Класифікація електротехнологічних установок

Електротехнологічний процеси широко застосовуються в промисловості. Устаткування для цих процесів дуже різноманітне за принципом дії, потужності, рис споживання електроенергії.

До електротехнологічний устаткування відносяться: електронні печі і електронагрівальні установки, електрозварювальні установки всіх видів, установки для розмірної електрофізичної та хімічної обробки металів. Відповідно в поняття «електротехнології» включені наступні технологічні процеси і способи обробки матеріалів:

• електротермічні процеси, в яких вживається перевтілення електричної енергії в теплову для нагрівання матеріалів і виробів з метою зміни їх параметрів або форми, також для їх плавлення і іспаренія- - електрозварювальні процеси, в яких отримується з електронної енергії термічна енергія використовується для нагріву тіл з метою здійснення нероз`ємного з`єднання із забезпеченням конкретної сплошности в місці зварювання;

• хімічні способи обробки та отримання матеріалів, при яких за допомогою електронної енергії здійснюється розкладання хімічних сполук і їх поділ методом переміщення заряджених частинок (іонів) в рідкому середовищі під дією електричного поля (електроліз, гальванотехніка, анодная хімічна обробка) -

• електрофізичні способи обробки, при яких для впливу на матеріали вживається перевтілення електричної енергії як в механічну, так і в термічну (електроерозійна, ультразвукова, магнітоїмпульсной, електропідривної) -

• аерозольна розробка, при якій енергія електричного поля вживається для повідомлення електронного заряду зваженим в газовому потоці маленьким частинкам речовини з метою переміщення їх під дією поля в потрібному напрямку.

Термін «промислові електротехнологічні установки та обладнання» включає агрегати, в яких здійснюються електротехнологічні процеси, також допоміжні електротехнічні апарати і прилади (джерела живлення, пристрої захисту, управління і ін.).

Електронагрів широко застосовується на промислових підприємствах при виробництві фасонного лиття з металів і сплавів, нагріву заготовок перед обробкою тиском, термообробки деталей і вузлів електронних машин, сушки ізоляційних матеріалів і т. Д.

Електротермічною установкою називають комплекс, що складається з електротермічного обладнання (електронної печі або електротермічного пристрої в яких електронна енергія перетворюється в теплову), і електронного, механічного та іншого обладнання, що забезпечує втілення робочого процесу в установці.

Електронний нагрів дає наступні переваги в порівнянні з паливним:

1. Дуже просте і чітке втілення даного температурного режиму.

2. Можливість концентрації великих потужностей в малому обсязі.

3. Отримання високих температур (3000 ° C і вище проти 2000 ° при паливному нагріванні).

4. Можливість отримання найвищої рівномірності термічного поля.

5. Відсутність впливу газів на оброблюваний виріб.

6. Можливість вести обробку в підходящої середовищі (інертний газ або вакуум).

7. Малий угар легуючих присадок.

8. Висока якість одержуваних металів.

9. Легкість механізації і автоматизації електротермічних установок.

10. Можливість використання поточних ліній.

11. Найкращі умови праці обслуговуючого персоналу.

Недоліки електронного нагріву: більш складна система, найвища ціна установки і одержуваної теплової енергії.

Електро обладнання дуже різноманітне за принципом дії, конструкції і призначенню. У більш загальній формі всі електронні печі і електротермічні пристрої можна поділити по призначенню на плавильні печі для виплавки або перегріву розплавлених металів і сплавів і теплові (нагрівальні) печі та пристрої для термічної обробки, металевих виробів, нагрівання матеріалів під пластичну деформацію, сушки виробів і т . д.

За методом перетворення електричної енергії в теплову розрізняють, а саме, печі та пристрої опору, дугові печі, індукційні печі і пристрої.

Систематизація електротермічних установок

1. За методом перевтілення електроенергії в тепло.

1) Установки з нагрівається струмом активним опором.

2) Індукційні установки.

3) Дугові установки.

4) Установки діелектричного нагріву.

2. За місцем виділення теплової енергії.

1) Прямого нагріву (тепло виділяється конкретно у виробах)

2) Непрямого нагріву (тепло виділяється в нагрівачі або в міжелектродному проміжку електронної дуги.

3. За конструктивними ознаками.

4. За призначенням.

В електропечах і електротермічних пристроях опору вживається виділення тепла електричним струмом при проходженні його через тверді і рідкі тіла. Електропечі цього виду більшою мірою виробляються як печі непрямого нагріву.

Перевтілення електроенергії в тепло в їх відбувається в жорстких нагрівальних елементах, від яких тепло методом випромінювання, конвекції і теплопровідності передається нагрівається тілу, або в рідкому теплоносії - розплав ленной солі, в яку занурюється нагрівається тіло, і тепло передається йому методом конвекції і теплопровідності. Печі опору - найпоширеніший і різноманітний вид електропечей.

Плавильні печі опору застосовують переважно при виробництві лиття з легкоплавких металів і сплавів.

Робота плавильних дугових електропечей заснована на виділенні тепла в дугового розряду. В електронній дузі концентрується велика потужність і розвивається температура вище 3500 ° С.

У дугових печах непрямого нагріву дуга горить між електродами, а тепло передається розплавляється тілу в головному випромінюванням. Печі такого роду вживають при виробництві фасонного лиття з кольорових металів, їх сплавів і чавуну.

У дугових печах прямого нагріву одним з електродів служить саме розплавляється тіло. Ці печі створені для виплавки сталі, тугоплавких металів і сплавів. У дугових печах прямого нагріву, а саме, виплавляють більшу частину стали для фасонного лиття.

В індукційних печах і пристроях тепло в електропровідному нагрівається тілі виділяється струмами, индуктироваться в ньому змінним електричним полем. Таким чином, тут здійснюється прямий нагрів.

Індукційну піч або пристрій можна розглядати як свого роду трансформатор, в якому первинна обмотка (індуктор) підключена до джерела змінного струму, а вторинною обмоткою служить саме нагрівається тіло. Індукційні плавильні печі використовують при виробництві лиття, в тому числі фасонного, зі сталі, чавуну, кольорових металів і сплавів.

Нагрівальні індукційні печі і установки вживають для нагріву заготовок під пластичну деформацію і для проведення різного роду термічної обробки. Індукційні теплові пристрої використовують для поверхневого гарту та інших спеціалізованих операцій.