Classificazione degli impianti elettrici

I processi elettrotecnologici sono ampiamente utilizzati nell'industria. L'attrezzatura per questi processi è molto varia in termini di principio di funzionamento, potenza, caratteristiche del consumo di elettricità.

Le apparecchiature elettriche comprendono: forni elettrici e impianti elettrici di riscaldamento, impianti di saldatura elettrica di ogni tipo, impianti per la lavorazione dimensionale elettrofisica ed elettrochimica dei metalli. Di conseguenza, il concetto di "Elettrotecnologie" include i seguenti processi tecnologici e metodi di lavorazione dei materiali:

• processi elettrotermici, in cui la conversione di energia elettrica in calore viene utilizzata per riscaldare materiali e prodotti al fine di modificarne le proprietà o la forma, nonché per la loro fusione e vaporizzazione; — processi di saldatura elettrica in cui l'energia termica ottenuta dall'energia elettrica viene utilizzata per riscaldare corpi al fine di stabilire un collegamento permanente con la fornitura di continuità diretta nel punto di saldatura;

• metodi elettrochimici per la lavorazione e l'ottenimento di materiali, in cui la decomposizione di composti chimici e la loro separazione viene effettuata con l'ausilio di energia elettrica spostando particelle cariche (ioni) in un mezzo liquido sotto l'azione di un campo elettrico (elettrolisi, galvanizzazione, trattamento elettrochimico anodico);

• metodi di lavorazione elettrofisica, in cui la trasformazione dell'energia elettrica in meccanica e termica (elettroerosiva, ultrasonica, impulsi magnetici, elettroesplosivi) viene utilizzata per influenzare i materiali;

• tecnologia dell'aerosol in cui l'energia di un campo elettrico viene utilizzata per impartire una carica elettrica a particelle fini di materia sospese nel flusso di gas per muoversi sotto l'azione del campo nella direzione desiderata.

Il termine "Impianti e apparecchiature elettriche industriali" comprende i nodi in cui vengono eseguiti i processi elettrici, nonché le apparecchiature e i dispositivi elettrici ausiliari (alimentatori, dispositivi di protezione, controllo, ecc.).

Il riscaldamento elettrico è ampiamente utilizzato nelle imprese industriali nella produzione di fusioni stampate di metalli e leghe, riscaldamento di grezzi prima del trattamento a pressione, trattamento termico di parti e assiemi di macchine elettriche, essiccazione di materiali isolanti, ecc.

Un'installazione elettrotermica è chiamata un complesso costituito da apparecchiature elettrotermiche (un forno elettrico o un dispositivo elettrotermico in cui l'energia elettrica viene convertita in energia termica) e apparecchiature elettriche, meccaniche e di altro tipo che garantiscono l'esecuzione del processo di lavoro nell'installazione.

Il riscaldamento elettrico offre i seguenti vantaggi rispetto al riscaldamento a combustibile:

1.Implementazione molto semplice e precisa della modalità di temperatura impostata.

2. Capacità di concentrare una grande potenza in un piccolo volume.

3. Raggiungimento di temperature elevate (3000 ° C e superiori rispetto a 2000 ° con riscaldamento a combustibile).

4. Possibilità di ottenere un'elevata uniformità del campo termico.

5. Assenza di influenza dei gas sul prodotto lavorato.

6. Possibilità di lavorazione in ambiente favorevole (gas inerte o vuoto).

7. Basso consumo di additivi leganti.

8. Alta qualità dei metalli ottenuti.

9. Facile meccanizzazione e automazione degli impianti elettrotermici.

10. Capacità di utilizzare le linee di produzione.

11. Le migliori condizioni di lavoro per il personale di servizio.

Svantaggi del riscaldamento elettrico: struttura più complessa, alti costi di installazione e conseguente energia termica.

Le apparecchiature elettrotermiche sono molto diverse per principio di funzionamento, design e scopo. In generale, tutti i forni elettrici e i dispositivi elettrotermici possono essere suddivisi in base al loro scopo in forni fusori per la fusione o il riscaldamento di metalli fusi e leghe e forni e dispositivi termici (riscaldamento) per il trattamento termico, prodotti in metallo, materiali riscaldanti per la deformazione plastica, prodotti per l'essiccazione , eccetera.

Secondo il metodo di conversione dell'energia elettrica in calore, distinguono in particolare rForni e dispositivi di resistenza, forni ad arco, forni e dispositivi a induzione.

Forno di riscaldo a resistenza
Classificazione degli impianti elettrotermici

1. Con il metodo di conversione dell'elettricità in calore.

1) Impianti a corrente riscaldata con resistenza attiva.

2) Impianti ad induzione.

3) Installazioni ad arco.

4) Impianti di riscaldamento dielettrico.

2. Nel luogo di rilascio dell'energia termica.

1) Riscaldamento diretto (il calore viene generato direttamente nei prodotti)

2) Riscaldamento indiretto (il calore viene rilasciato nel riscaldatore o nello spazio interelettrodico dell'arco elettrico.

3. Per caratteristiche costruttive.

4. Con registrazione anticipata.

V forni elettrici e dispositivi a resistenza elettrotermica viene utilizzato il rilascio di calore da parte della corrente elettrica quando passa attraverso solidi e liquidi. I forni elettrici di questo tipo sono principalmente realizzati come forni a riscaldamento indiretto.

La conversione dell'elettricità in calore in essi avviene in un solido elementi riscaldanti, da cui il calore viene trasferito al corpo riscaldato per irraggiamento, convezione e conduzione del calore, o in un vettore di calore liquido - sale fuso, in cui il corpo riscaldato è immerso, e il calore viene trasferito ad esso per convezione e conduzione del calore. I forni a resistenza sono il tipo più comune e diversificato di forno elettrico.

I forni fusori a resistenza sono utilizzati principalmente nella produzione di getti di metalli e leghe bassofondenti.

Lavoro forni fusori ad arco elettrico basato sul rilascio di calore in una scarica ad arco. L'arco elettrico concentra molta energia e sviluppa una temperatura superiore a 3500°C.

Forno elettrico ad arco

Forni ad arco a V con riscaldamento indiretto l'arco brucia tra gli elettrodi e il calore viene trasferito al corpo fuso principalmente per irraggiamento. Forni di questo tipo sono utilizzati nella produzione di getti di metalli non ferrosi, loro leghe e ghisa.

V forni ad arco a riscaldo diretto uno degli elettrodi è il corpo di fusione stesso.Questi forni sono progettati per la fusione di acciaio, metalli refrattari e leghe. Nei forni ad arco diretto viene fusa la maggior parte dell'acciaio per pressofusione.

v forni e dispositivi a induzione il calore in un corpo riscaldato elettricamente conduttivo viene rilasciato da correnti indotte in esso da un campo elettromagnetico alternato. In questo modo qui avviene il riscaldamento diretto.

Impianto di tempra ad induzione

Un forno o un dispositivo a induzione può essere pensato come un tipo di trasformatore in cui la bobina primaria (induttore) è collegata a una sorgente di corrente alternata e il corpo riscaldato stesso funge da bobina secondaria. I forni fusori ad induzione sono utilizzati nella produzione di getti, anche sagomati, di acciaio, ghisa, metalli non ferrosi e leghe.

Forni e impianti di riscaldo ad induzione viene utilizzato per riscaldare i pezzi per la deformazione plastica e per vari tipi di trattamento termico.I dispositivi termici ad induzione vengono utilizzati per l'indurimento superficiale e altre operazioni specializzate.