Национальный цифровой ресурс Руконт - межотраслевая электронная библиотека (ЭБС) на базе технологии Контекстум (всего произведений: 645535)
Контекстум

Электротехнологические установки (150,00 руб.)

0   0
Первый авторСуворин А. В.
ИздательствоСиб. федер. ун-т
Страниц377
ID213865
АннотацияРассмотрено устройство и принцип действия электротехнических установок, используемых как на промышленных предприятиях, так и в сельском хозяйстве. Особое внимание уделено применению электротехнологического оборудования, обеспечивающего надежное электроснабжение и управление электротехнологическими процессами.
Кем рекомендованоУМО по образованию в области энергетики и электротехники в качестве учебного пособия для студентов высших учебных заведений, обучающихся по специальности 140610 – «Электрооборудование и электрохозяйство предприятий, организаций и учреждений» направления подготовки 140600 – «Электротехника, электромеханика и электротехнологии»
Кому рекомендованоПредназначено для студентов направления подготовки специалистов 140610.65 «Электрооборудование и электрохозяйство предприятий, организаций и учреждений» укрупненной группы 140000 «Энергетика».
ISBN978-5-7638-2226-7
УДК621.3(07)
ББК31.2я73
Суворин, А. В. Электротехнологические установки : учеб. пособие / А. В. Суворин .— Красноярск : Сиб. федер. ун-т, 2011 .— 377 с. — ISBN 978-5-7638-2226-7 .— URL: https://rucont.ru/efd/213865 (дата обращения: 15.07.2024)

Предпросмотр (выдержки из произведения)

А. В. Суворин ЭЛЕКТРОТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ УСТАНОВКИ Допущено УМО по образованию в области энергетики и электротехники в качестве учебного пособия для студентов высших учебных заведений, обучающихся по специальности 140610 – «Электрооборудование и электрохозяйство предприятий, организаций и учреждений» направления подготовки 140600 – «Электротехника, электромеханика и электротехнологии», 25.01.2010 Красноярск СФУ 2011 УДК 621.3(07) ББК 31.2я73 С891 Рецензенты: <...> «Системоэнергетика» ФГОУ ВПО «Красноярский государственный аграрный университет» С891 Суворин, А. В. Электротехнологические установки : учеб. пособие / А. В. Суворин. <...> В первой части пособия изложены теоретические основы электротермических установок, способы получения тепла и использования его в печах сопротивления, при контактной сварке и в установках индукционного и диэлектрического нагрева. <...> Третья часть посвящена технологическим установкам, использующим электронно-лучевой нагрев и лазерные технологии. <...> К ним относятся электроэрозионная обработка металлических изделий, электрохимико-механические процессы электротермии. <...> В шес4 Предисловие той части рассмотрены теоретические основы и особенности электронноионных процессов, а также устройство, применение и работа электростатических установок. <...> Седьмая часть посвящена использованию электротехнологии в сельском хозяйстве, а именно в животноводческих и птицеводческих комплексах, а также в сооружениях защищенного грунта. <...> 5 Введение ВВЕДЕНИЕ Электротехнология − это способ обработки материала, при котором электрическая энергия является непосредственным инструментом выполнения определенной операции. <...> Так, например, производство, использующее плазменный процесс, включает в себя следующее основное оборудование: плазмотрон, плазменный реактор, электронную пушку и еще ряд устройств. <...> К таким преимуществам следует отнести: • возможность обработки материалов практически с любыми свойствами без существенного <...>
Электротехнологические_установки_учебное_пособие_(гриф_УМО).pdf
Стр.1
Стр.2
Стр.3
Стр.4
Стр.5
Стр.6
Стр.373
Стр.374
Стр.375
Стр.376
Электротехнологические_установки_учебное_пособие_(гриф_УМО).pdf
Стр.1
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ СИБИРСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ А. В. Суворин ЭЛЕКТРОТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ УСТАНОВКИ Допущено УМО по образованию в области энергетики и электротехники в качестве учебного пособия для студентов высших учебных заведений, обучающихся по специальности 140610 – «Электрооборудование и электрохозяйство предприятий, организаций и учреждений» направления подготовки 140600 – «Электротехника, электромеханика и электротехнологии», 25.01.2010 Красноярск СФУ 2011
Стр.2
УДК 621.3(07) ББК 31.2я73 С891 Рецензенты: Б. И. Кудрин, д-р техн. наук, проф., ген. директор ООО «Технетика» (г. Москва); Я. А. Кунгс, канд. техн. наук, проф., зав. каф. «Системоэнергетика» ФГОУ ВПО «Красноярский государственный аграрный университет» Суворин, А. В. С891 Электротехнологические установки : учеб. пособие / А. В. Суворин. – Красноярск : Сиб. федер. ун-т, 2011. – 376 с. ISBN 978-5-7638-2226-7 Рассмотрено устройство и принцип действия электротехнических установок, используемых как на промышленных предприятиях, так и в сельском хозяйстве. Особое внимание уделено применению электротехнологического оборудования, обеспечивающего надежное электроснабжение и управление электротехнологическими процессами. Предназначено для студентов направления подготовки специалистов 140610.65 «Электрооборудование и электрохозяйство предприятий, организаций и учреждений» укрупненной группы 140000 «Энергетика». УДК 621.3(07) ББК 31.2я73 ISBN 978-5-7638-2226-7 © Сибирский федеральный университет, 2011
Стр.3
Предисловие ПРЕДИСЛОВИЕ Намеченное Правительством Российской Федерации интенсивное развитие производства страны на 2010−2020 гг. предполагает перевод всех отраслей на прогрессивные технологии, при этом особое внимание уделяется внедрению нанотехнологий. Запланированное повышение производительности труда в 3−4 раза за этот период предусматривает разработку новых технологических процессов и установок с высокой степенью электрификации и автоматизации. Планомерное совершенствование производства электроэнергетических мощностей соответствует современным требованиям сокращения вредных выбросов в окружающую среду и резкого снижения доли углеводородных материалов, используемых в нагревательных процессах. Данная стратегия определяет последовательное интенсифицирование различных электротехнологий, которые способствуют дальнейшему развитию науки о технологических возможностях электричества. Результатом практического использования этой науки является создание большого разнообразия электротехнологических установок, применяемых в машиностроении, металлургии, химической отрасли, в различных отраслях сельского хозяйства. Кроме этого данная наука позволит обеспечить эффективное применение электроэнергии в преобразовании и получении веществ с новыми физико-механическими свойствами. Амбициозные планы России по интеграции в мировой технический прогресс выдвинули такие приоритетные направления, как использование электроэнергии для получения и применения низкотемпературной плазмы, для создания электронно-ионной, импульсной и лазерной техники. Успешное решение намеченных задач позволит создать современное поколение высокопроизводительных экологически чистых установок и технологических производств. В настоящее время сельскохозяйственные производства ориентируют свои усилия на применение современных технологий, широко использующих электрическую энергию. Электротехнологические методы воздействия на обрабатываемые материалы характеризуются высокой эффективностью и универсальностью. Их можно с успехом применять для воздействия на растения, животных и среду их обитания. Так, например, при помощи переменных электромагнитных полей различной частоты можно избирательно 3
Стр.4
Предисловие нагревать магнитные и немагнитные материалы, закалять поверхности стальных деталей. Используя электростатическое поле, можно воздействовать на семена растений, улучшая их всхожесть и урожайность. Специфические особенности электрооборудования электротехнологических установок органически связаны с технологическим процессом. Такое оборудование может создаваться разработчиками и эксплуатироваться потребителями только при глубоком знании и понимании теми и другими физических основ электротехнологии. Эти особенности электротехнологических установок отражены в данном учебном пособии. Настоящее учебное пособие соответствует требованиям учебной программы дисциплины «Электротехнологические установки» и предназначено для студентов вузов, обучающихся по специальности 140610 – «Электрооборудование и электрохозяйство предприятий, организаций и учреждений» направления подготовки 140600 – «Электротехника, электромеханика и электротехнологии». Данное учебное пособие также может быть использовано в практической работе инженерно-техническим и обслуживающим персоналом, связанным с эксплуатацией различных электротехнологических установок и процессов производства. Кроме этого оно может быть полезно научным работникам и аспирантам, специализирующимся в этой области, а также слушателям курсов повышения квалификации специалистов данного профиля. Учебное пособие состоит из семи частей, каждая часть включает несколько глав. В конце каждой главы даны примеры решения задач и задачи для самостоятельной работы, а также вопросы для самопроверки. В первой части пособия изложены теоретические основы электротермических установок, способы получения тепла и использования его в печах сопротивления, при контактной сварке и в установках индукционного и диэлектрического нагрева. Во второй части пособия рассмотрены вопросы, связанные с получением и использованием дугового электрического нагрева в электротехнологических установках: в дуговых электрических печах, плазменных установках, при дуговой сварке. Третья часть посвящена технологическим установкам, использующим электронно-лучевой нагрев и лазерные технологии. Технологии электрохимической и электрофизической обработки рассмотрены в четвертой части пособия. К ним относятся электроэрозионная обработка металлических изделий, электрохимико-механические процессы электротермии. Пятая часть пособия знакомит с электромеханическими технологиями: магнитно-импульсной обработкой металлов, электрогидравлической обработкой материалов, получением и использованием ультразвука. В шес4
Стр.5
Предисловие той части рассмотрены теоретические основы и особенности электронноионных процессов, а также устройство, применение и работа электростатических установок. Седьмая часть посвящена использованию электротехнологии в сельском хозяйстве, а именно в животноводческих и птицеводческих комплексах, а также в сооружениях защищенного грунта. Автор выражает искреннюю признательность коллективу кафедры «Электроснабжение и электрический транспорт» (ЭСиЭТ) Политехнического института Сибирского федерального университета и заведующему кафедрой ЭСиЭТ доктору технических наук, профессору В. И. Пантелееву, кандидату технических наук, доценту кафедры ЭСиЭТ Г. П. Образцову и инженеру кафедры ЭСиЭТ В. П. Мисюревой за полезные замечания и предложения, сделанные ими в процессе работы над рукописью данного пособия; а также благодарность рецензентам: кандидату технических наук, профессору Я. А. Кунгсу, кандидату технических наук, профессору М. В. Лукьяненко − за ценные советы и замечания при рецензировании учебного пособия. 5
Стр.6
Оглавление ОГЛАВЛЕНИЕ Предисловие ................................................................................................. Введение ........................................................................................................ 3 6 Часть I. Электротермия ............................................................................. 10 Глава 1. Основы теории электротермических установок ......... 10 1.1. Способы преобразования электрической энергии в тепловую ........................................................................ 10 1.2. Законы теплопередачи ...................................................... 11 1.3. Материалы, применяемые в электротермических установках ............................................................................ 13 Глава 2. Электронагрев сопротивлением ................................... 20 2.1. Электрическое сопротивление и его физическая сущность .................................................................................. 20 2.2. Электрическое сопротивление металлических нагревательных элементов ....................................................... 21 2.3. Электротермические установки электрообогрева ......... 23 2.4. Электрические печи сопротивления ............................... 27 2.5. Электрооборудование печей сопротивления ................. 32 2.6. Электронагрев растворов и расплавов ............................ 35 2.7. Нагрев электрошлаковых установок ............................... 37 Глава 3. Контактная сварка .......................................................... 46 3.1. Физические процессы при контактной сварке ............... 46 3.2. Стыковая сварка ................................................................ 48 3.3. Точечная сварка ................................................................ 50 3.4. Шовная сварка ................................................................... 53 3.5. Электрооборудование, применяемое при контактной сварке ................................................................................. 54 Глава 4. Индукционный и диэлектрический нагрев .................. 64 4.1. Индукционный нагрев ...................................................... 64 4.1.1. Теоретические основы индукционного нагрева 64 4.1.2. Индукционные плавильные установки ................ 67 4.1.3. Индукционные установки для нагрева ................. 78 4.2. Диэлектрический нагрев .................................................. 83 4.2.1. Теоретические основы диэлектрического нагрева 83 4.2.2. Установки диэлектрического нагрева .................. 87 4.3. Электроснабжение установок индукционного и диэлектрического нагрева ................................................... 91 372
Стр.373
Оглавление Часть II. Установки дугового электрического нагрева ...................... 102 Глава 5. Теория дугового разряда ............................................... 102 5.1. Ионизация газов. Плазма − четвертое физическое состояние вещества .............................................................. 102 5.2. Электродуговой разряд ..................................................... 104 5.3. Закономерности плазмы электродугового столба ......... 107 5.4. Дуга переменного тока ..................................................... 110 5.5. Регулирование электрической дуги ................................ 113 Глава 6. Дуговые электрические печи ........................................ 121 6.1. Классификация дуговых электрических печей .............. 121 6.2. Дуговые печи косвенного и прямого действия .............. 121 6.2.1. Дуговые печи косвенного действия ...................... 121 6.2.2. Дуговые печи прямого действия ........................... 123 6.2.3. Электрическая часть дуговых печей косвенного и прямого действия ................................................. 128 6.2.4. Электрические характеристики дуговых печей косвенного и прямого действия ............................ 133 6.2.5. Электромагнитное перемешивание стали в дуговых печах ............................................................. 135 6.2.6. Электроснабжение дуговых печей косвенного и прямого действия ................................................. 137 6.3. Дуговые печи сопротивления: рудно-термические печи ................................................................................... 138 6.4. Вакуумные дуговые печи ................................................. 146 6.4.1. Дуговой разряд в вакуумных дуговых печах ....... 148 6.4.2. Электрическая часть вакуумных дуговых печей 149 Глава 7. Дуговая электрическая сварка ...................................... 156 7.1. Теоретические основы дуговой сварки .......................... 156 7.2. Источники питания дуговой сварки ................................ 160 7.3. Особенности ручной дуговой сварки .............................. 170 7.4. Особенности полуавтоматической и автоматической сварки ................................................................................ 171 Глава 8. Плазменные технологии ................................................ 177 8.1. Получение и применение низкотемпературной плазмы ............................................................................... 177 8.2. Плавильные установки с применением плазмы ............ 189 8.3. Плазменная резка и сварка металлов .............................. 192 8.4. Плазменное нанесение покрытий .................................... 195 Часть III. Технологии электронно-лучевого нагрева .......................... 201 Глава 9. Установки электронно-лучевого нагрева .................... 201 9.1. Теоретические основы электронно-лучевого нагрева .. 201 373
Стр.374
Оглавление 9.2. Конструктивные особенности электронно-лучевых установок .......................................................................... 203 9.3. Применение электронно-лучевого нагрева .................... 208 Глава 10. Оптические квантовые генераторы (лазеры) ............ 217 10.1. Устройство и работа лазерных установок .................... 217 10.2. Типы квантовых генераторов ........................................ 220 10.3. Технологические основы лазерной обработки ............ 227 Часть IV. Технологии электрохимической и электрофизической обработки .................................................................................. 233 Глава 11. Электролизные технологии ......................................... 233 11.1. Теория электрохимической обработки ......................... 233 11.2. Электролиз растворов и расплавов ............................... 235 11.3. Электрохимическая обработка изделий ....................... 237 11.4. Электроснабжение электрохимических технологий ... 238 Глава 12. Электроэрозионная обработка металлических изделий .......................................................................................... 244 12.1. Теория электроэрозионных процессов ......................... 244 12.2. Характеристики импульсных разрядов и источников питания .............................................................................. 246 12.3. Области применения электроэрозионной обработки 247 12.4. Особенности электроконтактной обработки ................ 249 Глава 13. Электрохимико-механические процессы электролиза 255 13.1. Технология анодно-абразивной обработки .................. 255 13.2. Технология анодно-механической обработки ............. 257 13.3. Технология электрохимической обработки ................. 260 13.4. Технологическое оборудование электрохимикомеханической обработки ................................................. 261 Часть V. Электромеханические технологии .......................................... 266 Глава 14. Магнитно-импульсная обработка металлов .............. 266 14.1. Теоретические основы магнитно-импульсной обработки .................................................................................. 266 14.2. Технологическое оборудование магнитно-импульсной обработки ........................................................................... 270 14.3. Особенности устройства электромагнитных насосов 273 Глава 15. Электрогидравлическая обработка материалов ........ 280 15.1. Теория электрогидравлического эффекта .................... 280 15.2. Практическое использование электрического разряда в жидкости ............................................................... 283 Глава 16. Получение и использование ультразвука .................. 288 16.1. Теоретические основы ультразвуковой обработки ..... 288 374
Стр.375
Оглавление 16.2. Устройство и работа ультразвуковых установок ........ 289 16.3. Технологические особенности применения ультразвука ................................................................................... 293 Часть VI. Методы использования электрокинетических технологий 300 Глава 17. Теоретические основы электронно-ионных технологий .......................................................................................... 300 17.1. Технологические особенности электронно-ионных процессов .......................................................................... 300 17.2. Воздействие электрического поля на заряд частицы, находящейся в нем ........................................................... 302 17.3. Теория поведения заряженных частиц в электрическом поле ........................................................................... 306 17.4. Адсорбирование частиц в электрическом поле ........... 308 Глава 18. Устройство и работа электростатических установок .. 314 18.1. Устройство и работа электрофильтров ......................... 314 18.2. Конструктивные особенности питания электрофильтров ............................................................................ 319 18.3. Применение электростатических технологий в установках различного назначения ....................................... 322 Часть VII. Электротехнологии в сельском хозяйстве ......................... 329 Глава 19. Электротехнологии в животноводческих и птицеводческих комплексах ............................................................. 329 19.1. Определение мощности нагревательной установки ... 329 19.2. Электрокалориферные установки ................................. 332 19.3. Установки местного обогрева ........................................ 337 19.4. Эксплуатация электротермического оборудования для создания микроклимата ............................................ 346 Глава 20. Электротехнологии в сооружениях защищенного грунта ........................................................................................ 351 20.1. Электрический обогрев сооружений защищенного грунта ................................................................................ 351 20.2. Электрообогрев почвы и воздуха .................................. 352 20.3. Правила технической эксплуатации электротермических устройств в теплицах и парниках .......................... 357 Заключение ................................................................................................... 362 Библиографический список ...................................................................... 363 Приложение .................................................................................................. 366 375
Стр.376

Облако ключевых слов *


* - вычисляется автоматически