Нагревательные печи

Электрические печи сопротивления

Общие сведения

СОПРОТИВЛЕНИЕМ

ЭЛЕКТРОТЕРМИЧЕСКИЕ УСТАНОВКИ НАГРЕВА

Нагрев сопротивлениемпроисходит за счет выделения теплоты в проводящем материале при протекании по нему электрического тока. Этот вид нагрева основан на законе Джоуля-Ленца. Выделяемая в про­воднике тепловая энергия Q в ккал пропорциональна квадрату силы тока, сопро­тивлению проводника и времени протекания тока

Q = 0,00024I²Rt (ккал),

где Q - количество выделяющейся теплоты, ккал;

I - ток, A;

R – со­противление, Ом;

t - время, с.

Активная мощность, выделяемая при протекании тока

P = U²R = U²F/(ρ l),

где Р - мощность, выделяющаяся в провод­нике, Вт;

U - напряжение, В;

F - площадь сечения, м²;

ρ - удельное со­противление проводника, Ом∙м;

l - длина проводника, м.

Выделяемая в проводнике тепловая энергия может быть использо-вана непосредственно для нагрева самого проводника, который в этом случае является нагреваемым телом (принцип прямого нагрева). Прикосвенном нагреве энергия нагрева передается специальными проводниками (нагревателями), по которым проходит электрический ток к другим изделиям, подлежащим нагреву путем конвенции и излучения тепловой энергии. В обоих случаях нагреваемый объект может быть в твердом, жид­ком или газообразном состоянии.

Электрические печи сопротивления (ЭПС) применяются в машиностроении, металлургии, легкой и химической промышленности, строи­тельстве, коммунальном и сельском хозяйстве и др.

По назначению ЭПС подразделяются на:

- нагревательные, которые служат для обработки материалов (нагрева, термической, химико-термической и вакуумной обработки, а также обжига, сушки, спекания различных металлических и керамиче­ских материалов);

- плавильные, предназначенные для плавки металлов.

Достоинства печей:

- возможность получения в печной камере любых температур до 3000 °С;

- достаточно равномерный нагрев изделия путем соответствующего расположения нагревателей по стенкам печной камеры или применением принудительной циркуляции печной атмосферы;

- легкость автоматического управления мощностью, а, следовательно, и температурным режимом печи;

- удобство механизации и автоматизации печей;

- компактность.

Классификация нагревательных печей.

1. По принципу действия: косвенного и прямого действия. В ЭПС косвенного действия электрическая энергия превращается в тепловую в специальных нагревателях, а затем передается в рабочее пространство посредством теплопроводности, конвекции и излучения. В ЭПС прямого действия нагреваемое тело включается непосредственно в электрическую цепь. Нагревательные элементы в печах косвенного действия и нагреваемые тела, включаемые в цепь ЭПС прямого действия, могут быть проводниками первого и второго рода.

2. По уровню достигаемых температур печи подразделяются на: низкотемпературные (до 650º С); среднетемпературные (до 1250º С); высокотемпературные (выше 1250º С).

3. По режиму работы - периодического и непрерывного действия.

4. По конструктивному исполнению печи периодического действия могут быть камерными, шахтными, колпаковыми, элеваторными. Печи непрерывного действия – конвейерные; рольганговые, карусельные, с шагающим подом, барабанные, протяжные.

Дата добавления: 2014-01-06