Электротермическое оборудование
Внимание! эта страница распознана автоматически, поэтому мы не гарантируем, что она не содержит ошибок. Для того, чтобы увидеть оригинал, Вам необходимо
Если Вы являетесь автором данной книги и её распространение ущемляет Ваши авторские права или если Вы хотите внести изменения в данный документ или опубликовать новую книгу свяжитесь с нами по по .
Страницы: 1 2 3... 256 257 258 259 260 261 262... 414 415 416
|
|
|
|
РАЗДЕЛ СЕДЬМОЙ ВЫСОКОЧАСТОТНЫЕ УСТАНОВКИ С ЛАМПОВЫМИ ГЕНЕРАТОРАМИ ДЛЯ ИНДУКЦИОННОГО И ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОГО НАГРЕВА к к 7-1. ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ И КЛАССИФИКАЦИЯ ВЫСОКОЧАСТОТНЫХ УСТАНОВОК С ЛАМПОВЫМИ ГЕНЕРАТОРАМИ К высокочастотному относится оборудование, работающее при частотах выше 66 кГц. Классификация высокочастотного оборудования основана на физическом механизме преобразования электромагнитной энергии в тепловую. Каждому способу преобразования соответствуют определенный диапазон частот и области технологического применения. Различают три основные группы нагрева: в магнитном поле — индукционный, в электрическом поле — диэлектрический, в электромагнитном поле-— сверхвысокочастотный (СВЧ). Индукционное оборудование используется с целью нагрева электропроводящих материалов в магнитном поле индуктора. При индукционном нагреве частота тока должна быть не ниже критического значения, иначе нагрев становится малоэффективным. Чем меньше диаметр нагреваемого тела или больше удельное электрическое сопротивление его материала, тем больше критическое значение частоты. Установки с ламповыми генераторами для индукционного нагрева имеют рабочую частоту 66 кГц и выше. Поэтому область их применения ограничена: нагревом объектов относительно малого диаметра, плавкой малых объемов, поверхностным нагревом на малые глубины или нагревом материалов, обладающих сравнительно малой электрической проводимостью. Установки применяются в машиностроительной, металлургической, химической, станкостроительной, радиоэлектронной и других отраслях промышленности. Диэлектрическое оборудование используется с целью нагрева непроводящих материалов в электрическом поле конденсатора. Диэлектрики нагреваются на частотах, измеряемых мегагерцами. Поэтому единственным источником энергии для этого вида нагрева являются установки с ламповыми генераторами. Нагрев однородного диэлектрика в однородном высокочастотном электрическом поле характеризуется равномерным выделением мощности во всем объеме диэлектрика, что невозможно при других способах нагрева. Высокочастотный нагрев позволяет интенсифицировать технологические процессы при нагреве непроводящих массивных тел, так как он позволяет получать большие концентрации мощности в нагреваемом материале при отсутствии заметных температурных градиентов. Установки для диэлектрического нагрева нашли применение в химической, электротехнической, деревообрабатывающей, легкой, полиграфической, машиностроительной и других отраслях промышленности. Сверхвысокочастотное оборудование применяется для нагрева диаэлектриков со сравнительно малым коэффициентом потерь, нагрева пищевых продуктов и получения низкотемпературной плазмы в электромагнитном поле. Наибольшее распространение получили установки с рабочими частотами 915, 2375 и 2450 МГц, применяемые в основном в пищевой и химической промышленности, а также в быту. 17* Подробно области применения, диапазон частот и мощностей оборудования показаны на рис. 7-1. 7-2. ОСНОВНЫЕ ФИЗИЧЕСКИЕ ЗАКОНЫ И ХАРАКТЕРИСТИКИ УСТРОЙСТВ ДЛЯ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОГО НАГРЕВА Нагрев диэлектрика, помещенного в высокочастотное электрическое поле, основан на превращении энергии этого поля в тепло, что обусловлено явлением поляризации диэлектрика. Последняя представляет собой внутримолекулярную или внутрикристаллическую деформацию вещества, вызванную воздействием приложенного электрического поля на заряды элементарных частиц диэлектрика. Характер деформации зависит от вещества диэлектрика и проявляется в виде смещения электронных орбит по отношению к положительно заряженным ядрам (электронная поляризация), смещения ионов в кристаллах (атомная поляризация ионного смещения), поворота полярных молекул (дипольная поляризация) и др. В переменном электрическом поле происходит непрерывная знакопеременная деформация, что в конечном счете приводит к нагреву диэлектрика. Способность диэлектрика к поглощению энергии переменного электрического поля характеризуется электрическими свойствами диэлектрика: относительной диэлектрической проницаемостью гг и тангенсом угла потерь tg6. Чем больше ег и tg8, тем большая часть энергий электрического поля превращается внутри диэлектрика в тепло. Количественно поглощенная мощность Р выражается формулой P = (/?©Ctg6, где U—напряжение, приложенное к пластинам конденсатора, диэлектриком которого является материал, подвергаемый нагреву; ю=2я/ (/ — частота электрического поля); С — емкость конденсатора. Удельную мощность р, Вт/м3 (выделенную в единице объема), вычисляют по формуле p = 55,6-10-12£M/ertgS,(7-1) где Еж — напряженность электрического поля в диэлектрике (действующее значение). Формулы для Р и р справедливы при tg6Cl. Уравнение (7-1) устанавливает зависимость удельной поглощаемой мощности от параметров электрического поля (Ем и /) и свойств материала (ег и tg6). Повышение напряженности поля ограничивается электрической прочностью материала, т. е. напряженностью поля £пр, при которой наступает электрический пробой. Повышая частоту, можно получить ту же удельную мощность при меньшей напряженности поля. Для материалов с низким коэффициентом потерь (ktt=eAg8) повышение частоты — единственный путь интенсификации процесса нагрева. Устройство, в котором производится нагрев диэлектрического материала, называют рабочим конденсатором. Последний можно представить в виде схем (рис. 7-2), состоящих из емкости и активного сопротивления, соединенных последовательно или параллельно. Для большинства нагреваемых материалов угол 8 очень мал, Поэтому можно считать, что cos (p=sin б"
Карта
|
|
|
|
|
|
|
|
Страницы: 1 2 3... 256 257 258 259 260 261 262... 414 415 416
Внимание! эта страница распознана автоматически, поэтому мы не гарантируем, что она не содержит ошибок. Для того, чтобы увидеть оригинал, Вам необходимо скачать книгу |
