ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы О понятии удельная поверхностная мощность нагревателя из "Расчёт и конструирование электрических печей" В большинстве высокотемпературных электрических печей сопротивления теплоотдача от нагревателей к загрузке осуществляется в основном за счет излучения, а условия теплоотдачи нагревателей характеризуются степенью экранирования нагревателей и взаимным коэффициентом излучения нагревателя и загрузки. [c.161] В специальных конструкциях нагревательные элементы заделываются в сплошную керамическую массу и передача тепла осуществляется теплопроводностью через окружающую нагреватель массу. В этом случае условия теплоотдачи нагревателя характеризуются тепловым сопротивлением слоя массы и активной поверхностью нагревателя. [c.162] Как показывает опыт эксплуатации, существенное влияние на долговечность нагревательных элементов, помимо удельной поверхностной нагрузки, оказывают размеры поперечного сечения нагревательного сплава. В печах с рабочими температурами 700° С и выше применение нагревательных элементов с малыми размерами поперечного сечения (проволоки диаметром до 4 мм и ленты толщиной до 1,5 мм), как правило, приводит к неудовлетворительной работе печи из-за частого перегорания нагревательных элементов, несмотря на то, что удельные поверхностные нагрузки их находятся в пределах, допустимых по общепринятым нормам расчета. [c.162] По соображениям эксплуатационной надежности для нагревателей высокотемпературных промышленных электрических печей сопротивления следует рекомендовать проволоку диаметром не менее 5 мм и ленту толщиной не менее 2 мм, допуская в виде исключения проволоку диаметром 4—4,5 мм и ленту толщиной 1,4—1,8 мм. Указанное ограничение не распространяется на нагревательные элементы калориферов и специальные виды нагревателей, как, например, трубчатые элементы, для которых ввиду специфических условий работы применение нагревательных сплавов тонких сечений является оправданным. [c.163] В ряде практических случаев расчет нагревательных элементов приходится проводить, ориентируясь на имеющиеся в наличии сечения нагревательных сплавов, что особенно характерно для изготовления нагревателей к действующим печам на месте их установки. [c.164] Оосле выбора материала и допустимой удельной поверхностной мощности расчет нагревательных элементов сводится к определению их размеров. Определять размеры нагревателей можно двумя методами. [c.164] Первый метод заключается в том, что по известным исходным данным определяют размер поперечного сечения, а затем длину нагревателя. [c.164] Проверка показала возможность размещения проволочных нагревателей на заданной поверхности стенки. [c.166] Полученное сечение ленты 1,1X11 мм недостаточно надежно по условиям эксплуатации для промышленной печи рекомендуется применять ленту толщиной не менее 2 мм. Следует произвести перерасчет исходя из сечения ленты 2x20 мм с определением пониженного напряжения для его питания. [c.166] Периметр сечения нагревателя П=2(9,2+2) =4,4 см. [c.166] Линейное напряжение трехфазного трансформатора и =157 в. [c.166] Проверка возможности размещения ленточного нагревателя на заданной поверхности стенки задаваясь щагом расположения смежных полос ленточного нагревателя 20 мм, определяем число полос нагревателя на стенке размерами 1X1 = 1 м , учитывая, что около 20% поверхности стенки занимают просветы между зигзагообразными секциями. [c.166] Требуется разместить умм = 45,6 м. [c.167] Расчет показывает, что ленточные нагреватели сечением 2X20 мм могут быть размещены с шагом расположения смежных полос 18 мм, однако их применение нецелесообразно, так как для их питания требуется понизительный трансформатор. [c.167] Второй метод расчета нагревателей заключается в том, что, задаваясь размером поперечного сечения нагревателя, определяют его длину и проверяют величину удельной поверхностной мощности для принятого сечения. Если оказывается, что удельная поверхностная мощность существенно отличается от допустимой (особенно в больщую сторону), то производят перерасчет нагревателя с изменением его поперечного сечения или расчетного напряжения за счет пересмотра схемы включения. При кажущейся на первый взгляд сложности способа он оказывается вполне целесообразным для практических расчетов промышленных электрических печей сопротивления. [c.167] Условия те же, что и в предыдущем примере Р=16,7 кет-, и = 380/220 в р= 1,3 ом-мм /м sy = 2,5 em M . [c.167] Исходя из схемы соединения нагревателей в звезду (U = 220 в) принимаем диаметр проволоки 6 мм. [c.167] Проверку размещения нагревателя см. предыдущий пример. [c.168] Чтобы привести в соответствие w с w = 2,5 em M , необходимо либо значительно -уменьшить сечение, либо применить пониженное напряжение питания. Значительное уменьшение сечения ленты нецелесообразно, так как нагреватель малого сечения в промышленной печи, как отмечалось, работает неудовлетворительно. Остается второй вариант — применение понизительного трансформатора (см. предыдущий пример). [c.168] Вернуться к основной статье