Самостійна робота № 3

Тема. Електроустаткування та розрахунок нагрівних елементів печей опору. Мета роботи: засвоїти розрахунок нагрівних елементів та спроектувати габарити

нагрівної зони печі опору.

Хід роботи

1. Провести розрахунок нагрівних елементів печі опору згідно з даними, приведеними в таблиці 3.1, та розшифрувати її тип.

2. Спроектувати габарити нагрівної зони печі опору.

Методичні вказівки

Електричні нагрівні елементами промислових печей опору виконуються для робочих температур до 1200 С із спеціальних жаростійких металевих сплавів великого опору, для печей з температурою до 1350 ^оС застосовуються нагрівачі з молібдену, вольфраму, вугілля, графіту та дисиліциду молібдену.

Вихідними даними для проектування нагрівних елементів печей опору є : Р_ф - потужність на фазу або одну фазову вітку при паралельно з’єднаних декількох вітках у фазі, Вт; U_ф – фазна напруга, В; t - кінцева температура виробу, ^оС.

По максимальній температурі виробу, що нагрівається, вибираємо матеріал елементів, що нагріваються. Для вибраного матеріалу з урахуванням його максимальної робочої температури ……. і заданої конструкції нагрівача……. визначається значення допустимої питомої поверхневої потужності нагрівача W_д,…… Вт/см².

Для розрахунку нагрівного елемента печі опору вибираємо в якості матеріалу нагрівний елемент типу……. з рекомендованою температурою……. ⁰С, питомим опором нагрівного елемента ρ ……… Ом·h. Визначаємо по кривих питомої поверхневої потужності ідеального нагрівача для виробу t_вир=…… ⁰С, знаходимо допустиму питому потужність. W_доп= α ∙W_из ………Вт/м·10^-4 де α коефіцієнт ефективності, що визначає теплові втрати потужності печі. Рекомендоване значення α: для дротових спіралей на полицях або на трубках 0,2-0,3; провідникових зигзагів – 0,6; стрічкових зигзагів - 0,4; стрічкових литих зигзагів – 0,6.

3.1 Визначаємо допустиме значення поверхневої потужності

W_доп= α ∙W_из ( 3.1 )

3.2 Визначаємо фазну потужність печі:

, кВт ( 3.2 )

де Р_п – потужність печі;

m – число фаз.

3.3 Визначаємо діаметр провідника:

, ( 3.3 )

де Р_ф – фазна потужність;

ρ – питомий опір нагрівного елемента;

W_доп – допустима питома потужність.

3.4 Визначаємо довжину провідника:

( 3.4 )

12

За даними розрахунків визначаємо розміри спіралі де D = ( 4÷6 ) d – хромоалюмінієвих сплавів, D = (7÷10) d – ніхромів, крок витків спіралі t = (3÷5 ) d; крок дротового зигзагу t ≥ (5 ÷ 9 ) d; крок стрічкового зигзагу t ≥ (2 ÷ 5 ) b; висота зигзаг у Н = 0,15 ÷0,3м – для хром алюмінієвих сплавів, Н = 0,2 ÷ 0,4 м – для ніхромів радіус заокруглення зигзаг у R ≥ d або R ≥ (4 ÷ 5 )а .