ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Принципы устройства лабораторных нагревательных приборов из "Нагревательные приборы в лабораторной практике Издание 5" Нагревание редко осуществляется так, что необходимое тепло развивается в самом нагреваемом теле. Обычно для этого служит специальный нагреватель, которым является или топка для сжигания топлива, или проводник электрического тока с большим сопротивлением. [c.9] Часть прибора, в которую помещают нагреваемые тела, называется его рабочим пространством. Чтобы помешать теплу рассеиваться в среду, окружающую прибор, его рабочее пространство и нагреватель помещают в тепловую изоляцию—оболочку, плохо проводящую тепло. [c.9] Таким образом, в общем случае нагревательный прибор состоит из рабочего пространства, нагревателя и тепловой изоляции. Конструктивное оформление этих частей может быть чрезвычайно разнообразным в зависимости от назначения прибора и источника тепла. [c.9] Основной хар ктеристикой конструкций нагревательных приборов служат условия передачи тепла чем легче передается тепло от нагревателя нагреваемому телу и чем меньше потери тепла в окружающее пространство, тем совершеннее конструкция и тем выше коэффициент полезного действия (к. п. д.). [c.9] Более подробную характеристику конструкции дает тепловой баланс прибора, на основании которого можно не только вычислить к. п. д., но и установить, где возникает тепло и куда оно расходуется. [c.9] Чтобы обеспечить более равномерное нагревание, в некоторых случаях в рабочее пространство помещают тела с хорошей теплопроводностью, которые служат передатчиками тепла от нагревателя к нагреваемым предметам. Такими передатчиками могут быть массивные металлические блоки или жидкости (вода, масло, расплавленные соли и металлы). [c.10] Металлические термостатические блоки для равномерного распределения тепла более удобны в обращении, чем жидкости, которые требуют перемешивания, вызывают загрязнение рабочего места и нагреваемых предметов. Металлические блоки приобретают все большее распространение и являются существенной вспомогательной частью нагревательных приборов. [c.10] Блоки чаще всего изготовляют из алюминия. Для небольших приборов вполне пригодна медь и железо. При высоких температурах применяют блоки из нихрома, жаростойкой стали, никеля и чугуна. [c.10] Постоянство температуры рабочего пространства прибора достигается регулированием мощности. Для этого прибор снабжают терморегулятором—приспособлением, позволяющим регулировать температуру вручную или автоматически. Достижению постоянства температуры рабочего пространства способствует большая теплоемкость прибора, вследствие которой он приобретает большую тепловую инерцию, т. е. становится мало чувствительным к изменениям размеров нагреваемого предмета и к колебаниям мощности. [c.10] Скорость нагревания определяется соотношением между мощностью, с одной стороны, и теплоемкостью и потерями тепла—с другой. Поэтому для быстрого нагревания необходимо применять большую мощность и пользоваться приборами с малой теплоемкостью. Быстро нагревающиеся приборы обычно снабжают слабой тепловой изоляцией, так как при наличии мощной тепловой изоляции при быстром нагревании могут возникать местные перегревы, приводящие к быстрому износу прибора. [c.10] В теплотехнике различают три вида теплопередачи теплопроводность, конвекцию и лучеиспускание. [c.11] Теплопроводностью называется передача тепла от одной части тела к другой без заметного перемещения частиц, из которых это тело состоит. Если же тепло переносится вместе с движущимся веществом, то такая передача тепла называется конвекцией. С точки зрения теплотехники лучеиспускание есть передача тепла через пространство в виде лучистой энергии, т. е. передача электромагнитных колебаний, которые возникают в пространстве около нагретого тела и имеют ту же природу, что и видимый свет. [c.11] Бесконечное разнообразие встречаемых на практике случаев передачи тепла сводится к этим простейшим ее видам или их, сочетаниям. Каждый из видов теплопередачи подчинен своим особым законам, на основании которых производят соответствующие расчеты. [c.11] Т еплопроводность. Для расчета передачи тепла необходимо знать коэффициент теплопроводности X, который численно равен количеству тепла, проходящему в 1 сек. через 1 см стенки толщиной 1 см при разности температур внутренней и внешней поверхностей стенки в Г. Теплопроводность зависит от химической природы и физической структуры материала (плотные материалы лучше проводят тепло, чем рыхлые), а также от температуры. [c.11] Стеклянная шерсть.. .. Трепел и диатомит (в порошке) Магнезия (в порошке). . . Шамот (в порошке). Опилки древесные. ... Пробковая плитка. ... Пробковая крупка 1—3 мм. [c.13] Бумага и картон.. ... Дерево сосновое. . вдоль волокна. ... поперек волокна.. . . Резина. [c.13] Пример I. Определить количество тепла, проходящее за 1 час (3600 сек.) через муфель с поверхностью / =1,3 м (13 000 см ) и толщиной стенок 6=2 см при температуре наружной стенки муфеля 2=1400°, а внутренней 1=1360°, Х=0,03 кал см-сек °С. [c.14] Пример 2. Вычислить потерю энергии в электрической печи, обусловленную теплопроводностью графитового электрода (среднее К=90 ккал1м-час °С) диаметром =150 мм (0,15 м), причем температура для точек, удаленных друг от друга на 600 мм (0,6 м), равняется 2=1100° и 1=250°. [c.14] Пример 3. Вычислить потерю тепла через изоляцию из магнезии для трубчатой электрической печи. Внешний диаметр нагревательной трубки dj=33,4 мм (0,0334 м), внешний диаметр изоляции 2=135 мм (0,135 м), температура на внешней поверхности нагревательной трубки 2=180 , а на поверхности изоляции i,=38°. Коэффициент теплопроводности для магнезии К=0,06 ктл1м- час °С. Длина печи /=300 мм (0,3 м), толщина изоляции 6=50,8 мм (0,0508 м). [c.15] Вернуться к основной статье