Типы и конструкции нагревателей печей сопротивления
Принцип действия нагревателей основан на общеизвестном явлении нагрева проводника, включенного в питающую цепь и обтекаемого током.
Количество тепла Q, ккал, выделяемого при прохождении электрического тока через проводник, определяется в соответствии с законом Джоуля-Ленца:
,
где:
I – сила тока, A;
R – сопротивление проводника, Ом;
U – напряжение, В;
t – время прохождения тока, с.
Требования, предъявляемые к нагревателям, зависят от назначения печи, режима ее работы, предельно допустимой температуры печи, требуемой долговечности. Кроме того, нагреватели должны обладать высоким удельным электрическим сопротивлением, малым температурным коэффициентом сопротивления, достаточной механической прочностью, невысокой стоимостью. Материал не должен при работе менять свои физические свойства, должен хорошо обрабатываться. Наибольшее применение нашли хромалюминиевые сплавы, нихром, вольфрам, молибден и другие тугоплавкие металлы. Широко применяются также неметаллические материалы – карборунд, дисилицид молибдена, графит и др. Основные параметры этих материалов приведены в табл.1.1.
 |
Конструктивно металлические нагреватели могут выполняться ленточными, зигзагообразными, проволочными зигзагообразными и ленточными, а также штампованными из листа, литыми и др. (рис. 1.2).
В большинстве случаев более рациональным является проволочный зигзагообразный нагреватель, который при прочих равных условиях имеет меньший эксплуатационный расход материала, большую удельную поверхностную мощность. Под эксплуатационным расходом понимается расход материала нагревателя за 1000 часов его работы на 1 кВт установленной мощности.
Расход материала обуславливается окислением и увеличивается с повышением рабочей температуры. Под сроком службы нагревателя понимают время его работы при заданной температуре, в течении которого токопроводящее сечение нагревателя уменьшается на заданную величину (обычно на 20%), что сопровождается увеличением сопротивления и снижением мощности на ту же величину. Наилучшим с точки зрения эксплуатационного расхода является проволочный зигзагообразный нагреватель. Проволочный спиральный нагреватель используется лишь в случаях, когда невозможно применить зигзагообразный нагреватель.
За максимально допустимую температуру рекомендуется брать температуру, при которой срок службы данного нагревателя не ниже 2000 часов.
Дата добавления: 2015-06-10; просмотров: 1080;