Главная Обратная связь

Дисциплины:

Архитектура (936)
Биология (6393)
География (744)
История (25)
Компьютеры (1497)
Кулинария (2184)
Культура (3938)
Литература (5778)
Математика (5918)
Медицина (9278)
Механика (2776)
Образование (13883)
Политика (26404)
Правоведение (321)
Психология (56518)
Религия (1833)
Социология (23400)
Спорт (2350)
Строительство (17942)
Технология (5741)
Транспорт (14634)
Физика (1043)
Философия (440)
Финансы (17336)
Химия (4931)
Экология (6055)
Экономика (9200)
Электроника (7621)






Тема: Дослідження роботи електротеплових установок



Інструкція для виконання лабораторної роботи № 11

 

1 Мета:

1.1. Вивчити будову і принцип дії електричної печі опору.

1.2. При проведенні роботи отримати експериментальні дані процесу нагріву електропечей до заданої температури.

 

2 Матеріально-технічне та навчально-методичне забезпечення:

2.1. Електрична муфельна піч, Р=2 кВт (1 шт.).

2.2. Двопозиційний регулятор температури (1 шт.).

2.3. Термопара (1 шт.).

2.4. Амперметр (1 шт.).

2.5. Вольтметр (1 шт.).

2.6. Секундомір (1 шт.).

 

3 Теоретичні відомості:

Електропечі та електронагрівальні установки розділяють на таки групи: 1) печі опору; 2) дугові печі, 3) печі і установки індукційного нагріву; 4) печі і установки діелектричного нагріву.

Електропечі опору розділяють на електропечі непрямої дії і електропечі прямого нагріву. В печах непрямої дії електроенергія перетворюється в теплову в спеціальних нагрівальних елементах. В печах прямого нагріву струм безпосередньо пропускається через тіло, яке нагрівається. Воно може бути як тверде, так і рідке. Установки прямого нагріву не мають футерованої кладки та використовуються для швидкого нагріву до необхідної температури заготовок під ковку або гарячу штамповку.

Електропечі опору бувають плавильними і термічними.

Плавильні печі застосовують для плавки кольорових металів і сплавів. Термічні печі – для різних видів термічної обробки чорних та кольорових металів, термообробки кераміки та скла, сушки виробів, нагріву заготовок під ковку та штамповку.

Основні матеріали для нагрівальних елементів промислових електропечей опору з робочою температурою до 1200-1250 ОС - це сплави хромонікелеві (ніхроми) і хром алюмінієві.

На конструкцію печей опору істотно впливають характер роботи і особливості завантаження й вивантаження матеріалів, що нагрівають. А також температурні умови, наявність або відсутність штучної атмосфери в робочому просторі печі.

По способу завантаження й характеру роботи в часі розрізняють печі періодичної (садочної) і безперервної (методичної) дії. У печі періодичної дії після завантаження нагріває тіло, що не змінює свого положення протягом усього часу теплової обробки, тобто до моменту вивантаження. У печі безперервної дії нагрівають вироби, що завантажуються з одного кінця печі, поступово переміщають по її довжині, прогріваючись до заданої температури, і видають з іншого кінця печі. Такі печі використовуються, зокрема, в автоматичних технологічних лініях.



Камерна піч (1-а) серед печей періодичної дії є найпростішою й у той же час універсальної. Її корпус 2 прямокутної форми виконаний у вигляді камери з вогнетривкої й теплозахисної футеровки, яка міститься в металевому кожусі. Матеріал завантажується й вивантажується через отвір у передній стінці, що закривається дверцятами 1. Малі печі для зручності завантаження встановлюються на ніжках, великі печі безпосередньо на підлозі. Нагрівальні елементи 3 розташовуються в поду й на бічних стінках печі, рідше на її зводі (у дуже великих печей і на задній стінці печі й на дверцятах). Подові нагрівальні елементи перекриваються жаротривкими плитами, на яких укладаються вироби. Дверцята печей звичайно виконуються піднімальними, у малих печей – з ручним або ножним приводом, у більших – з електроприводом.  
До електричних печей опору періодичної дії відносяться камерні, шахтні та штовхаючі печі. На рисунку 1 схематично показані деякі основні типи конструкцій електропечей опору.  



 

Шахтна піч (1-б) являє собою круглу, квадратну або прямокутну шахту. Корпус печі 2 заглиблений у землю й перекривається зверху кришкою 4 з затвором й електроприводом.

Нагрівальні елементи 3 підвішуються на бічних стінках печі. У таких печах провадиться термообробка, наприклад, довгих валів. Деякі шахтні печі мають 2-3 теплові зони для забезпечення рівномірності нагрівання виробів великої довжини.

В ковпаковій печі (1-в) знімний корпус 2 (ковпак) циліндрової або жаротривкий муфель 5 встановлюють краном. Завантаження виконується також за допомогою крана на стенд-під 6 печі (при піднятих ковпаку й муфелі). Живлення нагрівальних елементів здійснюється за допомогою гнучких кабелів й електричних з’єднувачів (штепсельних рознімань). Одним ковпаком обслуговується декілька стендів. По закінченні нагрівання ковпак відключається й краном переноситься на сусідній стенд, де вже встановлене чергове завантаження. Охолодження завантаження відбувається під муфелем.

 

4 Хід роботи:

4.1. Ознайомитися з приладами та обладнанням експериментальної установки (рис.2).

 

Рисунок 2 Схема електрична лабораторної установки

 

4.2. Підготовити піч опору до включення.

4.3. Після перевірки схеми викладачем виставити уставки температурного режиму.

4.4. Подати напругу на установку.

4.5. Зафіксувати час нагріву печі до верхнього значення заданої температури, коли піч виключиться.

4.6. Зафіксувати час зони нечутливості до моменту, коли температура досягне нижнього значення заданої температури і міч знову включиться.

4.7. Побудувати графік процесу двопозиційного регулювання температури на основі експериментальних даних.

4.8. Визначити споживану потужність при розігріві печі і при встановленому режимі, cosφ печі = 0,35.

Процес роботи регулятора ілюструє графік на рис. 3. Включення відбувається в момент часу τ = 0. При цьому робочий простір печі спочатку мало температуру, з якої починається нагрівання, відключення нагрівачів печі відбувається не при t=tуст, а при трохи більш високій температурі tуст+δ t у крапці 1. Далі температура поступово знижується до значення tуст - δ t в крапці 2. Потім знову вмикається нагрівач, температура знову буде рости і т.д. Таким чином, завдяки дії автоматичного регулятора фактична температура коливається біля її середнього значення tср, що у першому наближенні. Очевидно, що чим менше зона нечутливості регулятора, тим меншими будуть і миттєві відхилення температури від значення tуст.

 

Рисунок 3 Процес двопозиційного регулювання температури.

5 Висновки:

6 Контрольні питання:

6.1. На які групи поділяються електропечі та електронагрівні установки?

6.2. Електропечі прямого нагріву

6.3. Електропечі непрямого нагріву.

6.4. Дугові електропечі.

6.5. Індукційні електропечі.

 

Література

 

1 Зимин Е.Н., Преображенский В.И., Чувашов И.И. Электрооборудование промышленных предприятий. – М.:Энергоиздат, 1981, ст 7-39

2 Липкин Б.Ю. Электрооборудование промышленных предприятий и установок. –М.: Высшая школа, 1972, ст.40-52

 

 


Просмотров 349

Эта страница нарушает авторские права

allrefrs.ru - 2020 год. Все права принадлежат их авторам!