Электротехнологии и электрооборудование в сельском хозяйстве. Раздел 1. Электротехнологии в сельском хозяйстве (290,00 руб.)

Стр.3

Стр.4

Стр.5

Стр.6

УДК 621.311(07) ББК 40.76 Составители: М.М. Беззубцева, В.С. Волков Р е ц е н з е н т ы: доктор техн. наук., проф. А.Г. Новоселов (ИТМО); доктор техн. наук., проф. А.П. Епифанов (СПбГАУ) Беззубцева М.М., Волков В.С. Электротехнологии и электрооборудование в сельском хозяйстве. Раздел 1 Электротехнологии в сельском хозяйстве: учебное пособие для обучающихся по направлению подготовки 35.06.04 Технологии, средства механизации и энергетическое оборудование в сельском, лесном и рыбном хозяйстве», профиль 05.20.02 «Электротехнологии и электрооборудование в сельском хозяйстве» . – СПб: СПбГАУ, 2016.238 с. В учебном пособии рассмотрены современные электромембранные, высоковольтные и лазерные электротехнологии и установки сельского хозяйства. Учебное пособие составлено в соответствии с рабочей программой дисциплины «Электротехнологии и электрооборудование в сельском хозяйстве» и предназначено для подготовки обучающихся по направлению подготовки кадров высшей квалификации 35.06.04 «Технологии, средства механизации и энергетическое оборудование в сельском, лесном и рыбном хозяйстве», профилю направления подготовки 05.20.02 «Электротехнологии и электрооборудование в сельском хозяйстве». Учебное пособие предназначено для подготовки к государственной итоговой аттестации. В пособии также представлен материал для самостоятельной работы обучающихся. Пособие может быть использовано научными сотрудниками энергетической сферы агропромышленного комплекса. Рекомендовано к публикации на электронном носителе для последующего размещения в электронной сети СПбГАУ, согласно соответствующему договору Учебнометодическим советом СПбГАУ, протокол № 6 от 31 марта 2016 г. © М.М. Беззубцева © В.С. Волков, 2016 © СПбГАУ, 2016

Стр.3

СОДЕРЖАНИЕ Предисловие..................................................................................................... 7 Глава 1. Мембранные электротехнологии ..................................................... 10 1.1.Основы теории электрокинетических и электрокапиллярных явлений в процессах электромембранных технологий ................................................................................................ 12 1.2. Общее описание электромембранных процессов ............................................................. 19 1.3. Классификация ЭМП ........................................................................................................... 21 1.4. Требования к ионообменным мембранам ........................................................................... 27 1. 5. Электродиализ ...................................................................................................................... 28 1.6. Электродиализ с биполярными мембранами .................................................................... 32 1.7. Мембранный электролиз ..................................................................................................... 36 1.8. Электродеионизация ............................................................................................................. 38 1. 9. Электросорбция ................................................................................................................... 43 1.10. Электрогравитация (электроосаждение) .......................................................................... 44 1. 12. Транспортное объединение .............................................................................................. 46 1.13. Электрофорез ....................................................................................................................... 47 1.14. Расчет потребления электроэнергии ................................................................................. 49 Глава 2. Электротехнологии и электротехнологические установки с применением сильных электрических полей ........................................................... 52 2.1. Технологические процессы, основанные на силовом воздействии электрических полей на материалы ................................................................................................................................. 52 2.2. Методы зарядки частиц ........................................................................................................ 55 2.2.1. Ионная зарядка ................................................................................................................... 55 2.2.2. Индукционная зарядка частиц .......................................................................................... 61 2.2.3. Статическая электризация ................................................................................................. 65 2.3. Движение частиц в электрическом поле ............................................................................. 66 2.4. Коллективные процессы в заряженном аэрозоле ............................................................... 74 2.5. Разделение неоднородных систем в электрофильтрах.конструктивные схемы электрофильтров ........................................................................................................................... 75 2.6. Нанесение покрытий в электрическом поле ....................................................................... 87 2.6.2. Нанесение порошковых покрытий .................................................................................. 90 2.7. Электросепарация ............................................................................................................... 101 2.7.1. Классификация сепараторов ........................................................................................... 101 2.7.2. Сепарация по электропроводности................................................................................. 102 2.7.3. Трибоэлектростатическая сепарация ............................................................................. 107 4

Стр.4

2.7.4. Пироэлектрическая сепарация ........................................................................................ 111 2.7.5. Диэлектрическая сепарация ............................................................................................ 111 Глава 3. Электротехнологии и электротехнологические установки с применением плазмохимических реакций ............................................................. 114 3.1. Генераторы озона и озонные технологии ......................................................................... 114 3.1.1. Физико-химические и биологические свойства озона ................................................. 114 3.1.2. Основные способы получения озона .............................................................................. 116 3.1.3 Технологическое применение озона ............................................................................... 130 3.1.4. Математическое описание бактерицидного эффекта озона в процессе электроантисептирования .......................................................................................................... 139 3.2. Электротехнологии конверсии газов в плазме газового разряда ................................... 141 3.3. Модификация поверхности материалов в плазме газового разряда .............................. 149 Глава 4. Импульсные электротехнологии ................................................... 154 4.1. Электрогидравлическая технология .................................................................................. 154 4.1.1.Технологические применения разряда в жидкости ....................................................... 159 4.2. Электроэрозионная обработка материалов ....................................................................... 161 4.2.1. Электроэрозионные установки ....................................................................................... 161 4.2.2. Физические основы электроэрозионной обработки металлов .................................... 165 4.3. Магнитно-импульсная обработка материалов ................................................................ 169 4.3.1. Физическая сущность магнитно-импульсной обработки ........................................... 169 4.3.2. Разновидности магнитно-импульсной обработки ......................................................... 171 4.3.3. Генераторы токов для магнитно-импульсной обработки ............................................ 174 4.3.4. Технологические особенности ........................................................................................ 176 Глава 5. Аэрозольные электрогазодинамическиеэлектротехнологии и устройства .............................................................................................................. 177 5.1.Общая характеристика электрогазодинамических электротехнологий ........................ 177 5.2. Конденсационные элетрогазодинамические генераторы заряженного аэрозоля ......... 179 5.3. Элетрогазодинамические генераторы .............................................................................. 180 5.4. Элетрогазодинамические компрессоры ............................................................................ 182 Глава 6. Технологические лазеры ................................................................ 184 6.1. Физическая модель лазерной обработки .......................................................................... 185 6.1.1.Феноменологический (теплофизический) подход к лазерному воздействию на материалы.................................................................................................................................... 187 6.2. Основные параметры технологических лазеров .............................................................. 190 6.3. Характеристики «качества» излучения технологических лазеров ................................. 196 6.3.1.Когерентность лазерного излучения ............................................................................... 196 6.3.2. Монохроматичность излучения ...................................................................................... 199 5

Стр.5

6.3.3. Поляризация излучения ................................................................................................... 199 6.4. Параметры технологических лазеров ................................................................................ 201 6.5. Перспективы развития и основные области применения технологических лазеров ... 205 6.5.1. Перспективы развития технологических лазеров ......................................................... 205 6.5.2. Основные области применения технологических лазероВ .......................................... 205 6.6. Устройство и принцип действия газового (co2), твердотелого и полупроводникового лазеров (ND-YAG)...................................................................................................................... 206 6.6.1. Газовые лазеры ................................................................................................................. 206 6.6.2.Твердотельные лазеры ...................................................................................................... 212 6.6.3. Полупроводниковые лазеры ............................................................................................ 216 6.6.4. Волоконные лазеры .......................................................................................................... 220 6.7. Принцип действия инжекционных лазеров ...................................................................... 222 6.7.1. Усиление и генерация света в активных средах ........................................................... 222 6.7.2. Конструкция и работа инжекционных лазеров ............................................................. 226 6.7.3. Порог генерации и кпд инжекционных лазеров ........................................................... 231 Список литературы ...................................................................................... 234 6

Стр.6