Электртехнологиялық Үрдістер және қондырғылар электртермиялық үрдістер және қондырғылар Оқу құралы

жүктеу 1,37 Mb. бет 1/15 Дата 07.03.2023 өлшемі 1,37 Mb. #41635

ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫ БІЛІМ БЕРУ ЖӘНЕ ҒЫЛЫМ МИНИСТРЛІГІ «Алматы энергетика және байланыс институты» Коммерциялық емес акционерлік қоғамы ЭЛЕКТРТЕХНОЛОГИЯЛЫҚ ҮРДІСТЕР ЖӘНЕ ҚОНДЫРҒЫЛАР Электртермиялық үрдістер және қондырғылар Оқу құралы Алматы 2008  А13 Абдрахманов Е.А. Электртехнологиялық үрдістер және қондырғылар: Электртермиялық үрдістер және қондырғылар. Оқу құралы – Алматы: АЭжБИ, 2008. – 77 б. Оқу құралында электр кедергісімен және доғасымен қыздыру қондырғыларының жұмыс істеу қағидасы, қолданылуы, жіктелуі, құрылымының сипаттамалары, электр жабдықтары, жұмыс режимдері қарастырылған.  Мазмұны КІРІСПЕ 1 ЭЛЕКТРОТЕРМИЯЛЫҚ ҮРДІСТЕР МЕН ҚОНДЫРҒЫЛАР, ТЕОРИЯЛЫҚ ЖӘНЕ ТЕХНИКАЛЫҚ НЕГІЗДЕРІ 1.1 Электротермиялық қондырғылардың қолданылуы және жіктелуі 1.2 Электротермиялық қондырғылардағы жылу берілу 1.3 Электротермиялық қондырғыларда қолданылатын материалдар 1.3.1 Отқа төзімді материалдар 1.3.2 Жылу оқшаулағыш материалдары 1.3.3 Қызуға төзімді материалдар 1.3.4 Қыздырғыш элементтер 2 КЕДЕРГІМЕН ҚЫЗДЫРУ ҮРДІСТЕРІ ЖӘНЕ ҚОНДЫРҒЫЛАРЫ 2.1 Электр тоғының өткізгіш материалдарды қыздыру механизмі 2.2 Қыздырғыш электр кедергі пештері 2.3 Балқытуға арналған электр кедергі пештері 2.4 Сұйық ортада кедергімен қыздыру 2.5 Металдарды қыздыруға арналған сұйықтық электр кедергі пештері 2.6 Тікелей (контактылы) қыздыру қондырғылары 2.7 Электр кедергі пештерінің электр жабдықтары 2.8 Электр кедергі пештерінің қуатын реттеу 2.9 Электрқождық қайта балқыту және пісіру қондырғылары 2.10 Контактілік пісіру қондырғылары 2.10.1 Электр контактілік пісірудің физикалық негіздері және оның түрлері 2.10.2 Түйістіріп пісіру 2.10.2 Нүктелік пісіру 2.10.3 Тігістік пісіру 2.10. 4 Контактілік пісіру құрылғыларының электр қондырғылары 3 ЭЛЕКТРДОҒАЛЫҚ ҮРДІСТЕР ЖӘНЕ ҚОНДЫРҒЫЛАР 3.1 Электрдоғалық қыздыру 3.1.1 Электрдоғалық разряды және оның құрылымы 3.1.2 Доғаның вольтамперлік сипаттамалары және оны реттеу 3.1.3 Айнымалы ток доғасы 3.1.4 Электрдоғалық қыздырудың қолданылуы 3.2. Доғалық болат балқыту пештері 3.2.1 Доғалық болат балқыту пешінің құрылымы және технологиясы 3.2.2 Болат балқыту пешінің электр жабдықтары және электрмен жабдықтау сұлбасы 3.2.3 Доғалық пештің электрлік және жұмыстық сипаттамалары 3.3 Рудатермиялық пештер 3.3.1 Рудатермиялық пештердің қолдануы және жіктелуі 3.3.2 Рудатермиялық пештерінің электр жабдықтарының ерекшеліктері 3.4 Плазмалық үрдістер және қондырғылар 3.4.1 Плазмалық қондырғылардың ерекшеліктері, қолданылуы және жіктелуі 3.4.2 Плазмотрондардың энергетикалық сипаттамалары 3.4.3 Плазмалық қондырғылар 3.6 Электрдоғалық пісіру 3.6.1 Электрдоғалық пісірудің қолданылуы және жіктелуі 3.6.2 Электрдоғалық пісіру қуат көздері Әдебиеттер тізімі...................................................................................................77 КІРІСПЕ Электротехнологиялық үрдістер және қондырғылар өндірісте және тұрмыста өте кең қолданылады. «Электротехнология», «электротехнологиялық үрдістер», «электротехнологиялық қондырғылар» терминдері электр энергиясын қолданып жүргізілетін барлық жылу, механикалық және химиялық үрдістерін қамтиды. Кейінгі жылдары өндірісте және тұрмыста электротехнологиялық үрдістерге негізделген қондырғылар басқа энергия түрлерімен жұмыс істейтін жабдықтарды ысырып, күрт өсті. Электротехнологиялық үрдістер өнімнің сапасының жоғарылауын қамтамасыз етеді, басқа жолдармен іске асыруға болмайтын операциялар жүргізуге және басқаша алынбайтын материалдарды шығаруға мүмкіндік береді, еңбектің санитарлық жағдайын жақсартып, қоршаған ортаға зиянды әсер етуді азайтады. Қазіргі кезде электротехнология қолданылмайтын өндіріс салалары жоқтың қасы. Электротехнологиялық қондырғылар жұмыс істеу қағидасына, қуатына, сипаттамаларына байланысты алуан түрлі. Электротехнологиялық жабдықтардың негізгі түрлері: электр пештері және электр қыздырғыш қондырғылары (кедергілік, индуктивтік, доғалық), электр пісіргіш қондырғылары (контактілік, қождық, доғалық), материалдарды электрофизикалық (электроэррозиялық, ультрадыбыстық, магнит, электрожарылыстық) және электрохимиялық (электролиз, гальванотехника, анодтық электрохимиялық) өңдеу ж.б. қондырғылары. Электр энергиясының технологиялық үрдістерде қолданылуы орыс ғалымы В.В.Петровтың. Василий Владимирович Петров 1803 ж. электр доғасын әртүрлі материалдарды балқытуға және металдарды олардың тотығынан тотықсыздандырып алуға қолдануынан басталады. Бірақ ол кезде техника даму деңгейінің жеткіліксіздігінен және қуатты электр энергия көздерінің болмауына байланысты бұл жаңалық тек тәжірибелік, зерттеулік жұмыстарда ғана қолданылды. Электротехнологияның қарқынды дамуы тек 20 ғасырда басталды. Жаңа металлургиялық үрдістер пайда болды, электролиз және материалдарды электротермиялық әдіспен өңдеу кең дамыды. Электротехнологиялық үрдістер мен қондырғыларсыз техникалық прогресс мүмкін емес. Қазіргі прогрессивтік техника жасауға қажетті жоғары сапалы болат, отқатөзімді металдар мен қорытпалар, материалдар, жартылай өткізгіштер - осының бәрі тек электротехнологиялық үрдістерде алынады. Соңғы жылдары электротехнологиялық үрдістерге негізделген операциялар микроэлектроникада кеңінен қолданылуда. Қазір кең тараған радиотехникалық жабдықтарда, компьютерлерде қолданылатын микросұлбаларды құраудың және дайындаудың жаңа сапалы қағидасы жасалған, электротехнологиялық үрдістер арқасында жартылай өткізгіш кристалдарының микрокөлемінде, диэлектрикалық астар бетінде микросұлба элементтері құрылып және оларды қосу іске асырылады. Осының бәрі плазмалық жабын және қабыршық жағудың, плазмалық және электрондық-иондық өңдеу, лазерлік пісіру, фотолитография т.б. үрдістеріне негізделген. Контактілік пісіру қолдану нәтижесінде авиация және автомобиль құру өндірістерінде транспорт құралдарын жоғары жылдамдықпен жасап шығаруды қамтамасыз ететін жоғары деңгейлі құрау жұмыстарының механизациясы игерілді. Электротехнологиялық үрдістердің көпшілігінің энергосыйымдылығы зор, сондықтан олар электр энергиясының ірі тұтынушылары болып табылады. Электротехнологиялық үрдістердің энергия тұтыну қарқынының өсуі жалпы өндірістік энергия қажеттілігінен жоғары және оның 30% -ға дейін шамасын құрайды. Электр және магнит өрістерінің өңдеу объектісіне (қатты зат, сұйық, газ) әсер ету нәтижесінде көптеген операциялар жүргізуге болады: объектінің температурасын, формасын, құрылымын, құрамын, қасиеттерін т.б. өзгерту. Электр және магнит өрістерінің нәтижелік әсеріне қарай электротехнологиялық қондырғыларды келесі топтарға бөлуге болады. 1. Электротермиялық үрдістер мен қондырғылар. Электр энергиясының жылу энергиясына айналуын материалдар мен бұйымдарды қыздырып, олардың қасиеттерін немесе қалпын өзгерту, балқыту және буландыру үшін қолданады. Бұларға, біріншіден, Джоуль-Ленц заңымен жұмыс істейтін тура және жанама әсер ететін кедергі электр пештері, қыздырғыш қондырғылары, электр қазандықтары, калориферлер, электродтық ванналар жатады. Металдарды қайта балқытуға арналған электрқождық және электрқождық пісіру қондырғыларында электродтар арасына салынған қождан электр тогы жіберілгенде бөлінетін жылу қолданылады. Контактілік пісіру қондырғыларында екі бөлшектің тиісу нүктесіндегі өткінші кедергі арқылы электр тогы өткенде жылу бөлінеді. Индуктивтік қыздыру қондырғыларында өндірістік немесе жоғары жиілікті айнымалы электр тогының энергиясы арнайы жабдықтың көмегімен магнит энергиясына, одан соң өңделетін өткізгіш денеде қайтадан электр тогына айналдырылады. Электр тогы өткізгіш кедергісінде жылу бөледі. Диэлектриктерді қыздыру үшін жоғары жиілікті электр өрісі қолданылады, жылу заттардың электр өрісі әсерінен поляризациалану нәтижесінде пайда болады.Жұмыс істеу қағидасы электр доғасының шығаратын жылуына негізделген қондырғыларға болат және руда балқытатын доғалық, вакуумдық-доғалық пештер жатады. Металдар мен метал емес заттарды өңдеуге: қайта балқыту, қорғағыш қабат жапсыру, қаптау т.б. арналған плазмалық және плазмодоғалық қондырғылар да осы қағидамен жұмыс істейді. Электр доғалық пісіру қондырғылары электр доғасының жоғары температуралы жылуын қолданады.Жоғары концентрациялы жылу энергиясы ағынын электрондық-сәулелік және лазерлік қондырғылары туғызады.  2. Электрохимиялық материалдарды өңдеу және алу үрдістері мен қондырғылары. Электр энергиясының көмегімен химиялық қосылыстардың ыдыратылуы және пайда болған зарядталған бөлшектердің сұйық ортада электр өрісі әсерінен қозғалысы арқылы бөлінуі жүргізіледі. Бұл топқа ерітінді немесе балқытпа толтырылған электролиздік ванналар, қорғағыш және әшекейлегіш қабыршақ жапсыруға, бұйымдарды гальванопластика әдісімен жасауға арналған қондырғылар, электролиттерде бұйымдарды электрохимико-механикалық өңдеу қондырғылары жатады. 3. Электрофизикалық үрдістер мен қондырғылар. Бұл қондырғыларда өңделетін материалмен импульстік электр тогы өткенде электр энергиясы механикалық және жылулық энергияға айналады. Электрофизикалық қондырғылар қатарына магниттік-импульстік, электрогидравликалық, ультродыбыстық, электроэррозиялық және электржарылыстық өңдеу жабдықтары жатады. 4. Электрокинетикалық (аэрозольдік) үрдістер мен қондырғылар. Бұлар жұмыс істеу қағидасы электр өрісі энергиясының бөлшектердің қозғалыс энергиясына айналуына негізделген электрондық-иондық технологиялық қондырғылар: электрофильтрлер, сусымалы материалдар мен эмульсияларды бөлетін, ағынды суды тазартатын және электрлік бояғыш қондырғылары.Келтірілген жіктеу шартты түрде жүргізілген, көбінесе технологиялық үрдістерде электр энергиясы туғызатын бірнеше энергия түрлері орын алады (химиялық үрдістерде механикалық және жылулық т.б.).Электр энергиясын қолданудың энергетикалық тиімділігін бағалау үшін бастапқы энергия коэффициенті (БЭК) қолданылады.БЭК – үрдісті қазып алынатын отынды пайдаланып жүргізгендегі бастапқы энергия шығынының W (МДж) осы үрдісті электр станциясының және электр энергиясын жіберу желісінің пайдалы әсер коэффициентін  ескерумен электр энергиясын Е (кВт сағ) пайдаланып жүргізгендегі бастапқы энергия шығынына қатынасы БЭК>1 үрдістер үшін бастапқы энергия шығыны электр энергиясын пайдаланғанда төмен. БЭК<1 үрдістер бастапқы энергия жағынан бағалағанда, қазып алынатын отынды қолданғанда тиімді (1 сурет) Бірақ ұсынылған әдіс қолдануға жарамды энергия түрінің тапшылығын ескермейтіндіктен, энергия түрін таңдауға қолдануға келмейді. Экономикалық негізделген таңдау жүргізу үшін қосымша басқа факторларды ескеру қажет. Өнімділік маңызды көрсеткіштердің бірі болып табылады. 1 сурет - Электр және отын энергиясын қолдану көрсеткіштері Электротехнологиялық үрдістерді автоматтандыру мен механизацияландыру оңайлығы, қалдыққа кететін материалдар жоғалымынын азаюы өнімділікті өсіруге мүмкіндік береді. Еңбек, қондырғыларды күту, аварияларды жою бағасы едәуір төмендейді. Кейбір үрдістерде өндірісті дайындау және бітіру жұмыстарын жүргізудің қажеті жоқ. Денсаулық сақтау және қауіпсіздік шарттары жақсартылады. Электротехнологиялық үрдістерде қоршаған ортаны ластау едәуір азаяды. Өнім сапасы жоғарылайды, сондықтан оның нарықтағы белсенділігі және бағасы өседі. жүктеу 1,37 Mb. Достарыңызбен бөлісу:

©g.engime.org 2024
әкімшілігінің қараңыз