У кого конспекты остались в техникуме заводят новую тетрадку (18 листов) и конспектируют в нее. У кого тетради с собой продолжают в них конспектировать.
(Вначале прочитайте в конце лекции дом. задание)
Тема: Теплообменные аппараты с электрообогревом.
Способы электронагрева. Электрическая энергия превращается в тепловую одним из следующим четырех способов:
1)в электронагревателях сопротивления;
2) в электродуговых печах;
3) 3) в установках индукционного нагрева;
4) в печах и установках диэлектрического нагрева.
Электронагреватели с жидкостной ванной. Наиболее распространенным типом таких аппаратов является металлический сосуд с рубашкой, заполненной маслом и смонтированными в ней проводниками нагревателя (рис. 1-17, а). К стенке рубашки прикреплены штифты с фарфоровыми изоляторами, на которых крепятся спирали электронагревателя Проводники выведены наружу с помощью фарфоровых втулок через отверстия, прорезанные в рубашке. В целях обеспечения одинаковых температурных условий для всех участков нагревателей проводники должны быть полностью погружены в масло или в иную жидкость. Нагревание в жидкостных ваннах отличается мягкостью и равномерностью процесса повышения температуры обрабатываемого материала. Интенсивность нагрева невелика вследствие малой подвижности теплопередающей жид-
кости. Предельная температура нагрева в таких аппаратах не превышает 250° С.
Муфельные электропечи. Печная камера выполнена из кирпича; стенки камеры имеют каналы из жаростойкого материала, в которых проложены проволочные или ленточные спирали.
Муфельный электронагревательный котел изображен на рис. 1-17,6. Сосуд с жидкостью установлен в печной камере. Электронагреватели, выполненные в виде спирали, уложены в каналах стенок печной камеры. Высокие температуры в таких печах достигаются быстро. Муфельные печи удобны в обслуживании, компактны и нашли поэтому широкое применение в химической промышленности.
Рис. 1-17. Электронагреватели сопротивления.
а — электронагреватели в масляной рубашке; б— электронагреватели в муфельной печи; б — трубчатые электронагреватели (ТЭН) в опреснителе.
Установки с трубчатыми нагревательными элементами {рис. 1-17, в). В отличие от электронагревательных элементов, для которых в качестве электроизоляционных материалов применяют керамику, слюду и миканит, современные трубчатые электрические нагреватели (рис. 1-18} представляют собой металлический патрон (обычно трубу из латуни, меди, углеродистой стали или аустенитной хромоникелевой стали Х18Н10Т), внутри которого запрессована в наполнителе спираль из нихромовой проволоки. В качестве наполнителя применяют кварцевый песок, окись алюминия (электрокорунд}, плавленую окись магния (периклаз) и другие материалы.
Наполнитель служит, с одной стороны, электроизоляцией спирали от металлической трубы, а с другой — проводником тепла.
Трубчатые электронагреватели (ТЭН} изготовляют одно- и двухспиральными. Спирали выполняются из нихромовой проволоки диаметром 0,2—1,6 мм; их располагают в трубе диаметром 7—19 мм.Между трубой и спиралью засыпают наполнитель в виде порошка одного из указанных выше материалов. Для уплотнения наполнителя трубу обсаживают на меньший диаметр (например, с 14 на 11,8 мм). В готовом виде сечение труб может быть круглым, треугольным или ромбическим (рис. 1-18, д)\ для радиационного обогрева теплоотдающую поверхность трубы делают специально уширенной; в газовых и воздушных электронагревателях на трубу насаживают ребра. Освоено также изготовление ТЭН в виде кабелей-нагревателей с монолитной жилой из константина и с магнезитовой изоляцией. Такие кабели закладывают в полы, стены и потолки жилых помещений для обогрева, в покрытия дорог и мостов, взлетных площадок аэродромов для защиты их от обледенения.
Трубчатый электронагреватель выгодно отличается от других электрических нагревателей: его патрон практически герметичен, что обеспечивает малую окисляемость электроспирали; плотная набивка наполнителя предохраняет спираль от разрушений при ударах и вибрациях патрона; большая теплопроводность и жаростойкость наполнителя обеспечивает высокую удельную тeплопроизводителыюсть ТЭН в сравнении со спиралями, укладываемыми в слюду, миканит и другие электроизоляционные материалы. Возможность погружения ТЭН в жидкости и в расплавы устраняет потери в окружающую среду и тем самым повышает их КПД. Срок службы ТЭН превышает 5-8 лет.
Рис. 1-18. Трубчатый электрический нагревательный элемент.
а — общий вид U-образного нагревательного элемента; б — герметический наконечник элемента; в — схемы односпиральных элементов; г — схемы соединения двухспиральных элементов; д — поперечное сечение активной части трубки элемента; 1— колпачок с резьбой; 2 — фарфоровая втулка; 3 — металлическая втулка; 4 — контактный стержень; 5 — трубка.
Преимущества электрообогрева. Электрический обогрев применяется во многих отраслях промышленности вследствие следующих неоспоримых преимуществ перед нагревательными установками других типов:
1) быстроты включения и выхода на номинальную мощность;
2) возможности выделения большой тепловой мощности в малом объеме и достижения высокого уровня температуры;
3) простоты регулирования температурного режима при высокой степени равномерности нагрева;
4) возможности герметизации рабочего объема, а следовательно, создания в нем избыточного давления, вакуума или защитной атмосферы;
5) компактности электрических нагревателей;
6) удобства механизации и автоматизации работы;
7) улучшения условий труда.
Дом. задание:
1.Законспектировать конспект в полном объеме.
2. Волковой Л. Подготовить сам.нагрузку по теме «Принцип работы испарителей»