Партнерский проект с компанией Руспроектэксперт

Тел.: 8-495-771-14-07

Проектирование


Развитие электротехнологии

Начало развития электротехнологии принято связывать с работами академика В. В. Петрова, который впервые исследовал электрическую дугу и указал на ее возможные области применения для нагрева, плавки и восстановления из окислов металлов, а также для электролиза воды.

В XIX в. начались разработки электротехнологических установок различного назначения, как чисто исследовательских, так и имеющих промышленное применение. Это работы таких ученых, как М. Депре (Франция, 1849) - печь сопротивления и дуговая печь, Л.-А. Пишон (Франция, 1853) - дуговая печь косвенного действия для металлургии, В. Сименс (Англия, 1879) - дуговые печи прямого и косвенного действия, О. Хэвисайд (Англия, 1884), Н. Г. Славянов (Россия, 1888) - дуговая электросварка, С. Томпсон (Англия, 1891), Ивинг (Англия, 1892), С. Ферранти (Италия, 1887) - теория и практика индукционного нагрева и плавки.

Мощный импульс для развития электротехнологии дали многочисленные работы по получению алюминия, в ходе которых разрабатывались различные типы электротехнологических установок (ЭТУ): гарниссажная печь Ч. С. Брадли (США, 1883), резистивные рудовосстановительные печи прямого нагрева братьев А. и Е. Коулесс (США, 1884), электролизные ванны П. Л. Т. Эру (Франция, 1886) и Ч. М. Холла (США, 1886). Однако эффективное развитие и применение ЭТУ стало возможным лишь с переходом от химических источников питания к источникам питания, основанным на законе электромагнитной индукции, т. е. с созданием мощных генераторов и увеличением производства электроэнергии в конце XIX - начале XX в. С этого времени начали развиваться различные виды ЭТУ для осуществления разнообразных технологических процессов, в частности для получения и обработки качественных сталей, цветных и тугоплавких металлов, полупроводников, пластмасс и других материалов. На создание ЭТУ сильное влияние оказали развитие автомобилестроения (особенно в США), а позднее авиа- и ракетостроения, атомной промышленности и др. [15].

Принято разделять электротехнологические процессы и соответствующие им ЭТУ на следующие классы:

электротермические процессы и установки (электрическая энергия преобразуется в теплоту, использующуюся в технологических процессах);

электросварочные процессы и оборудование (используется практически все тот же принцип нагрева, что и в электротермических установках);

электрофизические процессы и установки (использование различных физических эффектов для механической обработки, разделения и улавливания частиц и т. п.);

электрохимические процессы и установки (для получения различных веществ, размерной обработки, гальванотехники и электролиза).

Электротермические установки используют различные физические механизмы преобразования электрической энергии в тепловую. Соответственно выделяются следующие виды нагрева: резистивный; электродуговой;

индукционный (нагрев проводников в электромагнитном поле); диэлектрический (нагрев диэлектриков в электромагнитном поле); плазменный (нагрев потоком плазмы - ионизированного газа); электронно-лучевой;

фотонный (нагрев с использованием лазера - лазерный).

Отметим, что если первые три вида нагрева известны с XIX в., а диэлектрический нагрев стали применять с 30-х гг. XX в., то начало развития электронно-лучевого, плазменного и лазерного нагрева относится уже к 50-60-м гг. XX в.

Историю развития электротехнологии целесообразно рассматривать в соответствии с приведенной классификацией.

История электротехники и электроэнергетики

Экспертиза

на главную