Температура нагрева: температура, режимы, технология, твердость стали после закалки

температура, режимы, технология, твердость стали после закалки

Для придания стали определенных эксплуатационных качеств на протяжении многих десятилетий проводится термообработка. Сегодня, как и несколько столетий назад, закалка стали предусматривает нагрев металла и его последующее охлаждение в определенной среде. Температура нагрева стали под закалку должна быть выбрана в соответствии с составом металла и механическими свойствами, которые нужно получить. Допущенные ошибки при выборе режимов закалки приведут к повышению хрупкости структуры или мягкости поверхностного слоя. Именно поэтому рассмотрим способы закалки стали, особенности применяемых технологий, а также многие другие моменты.

Закалка стали

Какой бывает закалка метала?

Для чего нужна закалка стали знали еще древние кузнецы. Правильно выбранная температура закалки стали позволяет изменять основные эксплуатационные характеристики материала, так как происходит преобразование структуры.

Закалка – термообработка стали, которая сегодня проводится для улучшения механических качеств металла. Процесс основан на перестроении атомной решетки за счет воздействия высокой температуры с последующим охлаждением.

Технология закалки стали позволяет придать недорогим сортам металла более высокие эксплуатационные качества. За счет этого снижается стоимость изготавливаемых изделий, повышается прибыльность налаженного производства.

Основные цели, которые преследуются при проведении закалки:

1. Повышение твердости поверхностного слоя.
2. Увеличение показателя прочности.
3. Уменьшение пластичности до требуемого значения, что существенно повышает сопротивление на изгиб.
4. Уменьшение веса изделий при сохранении прочности и твердости

Существуют самые различные методы закалки стали с последующим отпуском, которые существенно отличаются друг от друга. Наиболее важными режимами нагрева можно назвать:

1. Температуру нагрева.
2. Время, требующееся для нагрева.
3. Время выдержки металла при заданной температуре.
4. Скорость охлаждения.

Изменение свойств стали при закалке может проходить в зависимости от всех вышеприведенных показателей, но наиболее значимым называют температуру нагрева. От нее зависит то, как будет происходить перестроение атомной решетки. К примеру, время выдержки при закалке стали выбирается в соответствии с тем, какой прочностью и твердостью должно обладать зубчатое колесо для обеспечения длительной эксплуатации в условиях повышенного износа.

Цвета закалки стали

При рассмотрении того, какие стали подвергаются закалке стоит учитывать, что температура нагрева зависит от уровня содержания углерода и различных примесей. Единицы закалки стали представлены максимальной температурой, а также временем выдержки.

При рассмотрении данного процесса изменения основных эксплуатационных свойств следует учитывать нижеприведенные моменты:

1. Закалка направлена на повышение твердости. Однако с увеличением твердости металл становится и более хрупким.
2. На поверхности может образовываться слой окалины, так как потеря углерода и других примесей у поверхностных слоев больше, чем в середине. Толщина данного слоя учитывается при расчета припуска, максимальных размеров будущих деталей.

Выполняется закалка углеродистой стали с учетом того, с какой скоростью будет проходить охлаждение. При несоблюдении разработанных технологий может возникнуть ситуация, когда перестроенная атомная решетка перейдет в промежуточное состояние. Это существенно ухудшит основные качества материала. К примеру, охлаждение со слишком большой скоростью становится причиной образования трещин и различных дефектов, которые не позволяют использовать заготовку в дальнейшем.

Процесс закалки сталей предусматривает применение камерных печей, которые могут нагревать среду до температуры 800 градусов Цельсия и поддерживать ее на протяжении длительного периода. Это позволяет продлить время закалки стали и повысить качество получаемых заготовок. Некоторые стали под закалку пригодны только при условии нагрева среды до температуры 1300 градусов Цельсия, для чего проводится установка иных печей.

Отдельная технология разрабатывается для случая, когда заготовка имеет тонкие стены и грани. Представлена она поэтапным нагревом.

Полную закалку используют обычно для сталей и деталей, которые не подвержены растрескиванию или короблению.

Зачастую технология поэтапного нагрева предусматривает достижение температуры 500 градусов Цельсия на первом этапе, после чего выдерживается определенный промежуток времени для обеспечения равномерности нагрева и проводится повышение температуры до критического значения. Холодная закалка стали не приводит к перестроению всей атомной сетки, что определяет только несущественное увеличение эксплуатационных характеристик.

Как ранее было отмечено, есть различные виды закалки стали, но всегда нужно обеспечить равномерность нагрева. В ином случае перестроение атомной решетки будет проходить так, что могут появиться серьезные дефекты.

Методы предотвращения образования окалины и критического снижения концентрации углерода

Назначение закалки стали проводится с учетом того, какими качествами должна обладать деталь. Процесс перестроения атомной сетки связан с большими рисками появления различных дефектов, что учитывается на этапе разработки технологического процесса.

Даже наиболее распространенные методы, к примеру, закалка стали в воде, характерно появления окалины или существенного повышения хрупкости структуры при снижении концентрации углерода. В некоторых случаях закалка стали проводится уже после финишной обработки, что не позволяет устранить даже мелкие дефекты. Именно поэтому были разработаны технологии, которые снижают вероятность появления окалины или трещин. Примером можно назвать технологию, когда закалка стали проходит в среде защитного газа. Однако сложные способы закалки стали существенно повышают стоимость проведения процедуры, так как газовая среда достигается при установке печей с высокой степенью герметичности.

Более простая технология, при которой проводится закалка углеродистой стали, предусматривает применение чугунной стружки или отработанного карбюризатора. В данном случае сталь под закалку помещают в емкость, заполненную рассматриваемыми материалами, после чего только проводится нагрев. Температура закалки несущественно корректируется с учетом созданной оболочки из стружки. Технология предусматривает обмазывание емкости снаружи глиной для того, чтобы избежать попадание кислорода, из-за чего начинается процесс окислений.

Температура нагрева стали при термообработке

Как ранее было отмечено, термообработка предусматривает и охлаждение сталей, для чего может использоваться не только водяная, но, к примеру, и соляная ванная. При использовании кислот в качестве охлаждающей жидкости одним из требований является периодическое раскисление сталей. Данный процесс позволяет исключить вероятность снижения показателя концентрации углерода в поверхностном слое. Чтобы провести процесс раскисления используется борная кислота или древесный уголь. Также не стоит забывать о том, что процесс раскисления сталей приводит к появлению пламя на заготовки во время ее опускания в ванную. Поэтому при закалке, закалкой сталей с применением соляных ванн следует соблюдать разработанную технику безопасности.

Рассматривая данные методы термической обработки с последующим охлаждением следует отметить, что они существенно повышают себестоимость заготовки. Однако сегодня охлаждение в воде или закалка при заполнении камеры кислородом не позволяют повысить показатели свойств стали без появления дефектов.

Закалка стали — технологический процесс

Процедура охлаждения

Рассматривая все виды закалки стали стоит учитывать, что не только температура нагрева оказывает сильное воздействие на структуру, но и время выдержки, а также процедура охлаждения. На протяжении многих лет для охлаждения сталей использовали обычную воду, в составе которой нет большого количества примесей. Стоит учитывать, что примеси в воде не позволяют провести полную закалку с соблюдением скорости охлаждения. Оптимальной температурой воды, используемой для охлаждения закалённой детали, считают показатель 30 градусов Цельсия. Однако стоит учитывать, что жидкость подвергается нагреву при опускании раскаленных заготовок. Холодная проточная вода не может использоваться при охлаждении.

Обычно используют воду при охлаждении для получения не ответственных деталей. Это связано с тем, что изменение атомной сетки в данном случае обычно приводят к короблению и появлению трещин. Закаливание с последующим охлаждением в воде проводят в нижеприведенных случаях:

1. При цементировании металла.
2. При поверхностной закалке.
3. При простой форме заготовки.

Детали после финишной обработки подобным образом не охлаждаются.

Для придания нужной твердости заготовкам сложной формы используют охлаждающую жидкость, состоящую из каустической соды, нагреваемой до температуры 60 градусов Цельсия. Стоит учитывать, что закаленное железо при использовании данной охлаждающей жидкости приобретает более светлый оттенок. Специалисты уделяют внимание важности соблюдения техники безопасности, так как могут выделяться токсичные вещества при нагреве рассматриваемых веществ.

Процесс закалки стали

Тонкостенные детали также подвергаются термической обработке. Закалочное воздействие с последующим неправильным охлаждением приведет к тому, что концентрация углерода снизиться до критических значений. Выходом из сложившейся ситуации становится использование минеральных масел в качестве охлаждающей среды. Используют их по причине того, что масло способствует равномерному охлаждению. Однако попадание воды в состав масла становится причиной появления трещин. Поэтому заготовки должны подвергаться охлаждению при использовании масла с соблюдением мер безопасности.

Рассматривая назначение минеральных масел в качестве охлаждающей жидкости следует учитывать и некоторые недостатки этого метода:

1. Соблюдая режимы нагрева можно создать ситуацию, когда раскаленная заготовка контактирует с маслом, что приводит к выделению вредных веществ.
2. В определенном интервале воздействия высокой температуры масло может загореться.
3. Подобный метод охлаждения позволяет выдержать требуемую твердость, измеряемую в определенных единицах, а также избежать появления трещин в структуре, но на поверхности остается налет, удаление которого также создает весьма большое количество проблем.
4. Само масло со временем теряет свои свойства, а его стоимость довольно велика.

Какие именно жидкости используют для охлаждения стали?

Вышеприведенная информация определяет то, что жидкость и режим охлаждения выбираются в зависимости от формы, размеров заготовки, а также того, насколько качественной должна быть поверхность после закалки.  Комбинированным методом охлаждения называется процесс применения нескольких охлаждающих жидкостей. Примером можно назвать закалку детали сложной формы, когда сначала охлаждение проходит в воде, а потом масляной ванне. В этом случае учитывается то, до какой температуры на каком этапе охлаждается металл.

Температура — нагрев — сталь

Температура — нагрев — сталь

Cтраница 1

Температура нагрева стали при закалке зависит от ее химического состава. Так, малоуглеродистые стали нагревают до несколько более высокой температуры. Все ответственные детали тракторных двигателей, изготовляемые из стали, подвергаются закалке. Нагревание деталей для закалки производится в специальных печах. Важным фактором в процессе закалки является быстрота охлаждения. Чем тверже должна быть сталь, тем быстрее ее нужно охлаждать. Следует отметить, что в результате закалки вязкость стали уменьшается.
 [1]

Температура нагрева стали для закалки зависит в основном от химического состава стали. В этом случае сталь имеет структуру однородного аустенита, который при последующем охлаждении со скоростью, превышающей критическую скорость закалки, превращается в мартенсит. Такая закалка называется полной. При нагреве доэвтектоидной стали до температур АС1 — Acs в структуре мартенсита сохраняется некоторое количество оставшегося после закалки феррита, снижающего твердость закаленной стали. Такая закалка называется неполной.
 [2]

Температура нагрева стали перед закалкой зависит в основном от химического состава стали. При закалке доэвтектоидных сталей нагрев следует вести до температуры, лежащей на 30 — 50 выше точки Ас3 ( фиг. В этом случае сталь имеет структуру однородного аустенита, который при последующем охлаждении со скоростью, превышающей критическую скорость закалки, превращается в мартенсит. Такая закалка называется полной. При нагреве доэвтектоидной стали до температур, лежащих в интервале Ас — Ас3, в структуре мартенсита сохраняется некоторое количество оставшегося после закалки феррита, снижающего твердость закаленной стали. Такая закалка называется неполной.
 [3]

Температура нагрева стали перед закалкой зависит от химического состава стали и в первую очередь от содержания в ней углерода.
 [4]

Температура нагрева стали под закалку зависит от ее марки. По достижении температуры, достаточной для прогрева детали, ее следует выдержать в печи, после чего перенести в закалочную среду.
 [5]

Температура нагрева стали под сварку должна быть выше температуры нагрева при ковке и близка к температуре начала плавления. Для мягких сортов углеродистой стали температура нагрева при кузнечной сварке равна примерно 1300 С.
 [6]

Температура нагрева стали для закалки зависит от ее химического состава.
 [8]

Температура нагрева стали для закалки зависит в основном от химического состава стали. В этом случае сталь имеет структуру однородного аустенита, который при последующем охлаждении со скоростью, превышающей критическую скорость закалки, превращается в мартенсит. Такая закалка называется полной. При нагреве доэвтектоидной стали до температур ACi — Acs в структуре мартенсита сохраняется некоторое количество оставшегося после закалки феррита, снижающего твердость закаленной стали. Такая закалка называется неполной.
 [9]

Температура нагрева сталей под закалку зависит от содержания углерода. Прежде всего следует иметь в виду, что малоуглеродистые стали, содержащие до 0 25 % С, не воспринимают закалку, так как в них аусте-нит беспрепятственно превращается в феррит, а содержание углерода столь невелико, что мартенсит практически не образуется. Доэвтектоидные стали, содержащие 0 3 — 0 7 % С, нагревают под закалку на 30 — 50 град выше Ас3, чтобы иметь при этом полностью аустенитную структуру. Заэвтектоидные стали нагревают выше Ас, но не выше Лст с тем, чтобы сохранить в структуре твердые включения вторичного цементита, которые за время выдержки успевают приобрести округлую форму. Нагрев заэвтектоидных сталей выше Лст с полным переводом структуры в аустенит нецелесообразен, так как частицы цементита не менее тверды, чем будущий мартенсит, и сохранение цементита положительно сказывается в дальнейшем на свойствах заэвтектоидной стали после отпуска Время нагрева сталей перед закалкой определяется экспериментально.
 [10]

Температуру нагрева стали определяют по диаграмме состояния железо — углерод. Известно, что при нагреве доэвтектоидной стали до точки Аа происходит фазовая перекристаллизация и переход перлита в мелкозернистый аустенит. При дальнейшем нагреве от точки Ас до АСЗ происходит растворение избыточного феррита в аустените.
 [11]

При

Нагрев электродвигателей классы изоляции Статьи

« Назад

Нагрев электродвигателей классы изоляции  10.07.2006 17:25

Во время работы электродвигателей происходит их нагрев. Температура нагрева может быть разной, т.е. одни двигатели нагреваются меньше, другие — больше. Величина установившейся температуры двигателя за­висит от нагрузки на его валу. При большой нагрузке выделяется большое количество теплоты в единицу вре­мени, значит, выше установившаяся температура двига­теля. Допустимый нагрев электрических двигателей зависит от класса изоляции обмоток.

На табличке электродвигателя со всеми данными указан и параметр, называемый  класс изоляции. 

Нагревостойкость — одно из самых важных качеств электроизоляционных материалов, так как она определяет допустимую нагрузку электрических машин и аппаратов. Способность электроизоляционных материалов выдержать без вреда для них воздействие повышенной температуры, а также резкие смены температуры называется нагревостойкостью. Необходимо знать, что с повышением температуры обмоток электродвигателей сверх допустимых значений, резко сокращается срок службы изоляции. По этому, нагревостойкость изоляции является основным требованием, определяющим надежность работы и срок службы электрической машины, который нормально должен составлять 15—20 лет. 

Электрические машины с изоляцией класса А практически не изготовляются, а класса Е — находят ограниченное применение в машинах малой мощности. Применяют в основном изоляцию классов В и F, а в специальных машинах, работающих в тяжелых условиях (металлургия, горное оборудование, транспорт),— класса Н. В результате использования более нагревостойких материалов, улучшения свойств электротехнических сталей и улучшения конструкций за последние 60—70 лет удалось уменьшить массу электрических машин в 2,5—3 раза.

При неизменной нагрузке на валу в двигателе выде­ляется определенное количество теплоты в единицу вре­мени. 

Предельные допустимые превышения температуры активных частей электродвигателей

  t⁰  (при температуре окружающей среды 40ºС):

1. Класс E: допустимая температура нагрева до 120°C.
2. Класс B: допустимая температура нагрева до 130°C.
3. Класс F: допустимая температура нагрева до 155°C.
4. Класс H: допустимая температура нагрева до 180°C.

Подробнее о классах нагревостойкости изоляции см Статью Класс нагревостойкости изоляции

В таблице приведены в качестве примера предельно допускаемые превышения температуры  для отдельных частей электрических машин общего применения (О) и тяговых (Т) при продолжительном режиме работы при измерении температуры обмоток по методу сопротивления (т. е. по измерению сопротивления соответствующей обмотки в результате нагрева), а температуры коллектора и контактных колец с помощью термометров. Эти данные соответствуют температуре окружающей среды +40 °С для машин О и +25 °С для машин Т.

Если температура окружающей среды больше или меньше +40 для общепромышленного исполнения электродвигателя, то стандарт разрешает определенные изменения допустимых превышений температур. 

Независимо от снижения температуры окружающего воздуха,увеличивать токовые нагрузки более чем на 10% номинального не допускается. У асинхронных двигателей на это может влиять изменение напряжения питающей сети, вместе с уменьшением напряжения питающей сети, в квадрате уменьшается мощность на валу двигателя и кроме того, уменьшение напряжения ниже 95% от номинального приводит к значительному росту тока двигателя и нагреву обмоток. Рост напряжения выше 110% от номинального также ведет к росту тока в обмотках двигателя, увеличивается нагрев статора за счет вихревых токов. 

При повышении температуры многие из материалов начинают обугливаться и становятся проводниками. Все материалы от длительного воздействия повышенных температур задолго до обугливания приобретают хрупкость, легко разрушаются и теряют свои изолирующие свойства. Этот процесс называется тепловым старением. Опыт показывает, что повышение температуры изоляции на 10 °С сокращает срок ее службы примерно в два раза. Так, для изоляции класса А повышение температуры с 95 до 105 °С сокращает срок ее службы с 15 до 8 лет, а нагрев до 120 °С — до двух лет. В основе этого явления лежит общий закон зависимости скорости химических реакций от температуры, описываемый уравнением Ван-Гоффа-Аре-ниуса.

То есть технологические перегрузки рабочих машин или колебания напряжения в питающей сети ведут за собой увеличение тока в обмотках машин и превышение температуры обмоток выше допустимых для данного класса, в результате срок службы машин быстро уменьшается. 

Приведенные предельные температуры нагрева для отдельных классов изоляции не могут быть полностью использованы в практике, так как в условиях эксплуатации электрических машин и аппаратов не представляется возможным установить точный контроль за температурой изоляции наиболее нагретых деталей.

Поэтому существующие стандарты на электрические машины устанавливают более низкие пределы допускаемых температур отдельных деталей машин в зависимости от конструкции этих деталей и расположения их в машине. Нормируют не сами температуры, а максимально допустимые превышения температур ?max, так как от нагрузки машины зависит только превышение температуры.

 Контроль температуры нагрева электродвигателей мощностью выше 100 кВт проводят с помощью встроенных дистанционных термометров. Для измерения температуры электродвигателей меньшей мощности, а также для измерения температуры в точках электродвигателей, где установка дистанционных термометров невозможна, пользуются переносными спиртовыми или ртутными термометрами. При измерениях ртутными термометрами следует иметь в виду, что в области переменных магнитных полей возникает положительная погрешность, т. е. термометр покажет завышенное значение температуры. Для более точного измерения температуры нижнюю часть термометра обвертывают тонкой алюминиевой фольгой, обминая ее так, чтобы прилегание к месту измерения было плотным. Сверху оболочку из фольги накрывают для теплоизоляции ватой. В труднодоступных местах измерения проводят сразу после остановки электродвигателя.

Методом сопротивления измеряют среднюю температуру. Он основан на изменении сопротивления проводника с изменением его температуры. Замеряя сопротивление проводника в холодном и горячем состоянии, рассчитывают температуру проводника.

Повышение температуры двигателя происходит неравномерно. Вначале она возрастает быстро: почти вся теплота идет на повышение температуры, и лишь малое количество ее уходит в окружающую среду. Пе­репад температур (разница между температурой дви­гателя и температурой окружающего воздуха) пока еще невелик. Однако по мере увеличения температуры дви­гателя перепад возрастает и теплоотдача в окружающую среду увеличивается. Рост температуры двигателя за­медляется.

Температура двигателя прекращает возрас­тать, когда вся вновь выделяемая теплота будет пол­ностью рассеиваться в окружающую среду. Такая темпе­ратура двигателя называется установившейся. Величина установившейся температуры двигателя за­висит от нагрузки на его валу. При большой нагрузке выделяется большое количество теплоты в единицу вре­мени, значит, выше установившаяся температура двига­теля.

После отключения двигатель охлаждается. Темпера­тура его вначале понижается быстро, так как перепад ее большой, а затем по мере уменьшения перепада — медленно.

Величина допустимой установившейся температуры двигателя обусловливается свойствами изоляции обмо­ток. Подробнее Статья  Класс нагревостойкости изоляции смотреть

В отдельных точках частей машины температура может быть выше средней. Так, например, в открытых машинах с воздушным охлаждением, у которых хорошо охлаждаются лобовые части обмоток, пазовые части нагреваются больше, чем лобовые. Превышения температуры в отдельных наиболее нагретых точках должны быть не более: 65 ° — для изоляции класса А, 90 °С — для изоляции класса В, ПО и 135 °С — соответственно для изоляции классов F и Н.

Чувствительными к нагреву являются и некоторые механические узлы и детали электродвигателей. Для них в паспортах электродвигателей задаются допустимые превышения температур над температурой окружающей среды 35 °С. Допустимые превышения температуры для подшипников качения составляют 60°С, для подшипников скольжения — 45°С, для стальных деталей коллекторов и контактных колец — 70°С. Температуру подшипников скольжения можно измерить, погружая термометр непосредственно в масло подшипника.

При достаточном навыке ориентировочное представление о степени нагрева можно получить, притрагиваясь ладонью к нагретому элементу конструкции (ладонь без болевых ощущений обычно выдерживает температуру около 60°С), но важно помнить прежде всего безопасность.

Предельные допустимые превышения температуры частей электрических машин при температуре газообразной охлаждающей среды 40 °С и высоте над уровнем моря не более 1000 м должны быть не более значений, указанных в таблице. При температурах больше 40 С и высоте более 1000 м эти значения должны быть уменьшены в соответствии с ГОСТ (Машины электрические вращающиеся. Общие технические требования). Непосредственные измерения температуры при помощи термометров или термощупов дают надежные результаты, но не позволяют определять температуру внутренних наиболее нагретых частей обмотки. На основе измерения омического сопротивления обмотки можно определить только некоторое среднее значение ее температуры. Поэтому нормы предельно допустимой температуры обмоток указываются с учетом метода ее измерения.

Перейти в раздел  Электродвигатели

Перейти в раздел Электрические двигатели 220В

Купить электродвигатель можно  

через   зайдя на страницу электродвигателя нажав на него используя стандартные формы на странице  используя кнопку Добавить в корзину и оформить заказ из корзины использую кнопку Купить в один клик
а так же отправить заявку через специальную форму Заказать отправить письмо по электронной почте

 Обращайтесь

У Вас есть вопрос  , не нашли нужное оборудование, что-то ещё 

• укажите реквизиты в комментарии при оформлении через корзину
• укажите реквизиты в тексте при использовании форм заказа или покупки в один клик
• направьте запрос по электронной почте
• воспользуйтесть формой для юридичесикх лиц и ИП

Интернет-магазин
О компании

Допустимые температуры нагрева — Студопедия

Примечание. Данные, приведенные в таблице, применяют в том случае, если для конкретных видов оборудования не установлены другие нормы.

1.5 Для контактов и болтовых КС при токах нагрузки (0,3-0,6) I_ном оценка их состояния проводится по избыточной температуре. В качестве норматива используется значение температуры, пересчитанное на 0,5I_ном.

Для пересчета используется соотношение:

,

где DТ_0,5 — избыточная температура при токе нагрузки 0,5I_ном.

При оценке состояния контактов и болтовых КС по избыточной температуре и токе нагрузки 0,5I_ном различают следующие области по степени неисправности.

Избыточная температура 5-10°С

Начальная степень неисправности, которую следует держать под контролем и принимать меры по ее устранению во время проведения ремонта, запланированного по графику.

Избыточная температура 10-30°С

Развившийся дефект. Принять меры по устранению неисправности при ближайшем выводе электрооборудования из работы.

Избыточная температура более 30°С

Аварийный дефект. Требует немедленного устранения.

1.6 Оценку состояния сварных и выполненных обжатием КС рекомендуется производить по избыточной температуре или коэффициенту дефектности.

1.7 При оценке теплового состояния токоведущих частей различают следующие степени неисправности исходя из приведенных значений коэффициента дефектности:

1.8 Принимается следующая периодичность проведения тепловизионного контроля.

Генераторы — в сроки, указанные в п. 3.12.

Электрооборудование распределительных устройств на напряжение:

— 35 кВ и ниже — 1 раз в 3 года

— 110-220 кВ — 1 раз в 2 года

— 300-750 кВ — ежегодно

Распределительные устройства (РУ) всех напряжений при усиленном загрязнении электрооборудования — ежегодно.

Внеочередной ИК-контроль электрооборудования РУ всех напряжений проводится после стихийных воздействий (значительные ветровые нагрузки, КЗ на шинах РУ, землетрясения, сильный гололед и т.п.).

Воздушные линии электропередачи — проверка всех видов контактных соединений проводов:

— вновь вводимые в эксплуатацию ВЛ — в первый год ввода их в эксплуатацию;

— ВЛ, находящиеся в эксплуатации 25 лет и более, при отбраковке 5% контактных соединений — ежегодно, при отбраковке менее 5% контактных соединений — не реже 1 раза в 3 года;

— ВЛ, работающие с предельными токовыми нагрузками, или питающие ответственных потребителей, или работающие в условиях повышенных загрязнений атмосферы, больших ветровых и гололедных нагрузках — ежегодно;

— остальные ВЛ — не реже 1 раза в 6 лет.

1.3. Температура нагрева стали

При прокатке
металла, имеющего температуру выше
температуры рекристаллизации, ослабляются
причины, вызывающие упрочнение —
искажение кристаллической решетки,
остаточные напряжения. Сопротивление
металла деформации в процессе прокатки
остается на исходном уровне, не снижается
пластичность. Чем выше температура
нагрева металла под прокатку, тем меньше
деформирующее усилие и выше пластичность.
Однако чрезмерно повышать температуру
нагрева не рекомендуется.

Температура нагрева
заготовок из стали различного химического
состава разная. Для углеродистых сталей
максимальная температура нагрева должна
быть на 100—150 °С ниже линии солидуса
диаграммы Fe — С. Чем выше содержание
углерода, тем ниже температура нагрева
стали. Температура нагрева стали с
содержанием углерода <0,45% равна 1200°С;
инструментальная сталь с содержанием
углерода до 1,0 % нагревается под прокатку
до 1130 °С. Наибольшая температура нагрева
под прокатку 1350 0C допускается для
низкоуглеродистой стали (<0,1 %С).
Температура нагрева в производственных
условиях уточняется в зависимости от
типа прокатного стана, мощности главного
привода, расстояния от печи до первой
клети. Например, температуру нагрева
заготовки из рядовой стали (0,45 %С) перед
прокаткой на сортовых станах принимают
равной 1200 °С, а перед прокаткой на
листовых станах — 830— 12500 C. В зависимости
от степени легирования, содержания
углерода и сечения заготовки температура
нагрева металла перед прокаткой находится
в пределах 1060—1350 °C [4].

Таблица 1

Температура нагрева
заготовок под прокатку

1.4. Температурные условия

Температурные
условия прокатки тесно связаны с
деформационными и скоростными параметрами,
что, в свою очередь, определяет выбор
технологических схем производства
проката на стане и калибровки валков
его рабочих клетей. Кроме того, характер
изменения температуры металла по длине
непрерывного стана во многом определяет
уровень энергозатрат на прокатку.

В начале деформационной
обработки в черновой группе рабочих
клетей стана происходит значительное
снижение температуры прокатываемого
металла. Это приводит к росту энергосиловых
параметров процесса. Затем, впроцессе
формирования профиля и структуры
готового проката (чистовая группа
рабочих клетей стана), температура
прокатываемого металла повышается за
счет деформационного разогрева.

Следует отметить,
что при производстве готовой продукции
на сортовых и проволочных станах
преобладают затраты, связанные с нагревом
заготовок. В связи с этим снижение
энергозатрат на производство проката
достигается путем понижения температуры
нагрева исходных заготовок и уменьшения
тепловых потерь раската в процессе его
транспортировки в потоке стана.

В настоящее время
известны два направления решения
температурной задачи прокатки. Одно из
них базируется на теоретических
зависимостях процесса теплопередачи,
а другое — на статистическом анализе
результатов экспериментальных
исследований температуры прокатываемого
металла [5].

Теоретический
анализ предусматривает составление
уравнений суммарного теплового баланса.
Оно включает потери тепла раскатом
вследствие его соприкосновения с
рабочими валками, потери тепла излучением
и конвективные потери, потери тепла
из-за попадания на раскат воды, необходимой
для охлаждения рабочих элементов клети,
и приток тепла вследствие превращения
работы деформации металла в тепловую
энергию, а также от преодоления сил
контактного трения. Расчет суммарного
теплового баланса затруднен, так как
отсутствуют строгие математические
зависимости, описывающие стадии процесса
теплопередачи и их взаимную обусловленность,
а также достаточно точные данные о
теплофизических контактах, характеризующих
исследуемый процесс.

Второе направление
предполагает описание процессов
теплопередачи статистическими
зависимостями. Статистическую модель
температурных условий прокатки строят
на основе данных экспериментального
изучения изменения температуры раската
на различных участках стана. При этом
общая структура модели должна отображать
физическую природу явления и содержать,
в качестве аргумента, основные параметры
технологического процесса, легко
поддающиеся контролю и регулированию.

Температура
деформируемого материала зависит от
температуры нагрева, охлаждения на
воздухе, контакта с валками или
охлаждающими средствами, излучения и
от тепла, выделяющегося в процессе
деформации [6].

Количество тепла,
передаваемого во время горячей обработки
давлением, зависит от теплопередачи
между инструментом и раскатом, а также
от разделяющего их слоя окалины. В особых
случаях решающее влияние на теплопередачу
могут также оказать слои смазки или
охлаждающей жидкости.

оптимальная температура нагрева для пайки. Какой она должна быть и до скольких градусов нагревается обычный паяльник?

При спаивании контактов основная задача паяльника заключается в расплавлении припоя и нанесении его на нужные места. Разумеется, что для этого паяльник должен быть разогрет до определённой температуры. При этом для обработки разных металлов этот показатель может существенно отличаться. Слишком высокая или, наоборот, низкая температура жала прибора отразится на качестве выполняемой работы.

До скольких градусов может нагреваться?

Существует так называемый оптимальный температурный диапазон, при котором спаивание нужных поверхностей будет максимально быстрым и качественным. Но есть одна важная особенность, которую должен знать каждый специалист в этом деле: температура на конце жала паяльника должна быть выше температуры плавления обрабатываемых металлов.

При этом припой вообще должен расплавляться за несколько секунд.

Чрезмерно высокая температура превратит припой в массу определённой консистенции, работать с которой будет весьма проблематично. Оптимальным считается диапазон от 245 до 300° C. Если паяльник перегреть, то этот показатель может существенно увеличиться. Для удобства работы в современных приборах необходимую температуру можно выставить самостоятельно.

Какая температура должна быть?

Как уже было сказано, наиболее комфортным для работы температурным диапазоном считаются показатели от 245 до 300° C. Но суть в том, что все паяльники рассчитаны для обработки различных металлов. Например, для пайки некоторых металлов паяльнику необходимо разогреваться до 600 градусов. При этом их мощность тоже может варьироваться. Оптимальным считается диапазон от 25 до 40-60 Вт. Гораздо реже встречаются паяльники с минимальной мощностью в 8 Вт и максимальной – 200 Вт. Как правило, высокой обладают паяльники, используемые на производствах в промышленных масштабах. Устройства для работы в домашних условиях значительной мощностью не обладают. Но рабочая мощность обычного бытового прибора может достигать и 100 Ватт.

Относительно припоя

Рабочая температура паяльника для каждого процесса определяется в индивидуальном порядке. В процессе пайки однотипных контактов допустимо устанавливать одинаковую температуру. Но при этом и состав припоя должен быть идентичным.

В случаях, когда необходимо использовать разный тип припоя, иногда даже приходится менять паяльник.

В зависимости от типа припоя температура жала прибора должна быть следующей:

• сплав Вуда – 75;
• сплав Розе – 95;
• ПСРЗИ – примерно 145-146;
• ПОЗИ 30 – 175;
• ПОС 61 – 195-197;
• О2 – 237;
• ПСР – 240;
• ПСР 2 – 248;
• ПСР 1.5 – 285;
• ПОС 10 – 305.

Все представленные температурные показатели имеют единицу измерения°C.

В зависимости от материала

Температура жала – это очень важный показатель, который необходимо изменять не только из-за состава припоя, но также и в зависимости от типа обрабатываемой поверхности. Здесь важно знать не только температуру паяльника, но и температуру, при которой происходит плавление обрабатываемого металла.

Температура плавления наиболее распространённых металлов разная и выглядит следующим образом:

• чугун – 1200;
• сталь – 1400;
• серебро – 961,9;
• свинец – 327,4;
• олово – 231,9;
• медь – 1084,5;
• золото – 1063;
• железо – 1539;
• алюминий – 660,4.

Температурные показатели, как и в предыдущем случае, измеряются в градусах Цельсия. При работе важно сравнивать технические характеристики прибора с возможностями обрабатываемого металла.

Как получить нужную?

Температура жала паяльника, имеющего мощность 100 Ватт, имеет некоторые ограничения. Так, при максимальном разогреве нельзя превысить наибольший порог, но недопустимо и понизить, чтобы она постоянно находилась на одном и том же уровне. Для подбора нужной температуры необходимо ориентироваться именно на мощность прибора. На протяжении достаточно длительного времени эта методика была наиболее популярной. Ведь в советских паяльниках по-другому узнать температуру было невозможно. Но и у этого метода был существенный недостаток, поскольку для обработки разных поверхностей приходилось покупать несколько видов паяльников.

Более современные модели оснащены встроенным температурным регулятором. Точно так же регуляторы продаются отдельно. Этот прибор можно установить практически на любую модель. Он с лёгкостью решает проблему понижения температуры. Суть заключается в следующем – если паяльник имеет мощность 60 Ватт, то при повороте ручки регулятора наполовину, температура жала уменьшится до показателей паяльника мощностью в 30 Ватт. Паять при наличии такого прибора намного легче.

Если есть возможность, то покупать лучше не сам регулятор, а те модели паяльников, в которые этот прибор уже вмонтирован.

При обработке микросхем таким паяльником можно регулировать температуру вплоть до 1° C. По стоимости такие приборы существенно отличаются от обычных. Но они в несколько раз облегчают работу мастера.

Как узнать?

В моделях со встроенным датчиком температурные показатели отображаются на специальном дисплее. Для того чтобы узнать температуру нагрева жала на обычном паяльнике, необходимо использовать специальные измерительные приборы. Существуют так называемые термометры для паяльника. Основу этого устройства составляет термопара, определяющая показатели нагрева. Погрешность при этом может варьироваться на несколько градусов в большую или меньшую сторону.

Ещё один способ измерения температуры нагрева заключается в использовании мультиметра. Это весьма распространённая методика, позволяющая точно и быстро узнать температурный режим приборов разных моделей.

Для работы в домашних условиях очень часто подбираются примерные температурные показатели, поскольку этого достаточно. Но при профессиональной пайке, например, когда ведётся работа с микросхемами, нужно подбирать температуру максимально точно. Упущение этого момента может испортить всю работу.

О температуре при пайке смотрите далее.

сводная таблица видов, отпускная хрупкость

Характерным примером финальной обработки металла является отпуск стали. Он представляет собой нагрев детали на определенное время с медленным остыванием. Это помогает устранить внутренние дефекты сплава, которые негативно влияют на устойчивость, прочность, пластичность. Но какие дефекты помогает устранить этот способ термической обработки? Можно ли выполнить отпуск стали в домашних условиях? Правда ли, что в случае неправильного нагрева можно ухудшить физические свойства металла?

Описание процесса

Отпуск стали (ОС) — это разновидность термической обработки, при которой происходит постепенный нагрев металла с последующим его остыванием. В большинстве случаев отпускную процедуру выполняют на заключительном этапе сразу же после закалки. ОС может выполняться как до, так и после формирования детали из стального полуфабриката. Позволяет устранить внутренние напряжения внутри металла, которые негативно влияют на его физическую структуру, свойства.

Внутренние напряжения на химическом уровне — это нарушения кристаллической структуры металла. Из-за них происходит неравномерное распределение углерода, легирующих добавок по металлическому сплаву. Отпуск позволяет перераспределить эти элементы более равномерно. Это улучшает физико-химические свойства материала (пластичность, прочность, сохранение формы, химическая инертность). Нагрев осуществляется с помощью специальных печей в защитной среде (масляные, селитровые или щелочные ванны). Способ охлаждения деталей после нагрева — воздушный (обычно) или жидкостной (редко).

Качество отпуска стали зависит от следующих физических параметров термической процедуры:

• Температура нагрева. ОС может выполняться при температурах от 100 до 700 градусов, а чем выше будет температура нагрева, тем выше лучше будет качество обработки. Объясняется эта зависимость тем, что при более высоких температурах происходит более глубокое изменение структуры кристаллической решетки. В основном за счет процессов полигонизации, рекристаллизации.
• Длительность нагрева. Длительность ОС обычно составляет от 1 до 3 часов, хотя существуют и более длительные форматы. Все основные процессы в материале проходят в первые 20-40 минут.  Дополнительная выдержка нужна для равномерного распределения атомов углерода, железа, легирующих добавок по всей толщине материала.
• Скорость остывания. Здесь правило предельно простое — чем медленнее будет проходить остывание, тем выше будет качество материала. Чтобы замедлить остывание, металлурги используют различные уловки, хитрости. Главная хитрость — это помещение материала в масляную, селитровую или щелочную среду, которая замедляет остывание материала. Теоретически остывание можно выполнять и без применения жидкостных сред, однако скорость остывания будет высокой, что негативно скажется на качестве ОС.

Виды отпуска стали

Главный технический параметр ОС — это температура нагрева. Различают 3 типа ОС — высокий, средний и низкий. Конечно, высокотемпературный отпуск является оптимальным средством обработки, поскольку чем выше температура нагрева, тем более активно будет происходить рекристаллизация металла. Однако низко- и среднетемпературные способы обработки также имеют практическую пользу, которую не стоит недооценивать. Ниже мы рассмотрим каждый тип ОС по отдельности.

Высокий

Высокий отпуск стали — это вариант отпускной обработки при температуре от 500 до 700 градусов. Данный способ является самым эффективным, поскольку при таком нагреве происходит полигонизация и рекристаллизация материала, что позволяет устранить все напряжения внутри металла.  Обычно длится от 2 до 3 часов. В случае обработки сложных конструкций рекомендованное время может увеличиваться до 6 часов.

Главный недостаток высокотемпературного отпуска — это небольшое снижение прочности материала. Поэтому методика не годится для обработки деталей, которые во время эксплуатации будут испытывать сверхвысокую нагрузку. Высокотемпературная методика распространяется на все виды стали, однако обратите внимание, что в случае некоторых легированных сплавов во время обработки может возникнуть так называемая обратимая высокотемпературная хрупкость.

Средний

Основная особенность среднего отпуска — активная диффузия углерода без полигонизации и рекристаллизации сплава. В случае среднетемпературной обработки улучшается упругость материала, повышается его релаксационная стойкость. Температура отпуска стали в данном случае находится в пределах от 350 до 500 градусов. Средний срок проведения обработки — 2-4 часа. Оптимальная среда — маслянистая или щелочная. Средняя обработка хорошо подходит для прочных деталей сложной формы — рессоры, пружины, ударные конструкции. Однако на практике данная технология используется редко в связи с рядом ограничений:

• В температурной диапазоне от 250 до 300 градусов находится так называемый островок хрупкости первого рода, которого следует избегать. Одновременно с этим при температуре выше 500 градусов находится другой островок хрупкости второго рода (его тоже рекомендуется избегать). Об особенностях этих островков мы расскажем ниже. А небольшое отклонение температуры в большую или меньшую сторону во время отпуска может привести к фатальным последствиям.
• Методика не имеет преимуществ в сравнении с альтернативными технологиями (низкой и высокой). Одновременно с этим слабые печи для обработки обычно не могут нагревать рабочую среду до таких температур, а более сильные печи могут нагреваться до более высоких температур, что неудобно с практической точки зрения.

Низкий

Низкий отпуск стали — методика обработки стального сплава или изделия, при которой нагрев осуществляется до температуры от 100 до 250 градусов. Срок обработки обычно составляет 1-3 часа в зависимости от типа детали, ее габаритов. Во время низкотемпературной обработки происходит диффузия частиц углеродистых компонентов без полигонизации и рекристаллизации атомной решетки. Это позволяет повысить некоторые физические характеристики материала — прочность, пластичность, твердость, химическую инертность.

Низкий отпуск — универсальная технология, однако по факту ее применяют в основном для отпуска изделий из низколегированных и высокоуглеродистых сталей (ножи, посуда, простые детали). Также нужно избегать нагрева материала выше температуры 250 градусов (в противном случае он попадет в островок хрупкости первого рода, что чревато необратимой порчей металла).

Сводная таблица

Обработка инструментальных сплавов

Высокий, средний и низкий отпуск стали годятся только для температурной обработки сплавов, содержащих менее 0,7% углерода. Для сплавов с более высоким содержанием углерода (их называют инструментальными) используются другие способы. Рассмотрим основные технологии:

• Не рекомендуется делать отпуск быстрорежущих инструментальных сплавов, поскольку они содержат молибден, кобальт, вольфрам, ванадий. Эти элементы устойчивы к нагреву, поэтому они не меняют своих физико-химических свойств при отпускном нагреве. Вместо отпуска рекомендуется делать многоступенчатую закалку: для этого материал поэтапно нагревается до 800, 1050 и 1200 градусов — после этого выполняется резкое охлаждение сплава в масляной среде.
• Обработку обычных инструментальных сплавов рекомендуется выполнять в два этапа. Сначала происходит закалка материала в расплавах солей при температуре 450-500 градусов. После этого выполняется второй этап — двойной отпуск при температуре 550-600 градусов (не более 1 часа). Обратите внимание, что при нагреве инструментальных сплавов возможность возникновения отпускной способности второго рода исключается.

Что такое отпускная хрупкость

Отпускная температура влияет на качество обработки — чем выше будет температура, тем выше будет качество обработки. Однако ученые-металлурги установили, что это правило имеет 2 исключения, когда повышение температуры приводит не к улучшению, а к ухудшению качества материала. Эти два исключения на практике часто называют островками отпускной хрупкости. К счастью, было придумано несколько эффективных, безопасных способов обойти эти островки, поэтому проблема отпускной способности не является значимой в современной металлургии. Рассмотрим каждый из островков по отдельности + узнаем о том, как их обойти.

Необратимая низкотемпературная хрупкость

Другое название — хрупкость первого рода. Возникает при длительной обработке материала при температуре от 250 до 300 градусов, а распространяется данная хрупкость на все типы стальных сплавов. Объяснение феномена: при нагреве в данном температурном диапазоне углерод начинает активно распределяться по поверхности кристаллической решетки. Однако распределение углерода происходит крайне неравномерно — это приводит к нарушению кристаллической структуры металла, что приводит к серьезному повышению хрупкости. Как ясно из названия, данная хрупкость является необратимой (то есть островки сохраняют стабильность в течение неограниченного времени, а испорченный материал годится только на переплавку). Методика борьбы с данной хрупкостью тривиальна — нужно использовать либо низкую, либо среднюю термическую обработку — но не «промежуточную» между ними.

Обратимая высокотемпературная хрупкость

Другое название — хрупкость второго рода. Возникает только при комбинации сразу трех факторов одновременно. Первый фактор — металл нагревается выше температуры 500 градусов (то есть данная хрупкость характерна для высокой отпускной обработки). Второй фактор — сталь является легированным сплавом с высоким содержанием хрома, марганца или никеля. Третий фактор — очень низкая скорость остывания. Объяснение феномена: при комбинации трех факторов также происходит неравномерное распределение атомов углерода, хрома, марганца и никеля, что приводит к нарушению кристаллической решетки сплава. Существует много способов борьбы с данной хрупкостью — рассмотрим два из них:

• Способ №1: после образования хрупкости происходит повторный нагрев материала до заданной температуры — только нагрев осуществляется в масляной среде, а охлаждение металла после отпуска осуществляется очень быстро.
• Способ №2: во время отпускной обработки в сплав дополнительно вносится вольфрам (около 1% от общей массы) либо молибден (0,3-0,4%) — после этого выполняется высокий отпуск по стандартной технологии.

Можно ли выполнить отпуск стали в домашних условиях?

Чаще все термообработка распространяется на различные простые детали, домашнюю утварь — ножи, вилки, металлические чашки, детали автомобилей и так далее. Однако домашняя металлургия обладает множеством ограничений, о которых простой человек может не знать. Рассмотрим основные проблемы, с которым может столкнуться человек во время отпуска стали в домашних условиях:

• Большинство домашних печей не могут выполнить нагрев до высоких температур. Поэтому в домашних условиях можно сделать только низкий или средний отпуск. Теоретически можно попытаться переоборудовать или «усилить» свою печь, чтобы повысить температуру нагрева, однако сделать это человеку без опыта будет сложно.
• Для проведения термической обработки необходимо использовать защитную среду (масло, щелочи, селитра). Но каждое вещество имеет свои температурные особенности. Простой пример: соединения на основе селитры могут взрываться при нагреве до высоких температур, что может быть опасно для жизни, здоровья домашнего металлурга.
• Выполнение отпуска без применения защитной среды может быть фатально для самого металла. Дело в том, что без использования защитной среды металл будет остывать быстро, что может повлиять на качестве стали (повышение хрупкости, образования изгибов, пластическая деформация, появление ржавчины).
• Также не стоит забывать о низкотемпературной хрупкости первого рода (от 250 до 300 градусов). В случае неправильного температурного режима из-за нее может серьезно пострадать качество металла вплоть до полного разрушения сплава.

Заключение

Подведем итоги. Отпуск стали — это технологическая процедура, которая заключается в нагреве металла до определенной температуры с последующим остыванием в защитной среде. Эта обработка позволяет улучшить качество металла — повышение прочности, нормализация пластичности, улучшение физико-химических свойств материала. В зависимости от температуры различают несколько типов отпуска — высокий, средний, низкий. Высокотемпературная обработка — оптимальна, поскольку она позволяет выполнить не только диффузию углерода, но и рекристаллизацию, полигонизации материала.

Низкотемпературная технология подходит для обработки простых деталей, низкокачественных сплавов. Инструментальные стальные сплавы (с большим содержанием углерода) не подходят для стандартного отпуска — вместо него рекомендуется делать многоступенчатую закалку. Во время обработки нужно избегать островков отпускной хрупкости, которые могут серьезно ухудшить свойства стали.

Используемая литература и источники:

• Техминимум отжигальщика на томильных и отжигательных печах / М.М. Эфрос. — М.: Главная редакция литературы по черной металлургии
• Основы технологии автоматизированных машиностроительных производств: моногр. / А.В. Скворцов, А.Г. Схиртладзе. — М.: Высшая школа, 2010
• Статья на Википедии

Heat vs temperature — Energy Education

Heat и temperature — это тесно связанные темы, и поэтому разница между ними может немного сбивать с толку. Основное отличие состоит в том, что тепло связано с тепловой энергией, тогда как температура больше связана с молекулярной кинетической энергией.

Тепло — это передача тепловой энергии, а температура — это свойство объекта. ^[1]

В чем разница?

Тепло описывает передачу тепловой энергии между молекулами внутри системы и измеряется в Джоулях. ^[2] Теплота измеряет, как энергия движется или течет. Объект может нагреваться или терять тепло, но не может иметь тепла. Тепло — это мера изменения, а не свойство объекта или системы. Поэтому он классифицируется как переменная процесса.

Температура описывает средней кинетической энергии молекул внутри материала или системы и измеряется в градусах Цельсия (° C), Кельвина (K), Фаренгейта (° F) или Ранкина (R). Это измеримое физическое свойство объекта, также известное как переменная состояния.Другие измеримые физические свойства включают скорость, массу и плотность, и это лишь некоторые из них. ^[3]

Сходства

Тепло — это передача тепловой энергии, вызванная разницей температур между молекулами.

Примечание:

Термическая энергия может пониматься иначе как полная микроскопическая кинетическая и потенциальная энергия системы.

Второй закон термодинамики

Второй закон термодинамики — сложная тема, требующая интенсивного изучения в области термодинамики, чтобы по-настоящему понять.Однако для целей этой статьи необходимо понять только один небольшой аспект, а именно тот факт, что тепло всегда будет спонтанно перетекать от более горячих веществ к более холодным . Это простое утверждение объясняет, почему кубик льда не образуется на улице в жаркий день или почему он тает, если бросить его в миску с теплой водой.

Мысленный эксперимент

Представьте себе вышеупомянутый кубик льда, брошенный в чашу с теплой водой — лед должен получать тепло (тепловую энергию) от воды в чаше (см. Предыдущий параграф).Добавление тепловой энергии приводит к увеличению кинетической энергии молекулы льда и, следовательно, к повышению температуры. Это известно, потому что температура фактически является мерой средней кинетической энергии молекул. Кроме того, лед будет продолжать накапливать тепловую энергию, заставляя его молекулы двигаться быстрее и в конечном итоге разрывать свои межмолекулярные связи или таять.

В заключение, передача тепла или тепловой энергии обычно изменяет температуру вещества, , но не всегда ! Например, в момент, когда лед в чаше превращается в воду, эти молекулы воды будут иметь ту же температуру, что и когда они были льдом.В этом случае вместо тепловой энергии, выполняющей работу по увеличению кинетической энергии, она действительно работает, чтобы разорвать межмолекулярные связи, вызывая изменение состояния. Однако с течением времени температура недавно растаявшего льда будет увеличиваться, пока все в чаше не достигнет равновесия, то есть постоянной температуры во всем.

Для дальнейшего чтения

Список литературы

1. ↑ Это было сделано внутри группы специалистов по энергетическому образованию.
2. ↑ Р.Рыцарь, Физика для ученых и инженеров, 3-е изд. Пирсон, 2013, стр. 279
3. ↑ Найт Р., Физика для ученых и инженеров, 3-е изд. Пирсон, 2013, стр. 445

.

Отопление

Системы отопления — мощность и конструкция котлов, трубопроводов, теплообменников, систем расширения и др.

Системы воздушного отопления

Использование воздуха для обогрева зданий — диаграмма повышения температуры

ASME — Международный код котлов и сосудов под давлением

Международный кодекс по котлам и сосудам высокого давления устанавливает правила безопасности, регулирующие проектирование, изготовление и инспекцию котлов и сосудов высокого давления, а также компонентов атомных электростанций во время строительства

Элементы здания — тепловые потери и удельное тепловое сопротивление

Термическое сопротивление обычных элементов здания — как стены, полы и крыши над и под землей

Размер дымохода и камина

Дымоходы и камины для каминов и печей, сжигающих дрова или уголь в качестве топлива

Классификация угля

Классификация угля по летучим веществам и кулинарной энергии r чистого материала

Классификация газойля

Классификация газойля на основе BS 2869 — Спецификация жидкого топлива для сельскохозяйственных, бытовых и промышленных двигателей и котлов

Классификация котлов

Классификация котлов в соответствии с ASME Boiler and Pressure Код сосуда

Классификация систем водяного отопления

Системы водяного отопления можно классифицировать по температуре и давлению

Сжигание древесины — теплотворная способность

Дрова и сжигание древесины с теплотворной способностью — для таких пород, как сосна, вяз, Хикори и др.

Конвективный поток воздуха от одного источника тепла

Рассчитайте вертикальный воздушный поток и скорость воздуха, создаваемую одним источником тепла

Конвективный поток воздуха от типичных источников тепла

Конвективный поток воздуха от обычных источников тепла — как люди , компьютеры, радиаторы и др.

90 004 Конвективная теплопередача — скорость воздуха и объем воздушного потока

Горячая или холодная вертикальная поверхность генерирует вертикальный воздушный поток — вычислитель скорости и объемного расхода воздуха

Медные трубы — теплопроводность

Теплопроводность горячей воды для медных труб типа L

Проектирование систем водяного отопления

Самотечных и принудительных систем отопления

Централизованное теплоснабжение — температура и теплоемкость

Температура воды и теплопроизводительность

Dowtherm A

Физические свойства Dowtherm A

Метод эквивалентной длины — Расчет второстепенного Падение давления в трубопроводных системах

Падение давления в трубопроводных системах при использовании метода эквивалентной длины трубы

Фитинги и незначительная потеря давления

Незначительная потеря давления для фитингов в трубопроводных системах отопления

Коэффициенты теплопередачи жидкости — теплообменник Комбинации ace

Средние общие коэффициенты теплопередачи для некоторых распространенных жидкостей и комбинаций поверхностей, таких как вода в воздух, вода в воду, воздух в воздух, пар в воду и др.

Системы гравитационного нагрева

Разница в плотности между горячей и холодной водой составляет циркуляционная сила в самоциркулирующих системах отопления

Тепличные трубы — Тепловыделение

Потери тепла в трубах пара и горячей воды — обычно используются в теплицах

Температуры теплиц

Типичные температуры теплиц

Теплицы — тепло, необходимое для поддержания температуры

Тепло, необходимое для поддержания температуры теплицы

Тепловыделение от труб, погруженных в масло или жир

Тепловыделение от труб водяного или водяного отопления, погруженных в масло или жир — принудительная и естественная циркуляция

Тепловыделение от труб, погруженных в воду

Hea Выбросы от паровых или водяных нагревательных труб, погруженных в воду с принудительной (принудительной) или естественной циркуляцией

Тепловыделение от радиаторов

Рассчитать тепловыделение от колонных и панельных радиаторов

Тепловыделение от радиаторов и нагревательных панелей

Тепловыделение от радиаторов и нагревательные панели зависят от разницы температур между радиатором и окружающим воздухом

Потери тепла от зданий

Общие потери тепла от зданий — передача, вентиляция и инфильтрация

Потери тепла от резервуаров, заполненных маслом

Потери тепла из изолированных и неизолированных, защищенных и открытые подогреваемые масляные резервуары

Тепловые потери из маслонаполненных резервуаров и трубопроводов

Тепловые потери из изолированных и неизолированных закрытых и открытых резервуаров и трубопроводов

Тепловые потери из резервуаров открытой воды

Из-за потерь тепла на испарение из открытой воды танк как как бассейны могут быть значительными

Тепловые насосы — рейтинги производительности и эффективности

Оценка производительности и эффективности тепловых насосов

Тепло, работа и энергия

Учебное пособие по теплу, работе и энергии — основы как удельная теплоемкость

Тепловая мощность — пар Радиаторы и конвекторы

Паровые радиаторы и паровые конвекторы — тепловая мощность и температурные коэффициенты

Расходы систем отопления

Расчет расхода систем отопления

Скорость циркуляции водогрейного котла

Мощность котла и расход воды — имперская система и система СИ

Система водяного отопления — процедура проектирования

Процедура проектирования системы водяного отопления — потери тепла, мощность котла, нагревательные агрегаты и др.

Система водяного отопления — Температура подачи vs.Наружная температура

Сезонное влияние на температуру подачи в системах водяного отопления

Системы водяного отопления — Стальные трубы Диаграмма потери давления

Стальные трубы в системах водяного отопления — Диаграмма потери давления

Схема HVAC — Онлайн-чертеж

Чертеж HVAC диаграммы — онлайн с помощью инструмента для рисования Google Drive

Условия проектирования в помещении для промышленных продуктов и производственных процессов

Рекомендуемые температура и влажность в помещении для некоторых распространенных промышленных продуктов и производственных процессов

Расчетные температуры в помещении

Рекомендуемые температуры в помещении летом и зимой

Относительная влажность в помещении по сравнению с наружной температурой и относительной влажностью

Относительная влажность в помещении по сравнению с наружной температурой и относительной влажностью

Инфильтрация — потери тепла из зданий

Расчетные потери тепла инфильтрацией от b uildings

Установлено освещение и электропитание

Электроэнергия в обычных типах зданий и помещений

Онлайн-проектирование систем водяного отопления — британские единицы

Инструмент онлайн-проектирования для систем водяного отопления

Онлайн-проектирование систем водяного отопления — Метрические единицы

Инструмент онлайн-проектирования для систем водяного отопления

Температура наружного воздуха и температура нагрева горячей воды

Адаптация температуры нагрева горячей воды к температуре наружного воздуха позволяет регулирующим клапанам работать в расчетном диапазоне

Температура наружного воздуха и относительная влажность — Зима в США и летние условия

Расчетная температура и относительная влажность летом и зимой на открытом воздухе в штатах и ​​городах США

Сопротивление и эквивалентная длина фитингов в системах горячего водоснабжения

Эквивалентная длина фитингов, таких как изгибы, возвратные линии, тройники и клапаны в системах водяного отопления — эквивалентная длина в футах и ​​метрах

Пропускная способность предохранительного клапана

Максимальная пропускная способность предохранительных клапанов свободного воздуха

Стандарты предохранительных клапанов

Обзор международных стандартов предохранительных клапанов.Наиболее часто используемые стандарты в Германии, Великобритании, США, Франции, Японии, Австралии и Европе

Предохранительные клапаны в системах отопления

Предохранительные клапаны с котлами 275 до 1500 кВт

Размеры расширительных баков для горячей воды

Расширение горячей воды объем в открытых, закрытых и мембранных баках

Размер закрытых расширительных баков

Размер низкотемпературных закрытых расширительных баков

Определение размеров мембранных расширительных баков

Размеры низкотемпературных расширительных баков — рассчитать объем бака и приемный объем

Размеры Плавание Нагреватели для бассейнов

Расчет обогревателей для открытых бассейнов

Системы снеготаяния

Расчет размеров систем снеготаяния — вода и антифриз

Удельная теплоемкость пищевых продуктов и пищевых продуктов

Удельная теплоемкость обычных пищевых продуктов, таких как яблоки, окунь, говядина, свинина и т. многие другие

Sta стандартная энтальпия образования, энергия Гиббса образования, энтропия и молярная теплоемкость органических веществ

Стандартная энтальпия образования, энергия Гиббса образования, энтропия и молярная теплоемкость сведены в таблицу для более чем ста органических веществ.

Статическое давление в системе HVAC

Статическое давление требуется в системе HVAC для поддержания воды на самых высоких уровнях системы

Потери тепла при передаче через элементы здания

Потери тепла через общие элементы здания из-за передачи, Значения R и U — британские единицы и единицы СИ

Единицы тепла — БТЕ, калории и джоуль

Наиболее распространенными единицами тепла являются БТЕ — британские тепловые единицы, калории и джоуль

Объемные — или Cubic Thermal Expansion

Объемное расширение температуры с онлайн-калькулятором

Окна — Конденсация внутри

Наружная температура, влажность внутри и конденсация воды на внутренней стороне стеклянных поверхностей окон

.

Руководство по температуре и теплопроизводительности теплого пола

Знание тепловой мощности системы теплого пола необходимо для обеспечения того, чтобы ваша комната нагрелась до желаемой температуры. Меньше всего вам нужно, чтобы после установки системы было холодно, поэтому, чтобы точно сказать, сколько тепла вам нужно для обогрева комнаты, вам нужно знать потери тепла, а затем выбрать систему теплого пола с тепловая мощность соответствует.

Читайте советы экспертов по теплопроизводительности и факторам, влияющим на тепловую мощность системы теплого пола.Как всегда, если у вас есть какие-либо вопросы, наша дружелюбная служба поддержки клиентов доступна по телефону 0345 345 2288 .

РАЗМЕР ПОЛА

Размер отапливаемого пола напрямую связан с теплопроизводительностью, так как чем больше отапливаемая площадь, тем выше максимальная тепловая мощность системы. Однако размер площади обогреваемого пола по отношению к общему размеру помещения также влияет на мощность, поскольку чем больше становится комната, тем выше становятся потери тепла.Если отапливаемая площадь значительно меньше общего размера пола или помещения (

ТЕМПЕРАТУРА ПОЛА И ТИП ПОЛА

Температура пола также напрямую влияет на тепловую мощность, причем чем выше температура пола, тем выше тепловая мощность пола. Однако не все виды отделки пола можно нагревать до высокой температуры, поэтому важно отметить, что хотя повышение температуры пола увеличивает тепловую мощность, это также зависит от выбранной вами отделки пола.

Плотные и твердые материалы, такие как плитка и камень, обладают хорошей теплопроводностью, что означает, что тепло может лучше передаваться от нагревательного элемента к поверхности пола. Плитку и камень также можно нагревать до 29 + ° C для повышения производительности. Мягкие напольные материалы, такие как дерево, ламинат, линолеум, обладают сравнительно плохой проводимостью и могут нагреваться только до 27 ° C, что означает определенную максимальную тепловую мощность в зависимости от размера отапливаемой площади. Опять же, если выбранная вами отделка пола допускает температуру пола только 27 ° C, а требования к теплопроизводительности выше, чем та, которую можно достичь с полом 27 ° C, вы можете подумать о замене материала пола, чтобы использовать пол с подогревом. система работать как единственный источник тепла.

Чем выше температура пола, тем выше тепловая мощность, но некоторые виды отделки пола имеют ограничение по максимальной температуре. Всегда лучше проконсультироваться с производителем напольного покрытия.

ВЫБОР ТЕРМОСТАТА И ТЕМПЕРАТУРЫ ВОЗДУХА

Большинство современных термостатов регулируют температуру пола на основе температуры воздуха или пола и используют датчик воздуха или пола для ее измерения. Поскольку термостат включает или выключает нагрев, его точность, а также точность датчика могут иметь значительное влияние на тепловую мощность.Кроме того, чем выше желаемая температура в помещении, тем больше тепла необходимо для достижения этой температуры.

Это особенно актуально в ванных комнатах, где желаемая температура воздуха в помещении относительно высока, скажем, 23 ° C (по сравнению с обычной комнатной температурой в гостиной 21 ° C). Плохое управление или неправильно размещенные датчики термостата могут привести к в помещениях с недостаточным и перегревом, а в тяжелых условиях может даже повредить покрытие пола, поэтому рекомендуется приобретать высококачественный термостат.4iE Smart WiFi Thermostat обеспечивает точный контроль температуры и может сэкономить до 200 фунтов стерлингов на энергопотреблении, найдя более разумные способы обогрева вашего дома.

Точный контроль температуры в помещении важен для обеспечения правильной тепловой мощности. Умный термостат не только обеспечивает точное управление, но и позволяет сэкономить на счетах за отопление.

ИЗОЛЯЦИЯ ПОЛА УВЕЛИЧИВАЕТ ТЕПЛОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ

Тепловыделение поверхности пола можно значительно увеличить, используя изоляцию, такую ​​как изоляционные плиты Warmup, под отоплением.Это может быть непосредственно под нагревательными элементами, трубами или под стяжкой или средой, в которую встроено отопление. Если изоляция не используется, выделяемое тепло будет перемещаться не только вверх, но и вниз, а в худшем случае даже нагревать землю под конструкцией, тратя энергию, деньги и необходимое тепло.

Изоляционные плиты Warmup бывают разной толщины, предлагая различные уровни изоляции.

Если вы не хотите менять отделку пола или не можете изменить размер обогреваемой площади пола, увеличение общей теплоизоляции — хороший способ снизить потери тепла и снизить требования к теплопроизводительности.Добавление полой стены, крыши и дополнительной изоляции пола — все это хорошие способы сохранить тепло и снизить требования к тепловой мощности любой системы отопления.

МОЩНОСТЬ СИСТЕМЫ НАПОЛЬНОГО ОТОПЛЕНИЯ

Максимальная мощность системы обычно указывается в ваттах на квадратный метр. Если ваш пол хорошо изолирован и у вас достаточно современный дом, мощность системы теплого пола обычно должна быть в пределах 65-85 Вт / м² для обеспечения требуемой мощности. Когда дело доходит до выбора теплого пола, обычно указывается система 150-200 Вт / м², чтобы сократить время нагрева, поскольку система не будет работать постоянно.Когда система работает только половину времени, в течение которого комната используется, подаваемая мощность составляет половину от мощности системы. То есть система 150 Вт / м² обычно обеспечивает 65-85 Вт / м² в час.

ВАННЫЕ И ДРУГИЕ КОМНАТЫ С ПОСТОЯННЫМ ОБОРУДОВАНИЕМ

В некоторых комнатах, например, в ванных комнатах, большие части комнаты закрыты стационарными приспособлениями, такими как ванна, туалет или раковина. Так как пол с подогревом нельзя укладывать под стационарную арматуру, в этом случае можно нагревать только небольшие части поверхности пола.Это может существенно повлиять на тепловую мощность.

Размер отапливаемого пола напрямую зависит от тепловой мощности, поэтому вы должны стремиться обогреть как можно большую площадь пола.

ПРЕОДОЛЕНИЕ ОГРАНИЧЕНИЙ ПОМЕЩЕНИЙ

Если вы устанавливаете пол с подогревом в небольшом помещении с относительно небольшой площадью, на которую можно проложить провод или трубу, лучше всего выбрать отделку пола с высокой проводимостью. Выбирайте пол из плитки и камня, которые можно нагреть до высокой температуры пола, обеспечивая более высокую теплоотдачу и комнатную температуру, чем при использовании мягкой отделки пола.В зависимости от теплопотерь в помещении может также потребоваться вторичный обогрев для увеличения тепловой мощности. В ванных комнатах полотенцесушители и настенные обогреватели являются идеальным вариантом, поскольку они способствуют достижению необходимой тепловой мощности.

Этот тепловой поток сильно зависит от структуры материала и молекул внутри него. Например, тепло будет проходить гораздо быстрее через плотную структуру, такую ​​как плитка; чем более пористая структура, такая как дерево. В обоих случаях тепло в конечном итоге будет распространяться по всему материалу, пока не достигнет теплового равновесия (сбалансированной температуры).

ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНОЕ РАССМОТРЕНИЕ… ТЕПЛОВАЯ БЛОКИРОВКА

В заключение, имейте в виду, что после того, как вы приложили все усилия, чтобы ваша система теплого пола обеспечивала достаточное количество тепла, очень важно, чтобы вы не блокировали поток тепла. испускается с пола. Изоляционные и термоблокирующие материалы, такие как коврики, мебель (особенно кресла-мешки!), Значительно ухудшают работу системы.

Если вы знаете свои тепловые потери и хотите обсудить тепловую мощность системы теплого пола и обеспечит ли она достаточно тепла в вашу комнату, свяжитесь с нами , и мы поможем вам оценить тепловую мощность.

Ознакомьтесь с нашим ассортиментом продукции и найдите идеальную систему теплого пола для вашей установки.

.

PPT — Презентация PowerPoint по нагреву и температуре, скачать бесплатно

.