Question

Каков КПД электропечи, в которой за 1 час удается расплавить 36 тонн стали при затратах 2 МВт электрической мощности? Начальная температура стали 14000С.

Answer 1

Дано:

t =1 час = 3600 с

m = 36 т = 36 *10^3 кг

P = 2 МВт = 2 *10^6 Вт

To = 1400 °С - температура плавления

q = 84 кДж/кг = 84 *10^3 Дж/кг

Найти:

КПД

Решение:

количество тепла необходимое для плавления

Q = qm

количество тепла выработанное электропечью

Qэ = P t

КПД = Q/Qэ *100% = (qm) /(Pt) *100% =

       = (84 *10^3 * 36 *10^3) /(2 *10^6 * 3600) *100% = 42%

Ответ:

КПД =  42%

Answer 2

Для определения КПД (Коэффициента полезного действия) электропечи, мы должны сначала определить полезную энергию, которая использовалась для расплавления стали, а затем разделить ее на общую электрическую энергию, затраченную на процесс.

Шаг 1: Определение полезной энергии

Масса стали, которую нужно расплавить: 36 тонн = 36 000 кг Начальная температура стали: 1400 °C Для расплавления стали требуется теплота плавления. Допустим, это составляет 270 кДж/кг.

Полезная энергия = масса стали × теплота плавления Полезная энергия = 36 000 кг × 270 кДж/кг

Шаг 2: Определение общей электрической энергии

Затраты электрической мощности: 2 МВт Время работы электропечи: 1 час

Общая электрическая энергия = затраты электрической мощности × время работы Общая электрическая энергия = 2 МВт × 1 час

Шаг 3: Расчет КПД

КПД = (полезная энергия / общая электрическая энергия) × 100

Теперь, подставим значения и рассчитаем:

КПД = (36 000 кг × 270 кДж/кг) / (2 МВт × 1 час) × 100

Обратите внимание, что единицы измерения должны быть согласованы. КДж и МВт должны быть преобразованы в одну единицу.

1 кДж = 0.001 МДж 1 МВт = 1000 кВт

КПД = (36 000 кг × 270 кДж/кг) / (2 МВт × 1 час) × 100 КПД = (36 000 кг × 0.27 МДж/кг) / (2 МВт × 1 час) × 100 КПД = (36 000 кг × 0.27 МДж/кг) / (2 000 кВт × 1 час) × 100 КПД = (36 000 кг × 0.27 МДж/кг) / (2 000 000 кВт × 1 час) × 100 КПД = (9 720 МДж) / (2 000 000 кВт-час) × 100 КПД = 0.00486 × 100 КПД = 0.486%

Таким образом, КПД электропечи составляет примерно 0.486%.