Электростатические промышленные установки

При изучении этой темы следует усвоить, что в электростатических установках электрическое поле перемещает не ионы вещества, а макрочастицы вещества, состоящиеиз большого количества молекул. Взаимодействие между частицами вещества и электрическим полем возникает только в том случае, если частицы вещества имеют электрический заряд. Нейтральным частицам электрические заряды сообщаются способом контактной или бесконтактной электризации. Контактная электризация происходит либо при соприкосновении с заряженным телом, либо при трении электронейтральной частицы о другое тело. Этот способ используется при электризации сухих сыпучих тел исмесей для их сортировки (применяется в горной и мукомольной промышленности). Бесконтактная электризация нейтральных частицвозможна при создании вокруг них интенсивного ионного поля (коронного разряда). Практически это нашло применение в электрофильтрах для осаждения дыма и пыли из газовых труб промышленных предприятий, а также в установках для окраски металлических изделий и лакирования изделий из древесины (применяется на заводах, производящих автомобили, самолеты и другие изделия серийного производства).

Электрическое поле высокого напряжения последнее время все шире начинает применяться в установках для очистки воды (в том числе и для опреснения соленой воды морей и океанов) - при этом используют явление электроосмоса; в установках для разделения на компоненты эмульсий и суспензий — явление электрофореза.

Изучив физическую сущность явлений, используемых в электростатических установках, необходимо разобраться в принципиальных схемах типовых установок, знать особенности электрооборудования, схемы питания и основные технико-экономические показатели.

Необходимо обратить особое внимание на специфические требования, предъявленные правилами техники безопасности к устройству и эксплуатации установок, использующих электрическое поле высокого напряжения.

Вопросы для самопроверки

1.Какая зависимость выражается законом Кулона?

2.Какими способами можно наэлектризовать нейтральные частицывещества?

3.В чем заключается принцип действия электрофильтра?

4.Как устроены установки электроокраски?

5.Что такое электроосмос? Где он применяется?

6.Что такое электрофорез? Как используется явление электрофорезав промышленности?

7.Какое электрооборудование и схемы питания типовых электростатических установок Вы знаете?

8. В чем преимущества электроокраски и электролакирования?

Контрольные задания.

Общие указания

При выполнении контрольных заданий следует учесть, что пояснительный текст в работе должен быть кратким, расчеты следует выполнять с написанием всех используемых формул с последующей подстановкой в них числовых значений. Обязательно указываются размерности величин. Схемы, графики и круговая диаграмма, приводимые в контрольныхзаданиях, должны выполняться аккуратно с использованием стандартных обозначений. После заключительных выводов по работе приводится список использованной литературы, ставится подпись студента и дата выполнения задания.

Работы, выполненные с нарушением указанных требований, возвращаются студенту для внесения исправлений.

Контрольные задания выполняется по исходным данным, приведенным в таблице. Вариант задания выбирается по последней цифре шифра.

Контрольное задание № 1

Задача 1.

Электрическая печь сопротивления для нагрева стальных изделий в окислительной атмосфере имеет мощность на фазу , кВт и напряжение U_ф, .

Требуется:

1. Описать принцип работы печи сопротивления (табл. 1).

2. Рассчитать ленточный и проволочный зигзагообразные свободно подвешенные металлические нагреватели при температуре нагрева изделия ,°C, приняв коэффициент теплового излучения стали =0,8.

3. Выбрать стандартные размеры сечений нагревательных элементов. Уточнить расчёт по удельной поверхностной мощности.

Данные для расчета приведены в табл. 2.

Таблица 1

Вариант	Тип печи	Вариант	Тип печи
	камерная		барабанная
	шахтная		карусельная
	с выдвижным подом		толкательная
	колпаковая		протяжная
	конвейерная		прямого нагрева

Таблица 2

Данные	Варианты

Указания к решению задачи

Расчет нагревательных элементов заключается в выборе его материала, определении геометрических размеров, массы нагревателя и силы тока на одну фазу. При выборе материала нагревателя необходимо, чтобы его рабочая температура была на выше .

По максимальной температуре нагреваемого изделия выбирают материал нагревательных элементов (см. табл.1.1).

Таблица 1.1