Creeaza.com - informatii profesionale despre
TehnologieAfaceriScoalaDidacticaLegislatieFamilie


Simplitatea lucrurilor complicate - Referate profesionale unice
Acasa » scoala » fizica
Echipamente si instalatii electrotermice

Echipamente si instalatii electrotermice


Echipamente si instalatii electrotermice

Orice program de investitii industriale se analizeaza in mod obisnuit prin patru obiective, interdependente:

Aceasta analiza trebuie realizata si in cazul echipamentelor electrotermice si electrotehnologice, cu atat mai mult cu cat in cele mai frecvente cazuri se produc imobilizari importante de spatii, resurse energetice si umane.

Energia electrica poate fi convertita in caldura sub forme extrem de variate. In continutul prezentarii diferitelor tehnici si a diferitelor instalatii si echipamente realizate se urmareste cate un raspuns justificativ la urmatoarele intrebari:

Depasind, nu intotdeauna de neglijat, considerentele impuse de pret si al disponibilitatilor care sa justifice utilizarea energiei electrice in scopuri termice, in procesarile termice industriale, electrotehnologiile isi datoreaza amploarea dezvoltarii actuale fara precedent, caracteristicilor specifice acestei surse de energie. Acestea pot fi evidentiate pe scurt, prin urmatoarele:



posibilitatea de a fi convertita in caldura intr-o multitudine de forme;

posibilitatea de a fi masurata, controlata si reglata;

posibilitatii de localizare foarte precisa a efectului termic;

randamentului foarte ridicat de conversie in caldura sau alte forme de energie;

posibilitatea obtinerii unor temperaturi si densitati de putere foarte ridicate;

posibilitatea utilizarii in distributie descentralizata si modulara;

posibilitatea automatizarii in diferite structuri de complexitate si de ierarhizare;

asigurarea unor procesari termice de calitate reproductibila;

posibilitatea de a realiza procese tehnologice si in alte medii decat aerul, cum ar fi de exemplu vidul;

limitarea poluarii directe, fiind considerata o sursa "curata" de energie.

Principiile fizice de baza dupa care este construita arhitectura utilizarii energiei electrice in scopul procesarilor termice, sunt precizate succint in tabelul de mai jos:

Fenomen fizic

Domeniul de utilizare electrotehnologic

Efectul Joule

incalrirea rezistiva directa (Ohmica);

incalzirea rezistiva indirecta;

incalzirea prin arc electric

Radiatia electromagnetica

incalzirea prin inductie electromagnetica;

incalzirea dielectrica prin unde radio si microunde;

incalzirea prin radiatie in infrarosu;

incalzire prin radiatie in ultraviolet;

Ciclul Carnot

sursa calda a pompei de caldura

recuperare caldurii prin compresia mecanica a vaporilor

Separare

membrane semipermeabile

Procedee de varf

incalzire superficiala prin jet de plasma;

incalzire superficiala prin laser;

incalzire superficiala prin fascicol de electroni;

incalzire superficiala prin ultrasunete;

In functie de modul de transmitere a energiei electrice convertita in energie termica, proceselor de incalzire, acestea se pot grupa in:

Incalzire directa prin

Incalzire indirecta prin

Conductie rezistiva

Rezistori

Inductie electromagnetica

Radiatie in infrarosu

Pierderi dielectrice

Radiatie in ultraviolet

Prin curenti de inalta frecventa

Prin microunde

Arc electric

Bombardament de electroni

Plasma

Laser

Pompa de caldura

Arc electric

Aceasta diversitate de tehnici de baza permite cercetarea, pentru fiecare tip de proces industrial, a procedeului sau combinatiei de procedee care se adapteaza cel mai bine si mai eficient aplicatiei.

Cand se abordeaza sursa de energie, se impune o analiza comparativa detaliata si fara prejudecati intre a opta pentru energia electrica sau energia produsa prin arderea combustibililor. Analiza nu trebuie redusa la o simpla comparatie intre un echipament incalzit electric si unul incalzit prin arderea combustibililor, ci trebuie sa evidentieze avantajele multiplelor posibilitati de utilizare a formei de energie, respectiv:

de utilizare cu predilectie a incalzirii descentralizate in locul uneia centralizate;

modul de repartitie al densitatii de putere si de asigurare a unei incalziri uniforme;

posibilitatea de a recupera si valorifica pierderile termice, s.a.

Tendinte de evolutie a performantelor tehnicilor si echipamentelor electrotermice in industrie

Electrotermia si electrotehnologiile au o dezvoltare ce se amplifica in ultimii ani prin amploare si prin diversitate. Aceasta dezvoltare se bazeaza pe cateva criterii care le promoveaza net in fata tehnicilor clasice de incalzire prin combustibili.

Cresterea densitatilor de putere si reducerea inertiei termice

In conceptia tehnica, cresterea densitatii de putere este sinonima cresterii productivitatii cat si eficienta conversiei energiei electrice in energie termica si transferul acestei energii catre produsul de incalzit. Cresterea densitatii de putere se poate obtine in prezent prin doua mijloace:

Prin imbunatatirea mijloacelor actuale

Prin procedee speciale

Se refera in special incalzirii rezistive, prin radiatie in infrarosu si prin arc si consta in:

- cresterea temperaturii maxime de utilizare a materialelor metalice utilizate ca rezistori;

cresterea incarcarii specifice, W/cm2

cresterea puterii de emisie in infrarosu scurt.

- utilizarea senzorilor de temperatura cu inertie termica redusa si de echipamente de reglare si de executie cu timp de raapuns scurt;

- utilizarea de materiale nemetalice cu emisivitate ridicata la temperaturi ridicate;

Utilizarea modulatoarelor de putere statice sau a convertizoarelor statice de frecventa.

- aprofundarea fenomenologiei transferuluzi termic si al producerii de caldura.

Se refera la noile tehnici neconventionale:

prin plasma, laser si bombardament de electroni

obtinerea unor densitati de putere foarte ridicate concentrate pe suprafete foarte mici;

- prin incalzire dielectrica de inalta frecventa sau prin microunde

obtinerea unor densitati importamte de putere concentrate volumic.

Tabelul de mai evidentiaza gama densitatilor de putere specifice diferitelor tehnici electrotermice:

Tehnica de incalzire

Densitatea de putere

kW/m2

Indirecta prin rezistori

Dielectrica prin inalta frecventa

Prin radiatie in infrarosu

Dielectrica prin microunde

Inductie electromagnetica

Conductie electrica directa

Arc electric

Plasma

Fascicol de electroni

Laser

Electrotehnologiile si necesitatea economiei de energie

Aprioric, electrotehnologiile si economia de energie constituie prioritati divergente. Economia de energie se trateaza, in general de pe doua nivele de analiza:

Economii realizate in procese industriale

Economii prin alegerea adecvata a instalatiei tehnologice

prin sistemul de distributie

- alegerea corespunzatoare a sectiunii cailor de curent, pentru a evita pierderile prin supraincalzire;

- distributia tensiunilor ridicate prin posturi satelit, in locul unei distributii pe joasa tensiune, pentru a evita caderile de tensiune;

- utilizarea si pozitionarea corespunzatoare a condensatorilor de compensare a factorului de putere, in amontele echipamentului perturbator;

prin actionari electrice

- buna dimensionare a motoarelor electrice, in raport cu sarcina si utilizarea lor rationala, prin diminuarea perioadelor de functionare in gol.

prin sistemele de iluminare

- adaptarea corecta a nivelului de iluminare artificiala si utilizarea corespunzatoare a iluminarii naturale;

- reconceptia halelor industriale pentru a asigura confortul termic si al iluminarii preponderent din surse naturale;

- intretinerea prin curatire periodica a surselor de iluminare;

- utilizarea unor surse de iluminare performante si cu consumuri reduse.

prin izolare termica

- caracteristicile si starea fizica a materialelor sa fie corespunzatoare scopului, precum si preferential de tipul celor cu inertie termica redusa;

- pierderi reduse la mers in gol si prin neetaseitati;

- amplasarea unui strat de material din prolipropilen pe suprafata fetelor deschise pierderilor prin radiatie si/sau convectie;

regim corect de exploatare

- reducerea consumurilor specifice printr-o buna organizare a productiei si optimizarea proceselor;

- reducerea perioadelor de functionare in gol si a perioadelor de mentinere prelungite si nejustificate tehnologic;

prin calitatea reglarii

- un reglaj fin este echivalent unei metode de economisire de energie, deoarece permite eliminarea unor dispozitive de uniformizare a temperaturii si reduce timpii de conductie a curentului peste nivelul necesar;

recuperare de energie

- prin recuperarea caldurii din fluidele de racire si din gazele tehnologice evacuate in exterior;

- prin recuperarea caldurii evacuate din sarja pe anumite faze tehnologice care impun racirea sarjei in vederea procesarii tehnologice ulterioare.

Energia electrica se obtine din alte surse de energie. De acea se impune definirea unui coeficient de echivalenta intre energia electrica ca energie secundara si sursa primara de energie. Pentru a compara eficienta energetica globala se considera ca:





Politica de confidentialitate

creeaza logo.com Copyright © 2024 - Toate drepturile rezervate.
Toate documentele au caracter informativ cu scop educational.