Индукционный нагреватель

Принцип работы ИН основан на возникновении индуктированных токов, проводящих тела, помещенных в непосредственной близости от источника переменного элек-го поля. Индуктированные токи вызывают нагрев тела. Способ нагрева проводящих тел индукт-ми токами, наз-ся индукционным.

В индукционной конфорке переменное маг-ое поле создается индуктором, кт наводит на дне посуды индук-ый ток, вызывающий его нагрев.

Диапазон исп-ых в индук-ых конфорках частот, лежит в пределах от 17-40 кГц. Нижний предел выбирается на пороге звуковой слышимости, верхний из экон-их соображений. Существует большое кол-во индук-ых конфорок. Все они вкл. в себя: выпрямитель, блок управления, генератор, контур, индуктор, систему вентилирования.

РП плиты пред-ет собой стеклянную пов-ть. Под стек-ми покрытиями плиты находятся: медная катушка, по кт протекает высокочастотный элек-ий ток. Магнитное поле этого тока прониз-ет дно посуды, наводит в нем элек-ие токи. Дно кастрюли представляет собой не длинную проволоку, а диск, поэтому токи в нем ходят по кругу. Крутящиеся в дне кастрюли вихревые элек-ие токи, разогревают дно, и с ним и пищу.

Преимущества: индукц-ой комфорки, по сравнению с резисторной:

- тепловой безинертностью (нагрев содер-го посуды начинается сразу после вкл. комфорки)

- сокращение периода тепловой обработки на 25-40%

- возможность неограниченной акклиматизацией

- высокий КПД (до 80%)

- низкий удельный расход электроэнергии , за счет миним. потерь в окр-ую среду

- соответствие мощности конфорки к потребностям технол-го процесса

- большой срок службы, исчисляемый десятками тысяч часов

- высокое кач-во гот-ой продукции за счет точной реализации требуемой температурными режимами

- высокая безопасность (исключ-ся ожоги о раскал-ую пов-ть, сокращается выделение теплоты в окр. среду)

Недостатки: - необходимость использования спец-ой посуды, из ферромагнитного материала, нержавеющая сталь, чугун и т.д.

- сложность устройства

- относительно высокая стоимость (рентабельность без учета экономии, энергии, достигается при долговечности не менее 5000ч.)

СВЧ генератор

Яв-ся основным элем-ом СВЧ-установки. Это устройство, в кт электрическая энергия преобразуетсяся в энергию электромагнитного поля СВЧ. Для нагрева продуктов исп-ют в основном частоту 2450 Мгц. В электротермических СВЧ в кач-ве генераторной машины широко применяются магнетроны непрерывного генерирования, имеющие относительно простую конструкцию, достаточно высокие мощность и КПД.

Конструктивно магнетрон представляет собой диод, с особой конструкцией анода. Для большинства магнетронов непрерывного генерирования прямого накала, катод изготавливают из вольфрама и монтируют внутри анода. Анод выполнен в виде массивного медного блока, торообразной формы. На внут-ей стороне анода расположено четное число щелевых резонаторов. Все резонаторы магнетрона связанны один с др, поскольку переменный магнитный поток одного резонатора замыкается чз соседние резонаторы, кроме того резонаторы соединены в опред-ом порядке медными перемычками- связками.

Для поддержания теплового режима, наружная часть анода имеет рубашку, чз кт пропускается холодная вода либо оребрение- при воздушном охлаждении.

Для вывода энергии колебания в одном из резонаторов имеется петля, соединенная с коарсеальной линией, закрытой герметичным колпачком, выполнена из прозрачного для СВЧ поля материала. Выводы катодных ножек проходят в стеклянных трубках. С боковых сторон анод закрыт крышками, образующими вместе с анодом вакуумное пространство. Анод магнетрона имеет высокий положительный потенциал, относительно катода, а катод находится под высоким отриц-м потенциалом. Поскольку анод яв-ся корпусным магнетроном, его заземляют. Мд анодом и катодом создается электрическое поле, силовые линии кт расположены радиально, вдоль оси кт действует магнитное поле. Под действием этого поля, вылетающие из катода электроны (Э) откланяются от радиального направления и движутся в пространстве по сложной спиральной траектории, форма кт зависит от напряженности магнитного поля и анодного напряжения в пространстве взаимодействия мд катодом и анодом непрерывно существует элект-ое облако, вращающееся вокруг катода с определенной угловой скоростью, вызванное электронами. когда электроны проходят вблизи щелевых зазоров резонатора, в них поя-ся импульсы наведенного тока и возникают собственные затухающие колебания. Связанные др с др резонаторы предс-ют собой сложную колебательную систему. Геометрические параметры магнетрона, параметры элект-го и магнит-го полей выбирают с таким расчетом, чтобы электроны взаимодействуя с переменным электрическим полем, наведенном в зазорах резонатора отдавали этому полю часть своей энергии, приобретенной при их ускорении постоянном электр-ом полем, приложенным мд катодом и анодом. Энергия, возникающая в системах резонатора незатухающих колебаний, выводится чз 1 из резонаторов, с помощью петли и по коарсиальной линии подается к внешней нагрузке.

Магнетроны непрерывного генерирования имеют мощ-ть от 0,5 до нескольких десятков кВт. КПД может достигать 75-90%.

Топливо.

Различают органическое и ядерное топливо.

Органическое топливо – сложное органическое соед-ие, при сгорании кт выделяется теплота.

Виды органического топлива:

-газообразное топливо- природный газ, а также искусственные горючие газы, получаемые в ходе промыш-ых процессов. В их состав (природный газ), кроме углеводородного метанового ряда входят так же углекислый ряд, сероводород, азот и редкие газы. Из углеводородных газов преобладающим компонентом яв-ся метан. В промышленном масштабе газы добывают из буровых скважин вместе с нефтью (жидкие газы) или из чисто газовых скважин (сухие газы). Тяжелые фракции прир-ых газов, подвергнутые сжатию, нах-ся в жидком состоянии и наз-ся сжиженными. Основными их компонентами яв-ся бутан и пропан. Сжиженные газы хранят и транспортируют в цистернах или баллонах, а сжигают в газообразном сос-и.

-твердое топливо- дрова, торф, бурый и каменный угли, антроциты.

-жидкое топливо- продукты нефтеперегонки. Различают: легкие (бензин, керосин), средние (дизельные масла, солярные масла) и тяжелые (мазут).