Шага спирали

Зависимость коэффициента излучения от коэффициента

Зависимость удельного сопротивления и плотности излучения вольфрамовой спирали от температуры

Пара-метры	Температура спирали, К
φ ּ 10^–4, Вт/м^2	0,602	1,66	3,83	7,74	14,90	24,04	38,20	57,70	83,60	117,6	160,5
ρT ּ 10^6, Ом ּ м	2,493	3,098	4,355	5,005	5,667	6,348	7,038	7,750	8,470	9,204	9,954

Таблица 4.7

К ш	1,0	1,1	1,2	1,3	1,4	1,5	1,6	1,7	1,8	1,9	2,0
β	0,5	0,6	0,66	0,7	0,74	0,76	0,78	0,80	0,82	0,84	0.85

Длина проволоки спирали определяется по формуле

l = Uּ , (4.48)

где U – подводимое к спирали напряжение (обычно 220), В.

Длина активной части спирали (L_а)

L_а = . (4.49)

Наружный диаметр витка спирали

= 2ּ d + d _ст. (4.50)

Шаг спирали

h = dּК _ш. (4.51)

Число витков спирали

n _в = . (4.52)

Общая длина ИК-генератора L (рис. 4.12)

L = L_а+2ּ(L_к+L_ц), (4.53)

где L_к – пассивная часть трубки, на которой находится контактный стержень (примерно 0,03) м;

L_ц – длина цоколя (0,03…0,04) м.

Диаметр кварцевой трубки

D_т = (8 – 10) . (4.54)

Расчет генераторов ИК-излучения с хромоникелевой спиралью в негерметично закрытой кварцевой трубке выполняется аналогично. Особенности расчета таких генераторов заключаются в том, что для учета потерь мощности в результате охлаждения спирали вводами и на нагрев воздуха в трубке вводится в расчет энергетический к. п. д. η_э = 0,65…0,8.

Плотность излучения проволоки (φ) рассчитывают по формуле

φ = εּC₀ּ(0,01ּT)⁴, (4.55)

где ε = 0,7…0,8 – степень черноты хромоникелевой проволоки;

С₀ = 5,7 – степень черноты абсолютно черного тела, Вт/(м²ּК⁴);

Т – температура излучающего тела (нихром: X15Н60 – 1123 К, X15Н80 – 1223 К, Х20Н80Т – 1323 К; фехраль: 1Х25Ю5 – 1173 К, Х13Ю4 – 923 К), К.

Диаметр проволоки спирали

d = . (4.56)

Длина проволоки спирали

l = Uּ . (4.57)

Наружный диаметр витка спирали () принимается обычно исходя из наружного диаметра кварцевой трубки

= D_т – δ_т – δ_из м, (4.58)

где D_т – наружный диаметр кварцевой трубки (обычно 0,012) м;

δ_т – сумма толщин стенок трубки (обычно 0,002), м;

δ_из – сумма толщин воздушной прослойки (0,002…0,003), м;

Остальные параметры генератора рассчитывают аналогично герметически закрытому по формулам (4.49, 4.51, 4.52, 4.53).

Расчет электродных нагревателей

При электродном нагреве вода является как объектом нагревания, так и проводником, в котором происходит процесс перехода электрической энергии в тепловую. В процессе эксплуатации электродного нагревателя сопротивление воды непрерывно меняется, отчего меняется и мощность котла.

На основании теплового расчета аппарата определяется количество необходимой теплоты (Q_затр), которую должны выделять электроды. Номинальная мощность электродных нагревателей определится по формуле (4.30).

Если полученная мощность более 3 кВт, то обычно аппарат рассчитывают как техфазный и в нагревательном устройстве устанавливается три электрода. Для поддержания режима тихого кипения обычно устанавливается дополнительно еще три электрода.

В трехфазных аппаратах электроды включаются на линейное напряжение (обычно 380 В), а в однофазных – на фазное напряжение (обычно 220 В).

Не зависимо от расположения и количества электродов в греющей камере в разрезе они представляют собой шины прямоугольной формы, установленные параллельно на некотором расстоянии друг от друга. Например, шесть электродов, расположенных по спирали в парогенераторе пищеварочного котла (рис. 4.14).

Расчет электродных нагревателей сводится к определению площади активной поверхности электродов с учетом электропроводности нагреваемой среды.

Изменение удельного сопротивления (ρ) и проводимости (γ) воды (электролита) в зависимости от ее температуры (t) для электролита с 6,5% содержания солей представлено в табл. 4.8

Таблица 4.8

Дата добавления: 2015-06-30