Новини освіти і науки:

G+

Тлумачний словник
Авто
Автоматизація
Архітектура
Астрономія
Аудит
Біологія
Будівництво
Бухгалтерія
Винахідництво
Виробництво
Військова справа
Генетика
Географія
Геологія
Господарство
Держава
Дім
Екологія
Економетрика
Економіка
Електроніка
Журналістика та ЗМІ
Зв'язок
Іноземні мови
Інформатика
Історія
Комп'ютери
Креслення
Кулінарія
Культура
Лексикологія
Література
Логіка
Маркетинг
Математика
Машинобудування
Медицина
Менеджмент
Метали і Зварювання
Механіка
Мистецтво
Музика
Населення
Освіта
Охорона безпеки життя
Охорона Праці
Педагогіка
Політика
Право
Програмування
Промисловість
Психологія
Радіо
Регилия
Соціологія
Спорт
Стандартизація
Технології
Торгівля
Туризм
Фізика
Фізіологія
Філософія
Фінанси
Хімія
Юриспунденкция

Методика розрахунку ТЕНа

1. Активна довжина ТЕНа

L_а = P₁ / (p ·D ·W), м;

де D - зовніншний діаметр трубки ТЕНу (приймається в межах (6...16)·10^{-3 м);}

W - питома поверхнева потужність, Вт/м². В залежності від середовища, характеру нагріву і матеріалу трубки ТЕНа W вибирається з таблиці 1.1;

Р₁ – потужність одного ТЕНа, Вт.

Таблиця 1.1

Допустимі питомі навантаження для різних умов роботи ТЕНів

Середовище, що нагрівається	Позначення особливостей експлуатації	Характер нагріву	Матеріал оболонки	Питома потужність на поверхні трубки, Вт/м²
Вода	Х	Кип’ятіння	Нержавіюча сталь марки 12Х18Н10Т, Ст10 та Ст20 з відповідним захисним покриттям	11·10⁴ 11·10⁴
Жири харчові,. мінеральні олії	И	У посудинах до температури на оболонці 300^оС	Ст10 та Ст20 з відповідним захисним покриттям, Нержавіюча сталь марки 12Х18Н10Т	3·10⁴ 3·10⁴
Повітря	С Т О Н Є	У спокійному повітряному середовищі до температури на оболонці 450^оС Те ж, від 450 до 700^оС У середовищі, де повітря рухається зі швидкістю не меншою за 6 м/с до температури на оболонці до 450^оС до 650^оС Те ж, зі швидкістю меншою за 6 м/с	Ст10 та Ст20 Нержавіюча сталь марки 12Х18Н10Т Ст10 та Ст20 12Х18Н10Т Ст10 та Ст20	2,2·10⁴ 5·10⁴ 5,5·10⁴ 6·10⁴ 2,5·10⁴

2. Повна довжина ТЕНа після опресування з урахуванням пасивних кінців

L = L_а + 2 ·L_п, м;

де L_п - довжина пасивного кінця ТЕНу, м, (L_п≈ 0,05 м, для ТЕНів фритюрниць L_п до 0,25 м).

3. Електричний опір спіралі ТЕНа

R₁ = U² / P₁, Ом;

де U - напруга електричної мережі, В.

4. Довжина дроту спіралі

l = (p · d² · R₁)/ (4 ·r), м;

де d - діаметр дроту спіралі, м, (приймається в межах (0,4...1,2)·10^{-3 м);}

r - питомий опір матеріалу спіралі, Ом·м (для ніхрома в інтервалі температур 500...850^оС r = (1,15...1,18)·10^-6 Ом·м).

5. Зовнішній діаметр витку спіралі

d_сп. = D – 2 ·d_ст.– 2 ·d_із., м;

де d_cт. - товщина стінки трубки ТЕНа, м (приймається в межах (0,5...2)·10^{-3 м);}

d_із. - товщина шару периклаза, м (не менше 2·10^{-3 м).}

6. Діаметр стержня для намотування спіралі

d_ст. = d_сп. / 1,07 - d, м.

7. Довжина витка спіралі

l_в. = 1,07 · p · (d_ст.+ d), м.

8. Кількість витків спіралі

n = l / l_в., шт.

9. Шаг намотування витків спіралі

h = L_a / n, м.

10. Коефіцієнт густини намотування

K = h / d.

11. Відстань між сусідніми витками

a = d * (K - 1), м.

Для забезпечення нормального відводу тепла від спіралі відстань між витками повинна бути у 2...3 рази більше за діаметр дроту спіралі.

12. Внутрішній діаметр трубки ТЕНа

D_в = D – 2·d_cт., м.

13. Геометричні характеристики спіралі

X = d / D_в; Y = d / d_в; Z = D_в/ d_в; K = h / d.

14. Перепад температур в ізоляційному шарі на одиницю теплового потоку [Dt/q_l] при відомій величині коефіцієнту теплопровідності ізоляційної маси (для периклаза l = 0,022 Вт/(м·^оС) визначається за номограмою, наведеною на рис. 1.2.

15. Питомий тепловий потік на одиницю довжини спіралі

q_l = P₁ / L_a ·100, Вт/см.

16. Перепад температур в ізоляційному шарі

Dt = [Dt/q_l] · q_l, ^оС.

Рис. 1.2. Номограма для визначення перепаду температур в ізоляційному шарі електронагрівального елемента.

17. Робоча температура спіралі ТЕНа

t_сп. = 1,3 · Dt + t_р.п., ^oС;

де 1,3 - коефіцієнт, що враховує перепад температур у контактному шарі поверхня дроту - ізоляційна маса;

t_р.п. - температура робочої поверхні ТЕНа, ^оС.

Температуру трубки ТЕНа, який працює у спокійному повітряному середовищі, можна визначити за графіком, наведеним на рис. 1.1 б, для ТЕНа, який працює в рухомому повітряному середовищі з різною швидкістю – за графіком, наведеним на рис. 1.1 в. Температура трубки ТЕНа, який працює у воді при нормальному атмосферному тиску, не перевищує 108...110^оС.

Дані в комп’ютер вводяться відповідно до наведеної методики розрахунку.

Після розрахунку ТЕНа і отримання роздруківки в лабораторному журналі оформлюється звіт про виконану роботу, в якому повинні бути відображені наступні питання:

1. Конструктивні схеми теплогенеруючих пристроїв для перетворення електричної енергії в теплову.

2. Основні конструктивні і експлуатаційні фактори, що впливають на ефективність роботи і термін служби електронагрівачів з металевим опором.

3. Розрахункова схема ТЕНа.

4. Розрахунок ТЕНа.

5. Аналіз отриманих розрахункових даних.

Контрольні питання

1. Класифікація теплогенеруючих пристроїв, що перетворюють електричну енергію в теплову.

2. Класифікація електронагрівачів з металевим опором.

3. Конструктивні схеми електронагрівачів з металевим опором.

4. Методика розрахунку ТЕНа.

5. Методика розрахунку закритого електронагрівача.

6. Будова магнетрона.

7. Назвіть фактори, що впливають на ефективність роботи і термін служби ТЕНа.

8. Назвіть фактори, що впливають на ефективність роботи і термін служби конфорки.

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.006 сек.