विद्युत ऊर्जा दक्षता पर इलेक्ट्रिक आर्क फर्नेस का प्रभाव

विद्युत आर्क भट्टियों का विद्युत ऊर्जा दक्षता पर प्रभाव

विद्युत आर्क भट्टियों का विद्युत वातावरण और परिचालन विशेषताएं

विद्युत चाप भट्टियाँपिघलने के लिए उपयोग किए जाने वाले ईएएफ आमतौर पर तीन अलग-अलग चरणों में काम करते हैंः

1पिघलने का चरण: ठोस आवेश का प्रारंभिक पिघलना, जो उच्चतम ऊर्जा मांग की अवधि का प्रतिनिधित्व करता है।

2आरंभिक शोधन और ताप चरण।

3रिफाइनिंग स्टेज: जहां ऊर्जा इनपुट मुख्य रूप से थर्मल नुकसान की भरपाई करता है।

एक मानक एसी इलेक्ट्रिक आर्क फर्नेस में लगभग 3 से 8 घंटे तक का पिघलने का चक्र होता है, जो बिजली आपूर्ति मापदंडों, फर्नेस क्षमता और विशिष्ट पिघलने की प्रक्रिया पर निर्भर करता है।पिघलने की अवधि, लगभग 0.5 से 2 घंटे तक चलने वाला, एक अत्यधिक असंतुलित तीन-चरण प्रभाव भार प्रस्तुत करता है। इस चरण के दौरान, वर्तमान अत्यंत अस्थिर है और बिजली की खपत अपने चरम पर है,कुल ऊर्जा खपत का लगभग 60% से 70%इसके विपरीत, ऑक्सीकरण और कमी शोधन अवधि के दौरान वोल्टेज उतार-चढ़ाव और बिजली की खपत में काफी कमी आती है।

स्क्रैप पिघलने के दौरान मुख्य परिचालन विशेषताओं में शामिल हैंः

पिघलने की शुरुआत में आर्क की बार-बार विलोपन और पुनः प्रज्वलन।

पिघलने की अवधि के दौरान निरंतर चाप उतार-चढ़ाव, तेजी से वर्तमान परिवर्तन, सामग्री के पतन और शॉर्ट सर्किट की ओर जाता है।

एक मानक ईएएफ सर्किट के लिए ऑपरेटिंग पावर फैक्टर आमतौर पर 0.8 से 0 तक होता है।85, जबकि उच्च-शक्ति वाले भट्टियों के लिए यह 0.7 से 0 के बीच कम है।8इस निम्न शक्ति कारक का स्वाभाविक रूप से विद्युत दक्षता में कमी का परिणाम होता है।

ऊर्जा दक्षता पर प्रभाव

ईएएफ में विद्युत ऊर्जा की बर्बादी मुख्य रूप से दो रूपों में प्रकट होती हैः एक कम शक्ति कारक और पिघलने के दौरान महत्वपूर्ण फ्लेकर और हार्मोनिक का उत्पादन।

झिलमिलाहट विभिन्न दुष्प्रभावों का प्राथमिक स्रोत है, जिसमें सामंजस्य विकृति और चरण असंतुलन शामिल हैं। यह क्षणिक विकृतियों को संदर्भित करता है जैसे कि वृद्धि, स्पाइक्स,और हार्मोनिक्स AC साइन वेव पर ओवरलैपप्रख्यात ऊर्जा सिद्धांतकार डॉ. हर्सफील्ड के अनुसार, इस विकृति की प्रमुख विशेषताएं अति-उच्च वोल्टेज, अति-उच्च गति और अति-उच्च आवृत्ति हैं।

अल्ट्रा-हाई वोल्टेज: फ्लिपर स्पाइक्स सामान्य वोल्टेज आयाम से 2 से 50 गुना तक पहुंच सकते हैं, संभावित रूप से 500 से 10,000 वोल्ट तक।

अल्ट्रा-हाई स्पीडः ये स्पाइक्स बेहद कम समय में होते हैं, अक्सर माइक्रोसेकंड या नैनोसेकंड के भीतर अपने फटने और क्षय को पूरा करते हैं।

अल्ट्रा-हाई फ्रीक्वेंसीः फ्लिपर गतिविधि निरंतर है। ऐसी घटनाओं के दर्जनों एक प्रकाश चालू करने, एक उपकरण शुरू करने, या यहां तक कि एक कंप्यूटर माउस क्लिक करने जैसे सरल कार्यों से हो सकता है,500-1200 वोल्ट तक के संबद्ध वोल्टेज के साथ.

उच्च वोल्टेज और उच्च आवृत्ति वाले इन ट्रांजिटर्स का संवेदनशील विद्युत उपकरणों पर होने वाला हानिकारक प्रभाव अक्सर नजरअंदाज किया जाता है।दोनों में तत्काल वृद्धि के परिणामस्वरूप अधिक तत्काल बिजली की खपत होती है.

ईएएफ का हीटिंग तत्व एक प्रतिरोधक भार (आर्क) है। इसलिए ये तत्काल वोल्टेज या वर्तमान स्पाइक्स आर्क प्रारंभ या हीटिंग में योगदान नहीं कर सकते हैं। इसके बजाय,वे प्रणाली के भीतर प्रेरक भार के लिए प्रतिक्रिया शक्ति के रूप में वापस खिलाया जाता है, मुख्य रूप से भट्ठी ट्रांसफार्मर, जहां वे कोर और तांबे के नुकसान के रूप में दूर हो जाते हैं। यह तत्काल प्रतिक्रियाशील बिजली की खपत पिघलने की प्रक्रिया के लिए कोई लाभ प्रदान नहीं करती है,फिर भी ईएएफ संचालन में समग्र दक्षता पर इसके प्रभाव को ऐतिहासिक रूप से कम करके आंका गया है.

यहां तक कि कम शक्ति कारक से ऊर्जा की बर्बादी को नजरअंदाज करते हुए, the substantial flicker generated during the melting period alone indicates that the electrical efficiency of an EAF is lower compared to a smoothly operating device (with minimal flicker) of the same rated power.

निष्कर्ष

ईएएफ पिघलने की अवधि के दौरान उत्पन्न होने वाले फ्लिंकर ट्रांजिअंट्स की परिमाण और आवृत्ति को दबाना या कम करना और अप्रभावी शक्ति के इस हिस्से को उपयोगी सक्रिय शक्ति में परिवर्तित करना,एक महत्वपूर्ण अवसर प्रदान करता है.यह दृष्टिकोण न केवल भट्ठी की विद्युत ऊर्जा दक्षता में सुधार कर सकता है और ऊर्जा की पर्याप्त बचत कर सकता है बल्कि बिजली ग्रिड पर भट्ठी के प्रतिकूल प्रभाव और प्रदूषण को भी कम कर सकता है, संवेदनशील विद्युत उपकरणों की सुरक्षा प्रदान करते हुए।

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