Электротермические установки

В основе работы установок этой группы лежит нагрев изделий и материалов с помощью электрической энергии (ЭЭ).
Преобразование электрической энергии (ЭЭ) в тепло, а значит и нагрев, возможны следующими способами:
Нагрев сопротивлением происходит за счет выделения теплоты в проводящем материале при протекании по нему электрического тока.
Этот вид нагрева основан на законе Джоуля-Ленца и применяется в установках прямого и косвенного действия. В установках прямого действия теплота выделяется непосредственно в нагреваемом изделии.

Рис.2.1. Нагрев сопротивлением прямого действия
1 - нагреваемое изделие;
2 - понизительный трансформатор;
3, 4 - контакты

В установках косвенного действия тепловая энергия выделяется в специальных нагревательных элементах (ТЭН) и затем передается в нагреваемый объект. В обоих случаях нагреваемый объект может быть в твердом, жидком или газообразном состоянии.
Рис.2.1. Нагрев сопротивлением коственного действия

Индукционный нагрев происходит за счет преобразования энергии электромагнитного поля в тепловую посредством наведения в нагреваемом теле вихревых токов. Этот вид нагрева основан на законе Джоуля-Ленца и применяется в установках прямого и косвенного действия.
Рис.2.3.
Индукционная печь

- Дуговой нагрев происходит за счет теплоты электрической дуги, возникающей между электродами. Применяется в установках прямого и косвенного действия.
Рис.2.4. Дуговой нагрев: а) дуговая печь; б) дуговая сварка
а
б

- Диэлектрический нагрев происходит за счет сквозных токов проводимости и смещения при поляризации. В этом случае полупроводник или непроводящий материал помещают в высокочастотное электрическое поле.
Рис.2.5. Установка
диэлектрического нагрева

- Электронно- или ионно-лучевой нагрев происходит за счет тепловой энергии, возникающей при столкновении быстродвижущихся электронов или ионов, ускоренных электрическим полем, с поверхностью нагреваемого объекта.
Рис. 2.6. Установка электронно-лучевого нагрева
1 – электронная пушка;
2 – электронный пучок;
3 – плавильная камера;
4 – расплавляемый образец;
5 – выплавляемый слиток;
6 – охлаждаемый водой медный катализатор

- Плазменный нагрев основан на нагреве газа за счет пропускания его через дуговой разряд или высокочастотное поле (электромагнитное или электрическое). Полученная таким образом низкотемпературная плазма используется для нагрева различных сред.
Рис.2.6.
Плазменная сварка