семестр 10 / Электротехнологические установки / задание 1
.docx
М
ИНИСТЕРСТВО
НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ
ФЕДЕРАЦИИ
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего образования
«Тольяттинский государственный университет»
Институт Химии и энергетики
(наименование института полностью)
Кафедра /департамент /центр1 «Электроснабжение и электротехника»
(наименование кафедры/департамента/центра полностью)
13.03.02 «Электроэнергетика и электротехника»
(код и наименование направления подготовки, специальности)
«Электроснабжение»
(направленность (профиль) / специализация)
Практическое задание №__1_
по учебному курсу «_Электротехнологические установки__________»
(наименование учебного курса)
Вариант ____ (при наличии)
Студент |
Яшин И.А. (И.О. Фамилия) |
|
Группа |
ЭЭТбп-1801а (И.О. Фамилия) |
|
Преподаватель |
Шаповалов Сергей Владимирович (И.О. Фамилия) |
|
Тольятти 2023
Содержание
Введение……………………………………………………………………………3
Лабоарторные печи…………………………………………………………………4
Заключение………………...………………………………………………………..9
Список используемой литературы………………………………………………...10
Введение
В современной промышленности и наукоемких областях активно применяются электрические печи сопротивления. Для осуществления нагрева в них используется энергия электрического тока. Нагреватели для данных печей изготавливаются из проволоки и ленты. Производят их преимущественно из нихрома и фехраля.
По сути, печи сопротивления – это футерованная (от слова футеровка, что означает облицовка внутренней поверхности огнеупорными и теплоизоляционными материалами) камера с расположенными в разных конфигурациях проволочными и/или ленточными элементами. Выделение тепла происходит в нагревателе, а затем передается нагреваемому предмету/тепловоспринимающей поверхности.
На сегодняшний день существует много типов электрических печей сопротивления, каждый из которых имеет свои специфические особенности. Но основными элементами всех этих устройств являются:
рабочая камера;
дверца камеры, которой закрывается отверстие;
слой огнеупорной кладки (фактически, это облицовка внутренней поверхности рабочей камеры. Иначе ее называют футеровкой);
нагревательные элементы;
слой теплоизоляционного материала;
механизмы погрузки/разгрузки изделий.
Лабораторные печи
|
Так как в лабораториях приходится иметь дело лишь с очень небольшими количествами нагреваемых материалов или изделий, то лабораторные печи должны быть небольшими, компактными, маломощными и в то же время универсальными и охватывающими широкий диапазон температур.
Чаще всего в лабораториях применяют трубчатые, шахтные (тигельные) и муфельные печи. В трубчатых, шахтных и муфельных печах на умеренные температуры на керамическую трубку или муфель (шамотные, а для более высоких температур корундовые) наматывается проволока или лента нагревателя и все помещается в кожух с насыпной теплоизоляцией (рисунок 2).
Рисунок 1 Муфельная печь
Р
исунок
2 Трубчатая лабораторная печь (схематично)
Рисунок 3 Трубчатая лабораторная печь
Трубчатые лабораторные печи, как правило, снабжаются двумя дверками, муфельные — одной. Для того чтобы нагреватель не сдвигался при расширении от нагревания и не происходило витковых замыканий, муфель и трубки делаются с винтовыми канавками, в которые и закладывается проволока. Другой способ закрепления ее заключается в обмазке муфеля или трубки поверх нагревателя слоем обмазки (например, шамотным раствором).
В печах такого типа нагреватель отделен от рабочего пространства стенкой трубки или муфеля. Это имеет свои преимущества, так как нагреватель получается защищенным как от механических, так и от химических воздействий и обеспечивается невозможность замыкания витков нагреваемыми деталями, но зато между нагревателем и рабочей камерой образуется температурный перепад в 150 - 200°С, обусловленный тепловым сопротивлением стенки.
Так как, кроме того, мощность лабораторных печей невелика и нагреватели выполняются из проволоки или ленты небольших сечений, то нормально такие печи могут работать на нихроме до 800 - 900°С.
Для более высоких температур трубчатые и шахтные печи выполняются с открытым спиральным нагревателем из сплава 0Х23Ю5А (ЭИ-595) и 0Х27Ю5А (ЭИ-626), уложенным в пазы трубы или шахты, такие печи могут работать до 1200 - 1250°С. Ряд конструкций трубчатых, шахтных и муфельных печей на 1200 - 1500°С выполняется с карборундовыми (рисунок 4) нагревателями и из дисилицида молибдена.
Рисунок 4 Лабораторная трубчатая печь с нагревателем из карборундовой трубки
Широко применявшиеся ранее лабораторные печи с платиновыми нагревателями в настоящее время не изготавливаются, так как температурный диапазон 1000 - 1300°С таких печей в настоящее время перекрывается печами с
Р
исунок
5 Внутреннее пространство печи
более дешевыми нагревателями из сплавов 0Х23Ю5А и 0Х27Ю5А или карборундовыми.
Для более высоких температур ранее широко применялись, да и сейчас еще применяются печи с угольными или графитовыми нагревателями.
Наиболее распространена печь, центральной частью которой является угольная труба, служащая нагревателем. Внутренняя часть трубы представляет собой рабочее пространство, в которое помещают нагреваемые изделия или материалы.
Концы труб зажимают в мощные угольные или чугунные башмаки, через которые к ней подводится напряжение от понижающего трансформатора. Теплоизоляцией при таких высоких температурах служат либо сажа, которая заполняет все пространство между кожухом печи и трубой, либо керамические или угольные экраны.
Так как угольная трубка на воздухе интенсивно окисляется, то кожух печи делается герметичным и печь работает в атмосфере водорода, азота или в
Р
исунок
6 Печь с угольным нагревателем
вакууме. Если же печь работает без защитной атмосферы, то срок службы угольной трубы измеряется часами.
Напряжение, подаваемое к трубе, благодаря ее большому сечению и, следовательно, малому сопротивлению составляет 20 - 30 В, поэтому токи, протекающие через печь, велики и для облегчения токоподвода труба всегда помещается рядом с питающим трансформатором, обычно в одном кожухе.
Печи с угольным нагревателем работают с температурами около 1500 - 1700°С, но при специальной конструкции можно получить 2000 - 2100°С.
Так как печи с графитовым (угольным) нагревателем неудобны в работе и не могут быть использованы в тех случаях, когда нежелательным является науглероживание нагреваемых материалов, то в лабораторной практике получили широкое применение также печи с молибденовыми и вольфрамовыми нагревателями с экранами, вакуумные или водородные.
Заключение
Независимо от вида и модели любая электропечь сопротивления должна быть оснащена пирометрическими материалами. Для небольших по размерам неответственных электропечей целесообразно применение термопары с указывающим прибором. Подавляющее большинство печей сопротивления, используемых в промышленности, в обязательном порядке снабжается приборами для автоматического регулирования температуры. В них происходит регистрация данного показателя. В целях выполнения операций включения и управления электропечами до 500 В применяют комплексные щиты и станции управления. Их главное отличие в том, что в щитах присутствует не только коммутационная аппаратура, но и приборы теплового контроля. Станции же снабжены лишь коммутационной аппаратурой. Щиты производятся на токи до 350 А, а станции – до 630 А. В крупногабаритных печах сопротивления допустимо сосредоточить щиты всех зон для всех печей в одном либо нескольких контрольно-распределительных пунктах (КРП). В эти же пункты возможно вмонтировать силовые трансформаторы. Если отдельные электропечи сопротивления располагаются далеко друг от друга, то щиты нужно установить отдельно рядом с конструкцией.
Список используемой литературы
https://www.metotech.ru/art_pechi_2.htm
http://electricalschool.info/main/electrotehnolog/777-laboratornye-pechi.html
https://edu.rosdistant.ru/pluginfile.php/497982/mod_resource/content/1/index.html#page=32
1 Оставить нужное