3. Электронагрев сопротивлением. Прямой нагрев.
Электронагрев сопротивлением осуществляется путем включения проводника (проводящей среды) в электрическую цепь. При изучении этой темы следует уяснить физические основы, принципиальные отличия, преимущества и недостатки прямого и косвенного способов нагрева и области применения их в сельскохозяйственном производстве.
Изучая способ прямого электронагрева, студент должен уяснить, что именно сам нагреваемый материал (металл, вода, почва и т.д.) является проводником электрического тока, вследствие чего происходит выделение тепла непосредственно в самом материале. Благодаря этому такой способ носит название «прямого нагрева».
Нагрев металлов методом сопротивления используется при разогреве металлических деталей во время их обработки, при контактной сварке и наплавке изношенных деталей.
Изучая особенности нагрева металлических тел, надо понять, вследствие каких причин происходит изменение значений сопротивления и тока в рабочей цепи.
Следует обратить внимание на параметры режимов нагрева металлов методом сопротивления. Так как при прямом нагреве, как правило, сопротивление нагреваемых деталей невелико, то требуются очень большие значения тока (сотни и тысячи ампер) при напряжении в несколько вольт. Поэтому эти установки питаются переменным током от понизительных трансформаторов. Надо ознакомиться с режимами работы нагревательных трансформаторов и схемами установок прямого нагрева. При этом важно уяснить значительные преимущества нагрева заготовок в установках прямого действия по сравнению с нагревом в пламенных печах и печах косвенного действия, основными из которых являются, быстрота нагрева и высокая производительность при достаточной равномерности нагрева.
Следует ознакомиться также с сущностью физических процессов, происходящих при сварке металлов методом сопротивления (электроконтактная сварка), и с соответствующим оборудованием сварочных установок. Надо знать, что этот способ является самым экономичным видом сварки вследствие местной концентрации тепловой энергии и, следовательно, высокой температуры в области стыка свариваемых деталей, обусловленной значительным сопротивлением контакта в данной области.
При ознакомлении с электродными нагревательными установками студент должен сконцентрировать свое внимание на их особенностях, преимуществах и недостатках. Основными недостатками нагревательных установок электродного типа являются: изменение их мощности в процессе нагрева и зависимость мощности от физико-химического состояния нагреваемого объекта (его температуры, влажности, химического состава и т.д.).
При рассмотрении методик расчета электродных водонагревателей и парообразователей следует обратить внимание на то, что с изменением конструкции и геометрической формы электродов меняется их электрическая схема замещения. Поэтому при расчетах должны быть использованы соответствующие формулы мощности трехфазного тока при соединении фаз треугольником или звездой.
Следует отметить различие в методиках расчета непроточных и проточных водонагревателей, обусловленное тем, что мощность непроточных нагревателей изменяется в процессе нагрева воды в несколько раз, а мощность проточных нагревателей в установившемся режиме (при постоянном расходе воды) можно считать практически постоянной. Отсюда возникают различия в способах регулирования мощности указанных типов водонагревателей, на которые следует обратить внимание.
- Министерство сельского хозяйства российской федерации
- Содержание
- Введение
- Раздел I методические указания по изучению дисциплины прикладная физика Общие вопросы
- Контрольные вопросы:
- Основы теории и расчета электронагревательных устройств
- 1. Общие вопросы
- Контрольные вопросы:
- 2. Тепловой расчет электронагревательных установок
- Контрольные вопросы:
- 3. Электронагрев сопротивлением. Прямой нагрев.
- Контрольные вопросы:
- 4. Электронагрев сопротивлением. Косвенный нагрев.
- Контрольные вопросы:
- 5. Электродуговой нагрев
- Контрольные вопросы:
- 6. Индукционный нагрев
- Контрольные вопросы:
- 7. Диэлектрический нагрев
- Контрольные вопросы:
- Электронагревательные установки в сельском хозяйстве
- 1. Электрические водонагреватели, водогрейные и паровые котлы
- Контрольные вопросы:
- 2. Электронагревательные установки для создания микроклимата в сельскохозяйственных помещениях
- Контрольные вопросы:
- 3. Электронагревательные установки для сушки, тепловой обработки и хранения сельскохозяйственных продуктов
- Контрольные вопросы:
- 4. Электрический обогрев в парниках и теплицах
- Контрольные вопросы:
- 5. Электротермическое оборудование ремонтно-механических мастерских
- Контрольные вопросы:
- 6. Технико-экономическое обоснование использования электроэнергии для теплоснабжения сельскохозяйственного производства
- Контрольные вопросы:
- Раздел II задачи и примеры расчетов
- 1. Расчёты тепловых режимов нагревательных установок
- Примеры расчетов Расчет тепловой изоляции и определение мощности закалочной печи.
- Расчет мощности, необходимой для обогрева свинарника-маточника.
- 2. Расчет элементных нагревателей задачи
- Примеры расчетов Электрический расчет нагревательной печи.
- Расчет электрообогрева пола в коровниках.
- Расчет электрокалорифера.
- 3. Индукционный и диэлектрический нагрев задачи
- Примеры расчетов Расчет индукционного водонагревателя на промышленной частоте.
- Расчет индуктора для нагрева кузнечных заготовок.
- Приближенный расчет индуктора для закалки деталей.
- Технический расчет лампового генератора высокой частоты.
- Расчёт параметров генератора твч и размеры камеры нагрева для высокочастотной сушилки семенного зерна
- Раздел III
- 2. Программа работы и порядок выполнения
- 3. Содержание отчета
- 4. Контрольные вопросы
- Исследование низкотемпературного индукционного нагревателя
- 1. Общие сведения:
- 2. Программа работы и порядок выполнения
- 3. Содержание отчета
- 4. Контрольные вопросы
- Исследование установки индукционного нагрева воды
- 1. Общие сведении:
- 2. Программа работы и порядок выполнения
- 3. Содержание отчета
- 2.Программа работы и порядок выполнения
- 3. Содержание отчета
- 4. Контрольные вопросы:
- Температурные датчики
- 1.Общие сведения
- 2.Программа работы и порядок выполнения
- 2. Программа работы и порядок выполнения
- 3. Содержание отчета
- 4. Контрольные вопросы
- Исследование трехфазного электродного водонагревателя
- 1. Общие сведения
- 2. Программа работы и порядок выполнения
- 3. Содержание отчета
- Контрольные вопросы
- Исследование установки нагрева деталей машин токами промышленной частоты
- 1. Общие сведения:
- 3. Программа работы и порядок выполнения
- 3. Содержание отчета
- Расчёт электродного водонагревателя Исходные данные:
- Решение:
- Индивидуальные задания для контрольной работы по дисциплине «прикладная физика»
- Приложение 1 Теплофизические характеристики металлов
- Приложение 2 Теплофизические характеристики неметаллических материалов
- Приложение 3 Коэффициенты эффективности излучения для различных типов нагревательных элементов
- Приложение 5 Расчетные значения температур поверхности пола и воздуха в помещении
- Приложение 6 Основные технические данные нагревательных проводов марок посхв и посхп
- Приложение 7
- Приложение 8
- Приложение 9 Некоторые параметры генераторных ламп
- Приложение 10 Размеры и масса семян
- Приложение 11 Характеристика магнитострикционных материалов
- Приложение 12 Ширина окна двухстержневых преобразователей мощностью 0,25—3 кВт
- Приложение 13 Выделенные частоты для нагрева в электрическом поле высокой частоты
- Рекомендуемая литература