Файл: Шустов, В. А. Применение электронагрева в сельском хозяйстве.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 31.10.2024
Просмотров: 115
Скачиваний: 0
Т а б л и ц а 2
Допустимые удельные нагрузки активной поверхности трубчатого нагревателя
|
|
|
|
|
|
Удельная |
нагрузка, |
|
|
|
|
|
|
Вт/си2 |
|
Условия нагрева |
Материал |
трубки |
Наполнитель |
>, |
|
||
|
|
|
|
|
|
з |
я й |
|
|
|
|
|
|
|
* ь |
|
|
|
|
|
|
S.S |
•Оо. Со |
|
|
|
|
|
|
с ч |
|
Нагрев |
воздуха: |
Сталь, латунь |
Кварцевый пе 0,9-1,2 |
1,8 |
|||
|
|
Сталь |
|
сок |
|
1,2-1,8 |
2,3 |
в спокойной |
|
Плавленая |
|||||
|
|
окись |
магния |
|
|
||
воздушной |
|
|
|
|
|
|
|
среде |
Жароупорная |
То же |
|
2,3-5,0 |
6,0 |
||
|
|
|
|||||
|
|
сталь |
|
|
|
|
|
в среде с дви |
IX18H9T |
|
Кварцевый пе 5,0- 5,5 |
|
|||
Сталь |
|
6,0 |
|||||
жущимся воз |
|
|
сок |
|
|
|
|
духом (при |
|
|
|
|
|
|
|
скорости не |
Сталь |
жаро |
Окись |
магния |
5,0 |
6,0 |
|
менее 6 м/с) |
|||||||
|
|
упорная |
|
|
|
|
|
Нагрев, кипение и |
Красная |
медь, |
Кварцевый пе |
6,0-8,0 |
10,0 |
||
испарение воды |
латунь, не |
сок |
магния |
6,0-10,0 |
15,0 |
||
|
|
ржавеющая |
Окись |
||||
|
|
сталь |
|
|
|
|
|
|
|
1Х18Н9Т |
|
|
|
|
|
до |
опрессовки |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
^ а 0 = |
^ , |
|
|
(20) |
|
|
|
|
If |
|
|
|
где у — коэффициент |
удлинения |
трубки |
при опрессовке |
(может быть принят |
равным 1,15). |
|
|
Полная длина ТЭН |
|
|
|
|
Z = Z a + 2 Z n . |
, |
(21) |
Здесь L a — длина пассивного конца трубки после оп рессовки (может быть принята равной 7,5 см).
Электрическое сопротивление нагревателя (запрес сованной проволоки) после опрессовки
12
Р. Вт/см
6,0
Ч / л / ' /
\WJV. f У /
Г -
У / У \ v
Г V
12 |
3 ^ 5 6 |
/ДО' <?ДО |
<&Я? 5^7 Ш |
70S |
|
Р, Вт/см г |
|
|
|
|
а |
|
|
|
Рис. 1. Кривые зависимости температуры трубчатого электронагре
вателя |
от удельной |
нагрузки |
и скорости движения воздуха: |
|
о — находящегося |
в |
спокойной |
воздушной среде; б - п р и различной ско |
|
рости |
воздуха, |
омывающего электронагреватель. - |
до опрессовки |
|
R0=Raf, |
(22) |
где аг — коэффициент изменения сопротивления прово локи в результате опрессовки (может быть принят рав ным 1,3),
или
|
|
Q0=lL |
= %L. |
|
(23) |
|
I |
Длина проволоки до опрессовки |
|
|
|||
|
|
|
2 2 1 * 0 , |
|
|
( 2 4 ) |
|
|
|
4р . |
|
|
|
где |
р — удельное |
сопротивление |
нихромовой |
проволоки, |
||
|
р = 1,1 Ом-мм2 /м; |
|
|
|
|
|
|
d — диаметр |
провода, |
мм. |
|
|
|
Число витков |
спирали |
ТЭН |
определяют |
по формуле |
||
|
|
п= |
/1000 |
, |
- |
, п - . |
|
|
|
(2о) |
где / в — длина одного витка спирали; мм.
13
Расстояние между |
витками ТЭН |
|
||
|
|
а- |
LAO—nd |
(26)- |
Коэффициент шага |
спирали ТЭН или плотность на |
|||
вивки спирали |
|
d±a_ _ |
|
|
|
|
k-. |
( 2 7 ) |
|
Шаг витка проволочкой спирали ТЭН |
|
|||
|
|
n=kd. |
(28) |
|
Наилучшим |
следует считать шаг, равный не менее чем |
|||
двукратному |
диаметру |
проволоки. |
|
|
В таблицах 3 и 4 |
приведены технические |
данные |
трубчатых электронагревателей для нагрева воздуха и воды.
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а 3 |
|
Технические данные ТЭН для нагрева |
воздуха |
до |
+360° С при |
|||||
|
|
номинальном |
напряжении 220 в |
|
|
|
||
|
3 |
|
|
|
|
Ннхромовая |
|
|
|
|
|
|
|
проволока |
|
||
|
о |
|
|
|
|
|
|
|
|
я |
|
|
|
53 СО |
|
|
|
|
•5 н |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
а я |
|
| а- н |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Po |
|
l i s |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
-С в |
|
|
|
|
|
|
|
ТЭН-01 |
0,57 |
2,59 |
84,9 |
1710 |
0,97 |
0,4 |
13,00 |
1,98 |
ТЭН-02 |
0,40 |
1,81 |
121,5 |
900 |
1,16 |
0,3 |
10,36 |
0,80 |
ТЭН-05 |
0,40 |
1,81 |
121,5 |
1320 |
0,77 |
0,3 |
10,38 |
0,95 |
ТЭН-07 |
0,45 |
2,04 |
107,8 |
1820 |
0,68 |
0.4 |
17,20 |
1,98 |
ТЭН-13 |
0,60 |
2,72 |
80,8 |
2476 |
0,60 |
0,4 |
12,34 |
2,50 |
ТЭН-15 |
0,56 |
2,54 |
86,6 |
1584 |
0,90 |
0,4 |
13,80 |
1,55 |
ТЭН-17 |
0,35 |
1,59 |
138,2 |
1100 |
0,81 |
0,3 |
11,70 |
0,94 |
ТЭН-21 |
0,80 |
3,63 |
60,6 |
1742 |
1.14 |
0,5 |
14,50 |
0,935 |
ТЭН-23 |
0,50 |
2,27 |
96,9 |
1320 |
0,96 |
0,4 |
15,47 |
1,02 |
ТЭН-30 |
0,50 |
2,27 |
96,9 |
1113 |
1,15 |
0,3 |
8,28 |
1,30 |
ТЭН-31 |
0,50 |
2,27 |
96,9 |
1113 |
1,15 |
0,3 |
8,28 |
1,30 |
Для |
открытых электрических |
подогревателей |
возду |
ха нужно принимать следующие конструктивные разме ры нагревательных спиралей:
шаг спирали |
|
h—(2—4)rf (но не менее 8 мм); |
(29) |
14
|
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а 4 |
|
Технические данные ТЭН для нагрева |
воды |
при номинальном |
|||||||
|
|
|
напряжении 220 В |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
Нихроиовая |
|
|
|
|
|
|
|
|
1«ъ |
проволока |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
а я |
|
2 я =• я |
|
|
|
|
|
|
|
Но |
а. я |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
5 ° та« |
|
|
|
|
|
X в |
|
|
|
<и £ |
5 х гш |
|
|
|
|
|
|
|
Си s |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
м - |
|
|
|
|
ТЭН-ОЗА |
3,50 |
15,90 |
13.83J |
990 |
9,16 |
0.8 |
8,42 |
1,13 |
|
ТЭН-05А |
0,80 |
3,60 |
61,00 |
430 |
5,50 |
0,3 |
5,00 |
0,40 |
|
ТЭН-08А |
2,33 |
10,60 |
20,80| |
685 |
9,20 |
0,6 |
7.14 |
0,66 |
|
ТЭН-09А |
1,80 |
8,20 |
26,801 |
685 |
7,10 |
0,5 |
6,42 |
0,55 |
|
ТЭН-10 |
2,00 |
9,10 |
24.201 |
995 |
5,20 |
0,6 |
8,33 |
0,90 |
|
ТЭН-П |
0,30 |
1,36 |
162,001 |
910 |
0.85 |
0,3 |
13,82 |
0,90 |
|
-ТЭН-12 |
5,00 |
22.70 |
9,70 |
1487 |
8,50 |
1,0 |
9,30 |
1,94 |
|
ТЭН-14 |
2,67 |
12,13 |
18,14 |
790 |
9,00 |
0.7 |
8,88 |
1.04 |
|
ТЭН-16 |
1,33 |
6.04 |
36,42 |
570 |
6,20 |
0.4 |
5,56 |
0,418 |
|
ТЭН-18 |
1,20 |
5,45 |
40,30 |
1665 |
1,80 |
0,4 |
6.20 |
1,36 |
|
ТЭН-19А |
2,33 |
10,60 |
20,80 |
640 |
9,90 |
0,6 |
7,20 |
1,00 |
|
ТЭН-20 |
1,50 |
6,81 |
32,30 |
1930 |
1,93 |
0,5 |
7,72 |
1,90 |
|
ТЭН-20А |
1,00 |
4,54 |
48,46' |
805 |
3,17 |
0,4 |
7,40 |
0,85 |
|
ТЭН-22 |
1,20 |
5,45 |
40,301 1063 |
2,91 |
0,4 |
6,20 |
0.85 |
||
ТЭН-24 |
1,93 |
8,77 |
25,08[ |
1740 |
4,00 |
0,6 |
9,02 |
0,80 |
|
ТЭН-25 |
1,93 |
8,77 |
25.08 |
1630 |
4,37 |
0,6 |
9,02 |
1,45 |
|
ТЭН-29 |
2,00 |
9,10 |
24,20 |
995 |
5,20 |
0,6 |
8,33 |
0,90 |
|
ТЭН-32 |
3,60 |
16,36 |
13.44 |
1100 |
8,40 |
0,8 |
8,18 |
1,00 |
|
ТЭН-33 |
1,20 |
5,45 |
40,30 |
1270 |
2,72 |
0,4 |
6,20 |
1,40 |
|
ТЭН-39 |
1,50 |
6,81 |
32,30 |
1125 |
3,41 |
0,5 |
8,07 |
0,825 |
|
ТЭН-43 |
1,20 |
5,45 |
40,30 |
1575 |
1,90 |
0,4 |
6,20 |
0,80 |
|
средний диаметр |
спирали |
|
|
|
|
||||
|
Ар=(5 — \Q)d (но не менее 15 мм); |
|
(30) |
||||||
число |
витков спирали |
поз |
|
|
|
|
|||
|
|
w - - |
|
|
|
|
(31) |
||
|
|
/ Л 2 |
+ (и£>ср)а |
|
|
||||
длина |
спирали |
|
|
|
|
||||
|
|
hw |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
т- |
|
|
|
(32) |
|
|
|
|
|
103 ' |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Проверка |
теплопроизводительности |
установки. |
Что |
бы обеспечить более равномерное регулирование тем пературы нагрева, в тепловом приборе обычно к одной
15
фазе подключают несколько параллельных ветвей. На пример, к одной фазе можно подключить две секции, каждая из которых состоит из двух параллельных' вет вей. Таким образом, в этом случае на каждую фазу при ходится четыре параллельные ветви, и величина тока в ветви / в будет в 4 раза меньше /ф. Следовательно, со противление одной ветви окажется в 4 раза больше общего сопротивления на фазу.
Длину проволоки на одну ветвь определяют по фор муле (24). Далее можно проверить теплопроизводительность или тепловую мощность нагревательной установ ки, содержащей п параллельных ветвей,
Q = 0 , 2 4 / B # B « 3 6 0 0 - 1 ( T 3 ккал/ч. |
(33) |
Электродный (прямой) нагрев. Электродные нагре ватели используют: для нагрева почвы в парниках и теп лицах; для нагрева воды; получения пара в специаль
ных |
парообразователях; |
для нагрева зеленого, силос |
|
ного корма и т. д. |
|
|
|
Кроме нагревателей воды, выполненных с элемент |
|||
ными нагревателями (ТЭН и др.), существуют |
электрод |
||
ные |
нагреватели воды, у |
которых сама вода |
является |
нагреваемым телом. Удельное сопротивление воды при нагреве не остается постоянным: с увеличением нагрева удельное сопротивление уменьшается, мощность нагре вателя растет. Для температуры, отличной от + 2 0 ° С, величину удельного сопротивления определяют по опыт ной формуле
р |
4°Р2о°с . |
( 3 4 |
) |
V l |
20-М |
v |
' |
Во избежание появления гремучего газа плотность |
|||
переменного тока должна |
быть не более 1,5 |
А/см2 . |
|
В низковольтных прямоточных нагревателях воды целесообразно применять нулевые электроды, так как при этом уменьшаются габариты прибора. Методика расчета электродных непроточных и проточных водо нагревателей дана в разделе «Электротепловые уста новки в животноводстве».
Методика расчета удельной мощности на нагрев ма териала токами высокой частоты. Действие ультрако ротких, коротких и средних волн сводится в основном к нагреву диэлектриков и полупроводников (к которым
16