ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Нагревание электрическим током из "Основные процессы и аппараты Изд10" Кроме того, электрические нагревательные устройства отличаются простотой, компактностью и удобны для обслуживания. [c.322] В зависимости от способа превращения электрической энергии в тепло различают нагревание электрическими сопротивлениями (омический нагрев), индукционное нагревание, высокочастотное нагревание, а также нагревание электрической дугой. [c.322] Назревание сопротивлением производят также с помощью проволочных проводников, которые намотаны на керамические сердечники, заключенные в трубы и набираемые в секции. Такие стандартные нагревательные элементы применяются, в частности, в котлах для ВОТ. Нагрев электрическими сопротивлениями позволяет достигать температур 1000— 1100 °С. [c.322] Расчет электронагревателей заключается в определении потребной мощности, на основе которой находят необходимую силу тока и сопротивление R нагревателя. По величине R подбирают материал, сечения и длину проводников. [c.322] Кроме того, по уравнениям теплопередачи должна быть вычислена поверхность элементов, при которой заданное количество тепла будет передаваться нагреваемой среде (в основном излучением) без чрезмерного повышения температуры и перегорания нагревателя. Расчет электронагревателей приводится в специальной литературе . [c.322] Индукционное нагревание. Этот способ нагревания электрическим током основан на использовании теплового эф кта, вызываемого вихревыми токами Фуко, возникающими в толщине стенок стального аппарата под воздействием переменного электрического поля. Аппарат с индукционным электронагревом подобен трансформатору, первичной обмоткой которого служат индукционные катушки, а магнитопроводом и вторичной катушкой — стенки аппарата. [c.322] На рис. УИЫО показан реакционный аппарат с мешалкой, снабженный внешним индукционным обогревом. Переменное магнитное поле создается с помощью индукционных катушек 2, которые крепятся на аппарате 1, Аппарат снабжен змеевиком 3 и мешалкой 4. Регулирование температуры нагрева производят переключением соединения катушек со звезды на треугольник. [c.323] Индукционное нагревание обеспечивает равномерный обогрев при температурах, обычно не превышающих 400 °С, и позволяет точно поддерживать заданную температуру нагрева. Электронагреватели отличаются малой тепловой инерцией и возможностью точной регулировки температуры. Их работа может быть полностью автоматизирована. [c.323] Недостатком индукционного нагревания является его дороговизна. Поэтому для повышения экономичности нагревание иногда проводят комбинированным способом. Сначала продукт в аппарате нагревают насыщенным водяным паром, проходящим через змеевик 3 (см. рис. УП1-10), до температуры приблизительно 180 °С, после чего повышают температуру до заданного уровня с помощью индукционного нагрева. [c.323] Высокочастотное нагревание. Такой способ применяют для нагревания материалов, не проводящих электрического тока (диэлектриков), и поэтому часто называют диэлектрическим. Принцип высокочастотного нагревания заключается в том, что молекулы материала, помещенного в переменное электрическое поле, начинают колебаться с частотой поля и при этом поляризуются. Колебательная энергия частиц затрачивается на преодоление трения между молекулами диэлектрика и превращается в тепло непосредственно в массе нагреваемого материала. За счет использования тепла диэлектрических потерь достигается весьма равномерное нагревание материала. [c.323] Использование для нагревания токов высокой частоты (от 10 до 100 Мгц) обусловлено стремлением устранить применение опасных высоких напряжений, так как количество выделяющегося в массе диэлектрика тепла пропорционально квадрату напряжения и частоте тока. Токи высокой частоты получают в ламповых генераторах, преобразующих обычный переменный ток частотой 50 гг в ток высокой частоты. Последний подводят к пластинам конденсатора, между которыми помещается нагреваемый материал. [c.323] Высокочастотный обогрев в химической технологии применяют для нагревания пластических масс перед их прессованием, для сушки некоторых материалов и других целей. Температура нагрева легко и точно регулируется и процесс нагревания может быть полностью автоматизирован. Однако этот способ обогрева требует довольно сложной аппаратуры, и к. п. д. нагревательных установок низок. Поэтому вь1сокочастот-ному нагреванию рационально подвергать ценные материалы, обогрев которых недопустим другими, более дешевыми, способами. [c.323] Нагревание электрической дугой. Нагревание производят в дуговых печах, где электрическая энергия превращается в тепло за счет пламени дуги, которую создают между электродами. Над нагреваемым материалом либо помещают оба электрода, либо устанавливают над материалом один электрод, а сам материал выполняет роль второго электрода. Электрическая дуга позволяет сосредоточить большую электрическую мощность в малом объеме, внутри которого раскаленные газы и пары переходят в состояние плазмы. В результате удается получить температуры, достигающие 1500—3000 °С. [c.323] Дуговые печи применяют для получения карбида кальция и фосфора крекинга углеводородов в металлургии их широко используют для плавки металлов. В качестве нагревательных устройств такие печи не применяют вследствие неравномерности обогрева и трудности регулирования температуры нагрева. [c.323] Вернуться к основной статье