Презентация Теплогенерирующие устройства
презентация к уроку на тему

Слайд 1

Слайд 2

ПЛАН 1. Назначение. 2. Устройство . 3. Электронагревательные элементы.

Слайд 3

Назначение. Теплогенерирующие устройства предназначены для превращения электрической энергии или химической энергии топлива в тепловую, а также для получения тепла: при изменении агрегатного состояния энергоносителя (паровой 2. Устройство . Теплогенерирующее устройство электрического теплового аппарата состоит из: 1) подводящих электрических проводов; 2) электронагревательных элементов; 3)пускорегулирующих приборов. обогрев).

Слайд 4

3. Электронагревательные элементы. Основной частью электротеплового аппарата являются электронагревательные элементы , которые служат для преобразования электрической энергии в тепловую. Материалы , используемые для изготовления электронагревательных элементов с металлическим сопротивлением, должны обладать высоким удельным сопротивлением (более 1*10- 6 Ом*м) при очень незначительном температурном коэффициенте сопротивления, быть термостойкими (не окисляться при нагреве) и жаропрочными (не изменять механических свойств при температурах 1000— 1200°С). Таким требованиям отвечают сплавы никеля с жаро­прочными присадками: хромоникелевые (нихромы), железохромоникелевые ( фехрали , хромали) и др ., нагревательные элементы из которых могут длительно (более 10 ООО ч) работать при высоких температурах (600— 1000°С) даже на воздухе, так как образующаяся на них прочная пленка окисла не позволяет окисляться и разрушаться внутренним слоям металла. Однако при резких изменениях температуры из-за частого включения и отключения аппаратов защитные пленки растрескиваются, в результате чего кислород проникает в трещины и сплав окисляется.

Слайд 5

Основные показатели нихрома и фехраля Марка сплава Удельное электричес кое сопротивление при 20°С , Ом*м- 10- 6 Рабочая температура,°С максимальная рекомендуемая . (не выше) Х15Н60 1.06:1,16 1000 950 Х20Н80 1,07 :1,09 1 100 950 Х13Ю4 1,18:1,34 1000 900 Х23Ю5 1,37 1150 900 Х23Ю 1,4 1200 900

Слайд 6

Для большей комплектности нагревательному элементу придают форму спирали, наматывая ее на сердечник круглого сечения (цилиндрическая спираль). Спирали придают зигзагообразную форму, изгиб в одной плоскости, или изготовляют в форме ленты. Спирали закладывают в изоляционный материал, обладающий высокой электрической и механическойпрочностью , большим удельным электрическим сопротивлением, хорошей теплопроводностью и незначительной влагопоглощаемостью . К таким материалам относятся периклаз (окись магния, плавленная при температуре 1700°С в электродуговых печах и измельченная после остывания и удаления примесей в шаровых мельницах), шамот (прокаленная и измельченная огнеупорная глина), кардиерит (керамика), фарфор и др.

Слайд 7

Основные показатели некоторых теплоизоляционных материалов Материал Плотность , кг/м 3 Максимальная рабочая температура , ° С Периклаз (в спрессован- ном состоянии) 2850—3200 1400—1700 Шамот 1800—2000 1400—1500 Фарфор 2200—2500 500—600

Слайд 8

По конструктивному оформлению (рис.) электронагреватели с металлическим сопротивлением подразделяются на: 1)открытые; 2) закрытые (с доступом воздуха); 3) герметические (без доступа воздуха).

Слайд 9

Электрические нагревательные элементы а-открытый ; б-закрытый ; в-герметически закрытый трубчатый (тэн); г-ИК-генератор с металической спиралью;

Слайд 10

Открытые электронагреватели (рис. а) изготовляют в виде спирали, подвешенной на изоляторах или уложенной в канавки керамических плиток. Спирали имеют контактные штифты, изолированные от корпуса фарфоровыми втулками. Теплота в открытых электронагревательных элементах передается в основном излучением и конвекцией.

Слайд 11

Электрический нагревательный элемент открытый 1-спираль; 2-электро- изоляция;

Слайд 12

Преимущества: 1)открытые нагреватели просты в изготовлении; 2)обслуживании и ремонте. Недостатки: ограниченный срок службы; повышенную опасность поражения током.

Слайд 13

Закрытые нагревательные элементы (рис.б) представляют собой спирали, запрессованные в электроизоляционную массу и помещенные в защитный кожух. Они защищены от механических повреждений, но не изолированы от доступа воздуха. Передача теплоты в закрытых электронагревательных элементах осуществляется в основном теплопроводностью.

Слайд 14

Электрический нагревательный элемент закрытый 1-спираль; 4-теплоизоляция; 2-электроизоляция; 5-соединительная шина; 3-корпус; 6-кожух;

Слайд 15

Эти электронагреватели долговечнее, чем открытые. Применяются они в кофеварках, конфорках плит и т. д. В качестве закрытых электронагревателей используются и негерметизированные трубчатые излучатели, представляющие собой кварцевую трубку, внутри которой помещена спираль из хромоалюминиевого сплава или нихрома.

Слайд 16

Выводы спиралей изолированы керамическими втулками. Используют их для термической обработки в конвейерной печи ПКЖ и электрогрилях типа ГЭ. Конструкция этих электронагревателей проста, но из-за продольного провисания спирали они не могут работать в вертикальном положении.

Слайд 17

Герметически закрытые трубчатые электронагревательные элементы (рис. в) представляют собой спираль, помещенную в металлическую или стеклянную трубку. Герметически закрытые нагреватели в металлической трубке называют тэнами (трубчатые электрические нагреватели).

Слайд 18

Электрический нагревательный элемент – ИК- генератор с металлической спиралью 1-спираль; 7-контактный стержень; 11-кварцевая трубка; 15-среднеефольговое звено; 2-электроизоляция; 8-форфоровая втулка; 12-наружный вывод; 16-внутренний вывод 3-корпус; 9-шайба; 13-ребристый шов; электродов; 4-теплоизоляция; 10-гайка; 14-кварцевые держатели; 17-поддержка; 18-цоколь;

Слайд 19

Электрический нагревательный элемент – ИК- генератор с металлической спиралью 1-спираль; 11-кварцевая трубка; 2-электроизоляция; 12-наружный вывод; 3-корпус; 13-ребристый шов; 4-теплоизоляция; 14-кварцевые держатели; 7-контактный стержень; 15-среднее фольговое 8-форфоровая втулка; звено; 9-шайба; 16-внутренний вывод 10-гайка; электродов; 17-поддержка; 18-цоколь;

Слайд 20

Тэны представляют собой стальную трубку, внутри которой по оси расположена спираль из нихромовой проволоки. Пространство между корпусом и спиралью заполнено периклазом . Концы спирали соединены с выводными контактными стержнями, которые выводят из трубки через фарфоровые изоляторы и подсоединяют к ним с помощью шайб и гаек провода электросети. Для предотвращения проникновения влаги в периклаз торцы тэнов заливают лаком-герметиком . Для тепловых аппаратов поп тэны выпускают : воздушном; 2) водяном; 3) масляном исполнениях.

Слайд 21

Нагреваемая Удельная Средний среда Характер нагрева Материал оболочки тэна мощност ь не более Вт/м г ресурс тэна, ч Вода Нагрев, кипячение Нержавеющая сталь марки 12Х18Н10Т по 9 - 10 4 10 000 ГОСТ 5632—72 Сталь марок 10 и 20 по ГОСТ 1050—74 6 000 Жиры пи- Нагрев в ваннах и Сталь марок 10 и щевые, сосудах до тем- 20 по ГОСТ масла ми- пературы на 1050—74 3-10* 6 000 неральные оболочке тэна 300° С Воздух Нагрев в спокой- Сталь марок 10 ной воздушной и 20 по ГОСТ 2,2-10 4 10 000 среде до темпе- 1050—74 ратуры на обо- лочке тэна 450°С То же от 450 до Нержавеющая 700°С сталь марки 12Х18Н10Т по 5- 10 4 10 000 ГОСТ 5632—72 Нагрев в среде с Сталь марок 10 2,5-10 4 10 000 движущимся воз- и 20 по ГОСТ духом со ско- 1050—74 ростью менее 6 м/с до темпе- ратуры на обо- лочке тэна 450°С То же от 450 до Нержавеющая 650°С сталь марки 12Х18Н10Т по ГОСТ 5632—72 5,1 - К) 1 10 000

Слайд 22

Преимущество тэнов: компактны; продолжительным сроком службы; удобством монтажа и эксплуатации. Герметически закрытые электронагреватели (ИК-генератор) могут быть выполнены и с трубкой из кварцевого стекла, внутрь которой помещена спираль

Слайд 23

из вольфрама (рис. г). Трубка заполнена инертным газом (аргоном) с добавлением йода, благодаря которому она обладает энергетическим и световым потоком в течение всего срока службы.