Краткий конспект лекция по дисциплине «Электрооборудование предприятий и гражданских зданий»

1. Классификация электротермических установок

Электронагрев широко применяется на промыщленных предприяти­ях при производстве фасонного литья из металлов и сплавов, нагрева- заготовок перед обработкой давлением, термической обработки деталей и узлов электрических машин, сушки изоляционных ма­териалов и т. д.

Электротермической установкой (ЭТУ) называют комплекс, состоящий из электротермического оборудо­вания (электрической печи или электротермического устройства в которых электрическая энергия преобра­зуется в тепловую), и электрического, механического и другого оборудования, обеспечивающего осуществление рабочего процесса в установке.

Эл. нагрев дает следующие преимущества по сравнению с топливным:

1. Очень простое и точное осуществление заданного температурного режима.

2. Возможность концентрации высоких мощностей в малом объеме.

3. Получение высоких температур (3000 C и выше против 2000  при топливном нагреве).

4. Возможность получения высокой равномерности теплового поля.

5. Отсутствие воздействия газов на обрабатываемое изделие.

6. Возможность вести обработку в благоприятной среде (инертный газ или

вакуум).

7. Малый угар легирующих присадок.

8. Высокое качество получаемых металлов.

9. Легкость механизации и автоматизации электротермических установок.

10. Возможность использования поточных линий.

11. Лучшие условия труда обслуживающего персонала.

Недостатки: более сложная конструкция, высокая стоимость установки и получаемой тепловой энергии.

Электротермическое оборудование весьма разнооб­разно по принципу действия, конструкции и назначению. В наиболее общей форме все электрические печи и элек­тротермические устройства можно разделить по назна­чению на плавильные печи для выплавки или перегрева расплавленных металлов и сплавов и термические (на­гревательные) печи и устройства для термообработки, изделий из металла, нагрева материалов под пластиче­скую деформацию, сушки изделий и т. д. По способу пре­образования электрической энергии в тепловую разли­чают, в частности, печи и устройства сопротивления, ду­говые печи, индукционные печи и устройства.

Классификация электротермических установок

1. По способу превращения эл. энергии в тепло.

1. Установки с нагреваемым током активным сопротивлением.

2. Индукционные установки.

3. Дуговые установки.

4. Установки диэлектрического нагрева.

2. По месту выделения тепловой энергии.

1. Прямого нагрева (тепло выделяется непосредственно в изделиях)

2. Косвенного нагрева (тепло выделяется в нагревателе либо в межэлектродном промежутке эл. дуги.

3. По конструктивным признакам.

4. По назначению.

В электропечах и электротермических устройствах сопротивления используется выделение тепла электриче­ским током при прохождении его через твердые и жид­кие тела. Электропечи этого вида преимущественно выполняются как печи косвенного нагрева. Превращение электроэнергии в тепло в них происходит в твердых нагревательных элементах, от которых тепло путем излу­чения, конвекции и теплопроводности передается нагре­ваемому телу, либо в жидком теплоносителе - расплавленной соли, в которую погружается нагреваемое тело, и тепло передается ему путем конвекции и теплопровод­ности. Печи сопротивления — самый распространенный и многообразный вид электропечей.

Плавильные печи сопротивления применяют преиму­щественно при производстве литья из легкоплавких ме­таллов и сплавов.

Работа плавильных дуговых электропечей основана на выделении тепла в дуговом разряде. В электрической дуге концентрируется большая мощность и развивается температура свыше 3500° С. В дуговых печах косвенного нагрева дуга горит между электродами, а тепло пере­дается расплавляемому телу в основном излучением. Пе­чи такого рода используют при производстве фасонного литья из цветных металлов, их сплавов и чугуна. В дуго­вых печах прямого нагрева одним из электродов служит само расплавляемое тело. Эти печи предназначены для выплавки стали, тугоплавких металлов и сплавов. В ду­говых печах прямого нагрева, в частности, выплавляют большую часть стали для фасонного литья.

В индукционных печах и устройствах тепло в элек­тропроводном нагреваемом теле выделяется токами, ин­дуктированными в нем переменным электромагнитным полем. Таким образом, здесь осуществляется прямой на­грев. Индукционную печь или устройство можно рас­сматривать как своего рода трансформатор, в котором первичная обмотка (индуктор) подключена к источнику переменного тока, а вторичной обмоткой служит само нагреваемое тело. Индукционные плавильные печи при­меняют при производстве литья, в том числе фасонного, из стали, чугуна, цветных металлов и сплавов. Нагрева­тельные индукционные печи используют для нагрева за­готовок под пластическую деформацию и для проведения разного рода термообработки. Индукционные термиче­ские устройства применяют для поверхностной закалки и других специализированных операций.