. This converter is connected to a three-phase network with a frequency of 50 Hz /resp. 60 Hz/ The output of the converter is single-phase and has a frequency of 100 to 1000 Hz At this frequency, electrode wear is significantly reduced and thus the penetration of material from the electrodes into the produced raw material. The single-phase output from the frequency converter guarantees a uniform load on the three-phase power supply network, an even distribution of the current field in the furnace and, together with the high efficiency of the semiconductor frequency converter, reduces the consumption of electrical energy per 1 kg of produced glass.

Description

Vynález se týká sklářských elektrických elektrodových pecí, u nichž se řeší zapojení elektrické napájecí části.The invention relates to glass electric electrode furnaces in which the connection of the electrical supply part is solved.

Dosud známé sklářské elektrické elektrodové pece se napájejí trojfázovým nebo jednofázovým.! proudem průmyslového kmitočtu, tj. 50 Hz /případně 60 Hz v americké sféře/, přičemž regulace napětí na elektrodách se provádí transformátory nebo indukčními regulátory. Jednofázoyé elektrické elektrodové peoe vyžadují s ohledem na symetrické zatížení trojfázové rozvodné sítě složitá napájecí zařízení, případně spolupráci třeoh stejných jednofázovýoh pecí, přesto se však nedosáhne přesně symetrického zatížení trojfázové sítě. Avšak ani trojfázové napájené elektrické elektrodové pece nezatěžují rozvodnou sil rovnoměrně a jejioh návrh i provoz s ohledem na symetrické zatížení sítě je velmi náročný Při napájení běžným průmyslovým kmitočtem 50 Hz /resp, 60 Hz/ dochází v důsledku elektrochemických dějů v dosti značné míře ke korozi elektrod, což jednak snižuje jejioh životnost a jednak ovlivňuje vyráběnou surovinu.The prior art glass electrode furnaces are supplied with three-phase or single-phase furnaces. at an industrial frequency, i.e. 50 Hz (or 60 Hz in the American sphere), wherein the voltage regulation at the electrodes is carried out by transformers or induction regulators. Because of the symmetrical loading of the three-phase grid, single-phase electric electrode pens require complicated power supply devices, or the cooperation of three identical single-phase furnaces, yet the symmetrical load of the three-phase grid is not exactly achieved. However, even three-phase powered electrode furnaces do not distribute the distribution force evenly and its design and operation with respect to symmetrical mains load is very demanding. Corrosion of electrodes is caused by electrochemical processes to a considerable extent due to electrochemical processes. , which on the one hand reduces its lifetime and on the other hand affects the raw material produced.

Výše uvedené nedostatky jsou podstatně zlepšeny u sklářské jednofázové elektrické elektrodové pece, kde podstatou vynálezu je připojení pooe na polovodičový měnič frekvence, který má středofrekvenční jednofázový výstup o frekvenci 100 až 1000 Hz, přičemž trojfázový vstup měniče je připojen na trojfázovou rozvodnou silThe aforementioned drawbacks are substantially improved in a single-phase glass furnace wherein the invention is based on a field connection to a semiconductor frequency converter having a 100 to 1000 Hz mid-frequency output, the three-phase input of the converter being connected to a three-phase power distribution.

Výstupní frekvence polovodičového měniče má takovou hodnotu, při níž koroze elektrod v tavenině je oproti korozi při frakvenoi 50 Hz podstatně sníženaThe output frequency of the semiconductor converter is such that the corrosion of the electrodes in the melt is substantially reduced compared to the corrosion at 50 Hz

Energetická sil je zatěžována symetricky ve všeoh třeoh fázích, i když se v peci použije libovolný počet paralelně řezaných elektrod. U jednofázových pecí lze docílit rovnoměrnějšího rozdělení topného výkonu v tavenině nežli u trojfázových pecí Příkon peoe lze polovodičovým měničem frakvenoe regulovat velmi citlivě na základě snímání vnitřních technologických parametrů i na základě vnějších požadavků Samotný polovodičový měnič frakvenoe zabudovaný do skříňového rozvaděče je ve srovnání se stávajícími zdroji prostorově menší, má menší hmotnost a nevyžaduje nároěné stavební úpravy. Kromě áspor v důsledku menšího opotřebení elektrod vede toto řešení i ke zmenšení měrné spotřeby elektrické energie na 1 kg vyrobené suroviny, a to v důsledku vysoké účinnosti polovodičového měniče frekvence, v důsledku kvalitní regulace a při nahrazení trojfázové peoe jednofázovou pecí i v důsledku rovnoměrnějšího rozložení topného výkonu Nezanedbatelným přínosem je vsak zkvalitnění vyráběné suroviny v důsledku zmenšení koroze elektrodThe energy force is loaded symmetrically in all three phases even if any number of electrodes cut in parallel are used in the furnace. In single-phase furnaces, it is possible to achieve a more even distribution of heating power in the melt than in three-phase furnaces. smaller, has less weight and does not require demanding construction work. In addition to savings due to less electrode wear, the solution also reduces the specific energy consumption per kg of raw material produced, due to the high efficiency of the semiconductor frequency converter, quality control and replacing the three-phase peoe with a single-phase furnace. However, the quality of the raw material produced as a result of reduced electrode corrosion is a significant benefit

Na připojeném výkrese je blokové schéma uspořádání elektrické elektrodové pece a polovodičovým měničem frekvence Ze střídavé trojfázové sítě, která má frekvenci 50 Hz, resp. 60Hz, se přivádí trojfázovým přívedem 1 elektrická energie do polovodičového měniče kmitočtu, jednofázový výstup 2» který má frekvenci 100 až 1000 Hz, přivádí elektrickou energii do jednofázové elektrické elektrodové peoe 4· Výrobní proces je regulován vnitřním regulačním obvodem 6,The attached drawing is a block diagram of an arrangement of an electric electrode furnace and a semiconductor frequency converter from an AC three-phase network having a frequency of 50 Hz and 50 Hz respectively. 60Hz, supplied by three-phase power supply 1 to the semiconductor frequency converter, single-phase output 2 »having a frequency of 100 to 1000 Hz, supplying power to the single-phase electric electrode shaft 4 · The production process is controlled by the internal control circuit 6,

Jako příklad lze uvést jednofázovou elektrodovou pec s výkonem 10 t skla za 24. h napájenou kmitočtem 400 Hz z měniče frekvence, který je připojen na trojfázovou sil o frekvenci 50 Hz Opotřebení elektrod bude ve srovnání se stejnou pecí napájenou frekvencí 50 Hz cca o 30 % menší, vyrobená surovina bude kvalitnější a spotřeba slektrické energie na 1 kg vyrobeného skla bude cca o 10 % menší, Kromě toho lze pro každý oasový úsek taveníOne example is a single-phase electrode furnace with 10 t of glass per 24 h, powered by 400 Hz from a frequency converter connected to a 50 Hz three-phase power. The electrode wear will be approximately 30% compared to the same 50 Hz furnace. smaller, produced raw material will be of better quality and the energy consumption per 1 kg of produced glass will be about 10% less,

Λ volit napětí a frekvenci technologicky optimální.Λ to select technologically optimal voltage and frequency.

Claims

A single phase glass electrode furnace connection characterized in that it is connected to a semiconductor frequency converter having a medium frequency single-phase output at a frequency of 100 to 1000 Hz, wherein the three-phase input of the semiconductor frequency converter is connected to a three-phase grid.