Электродуговой нагрев

В электродуговых печах нагрев осуществляется за счет энергии, выделяющейся в дуговом разряде. Количество выделяющегося тепла равно [c.80]

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]

С и времени пребывания 0,005 —0,007 с получены следующие выходы продуктов (на мазут) 30—34% этилена, 11—13% пропилена, 3—4% бутадиена, 6—8% пироконденсата ч 25—32% тяжелой смолы пиролиза. С целью повышения технико-экономических показателей процесса высокотемпературного пиролиза мазута проводится усовершенствование технологической схемы пилотной установки и оснащение ее плазмотроном с электродуговым нагревателем для получения теплоносителя с температурой до 2500—3000 °С. В результате исследований по процессу высокотемпературного пиролиза на пилотной установке и анализа литературных данных разработана альтернативная схема высокоскоростного гидропиролиза, отличительными чертами которой являются давление — до 4 МПа, температура — до 1 000°С, малое (0,001—0,0002 с) время смешения и контакта высоконагретой смеси и теплоносителя, в качестве которого рекомендуются смеси оксида углерода и водорода или водяного пара н водорода, нагрев теплоносителя в высокотемпературном регенеративном нагревателе [430] или плазмотроне, использование газотурбинных установок [c.200]

В настоящее время в исследованиях воспламенения в качестве теплового источника для воспламенения ТРТ лучистым нагревом используются лазеры большой мощности (в прошлом применялась электродуговая отражательная печь [161] кон-дуктивными источниками служат металлические проволочки, вмонтированные в топливо, нагреваемые полоски из электропроводного материала или горячие частицы и газы (пиротехнические воспламенители) конвективный нагрев обеспечивается продувкой горячих газов над поверхностью топлива (пироген-ный воспламенитель, ударная труба). [c.82]

Оптический метод получения плазмы очень прост (если, разумеется, абстрагироваться от самого лазера и оптического канала для ввода лазерного излучения в технологический объем) и формально не требует никаких структурных элементов, в отличие от электрических разрядов (электроды, индукторы, волноводы и пр.). В указанном частотном диапазоне достижима электродинамическая стабилизация разряда. Через оптический разряд можно организовать поток вещества и получить поток плазмы, как и в обычном плазмотроне (рис. 2.40). Особенность системы лазер-разряд заключается в том, что параметры разряда не влияют на режим работы источника энергии (т. е. развязаны ). Специфическая особенность лазерной плазмы температура 15000 -Ь 20000 К, превышающая в 2 -Ь 4 раза температуру электрических разрядов. Действительно, температура электродуговых разрядов на постоянном токе достигает при атмосферном давлении 10000 К примерно таков же уровень температуры высокочастотных разрядов при атмосферном давлении микроволновые разряды характеризуются температурой 5000 К. Объяснение этого явления лежит в изменении прозрачности плазмы по отношению к оптическому излучению в соответствии с зависимостью / 1 ос где — коэффициент поглощения плазмы и — круговая частота 16]. Если частота не слишком велика, то энергия внешнего поля эффективно рассеивается в поглощающей среде, даже при не слишком высокой ионизации. Поле из-за наличия скин-эффекта для частотных разрядов не проникает в сильно ионизованную среду, что в целом ограничивает диссипацию энергии и нагрев. Диссипация на [c.93]

Нефтехимические методы получения ацетилена по способу нагрева реакционной смеси можно разделить на две группы. К первой группе относятся процессы, где нагрев сырья до температуры, при которой идет образование ацетилена, осуществляют за счет тепла внешних источников. Например, процесс термического пиролиза проводят в регенеративных печах, которые предварительно нагревают до 1400—1500 " С, а затем пропускают через них пиролизуемое сырье. С некоторой оговоркой в эту же группу можно включить электродуговые процессы, где необходимое для реакции тепло получают за счет электрической дуги. [c.84]

Прообразом современных плазмохимических процессов, использующих электродуговые генераторы плазмы, может слул ить процесс электрокрекинга природного газа. На рис. 1.2 представлен один из вариантов схемы электродугового плазмотрона-реактора для процесса электрокрекинга природного газа [7]. Дуга горит между стальными водоохлаждаемыми электродами 1 и 2 в вихревом потоке природного газа, вдуваемого через кольцо закрутки 3. Данное устройство позволило достигнуть довольно высоких уровней мощности (--1—2 МВт) при КПД 75—80%. Однако одно из основных требований к таким установкам не выполнялось — ресурс плазмотрона-реактора составлял всего лишь несколько часов, так как каналы его электродов забивались сажей. Аналогичный результат был получен при недавних полупромышленных испытаниях плазмотрона с двухсторонним истечением конструкции ИТМО АН БССР [8] мощностью 1 МВт. Этот плазмотрон, позволивший получить вполне удовлетворительные результаты в плазмохимическом процессе фиксации атмосферного азота, оказался непригодным для процесса получения ацетилена из природного газа. Как и в случае электрокрекинга, ресурс работы этого плазмотрона не превышал 10 ч вследствие забивки сажей электродных каналов. Все это — результат стремления удовлетворить двум противоречивым требованиям, а именно для поддержания горения дуги в совмещенном плазмотроне-реакторе необходимо нагреть рабочий газ до температуры 10 ° К, метан при такой температуре за времена — сек диссоциирует на элементы — углерод и водород в то же время этот же рабочий газ является и перерабатываемым сырьем в плазмохимическом процесса получения ацетилена и по требованиям этого процесса не должен нагреваться более 2000° К. [c.7]

Электродуговая сварка производится при помощи комбинированного (биметаллического) электрода, состоящего из медного прутка, обернутого жестью. При электросварке биметаллическим электродом не требуется предварительный нагрев деталей. Возникающие небольшие внутренние напряжения носят местный характер и в большинстве случаев не имеют практического значения, [c.944]

Сталь применяется в отожженном состоянии. Нагрев стали до температуры 870° С не оказывает влияния на ее химическую стойкость и только при нагреве до более высоких температур она сильно снижается (фиг. 104). Температурный интервал ковки начало 1050 — 1130, конец — 700—820°. Обрабатываемость резанием хорошая, свариваемость удовлетворительная, посредством электродуговой сварки с применением электродов из стали Ж17 и покрытием типа НЗЛ. Сталь этого типа подвержена частичной подкалке и поэтому сварку ее рекомендуется производить с предварительным подогревом до температуры 250° С. [c.237]

При составлении теплового баланса помещения следует учитывать тепловыделения при электродуговой сварке и газопламенной обработке металлов, а также расход топлива на нагрев ввозимых в цех металлических конструкций и металла. [c.194]

Кроме того, проведенная работа показала в некотором отношении независимость результатов пиролиза от природы энергоносителя, что делает более реальным предположение о столь же высокой степени превращения до непредельных соединений углеводородов на второй ступени двухступенчатого электродугового пиролиза, где в качестве теплоносителя будут выступать нагре- [c.19]

Методы распыления металлического расплава различаются по виду энергии, затрачиваемой на его создание (нагрев индукционный или косвенный, электродуговой, электронный, лазерный, плазменный и др.), по виду силового воздействия на него при диспергировании (механическое воздействие, энергия газовых и водяных потоков, силы гравитационные, центробежные или магнитогидродинамические, воздействие ультразвука и т. д.) и по типу среды для его создания и диспергирования - восстановительная, окислительная, инертная или какая-либо иная среда заданного состава, а также вакуум. [c.139]

Иногда как способ поджига используют джоулев нагрев контактного участка при кратковременном замыкании поджигающего электрода на катод. Поджигающий электрод приводят в соприкосновение с катодом и через зону контакта пропускают электрический ток затем электрод отводится. Испарение металла в контактной зоне происходит в результате ее омического нагрева. Этот способ, обычно применяемый в вакуумных разрядниках, можно использовать в электродуговых испарителях стационарного действия, где поджиг производится не слишком часто. Недостатки этого способа — опасность приваривания поджигающего электрода к катоду, необходимость специального механизма его быстрого возвратно-поступательного или качательного перемещения, громоздкость поджигающего устройства в целом. [c.145]

В разрабатываемых процессах пиролиза используют, в основном, следуюнлие методы получения и нагрева теплоносителей сжигание водорода в среде кислорода сжигание газообразного или жидкого топлива в среде кислорода нагрев теплоносителя в регенеративных теплообменниках с шаровой насадкой или в электродуговых нагревателях (плазмотроны). [c.24]

Работы в этом направлении привели в настоящее время к созданию электродуговых печей большой емкости с электромагнитным перемешиванием металла. Специалисты в области электротермии, изучая все методы элек-тронагрева, часто уделяют внимание и другим методам нагрева, которые обеспечивают большую концентрацию энергии и в некоторых случаях оказываются весьма перспективными. К таким методам нагрева следует отнести нагрев трением, успешно применяемый при сварке, нагрев солнечными лучами, сконцентрированными в фокусе с помощью больших отражателей и некоторые другие. [c.111]

В первом случае деталь предварительно перед сваркой нагревают и в процессе сварки обеспечивают сопутствующий нагрев. Торячая сварка чугуна может быть газовой с присадочным прутком из чугуна электродуговой с чугунным электродом или угольным электродом и чугунным присадочным прутком. [c.220]

Для синтеза кроме конвективного тепло-подвода также могут использоваться другие виды энергетического воздействия индукционный нагрев, радиЕщионно-термический синтез, лазерный, электродуговой и др. [c.632]

Электрические дуги в настоящее время используются в различного рода электродуговых подогревателях газов, называемых плазмотронами, плазменными генераторами, генераторами низкотемпературной плазмы, плазменными горелками и т. д. Испытания теплозащитных материалов для ракет и космических кораблей, моделирование гиперзвуко-вых полетов в атмосферах планет, определение физических свойств газов, исследование процессов тепло- и массообмена при высоких температурах, резка и сварка тугоплавких и теплопроводных материалов, нанесение жаропрочных и антикоррозийных покрытий, получение ульт-радиснерсных порошков, термическое восстановление металлов из руд, плазменный переплав металлов с целью их очистки от примесей, без-окислительный нагрев, разработка различных плазмохимических процессов— вот далеко не полный перечень важнейших применений плазмотронов, который свидетельствует, что электродуговой подогрев газов уже занял важное место в науке и технике. [c.157]

Рассмотрим результаты получения этого продукта в реакторе комбинированного типа, включающем электродуговой плазмотрон мощностью 5 кВт и ВЧ-индуктор мощностью 13—14 кВт, установленные последовательно по ходу газа [138]. Четыреххлористый кремний и аммиак подавали в плазму аргона на выходе из электродугового нагревателя. Реакцию проводили в водоохлая даемой камере из стекла пирекс (наружный диаметр 10 см и длина 60 см), помещенной в рабочую зону индуктора высокочастотной установки. Продукт собирали с внутренней поверхности кварцевой трубы, нагретой до 550 К. В электродуговой подогреватель подавали смесь аргона (40 л/мин) с водородом (0,2 л/мин), газ-носитель— аргон (подача 2 л/мин), подача четыреххлористого кремния 0,2—3,1 г/мин, аммиака — до 20 л/мин. Характеристика нитрида приведена в табл. 4.27. Дополнительный нагрев током высокой частоты способствовал образованию продукта стехиометрического состава, однако кристаллическая структура не сформировалась, и для получения последней необходим отжиг порошка в высокотемпературных печах. Продукт представляет собой ультрадисперсный порошок, содержащий в виде примеси хлористый аммоний. [c.289]

С целью упрощения производства и снижения удельного расхода электроэнергии процесс пиролиза метана рекомендуется вести в плазменной струе метана " . Углеводорода или их смеси можно подвергать расщепленшо под давлением 30-35 ат Ацетилен можно получать при давлении 20 ат Разработан для крекинга углеводородов аппарат, в который вводится нагре-гай в. электродуговой камере водород отдельными струями . Электродуговая камера цилиндрической формы снабжена охлаждающей рубашкой. Симметрично по оси камеры расположены реакционная и закалочные камеры. Крекинг углеводородов при температуре 3000-4000°С осуществляют в аппарате за счет контакта углеводородов с равномерно н грвтой плазменной струей огнеупорной юубкой [c.95]

Электроконтактная сварка оплавлением относится к сварке давлением. В отличие от описанных методов электродуговой сварки плавлением при сварке давлением сварной шов формируется при обязательном сближении путем оСадки (сдавливания) свариваемых элементов конструкций. При этом процессе электрический ток большой силы (до десятков тысяч ампер) проходит через свариваемые элементы и контакт между ними. Перед пропусканием тока для улучшения контакта свариваемые элементы сближаются действием осевой нагрузки. В металле между точками подвода тока и особенно в зоне контакта в соответствии с законом Ленца — Джоуля за счет значительного электрического сопротивления и большей силы тока выделяется большое количество теплоты. Так как контакт между поверхностями свариваемых элементов осуществляется по микроскопическим площадкам (точечный контакт), то в каждом таком микроконтакте выделяется громадное количество теплоты, вызывающее мгновенное расплавление и выброс жидкого металла и его паров. На контактирующих поверхностях происходят сотни тысяч таких микрооплавлений, что и приводит к оплавлению поверхностей металла. За счет теплоты, выделяющейся при оплавлении, происходит нагрев металла в прилегающих к контакту зонах, что приводит к снижению прочности и повышению пластичности металла. При достижении необходимой зоны разогрева свариваемые элементы с помощью гидравлического или другого механизма сближают с большой скоростью (процесс осадки) и при этом в зоне контакта образуется сварное соединение этих элементов. Преимуществом электроконтактной сварки оплавлением является ее высокая производительность. Это объясняется тем, что сварное соединение при электроконтактной сварке образуется сразу по всей площади кольцевого сечения труб, а машинное время сварки исчисляется 5—10 мин. В то же время при электродуговой сварке сварное соединение формируется последовательным наложением большого числа слоев шва при прохождении дуги по периметру трубы. Однако электроконтактная сварка предъявляет более жесткие требования к торцам труб (меньшие допуски по овальности, разностенности и др.). Кроме того, электроконтактная сварка характеризуется значительными пиковыми нагрузками в момент образования сварного соединения. В связи с этим для электроконтактной сварки труб большого диаметра необходимы мощные генераторы электрического тока. Так, для сварки труб магистральных трубопроводов диаметром 1420 мм требуется электростанция мощностью 1000 кВт. Это объясняется тем, что мощность для ведения электроконтактной сварки труб составляет 1 — 1,5 кВт/см . [c.140]

На рис. 112 показан момент установки трубного узла обвязки нагнетателей в проектное положение на временной опоре с помощью крана-трубоукладчика. Более прогрессивной является сборка трубных узлов с помощью специального сборочного стенда (рис. ИЗ). Такой стенд состоит из рельсового пути, на котором установлены на роликах рамы из двух швеллеров. На раме перемещаются опоры с регулируемой высотой опорной части. Рельсовый путь должен быть тщательно выверен в горизонтальном положении. Это позволяет вести в цроектном положении сборку сразу нескольких трубных узлов. После сборки соседних или группы узлов их фиксируют короткими швами-прихватками. В качестве монтажной сварки применяют ручную электродуговую сварку. При монтаже ведут сварку неповорот-ных стыков, расположенных в вертикальной и горизонтальной плоскостях. Особенно ответственна заключительная сварка, связанная с присоединением трубопроводов обвязки к всасывающему и нагнетательному патрубкам центробежных нагнетателей. Дело в том, что трубопроводную обвязку присоединяют к уже отцентрованному и закрепленному на фундаменте нагнетателю. Нагрев и последующее местное охлаждение металла нагнетателя при сварке могут вызвать остаточные напряжения и даже деформации в корпусе нагнетателя. Поэтому при присоединении системы обвязки к патрубкам нагнетателей сварку ведут одновременно на всасывающем и нагнетательном патрубках. При этом сохранение центровки нагнетателя контролируют с помощью индикаторов, установленных на полумуфты вала нагнетателя, Аналогично по семи захваткам ведут работы по монтажу обвязки центробежных нагнетателей компрессорных станций с газоперекачивающими агрегатами ГПУ-10. [c.276]