Тема 5. 2 Теплогенерирующие устройства

Содержание темы

Электрические нагревательные элементы. Типы, устройство, достоинства и недостатки, правила безопасной эксплуатации. Понятие об электромагнитном поле сверхвысокой частоты. Сущность СВЧ - нагрева и ИК - нагрева, их при­менение.

Регулирование мощности одно- и трехфаз­ных электронагревательных аппаратов.

Приборы автоматического регулирования температуры и давления Т-32, ТР-200, ТСМ-100, ЭКТ-100(200), ЭКМ, РД-4. Регуляторы и дат­чики уровня жидкости.

Газовые горелки. Их устройство, принцип действия, правила использования

Методические указания

Усвойте назначение электронагревательных элементов, что применяется в них в качестве сопротивлений и каким требованиям они должны отвечать. Проанализируйте то, каким образом обеспечивается безопасная работа и увеличивается срок работы спирали.

Следует знать, что одним из направлений технического прогресса является применение электрофизических методов воздействия на пищевые продукты, создание аппаратов с сверхвысокочастотным и инфракрасным нагревом.

Обратите внимание, что при радиационном (лучистом) теплообмене между продуктом и источником тепла интенсификация теплообмена достигается за счет применения инфракрасных излучателей. В этом случае электромагнитные волны, создаваемые ИК - излучателями, проникают внутрь продукта на некоторую глубину, что сокращает продолжительность тепловой обработки.

Следует разобраться при изучении нагревательных элементов на способ передачи от спирали к поверхности электронагревательных элементов различных типов, и от поверхности к среде, причем среда может быть воздушной или жидкой.

Ознакомьтесь с принципиально новым способом тепловой обработки в электромагнитном поле высокой частоты (СВЧ). В этом, случае происходит не поверхностный, а объемный прогрев продукта, что значительно сокращает время тепловой обработки. Вспомните из курса физики, чему равна мощность электрического тока и чему равно общее сопротивление при параллельном и последовательном соединении проводников. Усвойте, сколько секций имеет электрический нагревательный элемент однофазного и трехфазного тока, как эти секции могут быть включены в сеть, и как при этом будет меняться общее сопротивление. Определив, общее сопротивление при различном включении секций, подставьте его в формулу мощности и сделайте вывод, от чего зависит потребляемая мощность, и в каком соотношении она регулируется.

Вспомните, какими приборами регулируется потребляемая мощность вручную. Аналогичную функцию могут выполнять автоматические приборы. Следует знать, какие приборы относятся к регуляторам температуры, давления и уровня жидкости; какие манометры и термометры называются электроконтактными и чем они отличаются друг от друга. Запомните, что основными частями манометрических приборов являются манометрическая трубка (ЭКМ, ЭКТ), манометрическая спираль (ТСМ-100, ТСМ-200), мембранная камера (РД-4, Т-32). Усвойте, что принцип действия манометрических регуляторов температуры заключается в преобразовании изменения объема нагреваемого газа (жидкости), находящегося в изолированной системе, в малые механические перемещения подвижной части устройства.

Следует разобраться, что при повышении температуры среды, в которую помещен термобаллон, вещество, находящееся в нем, расширяется в объеме и перемещает мембрану, которая воздействует на контакты, замыкая или размыкая их. Термостойкий терморегулятор Т-32 повышает надежность работы нагревательных элементов, а так же позволяет значительно экономить электроэнергию.

Усвойте принцип действия регулятора ТР-200, который основан на различном удлинении при нагревании двух твердых тел (корпус и пластины), имеющих различные коэффициенты линейного расширения. Устройство топки можно изучить на примере простой топки для сжигания твердого топлива. Запомните, как называются её основные части, их назначение и чем отличается конструкция топок для сжигания различных видов топлива.

Рассмотрите назначение газовых горелок, их классификацию и конструкцию, изучите инжекционную газовую горелку, её составные части и усвойте их назначение. Обратите внимание на устройство беспламенных горелок, строения их пламени и преимущества. Подробно изучите правила эксплуатации газовых горелок. Запомните, что для безопасной работы газовые аппараты снабжаются системами автоматики безопасности и регулирования. Усвойте, что системы автоматики безопасности представляют собой комплекс приборов, действие которых направлено на то, чтобы не допускать поступления в камеру сгорания газовоздушной смеси без наличия в.камере запального огня и предотвратить тем самым возможность взрыва. Запомните, что автоматика регулирования обеспечивает регулирования теплового режима путем изменения расхода газа. В газовой автоматике пневматических систем основными элементами являются исполнительные блоки мембранного типа и датчик типа "сопло-заслонка".

Изучите конструкцию и принцип действия газовой автоматики безопасности АБ и автоматики безопасности и регулирования 2АРБ. Разберите, что собой представляют исполнительные блоки и датчики. При изучении газовой автоматики разберите следующие ситуации: как происходит подача газа к горелке, что произойдет, если сработает датчик тяги или датчик пламени. Запомните, что автоматика 2 АРБ имеет дополнительное устройство, состоящее из двух последовательно установленных унифицированных блоков

(блок безопасности АБ и блок регулирования АР), а также датчиков безопасности и регулирования, соединенных с блоками импульсными трубками.

Литература для подготовки: (1) с.64-87, (3) с.252-265

Вопросы для самопроверки:

1. Объясните основные части электрических нагревательных элементов

2. Определите, в какой среде могут работать ТЭНы

3. Определите основные механизмы любого автоматического регулирующего прибора

4. Определите принципиальное отличие регуляторов температуры от регулятора давления

5. Объясните типы газовых горелок