ЭТУ -1 Введение

1. Лекция №1 Тема : «ОСНОВЫ ЭЛЕКТРОТЕХНОЛОГИИ»

• Что такое электротехнологии?
• Экономические основания применения
электротехнологий
• Классификация
электротехнологических процессов
• Цели дисциплины

2. УЧЕБНАЯ ЛИТЕРАТУРА

Теплопередача: Учеб. Пособие для студентов
вузов / Под ред. В.С. Чередниченко.- Новосибирск:
Изд-во НГТУ, 004.- 200 с.- (Серия «Учебники
НГТУ»).
Современные энергосберегающие
электротехнологии: Учебное пособие для вузов/
Ю.И.Блинов, А.С.Васильев, В.С.Чередниченко и
др.- СПб.: Изд-во СПбГЭТУ "ЛЭТИ", 2000. - 564 с.
Электротехнологические промышленные
установки: Учебник для вузов/ Под ред. А.Д.
Свенчанского. - М.: Энергоиздат, 1982. - 400 с.

3. Что такое электротехнологии?

• Все виды процессов, которые
характеризуются использованием
электроэнергии, когда она
превращается в процессе производства
в тепловую, механическую или
химическую виды энергии с целью
изменения состояния, свойств веществ,
материалов, изделий и т.д.

4. ЧЕРНАЯ МЕТАЛЛУРГИЯ

5. ЦВЕТНАЯ МЕТАЛЛУРГИЯ

6. ПИЩЕВАЯ ПРОМЫШЛЕННОСТЬ

7. ЛЕГКАЯ ПРОМЫШЛЕННОСТЬ

8. ПЕРЕРАБОТКА ОТХОДОВ

wast liquid
e
Gas
mixture
gas
purificati
on
melt
plasmat
ron
slag
CO
2,
H2
combusti
O
on
electric power
chamber
supply
con
trol
sys
te
m

9. БЫТОВАЯ ТЕХНИКА

10.

• Малые печи для
научноисследовательских
лабораторий,
ВУЗов, ювелиров,
стоматологов,
художниковлитейщиков

11. ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЕ ПРОИЗВОДСТВО

12. ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ

ÏÐÎÄÓÊÖÈß
продукция
ÝËÅÊÒÐÎÒÅÐÌÈ×ÅÑÊÀß
ÓÑÒÀÍÎÂÊÀ
e 0,5 0,85
ÝËÅÊÒÐÎÑÒÀÍÖÈß
электростанция
ЭТУ
e 0,35
35%
100%
18
30%
ÏÐÎÄÓÊÖÈß
продукция
ÍÀÃÐÅÂÀÒÅËÜ
топливо ÒÎÏËÈÂÍÛÉ
топливный
ÒÎÏËÈÂÎ
100%
нагреватель
F
0,1
0,3
10
30%

13. ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ

• “коэффициент первичной энергии” (КПЭ). Это
отношение расхода первичной энергии при
выполнении процесса с использованием ископаемого
топлива W в МДжтерм. к расходу первичной энергии
при выполнении того же процесса с использованием
частично или полностью электроэнергии Е (в
кВтчэлектр.) с учетом КПД электростанции и линии
передачи энергии :
W
КПЭ
3, 6 E /

14. ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ

• Для процессов, имеющих КПЭ > 1, расход первичной
энергии ниже при использовании электроэнергии.
Процессы с КПЭ < 1 более эффективны с точки
зрения первичной энергии при использовании
ископаемого топлива.
• Хотя этот метод анализа может показаться
привлекательным, он не может быть реально
применен для выбора вида энергии, так как не
принимает во внимание относительный дефицит
каждого вида пригодной для использования энергии.
Следовательно, необходимо учесть относительные
цены для того, чтобы произвести экономически
обоснованный выбор.

15. Часто рациональность выбора электротехнологии определяется другими факторами:

• оплата энергии в среднем составляет в
общем балансе только 20-30% (иногда
намного меньше); это подтверждает, что не
следует ограничиваться только анализом
затрат энергии;
• производительность является одной из
наиболее важных статей; она может быть
увеличена благодаря легкости
автоматизации и управления
электротермическими процессами, а также
уменьшению потерь материала в отходы;

16. Часто рациональность выбора электротехнологии определяется другими факторами:

• стоимость труда, обслуживания и ликвидации
аварий может быть значительно снижена;
• в некоторых процессах могут быть
исключены издержки на подготовку и
завершение производства;
• могут быть улучшены условия безопасности
и сохранения здоровья;
• загрязнение окружающей среды при
электротермических процессах в целом
значительно снижается;

17. Часто рациональность выбора электротехнологии определяется другими факторами:

• переход к использованию электроэнергии иногда
имеет неожиданные последствия; например,
уменьшение опасности пожара благодаря
исключению использования пламени в цехе может
позволить пересмотреть тариф страхования,
обеспечив значительную экономию;
• наконец, качество продукции обычно значительно
улучшается; независимо от издержек производства
это полезно иметь в виду при рассмотрении
вопросов качества и возможности расширения рынка
сбыта. Улучшение качества изделий может привести
к увеличению их доли на рынке и повышению
продажной цены.

18. Классификация электротехнологических процессов

1. Электротермические процессы
используется превращение
электрической энергии в тепловую для
нагрева материалов и изделий в целях
изменения их свойств или формы, а
также для их плавления и испарения

19. Классификация электротехнологических процессов

2. Электросварочные процессы
получаемая из электрической энергии
тепловая энергия используется для
нагрева тел в целях осуществления
неразъемного соединения с
обеспечением непосредственной
сплошности в месте сварки

20. Классификация электротехнологических процессов

3. Электрохимические методы обработки
и получения металлов
с помощью электроэнергии
осуществляется разложение химических
соединений и их разделение путем
перемещения заряженных частиц в
жидкой среде под действием
электрического поля

21. Классификация электротехнологических процессов

4.Электрофизические методы обработки
для воздействия на материалы
используется превращение электрической
энергии как в механическую, так и в
тепловую (электроэрозионная,
ультразвуковая, магнитоимпульсная,
электровзрывная)

22. Классификация электротехнологических процессов

5. Аэрозольная технология
энергия электрического поля используется
для сообщения электрического заряда
взвешенным в газовом потоке мелким
частицам вещества с целью перемещения
их под действием поля в нужном
направлении

23. Электротермические процессы

Основаны на различных физических механизмах
преобразования электрической энергии в тепловую.
По месту преобразования энергии они могут быть
разделены на процессы прямого и косвенного
нагрева.
• В случае прямого нагрева происходит выделение
тепловой энергии непосредственно в самой загрузке
за счет протекания электрического тока через ее
материал, поглощения ею энергии
электромагнитного поля или бомбардировки ее
частицами.
• При косвенном нагреве электрическая энергия
преобразуется вне загрузки в тепловую, которая
передается затем в загрузку за счет процессов
теплопереноса, таких как конвекция, излучение или
теплопроводность.

24. Электротермические процессы: 1.Резистивный нагрев Прямой (контактный) нагрев Косвенный нагрев

25. Электротермические процессы:

2. Индукционный
нагрев
3. Диэлектрический
нагрев

26. Электротермические процессы:

4. Дуговой нагрев
5. Плазменный нагрев

27. Электротермические процессы:

6. Лазерный нагрев

28. Электротермические процессы:

7. Электронно-лучевой нагрев