Классификация электротехнологических установок.

 

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

Применение электротехнологий позволяет с веществом, находящимся в каждом из агрегатных состояний (рис. 1.3), посредством постоянных и переменных токов, совершать  множество операций, а именно: изменение температуры, формы, структуры, состава, изменение свойств  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. 1.4).                                                   Электротермические установки применяются в промышленности для

 

АГРЕГАТНЫЕ СОСТОЯНИЯ ВЕЩЕСТВА

ТВЁРДОЕ проводники, полупроводники и диэлектрики, металлы и неметаллы, кристаллические и аморфные вещества

ЖИДКОЕ проводники (расплавы металлов, солей, щелочей, оксидов), диэлектрики (минеральные и органические), особая разно-видность – жидкие кристаллы

ГАЗООБРАЗНОЕ сложные активные вещества, которые в совокупности с обычными могут составлять системы, где происходит образование других соединений – целевых продуктов, в дальнейшем выделяемых методом конденсации

ПЛАЗМЕННОЕ электропроводная среда, позволяющая проводить обменные реакции и транспортные процессы на ионном уровне, быть источником лучистой энергии и средством нагрева вещества

 

 

Рис. 1.3. Агрегатные состояния вещества

 

термообработки металлов под пластическую деформацию, закалку, плавления, нагрева диэлектриков.

 

Один из вариантов электротермических установок – индукционная тигельная печь. Индукционная тигельная печь широко применяется для плавки как цветных, так и черных металлов. Электрохимические установки применяются в промышленности при электролизе расплавов и растворов, для нанесения защитных и декоративных покрытий, элекрохимико-механической обработки изделий в электролитах.

Явление выделения вещества на электродах при прохождении тока через электролит, а также процессы окисления и восстановления на электродах, сопровождающиеся приобретением или потерей частицами вещества электронов, называется электролизом.

Электромеханические установки применяются в промышленности для ультразвукового воздействия на обрабатываемый материал, магнитоимпульсной обработки металлов.

 

 

ЭЛЕКТРОТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ УСТАНОВКИ ОБЩЕПРОМЫШЛЕННОГО НАЗНАЧЕНИЯ

ЭЛЕКТРОТЕРМИЧЕСКИЕ - установки, основанные на тепловом действии тока

ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЕ - установки, основанные на электрохимическом действии

ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИЕ - установки, в которых импульсный ток вызывает возникновение электромеханических усилии в обрабатываемом материале

ЭЛЕКТРОКИНЕТИЧЕСКИЕ - установки, в которых происходит преобразование энергии движущихся частиц

ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИЕ

 

Рис. 1.4. Основные группы электротехнологических установок общепромышленного назначения.

 

Одним из типичных применений ультразвука в машиностроении является очистка поверхности изделий, загрязненных жировыми или мазутными пленками. При использовании ультразвуковых колебаний очистка ускоряется в десятки раз. Особенно эффективной оказывается ультразвуковая очистка деталей сложной конфигурации с полостями и, в частности, труб, так как механическая очистка таких деталей (например, щетками) затруднительна.

Электрокинетические установки применяются для разделения сыпучих материалов и эмульсий, электроокраски, электроэрозионной обработки металлов.

Для обработки металлов с высокими механическими свойствами применяется метод размерной обработки при непосредственном использовании теплового эффекта электрической энергии – электроэрозионная обработка. Она основана на эффекте расплавления и испарения микро порций материала под тепловым воздействием импульсов электрической энергии, которая выделяется в канале электроискрового заряда между поверхностью обрабатываемой детали и электродом-инструментом, погруженным в жидкую непроводящую среду.

В качестве примера электротехнологических установок специального назначения можно привести устройства для электродинамической сепарации в бегущем магнитном поле, предназначенные для извлечения ломов и отходов неферромагнитных металлов из твердых отходов, а также для сортировки ломов цветных металлов; устройства для электромагнитного транспорта и электромагнитного перемешивания жидких металлов.

При изучении материала следует обратить внимание на взаимосвязь материала раздела 5.7.1 главы 5 «Заряд частиц в электрическом поле» и материала главы 6 «Электрические методы обогащения» потому, что математический аппарат процессов переноса частиц электрическим полем рассмотрен в параграфе 5.7.1..

               Контрольные вопросы

 

1.Классификация электротехнологических процессов. Краткая характеристика каждой группы.

2.Функциональная схема электротехнологического процесса.

3.Какую задачу решает преобразователь электрической энергии в ЭТУ?

4.Классификация электротехнологических установок. Краткая характеристика каждой группы.

                       2. ЭЛЕКТРОТЕРМИЯ