Классификация электронагревательных установок

Электронагревательные приборы

Электронагревательными приборами называют устройства, преобразующие электрический ток в тепловую энергию.

Такие приборы получили широкое распространение в наше время, к ним относится не только обогревательное оборудование, но и другие бытовые устройства: электрические чайники, утюги, фены, кухонные плиты и многие другие. Основным элементом любого электронагревательного прибора выступает нагревательный элемент.

Классификация электронагревательных устройств

Существуют различные виды электронагревательных приборов, наиболее подробно классификация такого оборудования описана в действующих нормативах ГОСТа, хотя на практике этой квалификацией пользуются достаточно редко.

Сложность разделения электронагревательного оборудования на отдельные виды заключается в огромном количестве таких приборов, использующихся людьми в повседневной жизни.

Опираясь на действующие в нашей стране нормативные документы, можно сделать вывод, что классифицировать электронагреватели можно по различным принципам.

Простейший вариант классификации предполагает разделение электронагревательного оборудования на несколько групп по конструктивным особенностям нагревательных элементов.

По типам конструкции нагревательных элементов можно выделить три группы электронагревательных устройств:

  • Нагревательные элементы открытого типа.
  • Нагревательные элементы закрытого типа.
  • Герметически закрытые нагревательные элементы.

С технической точки зрения такой вариант классификации абсолютно точен, но он не позволяет определить назначение оборудования и особенности его эксплуатации.

Второй вариант классификации электронагревателей – по продукту нагрева. Такая классификация позволяет выделить:

  • Водонагревательное оборудование.
  • Воздухонагревательные устройства.

Данная квалификация дает больше информации о принципах использования приборов, но сегодня существует электронагревательное оборудование, которое сложно отнести к водо- или воздухонагревателям, к примеру, электрические кухонные плиты или печи СВЧ.

Наиболее точную, исчерпывающую информацию о видах электронагревательных приборов дает классификация оборудования по сфере использования, выделяют устройства:

  1. Для нагрева воды (в системах водоснабжения, отопления, для стирки и приготовления пищи).
  2. Для нагрева воздуха (в сушильном и отопительном оборудовании).
  3. Для приготовления пищи (за счет нагрева поверхностей с посудой и непосредственного нагрева посуды).
  4. Ручные инструменты и приборы с электронагревательными элементами (паяльники, пирографы, утюги).
  5. Для обогрева человеческого тела.

Данный вариант классификации позволяет охватить практически все представленные на рынке электронагревательные устройства.

Классификация электронагревателей по классу защиты

Все современные электрические приборы разделяют на отдельные группы по классам защиты. Выделяют всего пять классов защиты человека при работе с электрическими устройствами:

    • нулевой класс – электронагревательные приборы с рабочей изоляцией, никаких дополнительных защитных средств не предусмотрено;
    • ноль первый класс – устройства с рабочей изоляцией и подключением нетоковедущих металлических частей к контуру заземления;
    • первый класс – наличие дополнительного защитного соединения с токопроводящими элементами электронагревательных устройств, за счет чего при повреждении рабочей изоляции токопроводящие части устройства не оказываются под напряжением;
    • второй класс – отсутствует дополнительное защитное соединение, но имеется двойная изоляция, а корпус устройства изготавливается из непроводящих электроток материалов;
    • третий класс – электрические устройства с низковольтным питанием, среди современных электронагревательных приборов нет оборудования, которое можно отнести к этому классу безопасности.

Источник: http://podvi.ru/elektrobytovye-pribory/elektronagrevatelnye-pribory.html

Электронагревательные установоки

Изучение устройства электронагревательных установок и правил их эксплуатации.

Электрический нагрев обладает значительным техническим преимуществом: постоянная готовность к действию электро­тепловых установок, возможность полной автоматизации про­цессов нагрева с поддержанием температуры в установленных пределах (в инкубаторах, пастеризаторах и т. п.), малые капи­тальные затраты, хорошие санитарно-гигиенические условия. В практике применяют различные способы электронагрева: сопротивлением, индукционный, электродуговой, диэлектрический, электронно-лучевой, инфракрасными лучами.

В сельскохозяйственном производстве нашел широкое при­менение электронагрев сопротивлением. При этом способе ис­пользуется тепловое действие электрического тока. Проходя по твердым телам (проводникам) или жидким средам, электри­ческий ток нагревает их.

Электронагревательные установки сопротивления бывают прямого и косвенного электронагрева.

При прямом электрона­греве преобразование электрической энергии в тепловую про­исходит в результате прохождения электрического тока непо­средственно по нагреваемой среде (вода, молоко и другие про­водящие среды).

При косвенном электронагреве электрический ток проходит по специальному нагревательному элементу, от которого тепло передается нагреваемой среде.

В установках с прямым (электродным) нагревом нагревае­мая среда помещается между электродами, которые подклю­чаются к электрической цепи переменного тока. Электрический ток, протекая по среде между электродами, нагревает ее. Уста­новки с прямым нагревом называют электродными нагревате­лями.

В животноводстве электродные нагреватели применяют в ос­новном для нагрева воды. Электродные водонагреватели прос­ты по конструкции и удобны в эксплуатации.

Основной недо­статок — значительное увеличение потребляемой мощности от начала нагрева воды до конца (примерно в пять раз при нагре­ве воды от 10 до 100°С). Это объясняется тем, что с повыше­нием температуры воды уменьшается ее удельное сопротивле­ние.

Другим недостатком этих нагревателей является непосред­ственный контакт между электродами и средой (водой), что по­вышает опасность поражения электрическим током людей и жи­вотных.

В установках с косвенным (элементным) нагревом теплота выделяется при прохождении тока через нагревательные эле­менты. Установки с косвенным нагревом называют элемент­ными.

Нагревательные элементы изготовляют в форме ленты или проволоки из материала, обладающего следующими физико-техническими свойствами: большим удельным сопротивлением, высокой температурой плавления, малым температурным коэф­фициентом сопротивления, устойчивостью к окислению.

Для изготовления нагревательных элементов применяют; ни­хром, фехраль, констант и другие проводниковые материалы.

Нагревательные элементы могут быть открытыми и закры­тыми.

Закрытые нагревательные элементы не имеют непосредст­венного контакта с нагреваемым материалом. В практике' ши­роко применяют трубчатый электрический нагреватель (ТЭН).

Он представляет собой металлическую трубку, внутри которой в кварцевом песке или в плавленой окиси магния находится спираль из нихромовой или константановой проволоки. Трубки герметизированы.

Срок службы ТЭНов около 10 000 ч.

Рассмотрим устройство и работу некоторых типов электро­нагревателей.

Водонагреватель-термос — типа ВЭТ предназна­чен для нагрева воды до заданной температуры (от 8 до 90°С) и сохранения ее в горячем состоянии.

Они состоят из стально­го сварного резервуара вместимостью от 200 до 1600 л, ко­жуха с крышкой, нагревательного устройства, температур­ного реле. Между кожухом и резервуаром размещен тепло­изоляционный слой 3 из стеклянной или шлаковой ваты.

Водо­нагреватели комплектуются станцией управления с автомати­ческим выключателем и магнитным пускателем.

А – устройство; б – электрическая схема; в — температурное реле; 1 – кожух; 2 — резервуар; 3 – теплоизоляция; 4,7 – патрубки; 5 – температурное реле; 6 — нагревательное устройство; 8 – кран спускной; 9 – изоляционная вставка; 10 – термометр; 11 – ртутный переключатель; 12 – Г-образный палец; 13 – обойма; 14 — биметаллическая спираль; 15 – валик; 16 – трубка; 17 – противовес; 18 – упор; Г1 — рубильник; Г2,Г3, Г4 – предохранители; К – магнитный пускатель; Т – терморегулятор.

Нагревательное устройство состоит из нескольких трубчатых электрических нагревателей (ТЭНов) с питанием от сети с на­пряжением 220 В.

Температурное реле служит для автоматическо­го включения и выключения нагревательного устройства в за­висимости от температуры воды. Оно состоит из биметаллической пластинчатой спирали, один конец которой прикреплен к корпусу, а другой соединен с валиком и укрепленным на ва­лике ртутным переключателем.

Перед включением водонагре­ватель заполняют водой; пока она не потечет через разборную трубу. Затем нажимают на пусковую кнопку автомата. Через замкнутые контакты температурного реле включается катушка магнитного пускателя, который, в свою очередь, включает труб­чатые электрические нагреватели.

По мере нагрева воды спи­раль закручивается и поворачивает валик с Г-образным паль­цем, который наклоняет ртутный переключатель.

Когда тем­пература воды достигнет верхнего заданного предела, ртутный переключатель повернется настолько, что ртуть в нем перель­ется в одну сторону, и цепь катушки магнитного пускателя разомкнется, и, следовательно, отключаются нагревательные эле­менты. С охлаждением воды охлаждается и температурное ре­ле, которое вновь включит магнитный пускатель и нагреватель­ные элементы.

Необходимую температуру нагрева воды устанавливают по шкале температурного реле. При повороте рычажка по часо­вой стрелке устанавливаемая температура нагрева увеличива­ется, при повороте рычажка против часовой стрелки — умень­шается.

К водопроводной сети водонагреватель присоединяют через резиновый шланг (изоляционная вставка) 9 длиной не менее 1 м. Резиновый шланг служит для электроизоляции во­допровода от водонагревателя. При пуске в эксплуатацию водонагреватель наполняют хо­лодной водой, открыв вентиль на питающем трубопроводе.

Как только вода потечет из патрубка горячей воды, закрывают вентиль на питающем трубопроводе и включают нагреватель­ное устройство в сеть.

Горячую воду из резервуара забирают через патрубок, от­крыв предварительно вентиль на питающем трубопроводе. При открытом вентиле холодная вода из водопровода поступает че­рез патрубок холодной воды в резервуар и вытесняет нагре­тую воду через патрубок горячей воды. В результате резер­вуар всегда наполнен водой.

Нагретую воду нельзя разбирать через спускной кран при включенном нагревательном устройстве, так как уровень воды в резервуаре может опуститься ниже нагревательных элемен­тов и последние, нагреваясь без воды, могут выйти из строя. Поэтому включать нагревательное устройство в электросеть можно только при заполненном водой резервуаре.

Водонагреватели типа ВЭТ рассчитаны на питание водой от водопроводной сети давлением не более 300 кПа. Водонагрева­тель устанавливают на постаменте из кирпича или дерева. Его корпус обязательно заземляется или зануляется.

Водонагре­ватель может питаться от сети переменного тока напряжением 380 или 220 В. Если напряжение сети 380 В, нагревательные элементы соединяют «звездой», при напряжении сети 220 В их соединяют «треугольником».

Такую конструкцию имеют элект­рические водонагреватели-термосы ВЭТ-200, ВЭТ-400, ВЭТ-800, ВЭТ-1600.

Проточные водонагреватели типа ЭВП предназначены для подогрева проточной воды во время ее непосредственного по­требления Вода может подогреваться до любой заданной тем­пературы в пределах до 90°С.

Проточный водонагреватель типа ЭВП представля­ет собой цилиндрический резервуар, закрытый металлическим кожухом, предназначенным для теплоизоляции и огражде­ния горячей поверхности резервуара от прикосновения.

Внутри резервуара вдоль его оси размеще­ны три трубчатых нагревательных элемента, которые могут быть сое­динены в «звезду» или «треуголь­ник» в зависимости от напряжения сети. Сверху на резервуар надета крышка с резиновой прокладкой. В крышке имеется шесть отверстий для вывода концов нагревательных элементов.

Водонагреватель присое­диняется к водопроводной сети по­средством изолирующих резиновых шлангов (вставок) длиной 1 м каждый. Холодная вода из водо­провода подается в резервуар через кран 6 и нижний (входной) патру­бок, омывает нагревательные эле­менты, нагревается и выходит из резервуара через верхний патрубок.

Температура нагрева за­висит от количества воды, протекающей через водонагреватель в единицу времени. Чем больше протечет воды, тем ниже бу­дет ее температура. Поэтому температуру нагреваемой воды ре­гулируют вентилем, уменьшая или увеличивая подачу воды в резервуар.

На верхнем патрубке установлены термометр и предохра­нительный клапан, который служит для предотвращения воз­можности взрыва при интенсивном парообразовании (напри­мер, в случае прекращения притока воды). Для включения во­донагревателя надо открыть вентиль и пустить воду из водо­провода в резервуар, а потом включить нагревательные эле­менты в электрическую сеть.

Схема автоматики водонагревателя ЭВП-2А позволяет осу­ществлять двухпозиционное регулирование температуры выход­ной воды. Проточные электроводонагреватели типа ЭВП вы­пускаются промышленностью в различных модификациях.

Кроме рассмотренных электроводонагревателей, на живот­новодческих фермах применяются электрические нагреватели УАП-1600/0,2,ЭВ-Ф-15А, УАП-300/0.2-М1, УАП-400/0,9-М1 и др.

Электрокалориферные установки предназначены для нагре­ва воздуха в системах приточной вентиляции животноводческих, птицеводческих и других сельскохозяйственных помещений. Их можно также использовать для сушки различных материалов, трав, сена, зерна и т. д.

Читайте также:  Проверка автоматических выключателей

Нагрев воздуха в электрокалориферах осуществляется труб­чатыми нагревательными элементами, оребренными алюмини­ем. Применяются также открытые нагревательные элементы. Нагревательные элементы установлены в камере нагрева на пу­ти движения воздуха. Количеством нагревательных элементов регулируют мощность (теплопроизводительность) электрокало­риферной установки.

Температуру нагретого воздуха при по­стоянном числе элементов можно изменять, варьируя произво­дительность вентилятора.

Наша промышленность выпускает электрокалориферные ус­тановки серии СФОА. Эти установки просты по конструкции, компактны, удобны в эксплуатации, могут быть легко автома­тизированы.

Электрокалориферная установка (рис. 90) состоит из эле­ктрокалорифера, центробежного вентилятора, электродви­гателя 6 и шкафа с аппаратурой автоматического управления. Для сельского хозяйства выпускают калориферы мощностью от 5 до 100 кВт на напряжение 380/220 В. Выпускаются эле­ктрокалориферы и другого типа (НЭК-В1, 1СФО-18/0.5Т, ЭК, ЭКВидр.).

Электробрудеры Предназначены для местного обогрева цып­лят в первый месяц их выращивания при напольном содержа­нии.

Электрический зонтичный брудер БП-1 состоит из пирамидального шестигранного зонта, обогревателя, темпе­ратурного реле и подвески.

Обогреватель представляет собой усеченный конус, на боко­вой поверхности которого установлены четыре трубчатых эле­ктронагревателя типа ТЭН, соединенных попарно в две груп­пы. Мощность каждого элемента 300 Вт при напряжении 110В.

Заданное значение температуры под зонтом поддерживается при помощи терморегулятора, который состоит из мембран­ного датчика, заполненного эфиром, промежуточного реле, микровыключателя, регулировочного винта с механизмом от­ключения и тумблера для включения и отключения лампы ос­вещения.

Для контроля за работой нагревательных элемен­тов ТЭНов служит сигнальная лампа Я.

При включенном электробрудере ток из сети через контакты температурного реле поступает в катушку проме­жуточного реле и через его контакты на нагреватели (ТЭН). В случае превышения установленной температуры контакты температурного реле размыкаются и отключаются ТЭНы и сигнальная лампа.

При понижении температуры под бруде­ром температурное реле срабатывает и включает нагревате­ли с сигнальной лампой. Подвешивают брудеры к потолку зда­ния. По мере роста цыплят брудер при помощи лебедочного устройства поднимают.

Электробрудер БП-1 потребляет мощ­ность 1,2 кВт и рассчитан на напряжение 220В.

Электрообогреваемые полы получают все более широкое применение на животноводческих и птицеводческих фермах. Они улучшают микроклимат в помещениях и предохраняют жи­вотных от простудных заболеваний. Полы нагреваются нагре­вательными проводами или стальной оцинкованной проволокой. Для этих целей применяются провода марок ПОСХВ и ПОСХП.

При устройстве пола (глинобитного или бетонного) на хо­роший уплотненный грунт укладывают гидроизоляцию из толя или полиэтиленовой пленки в два слоя. На гидроизоляцию (ес­ли пол бетонный), покрытую песком, укладывают тепловую изо­ляцию.

В качестве изоляции применяют пенобетон, пенопласт, керамзит или котельный шлак, который насыпают слоем тол­щиной до 150 мм. На теплоизоляцию кладут бетон. В слое бе­тона прокладывают нагревательные провода, сверху которых помещают экранирующую металлическую сетку.

Толщина слоя бетона может составлять от 60 до 200 мм в зависимости от ме­ханической нагрузки на пол и графика снабжения электроэнер­гией. При частом отключении энергии толщину полов делают больше, чтобы увеличить их теплоаккумулирующую способ­ность.

При бесперебойном снабжении электроэнергией толщи­ну слоя бетона делают не более 60 мм, толщину слоя под на­гревательным проводом — около 40 мм. При устройстве глино­битного пола на гидроизоляцию насыпают песок слоем около 100 мм, в котором прокладывают зигзагом нагревательные про­вода.

На песок укладывают экранирующую сетку и затем глиносоломенную смесь или же глинобетон. Экранирующую сетку заземляют или зануляют. Нагревательное устройство пола раз­бивают на несколько секций с самостоятельным управлением.

В зависимости от возраста животных температуру пола поддер­живают в определенных пределах с помощью температурного двухпозиционного датчика или реле.

Источник: https://mehanik-ua.ru/elektrooborudovanie/838-elektronagrevatelnye-ustanovoki.html

Классификация электротехнологических установок

Разместить публикацию Мои публикации Написать

Электротехнологические процессы широко применяются в промышленности. Оборудование для этих процессов весьма разнообразно по принципу действия, мощности, характеристикам потребления электроэнергии.

К электротехнологическому оборудованию относятся: электрические печи и электронагревательные установки, электросварочные установки всех видов, установки для размерной электрофизической и электрохимической обработки металлов. Соответственно в понятие «электротехнология» включены следующие технологические процессы и методы обработки материалов:

  • электротермические процессы, в которых используется превращение электрической энергии в тепловую для нагрева материалов и изделий в целях изменения их свойств или формы, а также для их плавления и испарения; – электросварочные процессы, в которых получаемая из электрической энергии тепловая энергия используется для нагрева тел в целях осуществления неразъемного соединения с обеспечением непосредственной сплошности в месте сварки;
  • электрохимические методы обработки и получения материалов, при которых с помощью электрической энергии осуществляется разложение химических соединений и их разделение путем перемещения заряженных частиц (ионов) в жидкой среде под действием электрического поля (электролиз, гальванотехника, анодная электрохимическая обработка);
  • электрофизические методы обработки, при которых для воздействия на материалы используется превращение электрической энергии как в механическую, так и в тепловую (электроэрозионная, ультразвуковая, магнитоимпульсная, электровзрывная);
  • аэрозольная технология, при которой энергия электрического поля используется для сообщения электрического заряда взвешенным в газовом потоке мелким частицам вещества с целью перемещения их под действием поля в нужном направлении.

Термин «промышленные электротехнологические установки и оборудование» включает агрегаты, в которых осуществляются электротехнологические процессы, а также вспомогательные электротехнические аппараты и приборы (источники питания, устройства защиты, управления и др.).

Электронагрев широко применяется на промышленных 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 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.

Электрический 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 электрического нагрева: 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 электроэнергии в тепло.
    • Установки с нагреваемым током активным сопротивлением.
    • Индукционные установки.
    • Дуговые установки.
    • Установки диэлектрического нагрева.
  2. По месту выделения тепловой энергии.
    • Прямого нагрева (тепло выделяется непосредственно в изделиях)
    • Косвенного нагрева (тепло выделяется в нагревателе либо в межэлектродном промежутке электрической 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 — расплав ленной 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 и установки используют для нагрева заготовок под пластическую деформацию и для проведения разного рода термообработки. Индукционные термические устройства применяют для поверхностной закалки и других специализированных операций.

924

Закладки<\p>

Источник: https://energoboard.ru/post/1572/

Электронагревательные приборы: классификация и классы зашиты электронагревателей

x

Check Also

Установка пластиковых окон в деревянном доме своими руками Чтобы установить окна ПВХ в деревянном доме, …

Гидроизоляция пола перед стяжкой: как сделать бетонное основание водонепроницаемым Перед тем как делать выравнивание и …

Рассмотрим порядок выполнения такого основания. Обрешетка – это основание, на которое крепится стеновой или кровельный …

Варианты использования сайдинга в наружной отделке дома Наружная отделка дома – не менее важный момент, …

Сегодня все чаще загородные дома, изначально предназначавшиеся для временного проживания в летний сезон, используются и …

Откосы представляют собой внутренние стены оконного проема. В большинстве случаев эти поверхности обустроены с небольшим …

Уход за гидромассажной ванной: как правильно проводить обслуживание оборудования Одним из обязательных условий бесперебойной работы …

Ремонт в новостройке своими руками (45 фото): что нужно знать и с чего начать Вы …

Современный интерьер спальни: используем два вида обоев Одним из интереснейших дизайнерских решений, которые используются для …

Читайте также:  Электрическая цепь и ее элементы

Каждый из нас в детстве играл в смелых рыцарей и прекрасных принцесс, но затем мы …

Автоматизированные системы защиты от протечек на примере комплекса «Аквасторож» Даже небольшая протечка в водопроводной системе …

Наливные 3D-полы: создание уникального пространства дома 3D пол представляет из себя напольное покрытие без швов, …

Установка маяков для стяжки пола нужна в любом случае, вне зависимости от того, какой метод …

Стяжка пола с керамзитом – один из наиболее простых вариантов выравнивания пола. В любом случае, …

Самостоятельная звукоизоляция стен в квартире своими руками: способы, материалы, полезные советы Современные квартиры не могут …

Как провести в погреб гаража вентиляционную систему? Удобство наличия погреба в гараже очевидно. Во-первых, это …

Делаем лестницу на второй этаж своими руками из дерева В данной статье речь пойдет о …

В данном разделе приведён расчет системы отопления на конкретном примере. Познакомившись с материалами раздела, вы …

Печь Булерьян получила широкое распространение в мире автономных систем отопления. Второе ее название, которое встречается …

Особенности геотермального отопления загородного дома Проблема устройства эффективной системы отопления загородного дома все чаще требует …

Любые строительные и отделочные работы начинаются с проверки и подготовки основы. Так, перед настилом почти …

Совет от мастера: как убрать царапину с ламината своими руками Добавил(а): Евгений Удальцов 4 июня …

Как выбрать насос для скважины: рекомендации по выбору насосного оборудования Если воду из колодца можно …

Выбирая современный вариант отделки фасада нового здания или реконструкции старого, стоит рассмотреть металлокассеты. Этот вид …

Источник: http://searchbar.ru/zagorodnyj-dom/elektronagrevatelnye-pribory-klassifikaciya-i-klassy-zashity-elektronagrevatelej

Классификация электротехнологических установок

Электротехнологические процессы обширно используются в индустрии. Оборудование для этих процессов очень многообразно по принципу деяния, мощности, чертам употребления электроэнергии.

К электротехнологическому оборудованию относятся: электронные печи и электронагревательные установки, электросварочные установки всех видов, установки для размерной электрофизической и химической обработки металлов. Соответственно в понятие «электротехнология» включены последующие технологические процессы и способы обработки материалов:

  • электротермические процессы, в каких употребляется перевоплощение электронной энергии в термическую для нагрева материалов и изделий в целях конфигурации их параметров либо формы, также для их плавления и испарения; – электросварочные процессы, в каких получаемая из электронной энергии термическая энергия употребляется для нагрева тел в целях воплощения неразъемного соединения с обеспечением конкретной сплошности в месте сварки;
  • химические способы обработки и получения материалов, при которых при помощи электронной энергии осуществляется разложение хим соединений и их разделение методом перемещения заряженных частиц (ионов) в водянистой среде под действием электронного поля (электролиз, гальванотехника, анодная химическая обработка);
  • электрофизические способы обработки, при которых для воздействия на материалы употребляется перевоплощение электронной энергии как в механическую, так и в термическую (электроэрозионная, ультразвуковая, магнитоимпульсная, электровзрывная);
  • аэрозольная разработка, при которой энергия электронного поля употребляется для сообщения электронного заряда взвешенным в газовом потоке маленьким частичкам вещества с целью перемещения их под действием поля в подходящем направлении.

Термин «промышленные электротехнологические установки и оборудование» включает агрегаты, в каких осуществляются электротехнологические процессы, также вспомогательные электротехнические аппараты и приборы (источники питания, устройства защиты, управления и др.).

Электронагрев обширно применяется на промышленных предприятиях при производстве фасонного литья из металлов и сплавов, нагрева заготовок перед обработкой давлением, термообработки деталей и узлов электронных машин, сушки изоляционных материалов и т. д.

Электротермической установкой именуют комплекс, состоящий из электротермического оборудования (электронной печи либо электротермического устройства в каких электронная энергия преобразуется в термическую), и электронного, механического и другого оборудования, обеспечивающего воплощение рабочего процесса в установке.

Электронный нагрев дает последующие достоинства по сопоставлению с топливным:

1. Очень обычное и четкое воплощение данного температурного режима.

2. Возможность концентрации больших мощностей в малом объеме.

3. Получение больших температур (3000 °C и выше против 2000 ° при топливном нагреве).

4. Возможность получения высочайшей равномерности термического поля.

5. Отсутствие воздействия газов на обрабатываемое изделие.

6. Возможность вести обработку в подходящей среде (инертный газ либо вакуум).

7. Малый угар легирующих присадок.

8. Высочайшее качество получаемых металлов.

9. Легкость механизации и автоматизации электротермических установок.

10. Возможность использования поточных линий.

11. Наилучшие условия труда обслуживающего персонала.

Недочеты электронного нагрева: более непростая конструкция, высочайшая цена установки и получаемой термический энергии.

Электротермическое оборудование очень многообразно по принципу деяния, конструкции и предназначению.

В более общей форме все электронные печи и электротермические устройства можно поделить по предназначению на плавильные печи для выплавки либо перегрева расплавленных металлов и сплавов и тепловые (нагревательные) печи и устройства для термической обработки, металлических изделий, нагрева материалов под пластическую деформацию, сушки изделий и т. д.

По методу преобразования электронной энергии в термическую различают, а именно, печи и устройства сопротивления, дуговые печи, индукционные печи и устройства.

Печь нагрева сопротивлением

Систематизация электротермических установок

1. По методу перевоплощения электроэнергии в тепло.

1) Установки с нагреваемым током активным сопротивлением.

2) Индукционные установки.

3) Дуговые установки.

4) Установки диэлектрического нагрева.

2. По месту выделения термический энергии.

1) Прямого нагрева (тепло выделяется конкретно в изделиях)

2) Косвенного нагрева (тепло выделяется в нагревателе или в межэлектродном промежутке электронной дуги.

3. По конструктивным признакам.

4. По предназначению.

В электропечах и электротермических устройствах сопротивления употребляется выделение тепла электронным током при прохождении его через твердые и водянистые тела. Электропечи этого вида в большей степени производятся как печи косвенного нагрева.

Перевоплощение электроэнергии в тепло в их происходит в жестких нагревательных элементах, от которых тепло методом излучения, конвекции и теплопроводимости передается нагреваемому телу, или в водянистом теплоносителе — расплав ленной соли, в которую погружается нагреваемое тело, и тепло передается ему методом конвекции и теплопроводимости. Печи сопротивления — часто встречающийся и разнообразный вид электропечей.

Плавильные печи сопротивления используют в большей степени при производстве литья из легкоплавких металлов и сплавов.

Работа плавильных дуговых электропечей базирована на выделении тепла в дуговом разряде. В электронной дуге концентрируется большая мощность и развивается температура выше 3500° С.

Дуговая сталеплавильная печь

В дуговых печах косвенного нагрева дуга пылает меж электродами, а тепло передается расплавляемому телу в главном излучением. Печи такового рода употребляют 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 созданы для выплавки стали, тугоплавких металлов и сплавов. В дуговых печах прямого нагрева, а именно, выплавляют огромную часть стали для фасонного литья.

В индукционных печах и устройствах тепло в электропроводном нагреваемом теле выделяется токами, индуктированными в нем переменным электрическим полем. Таким макаром, тут осуществляется прямой нагрев.

Индукционная закалочная установка

Индукционную печь либо устройство можно рассматривать как собственного рода трансформатор, в каком первичная обмотка (индуктор) подключена к источнику переменного тока, а вторичной обмоткой служит само нагреваемое тело. Индукционные плавильные печи используют при производстве литья, в том числе фасонного, из стали, чугуна, цветных металлов и сплавов.

Нагревательные индукционные печи и установки употребляют для нагрева заготовок под пластическую деформацию и для проведения различного рода термической обработки. Индукционные тепловые устройства используют для поверхностной закалки и других специализированных операций.

Источник: http://elektrica.info/klassifikatsiya-e-lektrotehnologicheskih-ustanovok/

Электрический нагрев.Электронагреватели.Нагревательные материалы,способы нагрева

В общем энергетическом балансе потребителей на долю тепловой энергии приходится около 80 % всей энергии, потребляемой в сельском хозяйстве

Для получения теплоты в сельском хозяйстве в настоящее время используют преимущественно твердое и жидкое топливо, сжигаемое в местных тепловых установках.

Однако наряду с использованием огневых установок все большее распространение получают электронагревательные установки работающие не только от центральной сети но и от альтернативных источников таких ветрогенераторов,солнечных панелей , обладающие существенным преимуществом по сравнению с огневыми установками. Эти преимущества следующие:

—        возможность полной автоматизации процессов нагрева и поддержания температуры на заданном уровне;

—        малые капиталовложения;

—        меньшая потребность в производственных площадях;

—        лучшие санитарно-технические условия;

—        меньшая пожароопасность;

—        использование альтернативных источников и др

Однако при выборе установок для получения теплоты  в тех случаях, когда соответствующие технологические процессы могут быть обеспечены огневыми установками, следует учитывать ограничения на использование установок электронагрева и обосновывать его применение технико-экономическими расчетами.

Электронагрев в сельском хозяйстве используется в основном для следующих целей:

*        подогрева воды для технических нужд;

*        перегрева воздуха в установках микроклимата на предприятиях сельского хозяйства;

*        обогрева молодняка сельскохозяйственных животных и птицы;

*        подогрева почвы и воздуха в парниках и теплицах;

*        сушки зерна, сена, овощей, фруктов;

*        регенерации масла, наплавки деталей, электросварки и др.

Способы электрического нагрева:

–        нагрев сопротивлением;

–        дуговой нагрев;

–        индукционный нагрев;

–        диэлектрический нагрев;

–        электронно-лучевой нагрев;

–        лазерный нагрев;

–        ионный нагрев;

–        плазменный нагрев;

–        инфракрасный нагрев;

–        термоэлектрический нагрев.

[adsense_id=»1″]

Классификация электротермического оборудования по способу электрического нагрева:

–        ЭТУ сопротивления (электропечи);

–        дуговые электропечи;

–        индукционные электропечи;

–        диэлектрические электропечи;

–        электронно-лучевые печи;

–        лазерные электропечи;

–        ионные электропечи;

–        плазменные электропечи;

–        электропечи инфракрасного нагрева;

–        термоэлектрические устройства.

Материалы, применяемые при изготовлении нагревательных элементов. Конструкция нагревателей

[adsense_id=»1″]

Электрический нагреватель – основной элемент электротермической установки, преобразующий электрическую энергию в тепловую. Конструктивное исполнение электрического нагревателя определяется нагреваемой средой, характером нагрева, мощностью, технологическим назначением и другими условиями.

В зависимости от конструкции и технологического назначения электрические нагреватели выполняют с электрической изоляцией, защитными устройствами, а также с устройством для крепления и подвода электрического тока.

По исполнению различают открытые, защищенные и герметические нагреватели.

В нагревателях открытого исполнения резистивное тело – нагревательное сопротивление – не изолируют от нагреваемой среды, а размещают непосредственно в ней.

Нагреватели из материала с высоким удельным электрическим сопротивлением изготовляют в виде проволочных или ленточных зигзагов, проволочных спиралей и крепят на керамических стержнях, трубах или изоляторах в воздушном потоке (электрокалориферы) или в воздушном пространстве (электропечи) электротермических установок.

Достоинство открытых нагревателей – простота устройства, ремонтоспособность и возможность обеспечения высокого коэффициента теплоотдачи с поверхности нагревательного элемента. К недостаткам следует отнести сравнительно низкий срок службы, невысокую механическую прочность и невозможность использования в агрессивных средах.

В нагревателях защищенного исполнения нагревательные сопротивления, изготовляемые из материала с высоким удельным электрическим сопротивлением, размещают в защитном корпусе, предохраняющем их от механических повреждений и от нагревательной среды.

Читайте также:  Классификация устройств автоматического повторного включения

Наиболее совершенными и универсальными являются герметические трубчатые электронагреватели (ТЭН).

Их эффективно используют в электрокалориферах, водонагревателях, электрических печах, теплоаккамулирующих установках, электрокипятильниках, бытовых плитах и др.

Промышленность выпускает ТЭН напряжением от 12 до 380 В, мощностью от 100 до 25000 Вт, развернутой длиной от 0.25 до 6.3 м и диаметром трубки от 6 до 16 мм.

ТЭН (рис. 1) представляет собой тонкостенную металлическую трубку (оболочку), в которую запрессована спираль из проволоки с большим удельным электрическим сопротивлением. Концы спирали приварены к контактным стержням, снабженным с внешней стороны контактными устройствами для подключения к сети.

Спираль изолируется от стенок трубки наполнителем из периклаза (плавленая окись магния), обладающим высокими диэлектрическими свойствами и теплопроводностью. В качестве наполнителя допускается использовать кварцевый песок, электрокорунд и другие материалы.

Торцы трубки герметизируют тепловлагостойким составом и изолирующими втулками, что исключает доступ воздуха и влаги внутрь ТЭН.

Рис. 1. Конструкция трубчатого электронагревателя

Где: 1, 2 – контактное устройство; 3 – контактный стержень; 4 – нагревательная спираль; 5 – накопитель (периклаз); 6 – оболочка (трубка) ТЭН.

Материал для электрических нагревателей (ТЭНов)

Нагревательное сопротивление – резистивное тело – наиболее ответственный элемент электрического нагревателя, от которого зависит надёжность и долговечность его работы в заданном технологическом режиме.

Поэтому к материалам для нагревательных элементов предъявляются особые требования, основанные на следующем: достаточные жаростойкость и жаропрочность (не должны окислятся и терять механических свойств при высоких температурах); большое удельное электрическое  сопротивление (должны обеспечивать возможность включения на сетевое напряжение при небольшой длине нагревателя) и малый температурный коэффициент сопротивления (должны незначительно изменять сопротивление при изменении температуры); стабильность размеров и электрических свойств.

В зависимости от температурного режима и технологических условий нагреваемой среды для изготовления электрических нагревателей используют металлические и неметаллические материалы.

Для низко- и средне температурных установок широко применяют специальные сплавы: хромоникелевые и железохромоникелевые. Наиболее распространены нихромы.

В низкотемпературных установках (до 620 К) электрические нагреватели выполняют из дешевого и доступного материала – углеродистой стали. Неметаллические нагреватели используют в высокотемпературных установках.

В ЭТУ с рабочей температурой до 1570 К применяют стержневые цилиндрические нагреватели из карборунда, а с температурой до 1870 К – из дисилицида молибдена. В высокотемпературных вакуумных печах с температурой нагрева до 3270 К используют графитовые нагреватели в виде стержней, трубок, пластин и другой формы.

Электрические нагреватели из карборунда, дисилицида и графита обладают высоким сопротивлением и переменными температурным коэффициентом сопротивления. Питание на эти нагреватели подаётся от понижающего трансформаторов с регулируемым вторичным напряжением.

Конструктивное исполнение и общий вид емкостного электроводонагревателя

Элементные водонагреватели выполняют, как правило, с трубчатыми нагревателями, и поэтому по сравнению с электродными они более безопасны в эксплуатации, не загрязняют воду, имеют практически неизменную мощность. Однако они менее надежны из-за ограниченного срока службы нагревателей, имеют более высокие эксплуатационные издержки.

В основном элементные водонагреватели выпускают на небольшие мощности (до 30 кВт) и применяют для снабжения горячей водой мелких разнородных потребителей.

Благодаря хорошей изоляции водонагреватели с аккумулированием способны длительное время (до 10 ч) сохранять температуру горячей воды, что позволяет включать их в ночное время, когда нагрузка электрических сетей мала.

В сельском хозяйстве используют водонагреватели типов УАП, САОС, УНС и ВЭТ.

Электроводонагреватели серии УАП имеют нагреватель и щит управления.

Электроводонагреватель УАП-800 (рис. 2) состоит из сварного цилиндрического резервуара 4, изготовленного из листовой стали. К боковой поверхности резервуара приварены патрубки 5, на которые крепятся фланцы 6 в сборе с ТЭН 8 и терморегулятором 7.

На верхнем днище резервуара размещены предохранительная мембрана 1 и патрубок 2 разбора горячей воды. Мембрана предохраняет резервуар от разрыва при повышении в нем давления.

Тепловая изоляция 3, заполняющая пространство между резервуаром и наружным кожухом 12, предназначена для уменьшения потока теплоты в окружающее пространство.

Для визуального контроля температуры воды установлен термометр 13; на трубопроводе подачи холодной воды смонтированы запорный вентиль 11 и обратный клапан 10, предотвращающий понижение уровня воды в резервуаре при понижении давления в водонапорной сети. Холодная вода подается из водопроводной сети с давлением не менее   0.5×105 Па. При раздаче нагретая вода вытесняется поступающей холодной водой.

Рис. 2. Электроводонагреватель УАП-800:

1 – предохранительная мембрана;

2 – патрубок расхода горячей воды;

3 – тепловая изоляция;

4 – стальной цилиндрический резервуар;

5 – патрубки; 6 – фланец;

7 – температурное реле; 8 – ТЭНы; 9 – вводный патрубок для электропроводки; 10 – обратный клапан; 11 – запорный вентиль; 12 – наружный кожух; 13 – термометр.

Конструктивное исполнение и общий вид электропечи

Камерные электропечи сопротивления весьма просты по конструкции и вместе тем универсальны по назначению. В основном они предназначаются для различных видов термической обработки изделий из металлов. Стены камеры печи выложены огнеупорным материалом и тепловой изоляцией в виде кирпичей блоков, плит и засыпки служит для ограничения тепловых потерь.

1-дверца; 2-боковой нагреватель; 3-сводовой нагреватель; 4-футеровка; 5- кожух; 6-коробка выводов нагревателей; 7-подвод газа; 8-подовые нагреватели; 9-подовая плита; 10-термопара.
[adsense_id=»1″]

Похожее

Источник: http://vetrodvig.ru/nagrevateli-elektricheskie-nagrevatelnye-materialysposoby-nagreva/

Классификация электротехнологических установок

Неопубликованная запись

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

Следует отметить, что в электротехнологических процессах используются свойства самих обрабатываемых веществ и материалов: электропроводность,магнитная проницаемость, диэлектрическая проницаемость, теплопроводность,теплоемкость, скрытая теплота плавления или парообразование, теплосодержание, энтальпия.

Применение электротехнологий позволяет с веществом, находящимся вкаждом из агрегатных состояний (показано на нижеприведенной блок-схеме,рис. 1.

1), посредством постоянных и переменных (различной частоты) токов,постоянных и переменных электрических и магнитных полей (с широким диапазоном напряженностей) совершать бесчисленное множество операций, аименно: изменение температуры, формы, структуры, состава, изменениесвойств в разных направлениях и т.д.

Электротехнологические установки условно можно подразделить на установки общепромышленного и специального назначения.Основные группы электротехнологических установок общепромышленного назначения представлены на блок-схеме (рис. 1.2).

Электротермические установки применяются в промышленностидля термообработки металлов под пластическую деформацию, закалку, плавления, нагрева диэлектриков; в сельском хозяйстве для обогрева помещений различного технологического назначения; в быту (бытовые нагревательные приборы).один из вариантов электротермических установок – индукционная тигельная печь. на рис. 1.3 представлена схема печи.индукционная тигельная печь широко применяется для плавки как цветных, так и черных металлов. емкость печи может варьироваться от десятковграммов до десятков тонн. 

Электрохимические установки применяются в промышленности приэлектролизе расплавов и растворов, для нанесения защитных и декоративныхпокрытий, элекро-химико-механической обработки изделий в электролитах.в качестве примера на рис 1.4 представлена схема электролизной установки.явление выделения вещества на электродах при прохождении через электролит тока, а также процессы окисления и восстановления на электродах, сопровождающиеся приобретением или потерей частицами вещества электронов,называется электролизом. в промышленности электролиз применяется в основном для анодногорастворения металла и его катодного осаждения из растворов и расплавов

Электромеханические установки применяются в промышленностидля ультразвукового воздействия на обрабатываемый материал, магнитоимпульсной обработки металлов.одним из примеров электромеханической установки является установкаультразвуковой очистки. принципиальная схема представлена на рис. 1.5. 

Одним из типичных применений ультразвука в машиностроении являетсяочистка поверхности изделий, загрязненных жировыми или мазутными пленками, покрытых осадками из продуктов сгорания топлива, ржавчиной, окалиной, оксидными пленками.

Такого рода очистка выполняется обычно с помощью моющих средств, растворителей в барабанах, а также с помощью щеток.

При использовании ультразвуковых колебаний очистка в ряде случаев можетдать хорошие результаты при использовании воды; когда же очистка осуществляется с помощью растворителей, она ускоряется в десятки раз, причем качество ее (степень очистки поверхности) намного улучшается.

Особенно эффективной оказывается ультразвуковая очистка деталей сложной конфигурации с полостями и, в частности, труб, так как механическая очистка таких деталей (например, щетками) затруднительна.

На рис. 1.5 подвергаемую очистке деталь помещают в ванну, в которойвозникают ультразвуковые колебания.

Генератор колебаний может находитьсяпод дном ванны, как показано на рисунке (в этом случае колебания передаютсяжидкости через дно), или в жидкости.

Очистка может осуществляться как начастотах 400 — 800 кГц при применении пьезоэлектрического преобразователя,так и на более низких частотах (20 — 30 кГн) при использовании магнитострикционных преобразователей.

Электрокинетические установки применяются для разделения сыпучих материалов и эмульсий, очистки сточных вод, электроокраски, электроэрозионной обработки металлов.как пример на рис. 1.6 показана установка для электроэрозионной обработки металлов.для обработки металлов с высокими механическими свойствами применяется метод размерной обработки при непосредственном использовании теплового эффекта электрической энергии – электроэрозионная обработка. онаоснована на эффекте расплавления и испарения микропорций материала подтепловым воздействием импульсов электрической энергии, которая выделяетсяв канале электроискрового заряда между поверхностью обрабатываемой деталии электродом-инструментом, погруженным в жидкую непроводящую среду

Следующие друг за другом импульсные разряды определенной длительности иформы производят выплавление и испарение микропорций металла.

Электроэрозионный способ позволяет обрабатывать токопроводящие материалы любоймеханической прочности, вязкости, хрупкости, получать детали сложных форми осуществлять операции, не выполняемые другими методами.

При его использовании значительно снижается трудоемкость по сравнению с обработкой резанием, возможно осуществление механизации и автоматизации с целью глубокого регулирования параметров процесса.

Приведенное разделение в большой степени условное, поскольку многиетехнологические процессы могут обеспечиваться (или сопровождаться) несколькими способами преобразования энергии, расширяя возможности электротехнологических процессов, например элекроэрозионная, магнитоимпульсная обработки металлов, электровзрывная обработка материалов и т.д.

Электротехнологические установки специального назначения– установки, представляющие совокупность различного рода воздействий, в частности перенос энергии за счет электромагнитного поля.в качестве примера электротехнологических установок специального назначения можно привести устройства для электродинамической сепарации вбегущем магнитном поле, предназначенные для извлечения ломов и отходовнеферромагнитных металлов из твердых отходов, а также для сортировки ломов цветных металлов; устройства для электромагнитного транспорта и электромагнитного перемешивания жидких металлов. 

Один из видов электротехнологических установок специальногоназначения – «одноручьевой» электромагнитный перемешиватель, его схемапоказана на рис. 1.7.

Электромагнитное перемешивание – бесконтактноесиловое воздействие на кристаллизующийся металл – является альтернативоймеханическим способам воздействия на кристаллизующийся металл и позволяет получить мелкозернистую литую структуру; исключить ликвацию, загазованность, неметаллические включения в литом металле; обеспечить повышенные эксплуатационные свойства полуфабрикатов и готовых изделий; исключить ряд промежуточных технологических переделов, что способствует энергосбережению.На рис. 1.8 показана структура латуни, отлитой без электромагнитногоперемешивания и с применением электромагнитного перемешивания. Сравнивая показанные темплеты, очевидно, что применение электромагнитногоперемешивания в процессе кристаллизации способствует измельчению литойструктуры, что в конечном итоге сказывается положительно на качествеполуфабрикатов и готовых изделий.

Источник: https://ptermo.ru/vse-o-pechah-dlya-termoobrabotka-i-termicheskih-processov/klassifikatsiia_eliektrotiekhnologichieskikh_ustanovok

Ссылка на основную публикацию