- •Лабораторная работа № 8
- •1. Цель работы:
- •2. Классификация приборов
- •3. Электроплиты
- •4. Конфорки электроплит
- •5. Теплотехнически, функциональные и электротехнические параметры конфорок
- •6. Обработка результатов исследований
- •7. Оборудование и измерительные приборы
- •8. Порядок проведения работы
- •10. Указания по оформлению отчета
- •11. Контрольные вопросы
4. Конфорки электроплит
Конфорка выполняет функции нагревателя. В электроплитах сопротивления применяются конфорки трех типов: чугунные, трубчатые, пирокерамические. Форма рабочей поверхности конфорок обычно круглая диаметром 90, 100, 110, 145, 180, 220 мм. Номинальная мощность конфорок выбирается в зависимости от диаметра по ГОСТ 14163-78.
В зависимости от максимальной мощности нагревательных элементов конфорки делятся на две группы: нормального нагрева (время разогрева до рабочей температуры 10—12 мин для чугунных и 4—5 мин для трубчатых); ускоренного нагрева (время разогрева до рабочей температуры 3 – 6 мин для чугунных и 1 – 3 мин для трубчатых).
Конфорки ускоренного нагрева в зависимости от исполнения подразделяются на экспресс – конфорки и автоматические.
Экспресс – конфоркой называется конфорка ускоренного нагрева до рабочей температуры за счет дополнительно устанавливаемой мощности. Экспресс – конфорки, как правило, изготавливаются чугунными.
Автоматической конфоркой называется конфорка ускоренного нагрева, обеспечивающая автоматическое проведение различных технологических процессов с самостоятельным переходом из режима разогрева в заданный тепловой режим.
Конфорки оснащаются устройствами, позволяющими регулировать либо потребляемую мощность от 100 – 350 Вт до максимально установленной 800 – 2300 Вт, либо температуру рабочей поверхности в диапазоне 100 – 500° С.
Литые чугунные конфорки, (рис. 2-6) имеют два или три спиральных паза, в которые укладывают наполнитель и нагревательные элементы. Высота корпуса конфорки 17 – 23 мм, толщина рабочей поверхности 2,5 – 3 мм. Высота ребра 10 – 11 мм, толщина от 1,2 до 2 мм. Центральная часть конфорки диаметром 40 – 60 мм расположена на 2 – 5 мм ниже ее рабочей поверхности и для предохранения от вспучивания не имеет снизу канавок для нагревательных спиралей.
Чугунный корпус конфорки должен обладать достаточной нагревостойкостью, так как внутренние напряжения, возникающие, например, вследствие неравномерности нагрева (при использовании посуды с меньшим диаметром, чем конфорка, при плохом прилегании посуды или при попадании жидкости на горячую конфорку), вызывают появление трещин.
Установлено, что нагревостойкость корпуса конфорки зависит от состава и структуры чугуна и технологии литья. Применяют серый модифицированный чугун следующего химического состава, %:
Углерод Кремний Марганец Фосфор Остальное |
3,7—3,9 3,0—3,3 0,3—0,6 0,12 Железо
|
Наполнителем конфорок служит электроизоляционная масса, приготовляемая на основе талька либо периклаза. Наполнитель на основе периклаза имеет следующий состав, %:
Периклаз Глина Борная кислота Вода |
78,4 16 2 1 |
По теплотехническим и электроизоляционным свойствам наполнители практически одинаковы, но наполнитель на основе талька имеет меньшую механическую прочность.
Спирали нагревательных элементов выполняют из сплава марки Х20Н80-Н. В чугунные конфорки нормального нагрева помещают три, а ускоренного нагрева – две-три спирали нагревателей.
Трубчатые конфорки выполняются из одного, двух или трех трубчатых нагревательных элементов (ТЭН), согнутых в виде одного или нескольких витков спирали. Для улучшения теплового контакта посуды с ТЭН рабочая поверхность его выполняется плоской. Для повышения КПД под ТЭН устанавливается отражатель, изготовленный из нержавеющей стали. В конфорках используются либо односпиральные двух – концевые ТЭН диаметром 7 – 9 мм, либо двухспиральные одноконцевые диаметры 14 – 16 мм.
Пирокерамические конфорки представляют собой нагревательный элемент, прикрытый сверху пирокерамическим материалом. За рубежом эти материалы выпускаются под торговыми марками Vikor, Cervit, Herkuvit. В отечественной практике используется технический ситалл. Ситалл — продукт кристаллизации стекла особого состава с очень мелкими (0,01—1 мкм) кристаллами, равномерно распределенными по объему материала и сросшимися друг с другом или соединенными тонкими прослойками остаточного стекла. Ситаллы характеризуются отсутствием водо – и газопоглощения, высокой механической прочностью, твердостью, нагревостойкостью, высокими электроизоляционными свойствами, достаточной теплопроводностью, очень малыми (ну-I левыми или отрицательными) коэффициентами температурного расширения в широком диапазоне температур.
Использование ситаллов в качестве конструкционного материала повышает нагревостойкость конфорок и облегчает очистку. Кроме того, возможно выполнить конфорочную панель в виде ровного листа, под которым располагают нагревательные элементы. В качестве нагревательных элементов используются нагреватели открытого типа: проволока или лента из сплава высокого омического сопротивления, намотанная на миканит; спираль, уложенная в керамическое основание; закрытые нагреватели: ТЭН, спираль в кварцевой трубке, инфракрасные излучатели лампового типа с вольфрамовой нитью накала.