36

Вопрос №1 Объясните электрический нагрев и его применение, способы электрического нагрева.

Электронагрев широко применяется на предприятиях электромашиностроения 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.

Преобразование ЭЭ в тепло, а значит и нагрев, возможны следующими способами: -Нагрев сопротивлением происходит за счет выделения теплоты в проводящем материале при протекании по нему электрического тока. Этот вид нагрева основан на законе Джоуля-Ленца и применяется в установках прямого и косвенного действия. В установка прямого и косвенного действия. В установках прямого действия теплота выделяется непосредственно в нагревательном изделии. В установках косвенного действия тепловая энергия выделяется в специальных нагревательных элементах и затем передается в нагреваемый объект. В обоих случаях нагреваемый объект может быть в твердом , жидком и газообразном состоянии.

-Индукционный нагрев происходит за счет преобразования энергии электромагнитного поля в тепловую посредством наведения в нагреваемом теле вихревых токов. Этот вид нагрева основан на законе Джоуля-Ленца и применяется в установках прямого и косвенного действия.

-Дуговой нагрев происходит за счет теплоты электрической дуги, возникающей между электродами. Применяется в установках прямого и косвенного действия.

-Диэлектрический нагрев происходит за счет сквозных токов проводимости и смещения при поляризации. В этом случае полупроводник или непроводящий материал помещают в высокочастотное электрическое поле.

- Электронно- или ионно-лучевой нагрев происходит за счет тепловой энегрии, возникающей при столкновении быстродвижущихся электронов или ионов, ускоренных электрическим полем, с поверхностью нагреваемого объекта.

- Плазменный нагрев основан на нагреве газа за счет пропускания его через дуговой разряд или высокочастотное поле(электромагнитное или электрическое). Полученная таким образом низкотемпературная плазма используется для нагрева различных сред.

- Лазерный нагрев происходит за счет поглощения высококонцентрированных потоков световой энергии поверхностью нагреваемых объектов. Такие потоки энергии получаются в лазерах- оптических квантовых генераторах.

Вопрос№2 Приведите общие сведения об электротермических установках, комплектующее электрооборудование установок.

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. 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, сушки изделий и т.д. По способу преобразования электрической энергии в тепловую различают печи и устройства сопротивления, дуговые печи, индуктивные печи и устройства.

В электропечах и ЭТУ сопротивления используется выделение тепла электрическим током при прохождении его через твердые и жидкие тела. Электропечи этого вида в основном выполняются косвенного нагрева.

Плавильные печи сопротивления применяются преимущественно при производстве литья из легкоплавких металлов и сплавов. Термические печи используются для термообработки метало и сушки материалов и изделий. ЭТУ сопротивления работают по принципу прямого нагрева.

Работа плавильных дуговых электропечей основана на выделении тепла в дуговом разряде.

Электротермические установки питаются переменным током. В отношении обеспечения надежности электроснабжения ЭТУ согласно ПУЭ преимущественно относятся к электроприемникам 2й и 3й категории.

К комплектующему электрооборудованию ЭТУ относятся: печные трансформаторы и автотрансформаторы; преобразовательные агрегаты; коммутационные и защитные аппараты на вводе в ЭТУ; токопроводы ЭТУ- силовые электрические цепи, соединяющие печи с другим ЭО; автоматические регуляторы теплового режима печи; щиты, пульты, и станции управления.