WWW.DIS.KONFLIB.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

 
<< HOME
Научная библиотека
CONTACTS

Pages:     || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 11 |

«ИНДУКЦИОННЫЕ ТИГЕЛЬНЫЕ ПЕЧИ Министерство образования Российской Федерации ГОУ ВПО Уральский государственный технический университет - УПИ Л.И.Иванова, Л.С.Гробова, Б.А.Сокунов, ...»

-- [ Страница 1 ] --

Л.И.Иванова, Л.С.Гробова,

Б.А.Сокунов, С.Ф.Сарапулов

ИНДУКЦИОННЫЕ ТИГЕЛЬНЫЕ ПЕЧИ

Министерство образования Российской Федерации

ГОУ ВПО Уральский государственный технический университет - УПИ

Л.И.Иванова, Л.С.Гробова,

Б.А.Сокунов, С.Ф.Сарапулов

ИНДУКЦИОННЫЕ ТИГЕЛЬНЫЕ ПЕЧИ

Учебное пособие Научный редактор профессор, д-р техн. наук Ф.Н.Сарапулов Издание второе, дополненное Допущено учебно-методическим объединением по профессионально-педагогическому образованию в качестве учебного пособия для студентов специальности «Электротехнологические установки и системы» высших учебных заведений Екатеринбург УДК 621.365. ББК Рецензенты: д-р техн. наук, проф. Г.К.Смолин, д-р техн. наук, проф. О.Ю.Сидоров Рецензенты: д-р техн. наук, проф. Г.К.Смолин, каф. «Общая электротехника», Российский профессионально-педагогический университет;

д-р техн. наук, проф. О.Ю.Сидоров, каф. «Высшей и прикладной математики», Нижнетагильский технологический институт Уральского государственного технического университета И 58 ИНДУКЦИОННЫЕ ТИГЕЛЬНЫЕ ПЕЧИ: Учебное пособие.

2-е изд., перераб. и доп. / Л.И.Иванова, Л.С.Гробова, Б.А.Сокунов, С.Ф.Сарапулов. Екатеринбург: Изд-во УГТУ - УПИ, 2002. 87 с.

ISBN 5 – 230 – 06566 - В учебном пособии представлена классификация электротехнологических и электротермических установок, в частности индукционных тигельных печей. Дан ретроспективный анализ развития электропечестроения. Рассмотрены принцип действия, конструкция и назначение индукционных тигельных печей. Подробно описан инженерный электрический расчет. Методические указания содержат справочный материал, необходимый для проведения электрического расчета индукционной тигельной печи. Приведен поэтапный расчет индукционной тигельной печи в примерах, иллюстрирующих отдельные подразделы инженерного электрического расчета.

Библиогр.: 26 назв. Рис. 31 Табл. 9.

Подготовлено кафедрой «Электротехника и электротехнологические системы».

© ГОУ Уральский государственный ISBN 5 – 230 – 06566 – технический университет - УПИ,

ВВЕДЕНИЕ

Установки, в которых происходит превращение электрической энергии в другие виды с одновременным осуществлением технологических процессов, в результате которых происходит изменение вещества, называют электротехнологическими.

Основные группы электротехнологических установок представлены на блок-схеме1.

ЭЛЕКТРОТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ

УСТАНОВКИ

ЭЛЕКТРОТЕРМИЧЕСКИЕ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЕ

ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИЕ СПЕЦИАЛЬНЫЕ

ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИЕ ЭЛЕКТРОКИНЕТИЧЕСКИЕ

Электротермические установки являются одной из наиболее распространенных групп и находят применение в различных областях промышленности, сельском хозяйстве, медицине, пищевой промышленности и быту.

электротермические – установки, основанные на тепловом действии тока;

электрохимические – установки, основанные на электрическом действии тока;

электрофизические:

электромеханические установки, в которых импульсный ток вызывает возникновение электромеханических усилий в обрабатываемом материале;

электрокинетические, в которых происходит преобразование энергии электрического поля в энергию движущихся частиц;

специальные – установки, представляющие совокупность различного рода воздействий, в частности перенос энергии за счет электромагнитного поля, например устройства для электродинамической сепарации в бегущем магнитном поле, предназначенные для извлечения ломов и отходов неферромагнитных металлов из твердых отходов, а также для сортировки ломов цветных металлов; устройства для электромагнитного транспорта и электромагнитного перемешивания жидких металлов.

Электротермические процессы связаны с преобразованием электрической энергии в тепловую с переносом тепловой энергии внутри тела (твердого, жидкого, газообразного) или из одного объема в другой по законам теплопередачи. Теплопередачей (теплообменом) называется переход тепла из одной части пространства к другой, от одного тела к другому или внутри тела от одной его части к другой. Непременным условием теплообмена является наличие разности температур отдельных тел или участков тел [16].

Процесс теплообмена может быть стационарным и нестационарным.

При стационарном (установленном) процессе температурное поле постоянно, не меняется во времени, температура отдельных точек рассматриваемых тел или пространства неизменна. Так как при таком процессе ни одна точка пространства не остывает и не нагревается, то общий запас содержащейся в ней тепловой энергии (аккумулированное данным веществом тепло) также остается без изменения.

При нестационарном (неустановившемся) процессе температура отдельных точек рассматриваемого пространства или тела меняется во времени, следовательно, изменяется температурное поле в теле и аккумулированное в нем или в отдельных его частях тепло, его теплосодержание.

Различают три вида теплообмена, три различных способа передачи тепла – теплопроводность, конвективный и лучистый теплообмен. (лучистый теплообмен – теплообмен излучением).

Теплопроводность – это передача теплоты внутри твердого тела или неподвижной жидкости (газа) от областей с более высокой температурой к областям с более низкой температурой. Теплопроводность обусловлена тепловым движением и энергетическим взаимодействием микрочастиц (молекул, атомов, электронов) частицы с большей энергией (более нагретые и, следовательно, более подвижные) отдают часть своей энергии менее нагретым (менее подвижным). Скорость теплопередачи в этом случае зависит от физических свойств вещества, в частности от его плотности. У плотных тел (металл) скорость теплопередачи больше, у пористых (пенопласт) – меньше.



Конвекция – теплопередача в жидкостях и газах, при которой перемещаются отдельные частицы и отдельные элементы объема вещества, переносящие присущий им запас тепловой энергии. Перенос теплоты вместе с переносом ассы вещества называется конвективным теплообменом.

Если теплопередача конвекцией обусловлена лишь разностью плотностей вещества вследствие различных температур, то такая конвекция называется естественной или свободной.

При наложении на нагретый объем вещества внешних сил (принудительное перемещение вещества) теплоперенос называют вынужденной конвекцией.

Излучение – это передача теплоты в невидимой (инфракрасной) и видимой частях спектра. При передаче теплоты излучением энергия передается в форме электромагнитных волн. Этот вид теплопередачи может иметь место лишь в прозрачной для этих лучей среде.

Каждое непрозрачное нагретое тело, находящееся в прозрачной среде, излучает во все стороны лучистую энергию, распространяющуюся со скоростью света. При встрече с другими полностью или частично непрозрачными телами эта лучистая энергия вновь превращается (полностью или частично) в тепло, нагревая эти тела. Следовательно, лучистый теплообмен сопровождается двойным превращением энергии – тепловой энергии в лучистую и затем вновь лучистой в тепловую.

Если температуры тел, между которыми осуществляется лучистый теплообмен, различны, то в результате теплообмена между ними тепло будет передаваться от более нагретого тела к менее нагретому, одно из их будет нагреваться, а другое – снижать свою температуру.

Нагрев различных тел, материалов, жидкостей, газов; перевод их из одного агрегатного состояния3 в другое может быть осуществлено с использованием электротермических установок различного вида.

Понятие «Электротермические установки» характеризует электротермическое оборудование в комплексе с элементами сооружений, приспособлениями и коммуникациями (электрическими, газовыми, водяными, транспортными и др.), обеспечивающими его нормальное функционирование.

Электротермическое оборудование предназначено для технологического процесса тепловой обработки с использованием электроэнергии в качестве основного энергоносителя.

Классификация электротермического оборудования (ЭТО) показана на блок-схеме.

ЭЛЕКТРОТЕРМИЧЕСКОЕ

ОБОРУДОВАНИЕ

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ПЕЧИ ЭЛЕКТРОТЕРМИЧЕСКИЕ

(ЭЛЕКТРОПЕЧИ) УСТРОЙСТВА

ЭЛЕКТРОТЕРМИЧЕСКИЕ

АГРЕГАТЫ

Отличительной особенностью электрической печи (электропечи) является преобразование электрической энергии в тепловую и наличие нагревательной камеры, в которую помещается нагреваемое тело. Понятие «электропечь»

может охватывать как собственно печь, так и в некоторых случаях печь со специальным оборудованием, входящим в комплект поставки (трансформаторами, щитами управления и пр.). Под «нагревательной камерой» понимается конструкция, образующая замкнутое пространство и обеспечивающая в нем заданный тепловой режим.

В твердом состоянии - проводники, полупроводники и диэлектрики, металлы и неметаллы, кристаллические и аморфные вещества.

В жидком состоянии - проводники (расплавы металлов, солей, щелочей, оксидов), диэлектрики (минеральные и органические), особая разновидность -жидкие кристаллы.

В газообразном состоянии - сложные активные вещества, которые в совокупности с обычными могут составлять системы, где происходит образование других соединений - целевых продуктов, в дальнейшем выделяемых методом конденсации.

В плазменном состоянии - электропроводная среда, позволяющая проводить обменные реакции и транспортные процессы на ионном уровне, быть источником лучистой энергии и средством нагрева вещества.

Электротермические устройства – оборудование без нагревательной камеры.

Совокупность конструктивно связанных электропечей, устройств и другого технологического оборудования (трансформирующего, охлаждающего, моечного и др.) называется электротермическими агрегатами.

Классификация электротермического оборудования по методу нагрева показана ниже.

ЭЛЕКТРОТЕРМИЧЕСКОЕ

ЭТО СОПРОТИВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВОЕ

ДУГОВОЕ ЭТО ИОННОЕ ЭТО

СВАРОЧНОЕ ЭТО ЛАЗЕРНОЕ ЭТО

ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ЭТО ПЛАЗМЕННОЕ ЭТО

ИНДУКЦИОННОЕ ЭТО



Pages:     || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 11 |
 

Похожие работы:

«Министерство образования Республики Беларусь Учреждение образования Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники Кафедра теоретических основ электротехники ЭЛЕКТРОТЕХНИКА И ОСНОВЫ ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЯ Методическое пособие к выполнению лабораторных работ для студентов специальностей Автоматизированные системы обработки информации, Информационные технологии и управление в технических системах, Автоматическое управление в технических системах всех форм обучения Минск 2003 УДК...»




 
© 2013 www.dis.konflib.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.