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.

Контрольные вопросы:

1. В чем заключается физическая сущность электронагрева материалов методом сопротивления и какие он имеет особенности и преимущества?

2. Перечислите основные принципиальные отличия прямого и косвенного методов электронагрева.

3. В каких областях сельскохозяйственного производства используются прямой метод нагрева различных материалов?

4. Назовите основные параметры режимов при нагреве металлов методом сопротивления.

5. Как определяются мощность установок для нагрева металлов по методу сопротивления и время нагрева?

Дата добавления: 2017-02-01