Тогда тепловая мощность

Р = Р₂₀ ( t+20 ) / 40

Р < Р_{электролиза}

Для недопущения электролиза плотность тока не должна превышать предельно допустимое значение, для плоских электродов j_ДОП = 0,5 А/см²

j _РАСЧ = U /   l

U – напряжение на электродах, В;

L – расстояние между электродами, см

 - удельное сопротивление материала, Омсм

j _РАСЧ < j_ДОП

Для электродов цилиндрической формы j_ДОП = 1,5…2,0 А/см²

j _РАСЧ = U / r   ln (r₁ / r₂ )

r – текущий радиус точки в межэлектродном промежутке, см

r₁ – наружний радиус электродов, см

r₂ – внутренний радиус электродов, см

Напряженность электрического поля для плоскопараллельных

электродов

Е = j = U   /   l = U / l

Напряженность электрического поля для цилиндрических

электродов

Е = j =   U / r   ln (r₁ / r₂ ) = U / r  ln (r₁ / r₂ )

Максимальная напряженность электрического поля Е_MAX не должна превышать пробивную напряженность

Е_MAX < (1,5…2,0) Е_ПР

5. Расчет конструктивных параметров электродных нагревательных

устройств

Предварительно рассчитывается

Р_УСТ = К_З  Р_ПОЛ / 

Средняя полезная мощность

Р_ПОЛ = (Р₁ + Р₂ ) / 2

Р₁ = I²  R = U² / R = U²₁  S / l

Р₂ = I²  R = U² / R = U²₂  S / l

Так как Р₂ > Р₁ в расчёт берем

Р_ПОЛ = Р₂ – для однофазного нагревателя

Р_ПОЛ = Р₂ / 3 – для одной фазы трехфазного нагревателя

Тогда расчетный ток равен, а

I_РАСЧ = Р_ПОЛ / U

U – напряжение на электродах, В;

Расчетная площадь плоскопараллельных электродов, см²:

S = I_РАСЧ / j _РАСЧ ;

Межэлектродное расстояние, см

l = U²₂  S / Р₂ = U² S / ₂ Р₂

Высота электродов, см h = S / b

Ширина электродов, см b = S / h

Для цилиндрических коаксильных электродов по аналогичной

формуле находят S внутреннего электрода

S = I_РАСЧ / j _РАСЧ ;

Приняв значение диаметра внутреннего электрода d₁

S = d₁ h

Находят диаметр внешнего электрода d₂

d₂ = d₁ е (2hU² / P  ₂)

Межэлектродное расстояние, см

L = d₂ - d₁

Соляные ванны.

При нагреве изделий в жидкости может быть достигнуто существенное увеличение скорости нагрева, так как коэффициент теплоотдачи от жидкости к металлу имеет высокое значения. С другой стороны, благодаря наличию большей теплопроводности жидкости по сравнению с газами, распределение температуры в ней явление намного равномернее, чем в газе.

Для этого широко используются соляные ванны. В них изделие обрабатывается в расплавах селитр, щелочей, солей.

Рис. 5. Соляная электродная ванна с охватывающими электродами

Селитровые и щелочные ванны имеют весьма большие размеры. Их длина 6-8 метров, мощность до 150 кВт и t до 1300 С..

При t > 500 C применяют электродные ванны. В них нагревателемслужит сама расплавленная соль, через которую проходит эл. ток. Простейшей конструкцией является соляная ванна с охватывающими электродами (рис.5).

По сравнению с обычными нагревательными печами, соляные ванны имеют преимущества:

1. Высокую скорость нагрева, следовательно, высокую производительность.

2. Легкость проведения различных видов термической и термохимической обработки.

3. Защита изделий от окисления в процессе нагрева и остывания.

Недостатки:

1. Большой удельный расход тепла за счет больших потерь зеркала ванны и трудности разогрева.

2. Трудность запуска ванны из холодного состояния

3. Значительный расход соли.

4. Тяжелые условия труда.