книги из ГПНТБ / Шустов, В. А. Применение электронагрева в сельском хозяйстве

Электродуговой нагрев материала. В сельскохозяй­ ственной практике получил распространение метод свар­ ки дугой. Электросварку можно проводить постоянным и переменным током. Дуга постоянного тока горит рав­ номерно, устойчиво. Плюс системы всегда присоединяют к свариваемому изделию, а минус — к электроду. Теп­ лота электрической дуги распределяется между полю­ сами неравномерно: 75% общего количества теплоты сосредоточивается на положительном полюсе и лишь около 25% теплоты — на отрицательном. При сварке тонкого или легкоплавкого металла минус источника то­ ка подключают к свариваемому изделию.

При дуге переменного тока напряжение и ток будут изменяться в соответствии с частотой тока.

Для сварочных работ редко используют непосредст­ венно электрическую сеть, так как при этом полезный расход электроэнергии не превышает 9—10%.

Известно, что для зажигания сварочной дуги доста­ точно напряжение 55—65 В, которое называется напря­ жением холостого хода. При сварке горение дуги под­ держивается при напряжении 18—25 В.

Источниками сварочной дуги могут быть как гене­ раторы постоянного тока, так и силовые сварочные трансформаторы. Последние по своему устройству про­ ще электросварочных агрегатов постоянного тока, а также дешевле. Генераторы постоянного тока пригод­ ны только там, где нет еще на месте электрической энер­ гии.

При сварке на переменном токе применяют осцшь ляторы (активизаторы), так. как электрическая дуга при переменном токе менее устойчива, чем при посто­ янном.

Осцилляторы, применяемые'при сварке, дают ток ча­ стотой до 250 тыс. Гц, 2500 В. Ток осциллятора проби­ вает воздушный зазор в 3—5 мм, и зажигание дуги мо­ жет происходить без прикосновения электрода к детали.

Поскольку осциллятор обычно, включают параллель­ но силовому сварочному трансформатору, поэтому та­ кую сварку иногда называют сваркой дугой двойного питания. Осциллятор состоит из трансформатора, по­ вышающего напряжение до 2500 В, и колебательного контура с искровым разрядником. Последний представ­ ляет собой набор вольфрамовых пластин, установленных с зазором 0,25 мм. Между пластинами возникают иск-

20

ровые разряды, вследствие чего создается ток высокого напряжения и высокой частоты. Наша промышленность выпускает осцилляторы типа ОСПЗ-2М. Первичное на­ пряжение (напряжение сети) сварочных трансформато­ ров, сварочных преобразователей и сварочных выпря­ мителей—220 или 380 В.

Коэффициент мощности сварочных трансформаторов до улучшения 0,5—0,54, после улучшения 0,65—0,73. Коэффициент мощности для сварочных преобразовате­

* Рассчитан для работы в морских условиях.

Сварочные выпрямители — это устройства, преобра­ зующие с помощью полупроводниковых элементов пере­ менный ток в постоянный. Сварочные селеновые вы­ прямители обладают некоторыми преимуществами пе­ ред преобразователями с вращающимися роторами (табл. 8, 9).

В трансформаторах в однокорпусном исполнении, на­ пример СТН, сварочный ток регулируют изменением воз­ душного зазора в магнитопроводе.

21

При увеличении воздушного зазора (рукоятку вра­ щают по часовой стрелке) магнитный поток в магнито-. проводе уменьшается, сварочный ток увеличивается.

22

Т а б л и ц а 9

Данные сварочных преобразователей и выпрямителей

При уменьшении зазора (рукоятку вращают против' часовой стрелки) индуктивное сопротивление реактив­ ной обмотки дросселя увеличивается, а величина .сва­ рочного тока уменьшается. В силовых трансформаторах (например, типа ТСК-500), где первичные обмотки'Не­ подвижны, а вторичные подвижны, сварочный ток регу­ лируют следующим образом. При повороте рукоятки по часовой стрелке обмотки сближаются и магнитное рас­ сеяние и вызванное им индуктивное сопротивление умень­ шается, а величина сварочного тока увеличивается. При повороте рукоятки против часовой стрелки катушки вто­ ричной обмотки удаляются от катушек первичной об­ мотки, магнитное рассеяние увеличивается, а величина

»» неплавящимся электродом -в защитных-

23

Погонная энергия сварки или тепловая энергия, вве­ денная на единицу длины шва, будет

ния, разбрызгивания часть электродного металла те­

где GH — количество наплавленного материала, г. Например, при сварке переменным током электрода­

ми с толстым покрытием среднее значение коэффициента наплавки £и=7—10 (г/А-ч.), то есть несколько меньше коэффициента расплавления.

Коэффициент потерь

Пример. Сварка проводится толстопокрытыми электродами то^_ ком в 300 А. Коэффициент наплавки fcH=H г/А-ч. За 1. ч горения . можно наплавить материал

GB=ksIt=l 1-300-1=3300 г/ч =3,3 кг/ч.

24

ческую энергию' промышленной частоты в энергию пе­ ременного тока ультразвуковой частоты, необходимую, для возбуждения преобразователя.

Ламповые генераторы непрерывного действия УЗ Г могут быть с самовозбуждением (автогенераторы) и с независимым возбуждением.

При помощи ультразвуковой частоты возможны свар­ ка, пайка, лужение, очистка, обезжиривание и т. д. В ка­ честве ультразвуковых преобразователей могут слу­ жить преобразователи типа ПМС и ПМ.

Для ультразвуковой сварки промышленность изго­ тавливает сварочные машины (УЗСМ или УЗСА), кото­ рые работают совместно с ультразвуковыми генерато­ рами.

Для пайки и лужения промышленность выпускает специальные образцы ультразвуковых паяльников и лудильных ванн.

• Кроме того, промышленность выпускает ультразву­ ковые установки для очистки и обеззараживания ма­ териалов типа УЗА, УЗВ и т. д.

В основном все ультразвуковые генераторы и пре­ образователи к ним монтируют в общих металлических шкафах.

25

ЭЛЕКТРОТЕПЛОВЫЕ УСТАНОВКИ В ЖИВОТНОВОДСТВЕ

Особое место в сельскохозяйственном производстве и именно в животноводстве занимает применение элект­ рической энергии для тепловых процессов.

Животноводство обладает целым рядом особенно­ стей, которые в известной степени облегчают примене­ ние электроэнергии в его процессах по сравнению с рас­ тениеводством.

Нужно иметь в виду, что около 70% расхода элект­ роэнергии, идущей на нужды стационарного сельскохо­ зяйственного производства, приходится сейчас на теп­ ловые процессы.

В животноводстве и птицеводстве электроэнергию ис­

ды расходуется на приготовление кормов, мойку и на другие производственные нужды.

По своей конструкции электрические подогреватели воды выполняют двух видов — элементными и электрод­ ными.

26

шланга» 5 — стальная крышка; 6 — термометр в металлической оправе; 7 — трубопровод горячей во­

1.8кВт) . ,

Наиболее совершенным типом электрического подо­ гревателя воды будет такой, где вода не соприкасается с электрическими токоведущими частями нагреватель­ ного устройства.

. Элементные подогреватели, восполняют непроточны­ ми и проточными.

Примером водонагревателя непроточного типа слу­ жат аккумулятор горячей воды и электрические водо­ нагреватели-термосы типа ВЭТ (рис. 2).'

Водонагреватель-термос типа ВЭТ состоит . из ре­ зервуара со сферическим днищем, установленного на

27

водонагреватель ВЭТ работает в режиме термоса, то тумблер Т замкнут. Когда температура воды становится выше минимально допустимой, контакты температурно­ го реле ТР-1 размыкаются. Как только температура во­ ды достигает заданного верхнего значения, контактор теп­ лового реле ТР-2 замыкается, шунтирует катушку пуска­ теля МП и последний отключается. Если водонагрева­ тель ВЭТ работает в режиме подогревателя, то тумб­ лер Т отключен. Схему включают кнопкой П. При до­ стижении заданной температуры ВЭТ отключается.

Водонагреватель соединен с водопроводной сетью резиновой электроизолирующей вставкой.

Разбор горячей воды осуществляется через трубо­ провод с термометром при открывании вентиля на пи­ тающем трубопроводе. Ставить .кран на разборном тру­ бопроводе во избежание чрезмерного давления в котле

действия типа ЭПВ, отличающиеся своей компактно­

28

Т а б л и ц а 10

Техническая характеристика водонагревателей типа ВЭТ

Показатели ВЭТ-200 ВЭТ-400 ВЭТ-800 ВЭТ-1600

подсоединяют через изолирующий резиновый шланг дли­ ной 1,5—2,0 м. Вода подается к нижнему штуцеру, а отбирается от верхнего. Температура нагретой воды ре­ гулируется степенью открытия вентиля на штуцере, под­ водящем холодную воду.

На выходящем трубопроводе во избежание перегре­ ва пара устанавливают предохранительный клапан. Ста­

29