Электронагреватели сопротивления
Цель работы:
Описать способы электрообогрева
Описать устройство и принцип действия муфельных электропечей
Описать устройство и принцип действия электронагревателей с жидкостной ванной
Описать устройство и принцип действия установок с трубчатыми электрическими нагревательными элементами
Методические указания к занятию.
Преимущества электрообогрева
Электрический обогрев применяется во многих отраслях промышленности вследствие неоспоримых преимуществ перед теплообменными аппаратами других типов.
Компактность
Быстрота включения и выхода на номинальную мощность.
Возможность выделения большой тепловой мощности в малом объеме
Достижения высокого уровня температуры.
Простота регулирования температурного режима при высокой степени равномерности нагрева.
Возможность герметизации рабочей зоны и следовательно созданием в ней вакуума, давления или защитной атмосферы.
Компактность электрических обогревателей.
Улучшение условий труда.
Удобство механизации и автоматизации работы установок.
Способы электрообогрева
Электрическая энергия может быть превращена в тепловую одним из следующих способов:
В электронагревателях сопротивления.
В электродуговых печах.
В установках индукционного нагрева.
В печах и установках диэлектрического нагрева (полупроводники).
В установках электронагрева методом сопротивления превращения электрической энергии в тепловую энергию происходит в нагревательных элементах из высокоомных жаростойких материалов
В установках косвенного нагрева (муфельные печи или ТЭНы).
В установках прямого нагрева под воздействием протекающего тока в твердом теле или в электропроводной жидкости происходит нагрев этого твердого тела или жидкости.
2. В электродуговых печах преобразование электрической энергии в тепловую происходит в электрической дуге.
В установках прямого действия дуга горит между электродом и нагреваемым материалом.
В печах косвенного действия дуга горит между двумя электродами, а тепло, излучаемое дугой, передается нагреваемому материалу.
В установках индукционного нагрева, тепло выделяется в нагреваемом теле индуктируемым в нем током.
4. В печах и установках диэлектрического нагрева, выделения тепла в нагреваемом теле происходит под воздействием токов смещения, возникающих в теле, помещенном в быстропеременное электрическое поле. Нагреваемое тело должно быть диэлектриком или полупроводником и служит конденсатором, к которому подводится ток чистотой 106÷109 герц, и напряжением 6-10 кило Вольт.
Практическое занятие № 10 по теплооборудованию лист 2
Наибольшие распространения в промышленной теплотехнике получили электронагреватели сопротивления и индукционные.
Муфельные электропечи.
Устройство: Печная камера выполнена из огнеупорного кирпича. Стенки камеры имеют каналы их жаростойкого материала. Внутри каналов проложены проволочные или ленточные спирали.
При прохождении электрического тока по высокоомным проводникам они нагреваются и перелают своё тепло нагреваемому телу (косвенный нагрев)
Преимущества:
Нагрев осуществляется быстро и до высоких температур.
Муфельные печи компактны.
Удобны в обслуживании.
Муфельные печи получили широкое применения во всех отраслях промышленности.
Электронагреватели с жидкостной ванной.
Электронагреватели с жидкостной ванны, представляют собой металлический сосуд с рубашкой наполненной маслом, и размещенными в ней проводниками (спирали нагревателя). К стенкам рубашки прикреплены штифты с фарфоровыми изоляторами, на которых укреплены спирали. Они должны быть полностью погружены в масло или иную жидкость для обеспечения равномерных температурных условий для всех участков нагревателя. При прохождении электрического тока по высокоомным проводникам они нагреваются и перелают своё тепло жидкости нагреваемому телу
Преимущества:
Нагревания материалов в жидкостный ваннах отличается мягкостью и равномерностью процесса повышения температуры обрабатываемого материала.
Недостатки:
Интенсивность нагрева невелика вследствие малой подвижности теплопередающей жидкости.
2. Предельная температура нагрева в таких аппаратах не повышает 250 °С.