Elektrotermija - SKRIPTA

7/18/2019 Elektrotermija - SKRIPTA

http://slidepdf.com/reader/full/elektrotermija-skripta 1/12

Fakultet elektrotehnikeOdsjek: Energetska elektrotehnikaPredmet: ElektrotermijaGodina studija: četvrta

PITANJA ZA TEST

1. Značaj elektrotermičke konverzije energije2. Deinisati tem!eraturno !olje". Drugi zakon termodinamike#. Primjena elektrotermičke konverzije energije$. %ačini !rijenosa to!lote&. Prijenos to!lote !rovo'enjem(. Prijenos to!lote strujanjem). Prijenos to!lote zračenjem

*. +nalogija električnih i to!lotnih !ro,esa1-. ekkenov model11. Elektroot!orne !e/i12. Elektrolučne !e/i1". 0re'aj za induk,iono zagrijavanje metala1#. F dielektrično zagrijavanje1$. Zagrijavanje i to!ljenje električnom !lazmom1&. Elektronsko zagrijavanje1(. aseri1). Pouzdanost elektrotermičkih ure'aja1*. Prijenos to!lote !rovo'enjem kroz ravnu !loču

2-. Prijenos to!lote !rovo'enjem kroz ,ilindrični zid21. Prijenos to!lote !rovo'enjem kroz serični zid



Elektrotermija je o3last elektrotehnike u kojoj se !roučava konverzija električne energije uto!lotnu. Pri tome se !roučavaju4 kako izički enomeni ove konverzije4 tako i tehnički ure'ajiza konverziju4 kao i njihova me'uzavisnost sa električnom na!ojnom mre5om.Pri !roti,anju električne struje uvijek se odvija i !ro,es !retvaranja električne u to!lotnuenergiju. 6e'utim4 u elektrotehni,i4 ovako nastala to!lota najče7/e !redstavlja gu3itkeenergije. 0 elektrotermiji4 na!rotiv4 do3ijanje to!lote je !o5eljno.Elektrotermički !ro,esi4 !ose3no u metalurgiji4 imaju niz !rednosti nad ostalim vidovimazagrijavanja4 !a se u 3udu/nosti mo5e očekivati njihova jo7 intenzivnija !rimjena.6i /emo se4 u ovom ograničenom kursu4 u!oznati sa osnovama najče7/e kori7/enih načinaelektričnog zagrijavanja u industriji.

". Drugi zakon termodinamike

Proces čiji je jedini konačni rezultat prenos toplote s nekog tijela zadane temperature na

tijelo više temperature nije moguć.

R. Clausius

Nije moguć periodični (ciklicki) proces ciji je sveukupni konačni rezultat dobivanje

korisnog rada uzimanjem toplote iz jednog jedinog toplotnog spremnika.

ord !elvin

Nije moguće napraviti periodički stroj koji bi dizao neki teret uz "la#enje jednog toplotnog

spremnika.

$. Plank

%ije mogu/ perpetuum mobile 2. vrste.

11.Elektrootporne peći

Za termičku o3radu metala 85arenje4 zagrijavanje !rije kovanja i !resovanje9 !ored !lamenih !e/i4 zagrijavanih !omo/u tečnog ili čvrstog goriva4 najče7/e se koristeelektroot!orne !e/i.

0 odnosu na !lamene4 elektroot!orne !e/i imaju niz !rednosti kao 7to su:u radnom !rostoru !e/i mogu/e je o3ez3ijediti 5eljeni ras!ored tem!erature4 !a

slijedi4 i ravnomjerno zagrijavanje materijala 7ar5e.

mogu/a regula,ija dovedene energije i !o vremenu i !o !rostoru !e/i. lako se !riključuje na izvor energije; 3rzina starta je velika.

!ogodnost za mehaniza,iju i automatiza,iju !ro,esa.!reo3ra5aj električne energije u to!lotnu ne izaziva !romjenu u unutra7njosti !e/i.mogu/e da se !ro,es odvija u kontrolisanoj atmoseriinvesti,iona ulaganja su manja.Prema načinu zagrijavanja4 elektroot!orne !e/i i ure'aji se mogu !odijeliti na:ure'aji sa direktnim zagrijavanjem4 kod kojih se to!ota razvija direktno u materijalu

koji se zagrijava4 zahvaljuju/i električnoj struji koja kroz njega !rotiče4



!e/i sa indirektnim zagrijavanjem4 kod kojih se to!lota generisana u električnimgrijačima 8rezistorima9 !redaje 7ar5i !o zakonima !rostiranja to!lote.

<ezistori su najče7/e metalne legure na 3azi 5eljeza4 nikla4 hroma4 aluminijuma4ko3alta i mangana4 u o3liku masivnog ,ilindričnog !rovodnika 85i,e9 ili u o3liku trake.=omer,ijalni nazivi najče7/e !rimjenjivanih rezistora su kantal4 mega!ir4 ,ekasekstra4 ravnal4termal....

Površinska snaga zračenja

>o!lota generisana u rezistoru4 na 7ar5u se !renosi zračenjem 8radija,ijom94 strujanjem8konvek,ijom9 i !rovo'enjem 8konduk,ijom9. =od !e/i čija je radna tem!eratura vi7a od8&--(--9 -?4 dominantan je !renos to!lote zračenjem.Povr7inska snaga zračenja odre'uje se !rema eks!erimentalno utvr'enom Stefan-

Bolcmanovom zakonu:

Za !raktični !roračun ovaj zakon je !ogodnije !isati u o3liku:

Za svako drugo tijelo osim ,rnog4 koje se naziva sivo tijelo 3i/e:

Za različite uslove i razne rezistore !ostoje ta3li,e za emisioni koei,ijent @ .Preno7enje to!ote zračenja !A sa jednog tijela tem!erature % 1 relativne emisione s!oso3nosti@1 i !ovr7ine & 1 na tijelo čija je tem!eratura % 24 relativna emisiona s!oso3nost @2 i !ovr7ine& 2 4 izra5ava se na slede/i način:

rijednost konstante zračenja:



C 1 konstanta zračenja to!lijeg tijela

C 2 konstanta zračenja hladnijeg tijelaCc konstanta zračenja ,rnog tijela& 1 !ovr7ina to!lijeg tijela& 2 !ovr7ina hladnijeg tijela.

Bada se gustina to!lotne snage mo5e na!isati:

Odnosno ako koristimo C C Cc⋅@ ima/emo

+ko imamo slučaj zračenja izme'u dvije !aralelne !ovr7ine4 u gornjem izrazu !ostaje &'&4a ako smatramo da je B2 C ili ?2C ?e 7to znači da !ovr7ina & 1 zrači u 3eskonačni !rostor4do3i/emo da je:

=od !roračuna4 uvodi se !ojam dozvoljene !ovr7inske snage zračenja4 koja je uvijek manjaod izračunate !o !rednjim jednačinama. Ove dozvoljene !ovr7inske snage zračenja !ro!isuju

!roizvo'ači rezistora4 zavisno od u!otrije3ljenog materijala.

Električni proračun rezistora

?ilj električnog !roračuna rezistora je odre'ivanje !o!rečnog !resjeka i du5ine rezistora4 !o7to je !rethodno odre'ena snaga i !olo5aj grija/ih elemenata u !e/i. Da 3i se !roračun

mogao izvr7iti !otre3no je !rethodno !oznavati snagu zagrevnih elemenata 8ili snagu !e/i94894 8koja se do3ije iz to!lotnog 3ilansa odre'enog !ro,esa94 na!on na koji se rezistori

!riključuju4 894 8to je najče7/e "")- za troazne !e/i ve/ih snaga4 ili 22- za jednoazne !e/i manjih snaga94 radnu tem!eraturu !e/i 4 8-C 9 r i s!e,iičnu električnu ot!ornost legureza rezistore H 4 8Imm2 Jm9 . B o3zirom na način !ostavljanja rezistora u !e/4 nije mogu/e !osti/i da čitava !ovr7inarezistora 3ude !odjednako aktivna u !ogledu !redaje to!lote na zagrijavano tijelo4 u !roračunse uvodi jedan !o!ravni koei,ijent k. rijednost koei,ijenta k zavisi4 kod s!iralnih rezistorakru5nog !resjeka4 od odnosa razmaka izme'u !rovodnika u s!irali i !rečnika !rovodnika4 a



kod rezistora u o3liku trake k je unk,ija razmaka izme'u !rovodnika i 7irine trake. rijednostkoei,ijenta k daju !roizvo'ači grijača !reko dijagrama.

0 izvedenim ormulama za dimenzije rezistora s!e,iična ot!ornost H se mijenja sa

!romjenom tem!erature tijela. Btoga4 u navedenim ormulama za H 4 mora se uzeti onavrijednost4 koja odgovara tem!eraturi4 koju zagrjevno tijelo tre3a da ima !ri normalnom radu.Zavisnost s!e,iične ot!ornosti od tem!erature za !ojedine materijale rezistora daju

!roizvo'ači rezistora. Dozvoljeno s!e,iično !ovr7insko o!tere/enje !A zavisi tako'e od radne tem!erature4 !a jeza !rimjenu !rednjeg !roračuna neo!hodno ras!olagati karakteristikama !romjena !A i H uzavisnosti od tem!erature.

12.Elektrolučne peći

Ovaj vid zagrijavanja koristi se kod elektrolučnih !e/i za !roizvodnju čelika. Pretvaranjeelektrične energije u to!lotnu4 kod elektrolučnih !e/i 8EP9 vr7i se električnim !ra5njenjem ugasovitoj sredini ili vakuumu. Ovakvim !ra5njenjem mogu/a je velika kon,entra,ija gustinesnage i do3ijanja izrazito visokih tem!eratura. Z3og velike kon,entra,ije gustine snage narelativno maloj za!remini4 kod elektrolučnog zagrijavanja nije mogu/e ravnomjernozagrijavanje metala4 te se lučne !e/i koriste za to!ljenje metala4 a ne za termičku o3radu. Elektrolučne !e/i mogu se !odijeliti u vi7e gru!a:

peći sa direktnim djelovanjem luka; luk gori izme'u vertikalnih elektroda i metala

7ar5e.



Ovakve !e/i !redstavljaju mo/ne agregate4 snage i !reko 1-- 6+4 i !rimjenjuju seza to!ljenja čelika.

peći sa posrednim dejstvom; luk gori izme'u dvije horizontalne elektrode4 a to!lotase 7ar5i !redaje uglavnom zračenjem. O3ično slu5e za to!ljenje metala i legura sa ni5omtačkom to!ljenja.

Bnaga im je reda $--&-- k+4 i najče7/e se izra'uju kao jednoazne.lučno-otporne peći ; luk gori u gasovitom !rostoru unutar 7ar5e4 koja se mo5e

smatrati kao ot!ornost redno ili !aralelno vezana sa lukom. Električna ot!ornost 7ar5e jevelika4 te je to!lota razvijena u njoj značajna. Ovakve !e/i se nazivaju reduk,ione i slu5e zado3ijanje sirovog 5eljeza; umjesto visoke !e/i.

1.!re"a# za induk$iono zagri#a%an#e metala

Knduk,iono zagrijavanje metala !rimjenjuje se u industriji od kraja LKL stolje/a4 a danas jeve/ !o!rimilo veoma 7iroke razmjere u mnogim granama industrije.

Do naglog !ove/anja !rimjene ovog načina zagrijavanja dolazi uglavnom4 z3ognjegovih !reimu/stva kao 7to su: to!lota se stvara ne!osredno u zagrijavanom tijelu4 7to

!ove/ava iskori7/enje to!lote i !ove/ava 3rzinu zagrijavanja.0re'aj za induk,iono zagrijavanje metala u su7tini !redstavlja namotaj4 koji se na!aja

naizmjeničnom strujom. >ijelo koje se zagrijava 7ar5a smje7teno je u naizmjeničnommagnetnom !olju koga stvara namotaj induktor. Promjenljivi magnetni luks !rouzrokuje u



metalnom tijelu !romjenljive elektromotorne sile4 a one izazivaju vrtlo5ne struje4 koje izagrijavaju tijelo. %a taj način4 to!lota koja se stvara u tijelu4 zavisi4 osim ostalih aktora i ods!e,iične ot!ornosti zagrijavanog tijela.0 dana7nje vrijeme4 induk,iono zagrijavanje koristi se u svim o3lastima zagrijavanjametala: u !e/ima za to!ljenje metala; u ure'ajima za zagrijavanje !red o3radu !lastičnom deorma,ijom; za termičku o3radu metala i u nizu drugih o3lasti.

Prednosti indukcionog zagrijavanja nad ostalim vidovima zagrijavanja uočavaju se i u

sledećem*

+konverzija električne energije u toplotu vrši se direktno, u samoj šar-i, što povećava

brzinu zagrijavanja u odnosu na peć sa indirektnim zagrijavanjem

+za pretvaranje električne energije u šar-i ne iziskuje upotrebu kontaktni" ure#aja, što bitno

uprošćava konstrukciju ure#aja i omogućava da se proces odvija u vakumu ili zaštitnoj

atmos/eri.

+za"valjujući pojavi skin e/ekta (e/ekt 0potiskivanja0 struje prema površini) moguće je

zagrijati samo površinski sloj metala, što, naročito kod obrade metala kaljenjem, omogućuje

dobijanje tvrde površine, uz istovremeno zadr-avanje -ilavosti u unutrašnjim slojevima

metala.

Vrtložne struje

Poznato je4 iz Faradejevog zakona elektromagnetne induk,ije4 da !romjenjivi luks

magnetnog !olja indukuje elektromotornu silu u metalnoj konturi koja se nalazi u magnetnom !olju. Ova elektromotorna sila u konturi stvara struju koja se naziva vrtlo5na ili Fukova struja.=od induk,ionih zagrijavanja metala vrtlo5ne struje su 3itan činila, zagrijavanja.0 o!7tem slučaju4 korisna snaga zagrijavanja usled vrtlo5nih struja zavisi od učestanosti4maksimalne jačine magnetnog !olja4 de3ljine i du5ine materijala i s!e,iične ot!ornostimaterijala koji se zagrijava.

Skin efekt

=ad smo govorili o vrtlo5nim strujama u !rovodnom tijelu !ret!ostavili smo da je ras!odjelamagnetnog !olja u !rovodniku ujednačena. Pret!ostavka je o!ravdana za magnetna !oljaniskih učestanosti4 do reda $- Mz. 6e'utim4 !ri vi7im učestanostima ras!odjela !olja se svevi7e kon,entri7e !rema !ovr7ini !rovodnika. Ova činjeni,a se mo5e !ogodno iskoristiti kodtermičke o3rade4 !ose3no kaljenja4 gdje je !otre3no u kratkom vremenu !osti/i viosketem!erature na samoj !ovr7ini !redmeta4 a da unutra7njost ostane relativno hladna.Btruja4 ili tačnije gustina struje4 kroz masivni !rovodnik najmanja u sredi7tu !rovodnika4 anajve/a na !ovr7ini. Zato se ovaj eekt zove !ovr7inski ili skin eekt. Ova !ojava je utolikoizra5enija 7to je učestanost struje vi7a.



Pokazuje se4 da se na du3ini !rodiranja z4 u to!lotu transormi7e )&4#N od uku!noa!sor3ovane snage. Ovo daje za !ravo4 da se u teorijskim razmatranjima smatra da struja tečesamo !o !ovr7ini !rovodnika do du3ine !rodiranja z i da se samo ovaj dio zagrijava vrtlo5nimstrujama. Kz izraza je očigledno da se4 sa visokim učestanostima stuje induktora4 mo5e !osti/ivrlo 3rzo zagrijavanje samo !ovr7inskog sloja !rovodnika

Elektrodinamički efekti u istopljenoj šarži

<ekli smo da se induk,iono zagrijavanje koristi kako za termičku o3radu metala i

zagrijavanje !red !lastične deorma,ije4 tako i za to!ljenje metala. >o!ljenje metala vr7i se uinduk,ionim !e/ima. 0 !rin,i!u4 konstruktivno !ostoje dva osnovna ti!a induk,ionih !e/i: !e/i sa magnetnim jezgrom ili kanalske peći i !e/i 3ez magnetnog jezgra ili lončaste peći .

Bada /emo se4 u !rin,i!u4 u!oznati sa nekim elektrodinamičkim !ojavama koje se de7avajukod isto!ljenog metala u induk,ionoj !e/i. Ovi eekti imaju !ose3no značajan uti,aj na rad

!e/i sa magnetnim jezgrom.0sljed uzajamnog djelovanja izme'u struje u kanalu !e/i i rasutog magnetnogluksa4ostvarenog od struje !rimara4 stvara se tzv. motorni efekt ili efekt kretanja4 a usljeduzajamnog djelovanja struje u kanalu i magnetnog !olja ostvarenog tom strujom u kanalu

stvaraju se efekt saijanja i efekt vrtložni! sila. asno je da sva tri ova eekta djeluju jednovremeno.

"otorni efekt

0sljed !ostojanja struje u talini4 na svaku česti,u metala u kanalu djeluju sile F4 koje imajuuvijek isti smjer; od jezgra !rema vani. Ova sila je4 dakle4 ,entriugalna. tetna strana,entriugalnog djelovanja je u tome4 7to se !ove/ava !ritisak na zidove kanala4 a time njegovo

3r5e ha3anje. Osim toga4 !o7to struja ne !rolazi kroz 7ljaku4 na nju ne djeluje sila4 tako da na

jednom dijelu kanala metal ostaje otkriven4 usljed čega dolazi do !ovr7inske oksida,ijeisto!ljenog metala.Pozitivna strana ovog eekta je u tome4 7to se vr7i mije7anje !a i homogeniza,ija metala.

Q $otorni e/ekt kod kanalske peći



Efekt saijanja - pinč efekt #pinc!$

Ovaj eekt nastaje kao !osljedi,a uzajamnog djelovanja struje u kanalu i magnetnog !olja !roizvedenog tom strujom0ti,aj !inčeekta je negativan4 jer se mo5e dogoditi da se metal na jednom mjestu kanala

!rekine.Ovo se ne smije dozvoliti i zato se ne smije !rekoračiti odre'ena struja kritična struja.

Efekt vrtložni! sila

Ovaj eekt nastaje iz istih razloga kao i !inčeekt4 ali se javlja u slučaju ako je !resjek kanala!romjenljiv4 7to mo5e 3iti namjerno ili slučajno.0sljed ovog eekta4 !ojavljuje se silakoja djeluje du5 ose kanala4 i to od manjeg !o!rečnog !resjeka kanala ka ve/em. Ova silaostvaruje vrtlo5no kretanje metala du5 ose kanala i metal se kre/e u krug du5 ose metala. Ovaj

elektrodinamički eekt izra5eniji je kod !e/i 3ez magnetnog jezgra ili !e/i sa to!ioničkimlon,em4 slika *.

0sljed !roti,anja jakih struja kroz induktor4 7ar5a se nalazi u jakom elektromagnetnom !olju4 i u 7ar5i se mogu javiti jake elektrodinamičke sile koje mogu izazvati !ritisak i do 1- N Jcm2 . Ove sile izazivaju ,irkula,iju rasto!ljenog metala 7to ima i !ozitivnih i negativnih

!osljedi,a. Pozitivni eekt im je 7to izazivaju i tem!eraturno i hemijsko izjednačavanje 7ar5e !o za!remini4 a negativan je uti,aj na vatrostalnu o3logu.

1/ekt vrtlo-ni" sila kod lončaste peći

=od lončastih !e/i je !otre3no voditi računa da se na vrhu lon,a ne o3razuje RmostR odčvrste 7ar5e4 a da je u donjem dijelu lon,a 7ar5a isto!ljena. >ada mo5e da do'e do

!regrijavanja rasto!ljenog metala i4 z3og dosta intenzivnog mije7anja4 mo5e da do'e doo7te/enja vatrostalne o3loge. >o mo5e da izazove !ro,urenje 7ar5e4 7to o!et4 ako do'e do

!ro3ijanja namotaja induktora4 mo5e da izazove eks!loziju4 jer su !rovodni,i induktorao3ično hla'eni vodom.

%egativne !osljedi,e elektrodinamičkog mije7anja metala suz3ijaju se na taj način 7to seinduktor izra'uje od vi7e djelova. Ponekad se !e/i izvode sa dva induktora4 od kojih se jedanna!aja strujom industrijske učestanosti 8$-Mz94 i on o3ez3je'uje mije7anje metala4 i drugi4koji se na!aja !ovi7enom učestano7/u4 o3ez3je'uje energiju za to!ljenje metala.



1&.'( dielektrično zagri#a%an#e

0 F električnim !oljima vr7i se zagrijavanje dielektrika4 a !rimjenjuje se na različitenačine. %ajče7/e se koristi kada je neo!hodno 3rzo zagrijavati materijal sa sla3om

to!lotnom !rovodno7/u. >akvi materijali su kaučuk4 !lastične mase4 i sl. rijemezagrijavanja tih materijala je !ro!or,ionalno to!lotnom ka!a,itetu i kvadratu de3ljinematerijala4 a o3rnuto !ro!or,ionalno to!lotnoj !rovodnosti materijala. Proračun togvremena !okazuje da je za ravnomjerno zagrijavanje kaučuka de3ljine 2- ,m !otre3nooko "- sati. Primjena F zagrijavanja kod koga se to!lota izdvaja ne!osredno u materijalukoji se zagrijava omogu/uje skra/enje tog vremena na nekoliko minuta.F zagrijavanjekoristi se i !ri su7enju vla5nih materijala4 to!ljenja4 su7enja i sl.Zagrijavanje materijala se u ovom slučaju vr7i u električnom !olju. Električno !olje umaterijalu koji se n!r. nalazi izme'u !loča !ločastog kondenzatora stvaraju struje

!rovodnosti i struje !omjeraja u tom materijalu4 koje su !ovezane u !ro,esu konverzijeenergije i njenoj transorma,iji u to!lotnu.0re'aji za zagrijavanje dielektrika imaju osnovni dio4 a to je radni kondenzator izme'učijih !loča se nalazi materijal koji se zagrijava. Bvi ure'aji za zagrijavanje dielektrikarade na rekven,iji koja je ve/a od 1 6Mz.Ovi uire'aji se susre/u u drvnoj industriji4 gdje se F zagrijavanje koristi za o3radu4lje!ljenje i su7enje drveta4 u !rehram3enoj industriji ua s!remanje hrane4 za s!ajanjetermo!lastičnih masa4 to!ljenje i s!ajanje stakla4 u medi,ini u tera!eutske svrhezagrijavanje tkiva i sl.

1).Zagri#a%an#e i topl#en#e električnom plazmom

Plazma agregatno stanje materije deini7e se kao djelomično ili !ot!uno jonizovan gas. 0ovakvom stanju materija !o jedini,i mase sadr5i najve/u količinu energije4 koju jevra/anjem gasa u električki neutralno stanje mogu/e oslo3oditi i !renijeti do drugog tijela.Električna !lazma je !lazma dovedena u to stanje električnim !utem.oniziraju/i gas karakteri7e se gustinom sastavnih kom!oneneti 8elektrona4 jona4molekula4 neutralnih atoma tj.njihovim 3rojem u m" gasa9. Danas se !od !lazmom

!odrazumijeva sla3o ili jako jonizovan gas koji !osjeduje slijede/e oso3ine:

!od dejstvom el.!olja u !lazmi se !ojavljuje el.struja 8n!r.struja el. !ra5njenja9u magnetnom !olju !lazma se !ona7a kao dijamagnetni materijal !lazma

!redstavlja mehanički na!regnutu sredinu u kojoj se lagano !rostiru različiti7umovi4 kole3anja4 talasi4 i dr.

<azlikuje se vru/a 8visokotem!eraturna9 i hladna 8niskotem!eraturna9 !lazma. Bte!en joniza,ije česti,a kod vru/e !lazme je 3lizak jedini,i4 a tem!eratura je 1-&1-)=. ru/a !lazma ima veoma do3ru !rovodnost. 0 uslovima !rirode zemlje !lazma je rijedak o3lik materije 8munja4 sjeverna svjetlost4 jonosera94 dok je u vasioni dominantno agregatnostanje.

Mladna !lazma ima tem!eraturu reda 1-"

1-$

= i !redstavlja djelimično jonizovan gas.



%ajče7/e se hladna !lazma ormira !omo/u električnog !ra5njenja u gasovima. 0 !ro,esu !ra5njenja joniza,ija nastaje kao !osljedi,a sudara neutralnih i naelektrisanih česti,a4 !ričemu se 3roj sudara !ove/ava sa djelovanjem el.!olja i termičkim !ro,esom koji nastu!i.Električni !ro,es mo5e 3iti lučni i visokorekventni 3ezelektrodni.Pri kori7tenju hladne !lazme u tehničke svrhe4 n!r. za zagrijavanje u metalur7kim

!ro,esima4 neo!hodno je !ravilno iza3rati odgovaraju/i sastav gasne sredine4 kako 3igasna sredina !ru5ila ne!osredan uti,aj na konstruk,iju i energetske !arametre sistema.Gasna sredina mo5e 3iti jednokom!onentna 8argon4 hgelijum4 vodonik9 ivi7ekom!onentna 8argonhelijum4 argonvodonik4...9.0re'aji za transorma,iju električne energije izvora na!ajanja u to!lotnu energiju mlaza

!lazme visoke tem!erature su !lazmatroni.

1*.Elektron+ko zagri#a%an#e

=od elektronskih ure'aja za to!ljenje4 transorma,ija električne energije u to!lotnuostvaruje se !omo/u elektrona koje emituje katoda i koji se u3rzavaju do ogromnih 3rzinau električnom !olju izme'u anode i katode4 odnosno to!lotna energija nastajetransorma,ijom kinetičke energije u3rzanih elektrona4 koja se oslo3a'a u to!lotnuenergiju4 !ri sudaru sa !ovr7inom metala koji se zagrijavato!i. Dos!jev7i na !ovr7inumaterijala koji se to!i elektronski mlaz !rodire u materijal oslo3a'aju/i to!lotu na svom

!utu. Za vrijednosti na!ona od 1- do &- k4 koji se često koristi kod ure'aja zaelektronsko to!ljenje4 du3ina !rodiranja elektrona u metal je reda mikrona.0re'aji za elektronsko to!ljenje metala se uglavnom koriste za to!ljenje : te7ko to!ivih

metala4 legura4 kvalitetnih čelika4 o3ojenih metala 83akat4 nikl94 za lokalno to!ljenje i sl.Elektronska !u7ka je ure'aj u kome se elektronski mlaz koji emituje katoda u3rzava uelektričnom !olju4 a o3likuje u električnom i magnetnom !olju Pomo/u elektronske

!u7ke mlaz se usmjerava !rema metalu koji se to!i.

1,.-a+eri

aseri omogu/avaju konverziju električne energije u vrlo !lemenitu energiju koherentniho!tičkih talasa4 koja se na radnoj !ovr7ini maniestira u !ojavi to!lotne energije. Knače4laseri su svjetlosni !ojačavači čiji se rad 3azira na !rin,i!u stimulisanoh !relaza4 a sastojese od: rezonatora sa aktivnom sredinoim i sistema za !um!anje. +ktivna sredina mo5e 3itii gasovita4 tečna ili čvrsta materija u kojoj se ostvaruje inverzija naseljenosti energetskihnivoa4 !omo/u energije koja se dovodi iz s!olja7njeg izvora!um!e. Pum!a generiraenergiju talasa i o3ično se izvodi kao svjetiljka koja daje trenutno jaku svjetlost ili je toneki drugi izvor energije. =ada !o3u'eni atomi aktivne sredine vr7e stimulisane !relaze4dolazi do generisanja koherentne svjetlosti4 tako da se laser mo5e u!orediti saelektronskim !ojačivačem. 0 odnosu navrstu aktivne sredine4 laseri se dijele na: gasovite4tečne i čvrste.



<azvijena to!lota laserskog sno!a koristi se i za odre'ene elektrotermičke !ro,ese.0!otre3a lasera u elektrotermiji je uglavnom na eks!erimentalnom nivou.>ermička o3rada materijala laserom u odnosu na !oznate !ostu!ke odlikuje se sljede/im

!rednostima: !ovr7ina koja se o3ra'uje 8osvjetljava9 nije izlo5ena !ritisku4 o3rada je čista 3ez !rimjesa4 i svi !arametri o3rade se mogu jednostavno4 !ouzdano i uz visok nivotačnosti kontrolisati. Danas se laserski ostvaruju slijede/e termičke o3rade: zavarivanje4rezanje4 itd.

1.Pouzdano+t elektrotermički/ ure"a#a

Pouzdanost !odrazumijeva s!oso3nost !osmatranog ure'aja da vr7i zadanu unk,iju !od odre'enim uslovima i u odre'enom vremenskom !eriodu. Bvaki elektrotermičkiure'aj !rolazi tri eta!e egzisten,ije:

a) Projektovanje =oličina i kvalitet !rimjenjenih kom!onenti u ure'aju 0slovi rada 0!otre3a !rovjerenih ti!skih rje7enja ednostavna4 dostu!na i !regledna konstruk,iona rje7enja Kz3or kvalitetnih kom!onenti i sklo!ovab) Proizvodnja

=valitet tehnologije Odgovaraju/a tehnička rje7enja =valitetna tehnička kontrola !roizvoda

0slovi !roizvodnjec) 1ksploatacija

Odr5ivost nominalnih !arametara kom!onenti i sklo!ova Ostvarenje odgovaraju/ih am3ijenznih uslova Ostvarenje uslova odr5avanja

Documents

Elektrotermija - SKRIPTA