Opracowanie PE KOSA

1. Ziemskie energie pierwotne i użyteczne, słoneczna energia elektromagnetyczna:

Można wyróżnić energie:

▪ odnawialne, które są energiami pozaziemskimi, dostarczonymi do Ziemi w sposób ciągły:

▪ nieodnawialne, zakumulowane na Ziemi:

Ziemskie energie pierwotne docierające do odbiorników nazywa się energiami bezpośrednimi.
W odbiornikach energie bezpośrednie przetwarzane są na energie użyteczne. Wśród energii użytecznych zużywanych bezpośrednio przez ludzi wyróżniamy:

2. Bilans mocowy Ziemi, elektromagnetyczny kanał przepływu energii.

Ziemia wypromieniowuje prawie tyle samo energii elektromagnetycznej ile jej otrzymuje
z zewnątrz. Słońce można traktować jako reaktor termojądrowy o mocy 3,827*1023 kW. Około 99% mocy słonecznego promieniowania temperaturowego wysyłanego w przestrzeń przypada na fale
o długościach od 280 do 5000nm, a więc na fale optyczne z zakresu promienio­wania nadfioletowego (10÷380nm), widzialnego (380÷760nm) i podczerwonego (760nm÷106nm). Przyjmuje się, że temperatura powierzchni Słońca wynosi 6000K. W kierunku Ziemi wysyłany jest strumień promienisty o wartości Pz = 1,8⋅1014 kW. Część strumienia Pz zostaje odbita w przestrzeń kosmiczną. Górne warstwy atmosfery ziemskiej pochłaniają następną część strumienia P, nagrzewają się i na powrót wysyłają w przestrzeń strumień promienisty. Na powierzchnię kuli ziemskiej dociera moc o wartości około Pkz = 1,21⋅1014 kW. Moc ta jest prawie w całości wypromieniowywana w przestrzeń kosmiczną.

3. Elektrotermia, definicja, główny podział, jej miejsce w elektrotechnice:

Elektrotermia jest działem wiedzy zajmującym się przemianami energii elektrycznej (energii elektromagnetycznej wytwarzanej metodami przemysłowymi w elektrowniach) na energię cieplną użytkową (użyteczną) oraz urządzeniami do wywoływania tych przemian i ich zastosowaniami technicznymi.

Podział elektrotermii:

Miejsce w elektrotechnice: Każde urządzenie elektryczne o zaprojektowanej konstrukcji musi być tak zbilansowane cieplnie, aby – przy danych warunkach oddawania mocy cieplnej i przy obciążeniu go
w założonym czasie daną mocą elektromagnetyczną – nie została przekroczona temperatura dopuszczalna jego najbardziej cieplnie zagrożonych części (punktów). Przez temperaturę dopuszczalną rozumie się wartość temperatury, powyżej której dana część urządzenia może ulec przyspieszonej lub gwałtownej degradacji i przestać spełniać swoją elektromagnetyczną, mechaniczną, cieplną, chemiczną czy świetlną funkcję.

4. Zakres widma fal elektromagnetycznych stosowanych w elektrotechnice:

Widmo fal elektromagnetycznych wykorzystywanych w elektrotermii:

A - fale częstotliwości akustycznych; B - fale radiowe; C - mikrofale; D - promieniowanie podczerwone; E - promieniowanie widzialne; F - promieniowanie ultrafioletowe; G - promieniowanie rentgenowskie; H - promieniowanie gamma i kosmiczne.

1 - urządzenia prądu stałego: oporowe, elektrodowe, łukowe, plazmowe, jonowe, elektronowe,
2 - urządzenia częstotliwości sieciowej: oporowe, elektrodowe, łukowe, plazmowe, indukcyjne,
3 - urządzenia indukcyjne małej i średniej częstotliwości, 4 - urządzenia ultradźwiękowe,
5 - urządzenia indukcyjne i plazmowe wielkiej częstotli­wości, 6 - urządzenia pojemnościowe
i plazmowe, 7 - urządzenia mikrofalowe i plazmowe, 8 - urządzenia fotonowe oraz urządzenia: oporowe, łukowe, plazmowe i jonowe o pośrednim i radiacyjnym sposobie nagrzewania wsadów.

5. Elektryczne straty ciepła a elektryczna generacja ciepła użytecznego:

Elektromagnetyczne straty cieplne urządzeń elektrycznych:

Rozpływ energii w torze elektromagnetycznym urządzeń elektrycznych:

A1 - całkowita energia ( mechaniczna, chemiczna, elektryczna) na wejściu toru elektromagnetycznego urządzenia,

A2 - energia elektromagnetyczna występująca poza głównym torem przepływu energii, pobierana (tracona) przez urządzenie na zasilanie układów niezbędnych do prawidłowego funkcjonowania urządzenia, np. układów: regulacyjnych, sygnalizacyjnych, sterujących, chłodzących, itp.

A3 - energia elektromagnetyczna występująca w głównym torze przepływu energii przez urządzenie elektryczne,

A4 - część energii elektromagnetycznej głównego toru elektromagnetycznego urządzenia, która jest bezpowrotnie i w sposób nieunikniony tracona,

A’4 - monochromatyczna energia elektromagnetyczna wypromieniowywana poza urządzenie elektryczne, zakłócająca pracę innych urządzeń lub bytowanie organizmów żywych,

A’’4 - energia strat cieplnych generowana w urządzeniu elektrycznym do otoczenia na różnych drogach termokinetycznych,

A5 - energia elektromagnetyczna na wyjściu toru elektromagnetycznego.

6. Kryteria i podziały stosowane w elektrotermii, przetwornik elektrotermiczny i wsad:

Elektrotermia jest działem wiedzy zajmującym się przemianami energii elektrycznej (energii elektromagnetycznej wytwarzanej metodami przemysłowymi w elektrowniach) na energię cieplną użytkową (użyteczną) oraz urządzeniami do wywoływania tych przemian i ich zastosowaniami technicznymi.

Podział elektrotermii:

Przetwornik elektrotermiczny – służy do wytworzenia ciepła w przypadku nagrzewania pośredniego,
z niego ciepło jest przenoszone do wsadu na drogach termokinetycznych, musi mieć wyższą temperaturę niż wsad. Nie występuje przy nagrzewaniu bezpośrednim.

Wsad – przez to pojęcie określa się wszelkie ciała stanowiące obiekt zastosowania przemian elektrotermicznych.

7. Ciepło w technice, płomieniowy a elektrotermiczny sposób wytwarzania ciepła:

Energia cieplna jest niezbędna do:

działalności człowieka,

Płomieniowe (paliwowe) wytwarzanie ciepła – pozyskanie paliw chemicznych, ich transport
i bezpośrednie spalanie w wybranym miejscu w celu generacji ciepła (służącego ogrzewaniu lub procesom technologicznym):

Elektrotermiczny sposób wytwarzania ciepła – obejmuje wytworzenie energii elektrycznej z ziemskich energii pierwotnych, przesyłanie jej do określonych miejsc i jej zamianę na energię cieplną. Motorem stymulującym rozwój elektrotermicznych metod nagrzewania była (i jest) przede wszystkim potrzeba przeprowadzania pewnych (nowoczesnych) procesów technologicznych, niemożliwych do zrealizowania przy wykorzystaniu płomieniowych metod nagrzewania. Do takich procesów należą np. te, w których występuje koniczność:

Maksymalne gęstości powierzchniowe mocy uzyskiwane z różnych źródeł:

Źródło energii cieplnej Gęstość powierzchniowa mocy q [W/cm2]
Promieniowanie słoneczne na pow. kuli ziemskiej 0,1
Promieniowanie słoneczne skupione soczewką 102
Acetylenowo-tlenowy palnik spawalniczy 104
Nagrzewnica indukcyjna powierzchniowa 2*104
Łuk elektryczny 105
Plazmotron 5*105
Laser o pracy ciągłej 108
Wiązka skupionych elektronów 109
Laser w pracy impulsowej 1015

8. Podziały i kryteria stosowane w elektrotermii:

Kryterium konstrukcji:

Urządzenia komorowe:

Urządzenia bezkomorowe:

Kryterium metody elektrotermicznej – urządzenia i metody:

oporowe, elektrodowe, łukowe, indukcyjne, pojemnościowe, mikrofalowe, elektronowe, plazmowe, fotonowe, jarzeniowe, ultradźwiękowe.

Kryterium rodzaju energii docierającej do wsadu:

Kryterium rozkładu gęstości objętościowej mocy wydzielanej we wsadzie:

Kryterium końcowego rozkładu temperatury w nagrzewanym wsadzie:

Kryterium częstotliwości pola elektromagnetycznego:

Kryterium technologii:

Wykorzystywane przy: obróbce cieplnej, cieplno – chemicznej i cieplno – fizycznej, topieniu, drążeniu, rozdzielaniu, łączeniu, suszeniu czy ogrzewaniu materiałów elektrotermicznych.

Kryterium kinetyki wsadu:

Kryterium środowiska wsadu:

Wyróżnia się nagrzewania: próżniowe, cieczowe, fluidalne, w atmosferze naturalnej lub sztucznej (ochronnej, technologicznej).

Kryterium drogi termokinetycznej nagrzewania pośredniego:

Wyróżnia się nagrzewania: kondukcyjne, konwekcyjne, radiacyjne oraz mieszane: konwekcyjno – radiacyjne lub kondukcyjno – konwekcyjno – radiacyjne.

9. Bilans energetyczny urządzeń elektrotermicznych

- całkowita energia elektromagnetyczna doprowadzona do urządzenia,

- energia elektromagnetyczna występująca poza głównym torem elektrotermicznym,

- energia elektromagnetyczna przeznaczona na procesy grzejne,

- energia strat elektromagnetycznych,

- energia elektromagnetyczna zamieniona na energię cieplną w przetworniku,

- energia strat cieplnych,

- energia cieplna akumulacyjna,

- energia cieplna użyteczna powodująca wzrost energii wewnętrznej wsadu

Podstawą bilansowania energii w urządzeniach elektrotermicznych jest zasada zachowania energii. Suma energii urządzenia i otoczenia pozostaje stała. Moce i energie te są mocami i energiami czynnymi. W każdym urządzeniu elektrotermicznym występują 2 rodzaje energii – monochromatyczna elektryczna oraz cieplna.

10. Materiały ogniotrwale, termoizolacyjne i elektroizolacyjne stosowane w elektrotermii:

Materiały ogniotrwałe – materiały ceramiczne o odporności na działanie wysokich temperatur, ogniotrwałości zwykłej – temperaturze mięknięcia wyrobu ogniotrwałego o kształcie stożka (pirometrycznego) o odpowiednich wymiarach, pod wpływem własnego ciężaru większej niż 1500 ºC.

Podział temperaturowy:

Podział rodzajowy:

Kryterium składu chemiczno - mineralnego:

Materiały termoizolacyjne – możliwie mała przewodność cieplna właściwa, wykonane z materiałów ceramicznych rozdrobnionych (o strukturze zwartej lub mikroporowatej) lub włóknistych.

Materiały elektroizolacyjne – specjalnie oczyszczone materiały ogniotrwałe, powinny posiadać:

11. Prądy polaryzacji i konwekcji:

12. Definicje metod elektrotermicznych

13. Termokinetyka i formy ruchu ciepła:

Termokinetyka – nauka o ruchu ciepła i o formach jego przepływu.

Główne formy (drogi) przepływu ciepła:

14. Temperatura i jej pomiary. Przyrządy do pomiaru temperatury i ich podział:

Temperatura – jedna z podstawowych wielkości fizycznych w termodynamice. Temperatura jest związana ze średnią energią kinetyczną ruchu i drgań wszystkich cząsteczek tworzących dany układ
i jest miarą tej energii. Temperaturę można ściśle zdefiniować tylko dla stanów równowagi termodynamicznej. Temperatura jest miarą stanu cieplnego danego ciała. Jeśli dwa ciała mają tę samą temperaturę, to w bezpośrednim kontakcie nie przekazują sobie ciepła, gdy zaś temperatura obu ciał jest różna, to następuje przekazywanie ciepła z ciała o wyższej temperaturze do ciała o niższej – aż do wyrównania się temperatury obu ciał.

Pomiary temperatury:

Przyrządy do pomiaru temperatury:

Termometry
Stykowe

Nieelektryczne:

  • ciśnieniowe (gazowe),

  • rozszerzalnościowe (ciała stałe, bimetalowe, dylatacyjne),

  • rozszerzalnościowe (cieczowe, rtęciowe, alkoholowe).


Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
Opracowanie transformatory Kosa Compressor 1286780
06 pytanka PE opracowaneid 6379 Nieznany (2)
06 pytanka PE opracowane
PE opracowanie id 353179 Nieznany
pe opracowanie, studia, 4 sem, sprawka
06.pytanka PE opracowane, elektrotechnika PP, studfyja
PE IIsem (moje opracowanie)
06.pytanka PE opracowanes pomoc naukowa, Polibuda, IV semestr, PE
06 pytanka PE opracowaneid 6379 Nieznany (2)
Subdyscypliny oraz nurty pedagogiczne opracowane na podstawie książek Bogusława Śliwerskiego i Zygmu
Opracowanka, warunkowanie
OPRACOWANIE FORMALNE ZBIORÓW W BIBLIOTECE (książka,
postepowanie w sprawach chorob zawodowych opracowanie zg znp
opracowanie 7T#2
opracowanie testu

więcej podobnych podstron