Σχεδιασμός Μετατροπέων για Εφαρμογές Στην Ανθρακωρύξια

Η εξόρυξη άνθρακα είναι μια σημαντική πηγή εφοδιασμού ενέργειας στην Κίνα, και τα προσόντα για τους μετατροπείς που χρησιμοποιούνται στις ανθρακωρύχους είναι εξαιρετικά υψηλά. Αυτοί οι μετατροπείς πρέπει να παρέχουν τη βασική ενέργεια για τις εξορυκτικές λειτουργίες, αλλά και να εξασφαλίζουν ότι η λειτουργία τους δεν θέτει σε κίνδυνο την ασφάλεια της ανθρακωρύχου. Λαμβάνοντας υπόψη τις τρέχουσες απαιτήσεις παραγωγής ανθρακωρύχων στην Κίνα, συνήθως χρησιμοποιούνται μετατροπείς με ξηρό εποξυδιμερικό πυρήνα, με κατάλληλες τροποποιήσεις στο εξωτερικό σχεδιασμό.

Σχεδιασμός Εσωτερικού Μετατροπέα

Η εγκλωβισμένη κατασκευή των μετατροπέων που χρησιμοποιούνται στις ανθρακωρύχους πρέπει να είναι αντιεκρηκτική. Ο σχεδιασμός τέτοιων μετατροπέων βασίζεται σε ηλεκτρομαγνητικούς υπολογισμούς, με επίκεντρο τη μείωση των απωλειών, την ενίσχυση της διαμόρφωσης του απομόνωσης και τον έλεγχο της θερμικής αύξησης. Λόγω των περιορισμών του υπόγειου περιβάλλοντος, οι μετατροπείς πρέπει να είναι συμπαγείς και εύκολοι στη μεταφορά και εγκατάσταση. Αυτό μπορεί να επιτευχθεί με την βελτιστοποίηση του σχεδιασμού του πυρήνα και των υψηλής και χαμηλής τάσης στροφέων.

Επιλογή Πυρήνα

Ο πυρήνας πρέπει να κατασκευαστεί από περιστρεφόμενα σιδηροσίλικιον φύλλα με υψηλή μαγνητική διαθεσιμότητα. Η επιφάνεια του πυρήνα επενδύεται με εποξυδιμερικό και πυραυγμένο για τη βελτίωση της αντοχής στην υγρασία και την σταλαγμό. Το σύνολο της συναρμολόγησης του πυρήνα συμπιέζεται με πλάκες και ζώνες από χαμηλομαγνητικό χάλυβα για τη μείωση του θορύβου. Εκτός από τη μείωση του θορύβου, ο σχεδιασμός πρέπει επίσης να αντιμετωπίζει τη θερμική αύξηση και την ενεργειακή κατανάλωση. Ο πυρήνας πρέπει να σχεδιαστεί με χαμηλή μαγνητική ροή για να αποφευχθεί η ζώνη της ύστερης διεύρυνσης, μειώνοντας έτσι τις απώλειες ενέργειας σε κατάσταση κενής φόρτισης.

Σχεδιασμός Υψηλής και Χαμηλής Τάσης Στροφέων

Οι στροφοί υψηλής τάσης χρησιμοποιούν ένα κυλινδρικό σχεδιασμό, ενισχυμένο με γυαλούρα μεταξύ των στρωμάτων, και κατασκευασμένοι με εποξυδιμερικό για τη δημιουργία μιας στερεάς, ισχυρής συναρμολόγησης. Οι στροφοί πρέπει να κασταρίζονται σε τμήματα για τη μείωση της εσωτερικής ηλεκτρικής πεδιακής έντασης. Διατίθενται διατομικά αεριστικά διαβάζια στα δύο πλευρά των στροφέων για τη βελτίωση της θερμοκρασιακής αποδόσεως. Οι στροφοί χαμηλής τάσης κατασκευάζονται από φούρνισμα και επίσης κατασκευάζονται με εποξυδιμερικό.

Σχεδιασμός Εγκλωβισμένης Κατασκευής Μετατροπέα

Η εγκλωβισμένη κατασκευή του μετατροπέα πρέπει να αντέχει τις εσωτερικές εκρηκτικές πίεσεις και να προλαμβάνει την αποδοχή εκρηκτικών αερίων που θα μπορούσαν να προκαλέσουν εκρήξεις ή πυρκαγιές σε ολόκληρη την ανθρακωρύχο. Το υλικό της εγκλωβισμένης κατασκευής πρέπει να έχει εξαιρετική μηχανική αντοχή και καλές θερμοκρασιακές αποδοτικές ιδιότητες.

Βασικές Σκέψεις Σχεδιασμού

• Το εποξυδιμερικό υλικό πρέπει να ελέγχεται αυστηρά, χρησιμοποιώντας συνήθως την τάξη H απομόνωσης. Πρέπει να προστίθενται προσθετικά υλικά, όπως προσπελάσματα και πυραυγμένα, για τον συντονισμό του συντελεστή θερμικής διεύρυνσης του εποξυδιμερικού με εκείνον του χαλκού, βελτιώνοντας τη θερμοκαταναλωτική, μηχανική και ηλεκτρική απόδοση.

• Οι στροφοί πρέπει να κασταρίζονται σε υψηλή θερμοκρασία και κενό περιβάλλον για να εξασφαλίζεται ότι δεν υπάρχει υγρασία κατά τη διάρκεια της κασταρίζας.

• Τα συστήματα ψύξης, συνήθως διατομικά αεριστικά διαβάζια, πρέπει να ενσωματώνονται κοντά στον πυρήνα και τους στροφούς κατά τη διάρκεια του σχεδιασμού. Σε εξαιρετικές συνθήκες, μπορεί να χρησιμοποιηθούν μεθόδους ψύξης με λάδι ή νερό για την ενίσχυση της εσωτερικής θερμοκρασιακής αποδόσεως.

• Η αντεκρηκτική εγκλωβισμένη κατασκευή πρέπει επίσης να σχεδιαστεί με την θερμοκρασιακή αποδόσεως στο μυαλό. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί ένας σχεδιασμός με ολόκληρη την επιφάνεια, για να αυξηθεί η επιφάνεια, επιτρέποντας την ταχύτερη απόδοση της εσωτερικής θερμότητας.