Нагрев электрическим током проводников

Индукционный высокочастотный нагрев. Основной особенностью индукционного нагрева является превращение электрической энергии в тепло с помощью переменного магнитного потока, т. е. индуктивным путем. Если по цилиндрической спиральной катушке (индуктору) пропускать переменный электрический ток I, то вокруг катушки образуется переменное магнитное поле Ф , как это показано на рис. 7-4,в. Наибольшую плотность магнитный поток имеет внутри катушки. При размещении в полости индуктора металлического проводника в материале возникает электродвижущая сила, мгновенное значение которой равно [c.88]

Известно, что при прохождении электрического тока по проводнику в среде диэлектрика происходит нагрев последнего за счет электрического поля вокруг проводника тока. [c.149]

Особо следует отметить, что, используя диэлектрический нагрев, удалось вспучивать материалы, не вспучиваемые обычно при традиционном внешнем нагреве. Приведенный пример лишь одна из иллюстраций возможного использования токов высокой частоты в материаловедении. В настоящее время возможности высокочастотной электротермии чрезвычайно велики. При помощи токов высокой частоты можно нагревать любые материалы до любой температуры за заданное время. Проводники нагреваются в индукторах (индукционный метод), а диэлектрики — в электрическом поле высокой частоты при помощи конденсаторов (диэлектрический метод). Кроме этих двух методов все большее значение для технологических целей приобретает нагрев при бесконтактной передаче сверхвысокочастотных колебаний от волновода или рупорной антенны к объекту нагрева. Переход от коротковолнового диапазона частот тока к сантиметровому (сверхвысокочастотному) приводит к качественному скачку энергия электрического поля поглощается эффективно даже теми материалами, которые трудно нагреть в поле тока высокой частоты. Высокие коэффициенты использования энергии при сверхвысокочастотном нагреве (около 70% электроэнергии, потребляемой от сети СВЧ генератором, преобразуется в теплоту) выдвигают этот метод в число самых перспективных, особенно если учесть возможность создания генераторов мощностью в сотни и тысячи киловатт. [c.327]

Электрообогрев может достигаться за счет электрических потерь в самом трубопроводе или при помощи обогревающих устройств, устанавливаемых на трубопроводе. К последним относятся гибкие нагревательные ленты, кабели, коаксиальные нагреватели и др. Возможно также применение индукционного способа, при котором нагрев осуществляется током, индуктируемым в трубопроводе. Ток пропускают через проводник или обмотку, намотанные на трубопровод и электрически с ним не связанные. На рис. ХП-1-7 показано расположение нагревателей относительно трубопровода. [c.305]

Метод непосредственного нагрева применяется также для нагрева жидких материалов — растворов или расплавов, например расплавленного стекла. В твердом состоянии стекло является непроводником тока, однако, если его расплавить, например, с помощью газовых или нефтяных горелок, то оно становится токопроводящим, и дальнейший нагрев его можно производить, пропуская через него электрический ток. Контакт с жидкими проводниками осуществляется с помощью электродов, погруженных в раствор или расплав. [c.43]

Нагрев по методу сопротивления основан на физическом свойстве твердых й жидких проводников преобразовывать электрическую энергию в тепловую в тех случаях, когда они непосредственно включаются в цепь электрического тока. [c.17]

У.2. НАГРЕВ ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ ТОКОМ ПРОВОДНИКОВ [c.85]

Температуру нагрева контролируют при помощи термоэлектрического пирометра. Термоэлектрический пирометр состоит из термопары и гальванометра. Термопара представляет собой две проволочки из разных материалов, спаянные в одном месте и помещенные в закрытую металлическую трубку. К противоположным концам проволочек присоединяют провода, идущие к указывающему прибору — гальванометру. Действие термопары основано на том, что в месте спайки двух разнородных проводников при нагревании возникает слабый электрический ток, изменяющийся с изменением температуры. Этот ток заставляет отклоняться стрелку гальванометра, щкала которого разделена на градусы. Чем больще нагрев (выше температура), тем больше отклоняется стрелка. [c.34]

В частности, удельное сопротивление стекла электрическому току значительно зависит от температуры, и в этом оно ведет себя, как полупроводник. Если металлы и их сплавы, а также большинство изоляционных материалов имеют температурный коэффициент сопротивления (ТКС) не более 1 % на градус, то у стекла ТКС доходит до 15% на градус. С ростом температуры сопротивление стекла падает, и стекло становится проводником электрического тока с удельным сопротивлением, близким к удельному сопротивлению электролитов. Это свойство используется в стекловаренных электропечах, когда расплавленная стекломасса сама является электронагревателем, это явление используется и для электросварки стеклоизделий. Свариваемые стеклоизделия сначала подогреваются пламенем или внешним электронагревателем до температуры, при которой стекло становится достаточно электропроводным, затем через него пропускается электрический ток. Происходит непосредственный нагрев стекла до степени размягчения, необходимой для сварки, свариваемые поверхности деталей вводятся в соприкосновение и прижимаются друг к другу. В месте соединения образуется однородный шов со свойствами, мало отличающимися от свойств основного материала свариваемых деталей. [c.187]

Если взять два проводника из различных металлов (рис. Х1-3) и сварить их в точке 1, а к другим их концам 2 ж 3 присоединить с помощью проводов 4 милливольтметр 5 (прибор, служащий для измерения напряжения электрического тока), то при нагреве точки спая 1 в цепи возникнет электрический ток, вызываемый термоэлектродвижущей силой (т. э. д. с.). Величина т. э. д. с. зависит от материала проводников и от разности температур между точкой спая и неспаянными концами. Чем выше нагрев спая, тем сильнее отклонится стрелка милливольтметра, показывающая сразу искомую температуру, так как шкала его обычно градуируется в градусах Цельсия. - [c.411]

При работе в помещениях с высокой температурой окружающей среды происходит нагрев кожи, сопровождаемый усиленным выделением пота, который является хорошим проводником электрического тока. Следовательно, опасность воздействия электрического тока на человека усугубляется при работе в условиях, вызывающих усиленное выделение пота. Кроме того, установлено, что сопротивление тела человека значительно уменьшается при продолжительном пребывании в среде с повышенной температурой и существенно зависит от температуры этой среды. Повышенный уровень шума и вибрации отрицательно действует на организм человека и приводит к повышению кровяного давления, нарушению ритма дыхания. Недостаточность освещения химических производств вызывает замедление реакций человека при обслуживании электроустановок, понижает его внимание, что ведет к допущению ошибок в его действиях, к авариям и несчастным случаям, в том числе и электротравмам [c.12]

Для нагревания в широком диапазоне температур применяется электрический нагрев. Электрические нагреватели удобны для регулирования, обеспечивают создание хороших санитарно-гигиени-ческих условий, но относительно дороги. В зависимости от способа преобразования электрической энергии в тепловую применяют электропечи сопротивления, индукционный нагрев, нагрев токами высокой частоты и электродуговой нагрев. В электропечах сопротивления преобразование энергии осуществляется через жаростойкие проводники с высоким удельным электрическим сопротивлением. Индукционный нагрев основан на использовании теплоты, выделяющейся за счет вихревых токов Фуко, возникающих под действием переменного магнитного поля. Этот метод обеспечивает равномерный нагрев, но дорог. Высокочастотный нагрев основан на превращении в теплоту энергии колебания молекул диэлектриков в переменном электрическом поле. Он обеспечивает равномерное нагревание материала по всей толщине. Однако из-за необходимости применения довольно сложной аппаратуры с низким коэффициентом полезного действия этот метод дорог и используется лишь в производствах ценных высококачественных материалов. Электродуговой нагрев основан на использовании электродуго- [c.362]

Схемы, изображенные на рис. 75,5—1Ъ,ж, иллюстрируют другие типы процессов процесс высокочастотного нагрева металлических и неметаллических материалов и индукционный нагрев. Эти процессы имеют между собой некоторое сходство. В них тепловая энергия получается из электрической. При высокочастотном нагреве металла (рис. 75, д) в нем устанавливается градиент напряжения. Прохождение электрического тока по проводнику сопровождается выделением тепла в количестве, пропорциональном тепловым потерям проводника [c.191]

Для испарения вещество нагревают. Для этого чаще всего используют джоулево тепло, выделяющееся в проводниках при прохождении через них электрического тока. Применяется также нагрев электронным [c.8]

Индукционный нагрев широко применяется для обработки хороших проводников электрического тока (металлов), когда необходимо быстро нагреть определенную часть детали до высокой температуры. Так как термопластичные материалы плохие проводники электрического тока, то непосредственно индукционными токами они не нагреваются. Индукционный нагрев применяется для обогрева технологического оборудования. [c.126]

Плазму нагревают током, пропущенным через нее. При этом нагрев происходит не за счет джоулева тепла (так как электроны проходят через плазму при температуре порядка десятков миллионов градусов почти без столкновения и плохо ее нагревают), а за счет сжатия плазмы, т. е. образования плазменного шнура. Эти явления основаны на том, что при прохождении электрического тока через параллельные проводники последние притягиваются друг к другу за счет возникновения возбуждаемых током магнитных полей. Такое явление называется притяжением токов. Плазму можно рассматривать как пучок параллельных токов. Под действием образующихся магнитных полей, которые представляют собой концентрические окружности, возникает магнитное давление, заставляющее плазму сжиматься. Сила магнитного давления совершает работу, в результате чего плазма нагревается до высокой температуры. [c.96]

Индукционный нагрев основан на том, что при пропускании электрического тока через проводник вокруг него создается магнитное поле. При изменении направления тока изменяется и магнитное поле. [c.152]

Нагрев жидкостей, газов и твердых тел можно вести с помощью электронагревателей (печей сопротивления), в которых используют проволоку из сплавов высокого сопротивления (нихром, фехраль) или из арматурной стали (в установках электрообогрева грунта). При прохождении электрического тока но проводнику выделяется тепло. Количество выделившегося тенла пропорционально электрической мощности и времени. При мощности электрического тока 1 кет выделяется 860 ккал в час. [c.165]

При нагреве деталей из металлов с различной теплопроводностью и электрической проводимостью, особенно в труднодоступных местах, пайку можно проводить, подводя электрический ток к графитовой пластине и установив на нее паяемое изделие. Обжим места спая возможен специальными прижимами, не включенными в общую электрическую цепь. Схема расположения электродов, паяемых деталей и припоя дана на рис. 39. К недостаткам способа следует отнести возможность перегрева контактирующих поверхностей массивных деталей, например медных массивных проводников, вследствие чего происходит неравномерный нагрев паяемого соединения возникает нестабильность контакта электрод — деталь, трудности в воспроизведении постоянного режима, неравномерности в подводе теплоты, из-за прерывистого включения источника питания для предотвращения перегрева угольных электродов. [c.217]

Электрическая изоляция большей частью в процессе эксплуатации нагревается за счет тепла, выделяющегося от прохождения тока через проводники. Конструируя электрические машины и аппараты, стремятся максимально снизить их веса и размеры. А это влечет за собой повышение рабочих температур из-за того, что уменьщается сечение проводов. Во многих случаях значительный нагрев изоляции вызывается высокой температурой окружающей среды. Особенно высокие температуры развиваются в электрических устройствах, предназначенных для получения полезной тепловой энергии (электрические печи, нагревательные приборы, электросварочное оборудование и др.). [c.73]

Одной из новинок в технике нагрева, еще не получившей, правда, в лабораториях широкого распространения, но без сомнения заслуживающей самого серьезного внимания, является способ, при котором выделение тепла происходит в самом нагреваемом теле, а не получается через посредство другого тела (раскаленные газы в огневом нагреве или раскаленные проводники при обогреве электричеством). Мы имеем в виду нагрев токами высокой частоты или, иначе, электронный нагрев, в котором используется явление саморазогревания различных тел, помещенных в магнитное или электрическое поле, образованное токами высокой частоты. [c.92]

Площадь поперечного сечения проводника указывается не как геометрическая величина, а как электрическая действующая площадь поперечного сечения, то есть площадь поперечного сечения определяется сопротивлением проводника. Допустимая нагрузка по току и повыщение температуры кабеля зависят от его конструкции, характеристик используемых материалов, а также условий эксплуатации. Для учета требований безопасности и увеличения срока эксплуатации кабеля площадь поперечного сечения проводника должна быть выбрана так, чтобы допустимая нагрузка по току была выше, чем токовая нагрузка, как для нормальных условий, так и для условий короткого замыкания. Такая конструкция исключает нагрев кабеля выше номинальных предельных допустимых температур — рабочей и короткого замыкания. Минимальное число проводов, их диаметр и сопротивление проводника установлены в международных стандартах IE 228 и DIN VDE 0295). [c.323]

Сплавы для нагревателей составляют обособленную группу в семействе жаростойких сплавов. Эта обособленность определилась, когда был разработан специальный метод ускоренного испытания проволочных образцов с нагревом их электрическим током. Такой способ испытания в большей степени учитывал условия эксплуатации электронагревателей (нагрев электрическим током, неоднородность электрического сопротивления по длине проводника, провисание нагревателей), чем ранее применявшиеся методы оценки жаростойкости. Метод позволял быстро изучать влияние легирования сплавов на стойкость образцов и поэтому получил широкое распространение. В результате применения этого метода обнаружено чрезвычайно эффективное влияние микродобавок редкоземельных и щелочноземельных элементов на термостойкость окалины (данные Хессенбруха). Использование специальных микродобавок привело к резкому повышению уровня эксплуатационных свойств промышленных сплавов. [c.4]

Каждый проводник, по которому протекает электрический ток, нагревается последним. Количество тепла, выделяющегося в единицу времени в единице объема, зависит от плотности тока и от удельного сопротивления проводника, который мы в дальнейшем будем называть сопротивлением или нагревательным элементом. Температура нагрева элемента определяется интенсивностью генерирования тепла и его теплоотдачи. Устанавливая соответствующее соотношение между ими, можно менять тем.пературу нагреаа печи в широких пределах. Электри-чский нагрев в промышленных печах можно осуществить следующими способами [c.141]

Напротив, имеется, например, температурный предел, определяемый теп-лофизическими свойствами материалов нагревателей и тепловых экранов. Более того, взаимодействие паров кристаллизуемого вещества с материалом нагревателя зачастую уменьшает срок его службы. Омический нагрев накладывает ограничение и на атмосферу кристаллизации. На рис. 95 представлены различные типы омических нагревателей. Основное требование к ним — устойчивость при высоких температурах, т. к. в противном случае произойдет нарушение теплового режима кристаллизации. Как показал опыт эксплуатации омического нагрева, весьма эффективным оказался коаксиальный нагреватель (рис. 95 д), представляющий собой систему из трех соединенных по следовательно труб. Причем внутренная трубка (нагреватель) выполнена из вольфрамового листа, что позволило создавать в нем температуры порядка 2500 Ч- 2800 °С. Два внешних молибденовых экрана играют активную роль, поскольку являются проводниками электрического тока к нагревательному элементу. [c.130]

При работе в помещениях с высокой температурой окружающей среды происходит нагрев кожи, сопровождаемый усиленным потовыделением. Пот, в составе которого находятся минеральные соли и продукты обмена веществ, является хорошим проводником электрического тока. Следовательно, работа в условиях, вызывающих усиленное потовыделение, усугубляет опасность воздействия электрического тока на человека. Кроме того, последними исследованиями установлено, что величина сопротивления тела человека в этих условиях значительно уменьшается. Она зависит как от продолжительности пребывания в среде с повышенной температурой, так и от температуры этой среды и интенсивности тепловых нагрузок. [c.38]

Конечно, существует множество самых разнообразных видов электролитов. Например, две металлические пластинки, соединенные с источником постоянного тока, можно закрепить на кристалле хлорида натрия. Хотя кристалл состоит из ионсв хлора и натрия, ток через него не пойдет. Ионы прочно удерживаются в узлах решетки, и электрическое поле, если оно не слишком велико, не может сдвинуть их со своих мест. Таким образом, твердый хлорид натрия является изолятором. Тем не менее это вещество также называется электролитом, поскольку его водный раствор проводит электрический ток (получается раствор электролита). Очевидно, что вещество, являющееся электролитом, само по себе не обязательно должно быть проводником. Однако при определенных условиях оно должно приобретать проводимость. Можно, например, хлорид натрия не растворять, а нагреть выше 800°С. Расплав представляет собой высокопроводящую ионную жидкость [6], т. е. проявляет свойства электролита. Подобные электролиты имеют очень большое значение. Например, шлак, образуемый [c.24]

Названные способы агрева принципиально отличаются от описанных в главе I. Нагрев тела в описанных способах осуществляется не теплопередачей от внешнего источника тепло в них генерируется в самом металле при помощи электрического тока или быстроменяющегося электромагнитного поля. Скорость нагрева в этом случае определяется мощностью установки. При повышении мощности установки можно достигнуть весьма высоких скоростей нагрева. Например, при непосредственном пропускании электрического тока через проводник скорость нагрева образцов диаметром 10—20 мм достигает 1000° в сек. Время нагрева токами высокой частоты и в электролитах составляет 3—5 сек. Исключительно высокая скорость образования аустеиита при этих способах нагрева объясняется большим количеством энергии, генерируемой внутри самой нагреваемой детали, что создает благоприятные условия для ироцессов фазовых превращений, идущих при нагреве с поглощением тепла. [c.230]

Электрическая энергия, перешедшая в тепловую, может явиться импульсом воспламенения в случае перегрузок электрических цепей, короткого замыкания, больших переходных сопротивлений, возникновения токов Фуко, иокр и электрических дуг. Для того, чтобы предупредить воспламенение электроизоляции, допускаемая сила тока в проводах с резиновой и хлопчатобумажной изоляцией устанавливается с таким расчетом, чтобы при длительной работе нагрев проводника не превышал установленного нормами. [c.262]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология