Elektryczne Urzÿdzeniaÿ odbiorcze

HTML
DOWNLOAD

Wielkość: px

Rozpocząć pokaz od strony:

Download "Elektryczne Urzÿdzeniaÿ odbiorcze"

Łucja Białek
9 lat temu
Przeglądów:

1 ELFÿ2434 Elektryczne Urzÿdzeniaÿ odbiorcze Urzÿdzeniaÿpromiennikoweÿ iÿpojemnoýciowe drÿinþ.ÿmarekÿszuba Bud.ÿD-20,ÿpok.ÿ711,ÿ 20,ÿpok.ÿ711,ÿ ÿ

2 Metodaÿpromiennikowa Metodaÿpolegaÿnaÿwytwarzaniuÿciepüaÿkosztemÿenergiiÿ promienistejÿemitowanejÿprzezÿelektryczneÿpromiennikiÿ podczerwieni. Promiennikÿpodczerwieniÿprzetwarzaÿenergiû elektrycznÿ naÿ energiû promienistÿ (energiû promieniowaniaÿ elektromagnetycznegoÿwÿzakresieÿpodczerwieni. Pasmoÿpodczerwieni:ÿ0,78ÿÿ 1000 ÿm Promiennikiÿpodczerwieniÿdzielÿ siû na:ÿprzewodoweÿ (inkadescencyjne)ÿiÿbezprzewodoweÿ(kwantoweÿgeneratoryÿ promieniowaniaÿ- irasery). Promieniowanieÿpromiennikówÿmaÿwidmoÿciÿgüe.ÿOÿrozküadzieÿ widmowymÿemitancjiÿenergetycznejÿdecydujeÿtemperaturaÿ úródüaÿpromieniowania.

Pasmoÿpodczerwieni:ÿ0,78ÿÿ 1000 ÿm Promiennikiÿpodczerwieniÿdzielÿ siû na:ÿprzewodoweÿ (inkadescencyjne)ÿiÿbezprzewodoweÿ(kwantoweÿgeneratoryÿ

3 Metodaÿpromiennikowaÿÿ promienniki podczerwieni Promienniki podczerwieni: a) lampowy; b) kwarcowy 1-þarnik; 2-wspornik; 3-doprowadzenie prýdu; 4-süupek; 5- odwiewka; 6-nóþka; 7-baûka; 8-odbüyúnik; 9-trzonek; 10-rura kwarcowa

1-þarnik; 2-wspornik; 3-doprowadzenie prýdu; 4-süupek;

4 Metodaÿpromiennikowaÿÿ nagrzewanie promiennikowe Do wnùtrza wsadu wnika tylko czùúø P r mocy promienistej P ro padajÿcejÿnaÿwsad: P r =ÿ(1-ÿ r )P ro, gdzieÿÿ r ÿ caükowity wsp. odbicia promieniowania Czûýù mocyÿp r ulegaÿabsorpcjiÿweÿwsadzie.ÿwtedyÿsprawnoýù absorpcyjnaÿwynosi:ÿÿþ a =ÿp rý /P r Nagrzewanieÿpromiennikoweÿjestÿnierównomierneÿwÿobjûtoýciÿ wsaduÿiÿzaliczaÿsiû doÿgrzejnictwaÿpowierzchniowego.ÿistotnÿ przyczynÿ nierównomiernoýciÿjestÿzaleþnoýù wspóüczynnikówÿ odbiciaÿiÿpochüanianiaÿodÿdüugoýciÿfali. Zastosowania:ÿnagrzewanieÿwsadówÿoÿmaüejÿgruboýciÿnp.ÿ suszenieÿlakierów,ÿkleju,ÿtkanin,ÿskóry,ÿpapieru,ÿpowüokÿ warstwowych,ÿproszków,ÿgranulatów,ÿziarenÿitp.

ÿwtedyÿsprawnoýù absorpcyjnaÿwynosi:ÿÿþ a =ÿp rý /P r Nagrzewanieÿpromiennikoweÿjestÿnierównomierneÿwÿobjûtoýciÿ wsaduÿiÿzaliczaÿsiû doÿgrzejnictwaÿpowierzchniowego.

5 Metodaÿpojemnoýciowaÿÿ podstawy W metodzie pojemnoúciowej wykorzystuje siù efekty cieplne wywoüane przepolaryzowywaniem siù wsadu (nagrzewanie dielektryków), býdö przepolaryzowywaniem siù wsadu i püyniùciem przemiennych prýdów przewodzenia (nagrzewanie oúrodków póüprzewodzýcych). Zaletý metody pojemnoúciowej jest przede wszystkim realizowanie w niej bezpoúredniego sposobu nagrzewania wsadów süabo przewodzýcych ciepüo (izolatorów ciepüa). Pozwala to na uzyskanie duþej intensywnoúci nagrzewania wsadów, prowadzýcej do krótkich czy bardzo krótkich czasów ich skroúnego nagrzania, przy duþej równomiernoúci nagrzewania. Ponadto, w przypadku wsadów elektromagnetycznie niejednorodnych, wykorzystuje siù czùsto w praktyce moþliwoúø ich selektywnego (miejscowego: punktowego, warstwowego) nagrzewania.

Zaletý metody pojemnoúciowej jest przede wszystkim realizowanie w niej bezpoúredniego sposobu nagrzewania wsadów süabo przewodzýcych ciepüo (izolatorów ciepüa).

6 Metodaÿpojemnoýciowaÿÿ parametry techniczne Moce urzýdzeû do nagrzewania pojemnoúciowego zawierajý siù w granicach kilkuset W do kilkuset kw (1MW). Sprawnoúci caükowite nie przekraczajý zwykle wartoúci 0,5. Czùstotliwoúci pól stosowane w grzejnictwie pojemnoúciowym zawierajý siù w granicach: 1 ÿ 100 MHz Zastosowania metody pojemnoúciowej: ÿ produkcjaÿwyrobówÿzÿtworzywÿsztucznych, ÿ klejenieÿdrewnaÿþywicamiÿtermoutwardzalnymi, ÿ suszenieÿdrewna,ÿtytoniu,ÿbaweüny,ÿtkaninÿitp.., ÿ wulkanizacjaÿkauczukuÿiÿprodukcjaÿwyrobówÿgumowych, ÿ suszenieÿiÿsterylizacjaÿproduktówÿwÿprzemyýleÿspoþywczymÿiÿ farmaceutycznym.

Czùstotliwoúci pól stosowane w grzejnictwie pojemnoúciowym zawierajý siù w granicach: 1 ÿ 100 MHz Zastosowania metody pojemnoúciowej: ÿ

7 Metodaÿpojemnoýciowaÿÿ uküad zastùpczy i parametry techniczne Uküad zastùpczy: C ÿ kondensator idealny (bezstratny) R ÿ rezystancja, tak dobrana, þe moc wydzielona na niej podczas przepüywu prýdu I jest równa mocy grzejnej generowanej we wsadzie rzeczywistym. ü e ÿ kýt strat dielektrycznych

dobrana, þe moc wydzielona na niej podczas przepüywu prýdu I jest równa

8 Metodaÿpojemnoýciowaÿÿ uküad zastùpczy i parametry techniczne Mocÿgrzejnaÿgenerowanaÿweÿwsadzie:ÿÿÿÿP g =ÿu R I øatwoÿzauwaþyù,ÿþe:ÿu R =ÿuÿsinü e,ÿiÿ=ÿu c /X c =ÿûcucosü e Uwzglûdniajÿcÿpowyþszeÿzaleþnoýci,ÿmocÿgrzejnÿ moþnaÿ wyraziù wzorem: P g ü tgÿ þf U 2 sin 2ÿ ü 2þf U 2 e e 2 1ý tg ÿ e tgü e ÿ wspóüczynnik strat dielektrycznych (dla materiaüów nagrzewanych pojemnoúciowych jest bardzo maüy, zatem tgõe<<1, co pozwala napisaø, þe 1+tg 2 ü e þ 1.ÿWtedy: P g =ÿ2 fcu 2 tgü e

wyraziù wzorem: P g ü tgÿ þf U 2 sin 2ÿ ü 2þf U 2 e e 2 1ý tg ÿ e tgü e ÿ wspóüczynnik strat dielektrycznych (dla

9 Metodaÿpojemnoýciowaÿÿ uküad zastùpczy i parametry techniczne Z zaleþnoúci: P g =ÿ2 fcu 2 tgü eÿÿ wynika,ÿþe P g moþnaÿ regulowaù poprzezÿzmianû f orazÿu (ograniczenia!!). Nagrzewnicaÿpojemnoýciowaÿÿ kondensator püaski Jeúli Cÿ=ÿúS/dÿÿÿto: P g =ÿ2 fÿú SU 2 tgü e /d aÿobjûtoýciowaÿgûstoýù mocyÿgrzejnejÿwynosi: P v =ÿp g /Vÿ=ÿ2 fúu 2 tgü e /d 2

Nagrzewnicaÿpojemnoýciowaÿÿ kondensator püaski Jeúli Cÿ=ÿúS/dÿÿÿto: P g =ÿ2 fÿú SU 2

10 Metodaÿpojemnoýciowaÿÿ uküady züoþone Uküadÿszeregowy: U 1 /U 2 þ C 2 /C 1 =ÿú 2 d 1 /ú 1 d 2 Zachodzÿ takþeÿzaleþnoýci:ÿÿÿe 1 /E 2 =ú 1 /ú 2 P v1 =ÿ2 fe 12 ú 1 tgü e1 ;ÿÿÿÿÿÿÿp v2 =ÿ2 fe 22 ú 2 tgü e2 Wsadÿszeregowy: P P v1 v2 ü 2 1 tgÿ tgÿ e1 e2 Wsadÿrównolegüy: P P v1 v2 ü 1 2 tgÿ tgÿ e1 e2

=ÿ2 fe 12 ú 1 tgü e1 ;ÿÿÿÿÿÿÿp v2 =ÿ2 fe 22 ú 2 tgü e2 Wsadÿszeregowy: P

11 Metodaÿpojemnoýciowaÿÿ rozküady temperatur Przyküadowe skroúne rozküady temperatury we wsadzie dielektrycznym nagrzewanym metodý pojemnoúciowý (bezpoúredniý, objùtoúciowý) (A) i metodami poúrednimi (selektywnymi - powierzchniowymi) (B), po czasach: ô 3 >ÿ 2 >ÿ 1

pojemnoúciowý (bezpoúredniý, objùtoúciowý) (A) i metodami

12 Metodaÿpojemnoýciowaÿÿ öródüa zasilania urzýdzeû Doÿzasilaniaÿpojemnoýciowychÿurzÿdze grzejnychÿstosujeÿsiû: - lampoweÿ(triodowe)ÿgeneratoryÿmocy, - lampoweÿrezonansoweÿwzmacniaczeÿmocy. Wymaganiaÿtechniczneÿdlaÿgeneratoraÿ(wzmacniacza)ÿmocy 1. zmianyÿwarunkówÿpracyÿnieÿmogÿ prowadziù doÿuszkodze, 2. dopuszczalnaÿduþaÿzmiennoýù mocyÿwydzielanejÿweÿwsadzieÿ (wymaganiaÿprocesuÿtechnologicznego), 3. niewielkieÿzmianyÿczûstotliwoýciÿdrga (dopuszczalneÿ technologicznie)ÿbezawaryjnaÿpracaÿwÿotoczeniuÿoÿduþejÿ wilgotnoýci,ÿzapyleniuÿoraz 4. przyÿwysokiejÿtemperaturzeÿotoczenia, 5. moþliwoýù regulacjiÿparametrówÿpracyÿwÿszerokichÿgranicach, 6. zminimalizowanyÿpoziomÿzaküóce innychÿurzÿdze elektrycznychÿ iÿelektronicznychÿ(m.in.ÿpoziomÿzaküóce radioelektrycznych), 7. coÿnajwyþejÿdopuszczalneÿ(graniczne)ÿpoziomyÿpólÿ elektromagnetycznychÿnaÿstanowiskachÿpracy.

dopuszczalnaÿduþaÿzmiennoýù mocyÿwydzielanejÿweÿwsadzieÿ (wymaganiaÿprocesuÿtechnologicznego), 3.

13 Metodaÿpojemnoýciowaÿÿ öródüa zasilania urzýdzeû Schematÿblokowyÿlampowegoÿ generatoraÿduþejÿmocyÿdoÿ nagrzewaniaÿpojemnoýciowego. 1ÿ- sieù zasilajÿcaÿýredniegoÿ napiûcia,ÿ2ÿ- üÿcznik, 3ÿ- transformatorÿobniþajÿcy,ÿ 4ÿÿ sterownik tyrystorowy, 5 - transformator wysokiego napiùcia, 6 - prostownik wysokonapiùciowy, 7 - filtr, 8 - lampa generacyjna, 9 - obwód rezonansowy, 10 - filtr wyþszych harmonicznych, 11 ÿ kabel koncentryczny (alternatywnie), 12 - uküad dopasowujýcy, 13 - kondensator grzejny, 14 ÿ uküad sterowania.

wysokiego napiùcia, 6 - prostownik wysokonapiùciowy, 7 - filtr, 8 - lampa generacyjna, 9 - obwód rezonansowy, 10 - filtr wyþszych

14 Metodaÿpojemnoýciowaÿÿ öródüa zasilania urzýdzeû Rezonansowe wzmacniacze mocy (tzw. generatory obcowzbudne) sý zazwyczaj uküadami wielostopniowymi, powielajýcymi i wzmacniajýcymi drgania generatora kwarcowego o úciúle stabilizowanej czùstotliwoúci. Utrzymanie stabilnej wartoúci czùstotliwoúci obwodu rezonansowego, zaleþnej od odwrotnoúci pierwiastka iloczynu indukcyjnoúci i pojemnoúci, moþliwe jest np. przez zastosowanie, w miejsce tradycyjnego obwodu rezonansowego o parametrach skupionych (cewka - kondensator grzejny), obwodu wnùkowego o duþej pojemnoúci i maüej indukcyjnoúci (duþej dobroci), w którym kondensator grzejny o zmieniajýcej siù w czasie pojemnoúci, stanowi jedynie niewielký czùúø caüej pojemnoúci uküadu rezonansowego.

Utrzymanie stabilnej wartoúci czùstotliwoúci obwodu rezonansowego, zaleþnej od odwrotnoúci pierwiastka iloczynu indukcyjnoúci i pojemnoúci, moþliwe jest np.

15 Metodaÿpojemnoýciowaÿÿ obwody rezonansowe Ewolucjaÿobwodówÿrezonansowych:ÿa)ÿobwódÿoÿduþejÿindukcyjnoýciÿiÿmaüejÿ pojemnoýci;ÿb)ÿobwódÿoÿzwiûkszonejÿpojemnoýciÿiÿzmniejszonejÿ indukcyjnoýci;ÿc)ÿobwódÿoÿduþejÿpojemnoýciÿiÿmaüejÿindukcyjnoýciÿuzyskanejÿ wÿwynikuÿzastÿpieniaÿcewkiÿkabüÿkiemÿzÿtaýmy; d)ÿobwódÿoÿbardzoÿduþejÿpojemnoýciÿiÿbardzoÿmaüejÿindukcyjnoýciÿuzyskanejÿ dziûkiÿwprowadzeniuÿdrugiegoÿrównolegüegoÿkabüÿkaÿzÿtaýmy;ÿe)ÿuküadÿ wnûkowy;ÿf)ÿwidokÿuküaduÿwnûkowego;ÿ1ÿ- püytyÿkondensatora,ÿ2ÿ- przewódÿ wewnûtrznyÿ(maÿnajwiûkszyÿudziaü wÿindukcyjnoýciÿcaükowitejÿobwodu),ÿ3ÿýcianyÿrezonatoraÿ(majÿ niewielkÿ indukcyjnoýù),ÿ4ÿ- taýmaÿwyprowadzajÿca.ÿÿÿÿÿÿÿÿ

wÿwynikuÿzastÿpieniaÿcewkiÿkabüÿkiemÿzÿtaýmy; d)ÿobwódÿoÿbardzoÿduþejÿpojemnoýciÿiÿbardzoÿmaüejÿindukcyjnoýciÿuzyskanejÿ

16 Metodaÿpojemnoýciowaÿÿ urzýdzenia grzejne (rozwiýzania) Kondensatoryÿgrzejneÿwrazÿzeÿwsadamiÿtworzÿ pojemnoýcioweÿuküadyÿgrzejne. Ksztaüty kondensatorów grzejnych i ich wymiary zaleþý od rodzajów i ksztaütów wsadu oraz od rodzaju i przebiegów procesów technologicznych. Wyróþnia siù nastùpujýce rodzaje uküadów grzejnych: ÿ dwu- lubÿwieloelektrodowe,ÿ ÿ doÿnagrzewa selektywnychÿlubÿobjûtoýciowychÿwsadu,ÿ ÿ zeÿszczelinÿ powietrznÿ lubÿbez,ÿ ÿ zÿruchomymiÿlubÿstacjonarnymiÿelektrodami,ÿ ÿ ÿ zÿprzemieszczajÿcymÿsiû lubÿstacjonarnymÿwsadem,ÿ zÿelektrodamiÿpüaskorównolegüoýciennymi,ÿprûtowymi,ÿ rolkowymi,ÿlubÿdopasowanymiÿdoÿksztaütuÿwsadu.ÿ

Wyróþnia siù nastùpujýce rodzaje uküadów grzejnych: ÿ dwu- lubÿwieloelektrodowe,ÿ ÿ doÿnagrzewa selektywnychÿlubÿobjûtoýciowychÿwsadu,ÿ ÿ zeÿszczelinÿ

17 Metodaÿpojemnoýciowaÿÿ przyküady uküadów grzejnych Przyküadyÿpojemnoýciowychÿuküadówÿgrzejnych: a)ÿpüaskorównolegüoýcienny;ÿ b)ÿpüaskorównolegüoýcienny zeÿszczelinÿ;ÿc)ÿpüaskorównolegüoýcienny posobny;ÿ d)ÿpüaskorównolegüoýcienny poboczny;ÿe)ÿcylindryczny;ÿf)ÿrolkowyÿprzelotowy; g)ÿpüaskorównolegüoýcienny zÿprzesuniûtymiÿelektrodami;ÿh)ÿ püaskorównolegüoýcienny asymetryczny;ÿi)ÿpüaskorównolegüoýcienny zÿelektrodÿ ostrzowÿ;ÿj)ÿpüaskorównolegüoýcienny zeÿwsademÿcylindrycznym;ÿ k)ÿpüaskorównolegüoýcienny czteroelektrodowy;ÿl)ÿprûtowyÿprzelotowyÿ dwustronny;ÿm)ÿprûtowyÿprzelotowyÿjednostronny.

poboczny;ÿe)ÿcylindryczny;ÿf)ÿrolkowyÿprzelotowy; g)ÿpüaskorównolegüoýcienny zÿprzesuniûtymiÿelektrodami;ÿh)ÿ püaskorównolegüoýcienny

18 Metodaÿpojemnoýciowaÿÿ urzýdzenia grzejne (przyküad) Zgrzewarkaÿpojemnoýciowa; 1ÿ- poüÿczenieÿw.cz.;ÿ2ÿ- uchwytÿelektrody;ÿ3ÿ- püytaÿelektrodowaÿgórna; 4ÿ- elektrodaÿzgrzewajÿca;ÿ5ÿ- zgrzewaneÿmateriaüy;ÿ6ÿ- püytaÿelektrodowaÿ dolnaÿ(stóü);ÿ7ÿ- poüÿczenieÿmasowe;ÿ8ÿ- przewódÿwewnûtrznyÿkablaÿ w.cz.;ÿ9ÿ- oplotÿzewnûtrznyÿkablaÿw.cz.;ÿ10ÿ- ekranowanyÿprzewódÿ üÿczÿcyÿgeneratorÿzÿuküademÿzabezpieczajÿcymÿ(11)ÿprzedÿprzebiciamiÿ iÿwyüadowaniamiÿüukowymi.ÿ

;ÿ2ÿ- uchwytÿelektrody;ÿ3ÿ- püytaÿelektrodowaÿgórna; 4ÿ- elektrodaÿzgrzewajÿca;ÿ5ÿ- zgrzewaneÿmateriaüy;ÿ6ÿ-

19 Dziÿ kujÿ za uwagÿ

Podobne dokumenty

Í Í Ĺ Ó Ĺ ý Ż őź ď Ą Ĺ Ĺ Ü Í Ę Ż őź Ę Ę Ę ć Ü ä Ĺ Ĺ ŕ Ż Á í Ę Ą Ę Ż Ę Ę Ż ć ź ź Ż ő ď Ż Ę ý Ą í Ü í Ą Ľ ď Ę ő ć ő Ę ć ć Í ä Ĺ Ĺ Ĺ í Ż É ć ć Ę Ż Ę Ż Ę ć Í ć Ú Ĺ ý Ż Ż ć í á Ż ć Ż ć Ż Ę ć ć ź Ż Ę ć ź Ż ć