ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ХИМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ С ИНДУКЦИОННЫМ ОБОГРЕВОМ из "Химические аппараты с индукционным обогревом" Камеры с развитыми поверхностями теплообмена. Исследованию подвергались греющие камеры трех конструкций, представленных на рис. 3.9 камера а-с гофрированной поверхностью стенки, камера б-с продольными каналами в стенках и камера в с радиальными каналами и тепловой завесой. [c.61] Для того, чтобы упростить сравнение результатов испытаний, камеры различных конструкций имели одинаковые габариты, а испытания проводились на одном и том же стенде. В качестве нагреваемой среды во всех случаях использовали воздух, расход которого составлял 50 м /ч. Поскольку целью эксперимента было сравнение эффективности различных технических решений по управлению формой нагреваемого тела, такой подход позволил исключить возможные систематические ошибки измерений. [c.61] Сравнение полученных результатов показало, что камера в (с радиальными каналами и тепловой завесой) имеет наиболее высокие теплотехнические характеристики. Так, тепловой КПД Пт = 0,945, критерий Нуссельта = 1245. [c.61] Наихудшие теплотехнические показатели наблюдались в камере б (с продольными каналами в стенках) г т = 0,68, Ыи = = 933. [c.61] Из полученных результатов наглядно видно, как, развивая поверхность магнитного поглощения, можно снизить число витков в обмотке индуктора. [c.62] Из сравнения близких по удельным электрическим нагрузкам режимов для камер а (с гофрированной поверхностью) и в (с цилиндрической поверхностью) следует, что витковое напряжение для камеры а в 1,32 больше, чем для камеры в. При равных габаритах камера а обладает большей тепловой производительностью, так как поглощаемая ею электрическая мощность на единицу базисной поверхности 5в в 1,44 раза больше, чем для камеры в. [c.62] Камеры пучкового типа. Пучковые конструкции получили широкое распространение в теплообменной аппаратуре, поэтому сочетание таких конструкций с индукционным способом нагрева представляет большой практический интерес. [c.62] Конструктивные схемы камер, прошедших испытания, представлены на рис. 3.10. Камера а состоит из трех плоских труб. Для этой камеры коэффициенты увеличения поверхности магнитного поглощения, теплоотдачи и виткового напряжения кш = кт = кв = 1,61. Ка.мера б имеет 19 параллельных труб диаметром Для нее /с,м = к, = /св = 2,84. [c.62] Преимущества пучковых конструкций по сравнению с гофрированными наглядно видны из сравнения соответствующих геометрических характеристик для гофрированной камеры рис. 3.9,а /с,м = = 1,52. [c.62] Проведенные испытания показали, что камера из трех плоских труб имеет удовлетворительные энергетические показатели при удельных электрических нагрузках до 72,4 кВт/м . Камера из 19 элементов имеет удовлетворительные показатели при нагрузках до 10.2 кВт/м . что объясняется недостаточной толщиной стенок труб (8 = 3.4 мм). [c.63] Полученные результаты позволили сделать важные практические выводы при выборе числа параллельных элементов в пучковой камере следует учитывать неравномерность распределения магнитных потоков оптимальное число элементов ns 10. [c.64] Камеры с составным греющим элементом. Оболочки камер индукционных нагревателей жидкостей и газов являются теми элементами конструкции, которые влияют на качество всей индукционной системы. Были исследованы оболочки с улучшенными электромагнитными свойствами двух типов, особенности которых рассмотрены выше оболочка с внутренними ребрами и оболочка из немагнитного металла, армированная ферромагнйтными стержнями (рис. 3.11). [c.64] Результаты испытаний оболочки с ребрами приведены на рис. 3.12 в виде зависимостей rij os (p =f(pg). Из графика видно, что с увеличением удельной электрической нагрузки показатель т1эС05ф для контрольного образца, не имеюшего ребер, резко снижается, а для образца с ребрами при тех же нагрузках практически не снижается. Это указывает на эффективность оребрения как приема управления формой нагреваемого тела. [c.64] Коэффициент мощности индукционной системы с армированной камерой при удельных электрических нагрузках 21-30 кВт/м составляет 0,82-0,85, что является довольно высоким значением для индукционных систем. [c.65] Характеристики исследуемых нагревателей 1, = 250 мм 1в = 160 мм число витков = 256-320 активное сопротивление обмотки = 0,49-0,62 Ом I = 100 мм, 2 = 100 мм для греющих камер а, 6, в число радиальных каналов N = 170, /,( = 5,4 мм, для камеры г N = 592, ( = 3 мм толщина завесы 8 = = 6 мм расход воздуха во всех опытах Q = 50 м /ч Ги,-температура изоляции. [c.66] Предварительные эксперименты с камерами различных типов (см. 3.2.1) показали эффективность этого приема управления формой нагреваемого тела с точки зрения одновременного улучшения энергетических и теплотехнических показателей. Поэтому возникла необходимость более глубокого исследования этой камеры. [c.67] Проведенные исследования позволили сделать следующие выводы о механизме явления. [c.68] Методика экспериментов была той же, что и в серии I. Проводились параллельные измерения с рандомизацией по различным дням. [c.70] Результаты измерений представлены на рис. 3.18 (заштрихована область, исследованная ранее, в серии I). [c.70] По серии П экспериментов были сделаны следующие выводы. [c.70] Вернуться к основной статье