книги из ГПНТБ / Кудрявцев И.Ф. Полупроводниковые пленочные электронагреватели в сельском хозяйстве

ccD = [9,21 +0,095(50 - 17)] 10-*= 12,35 • 10"*

В т

см-

град

Удельная поверхностная мощность обогревателя в

рабочем режиме

№ у д . Р „ б = 1,1-12,35(50-

17)- Ю-4 = 4,48- Ю - 4

С М "

Мощность панели Рп

=4,48 • 10~2 • 5000 = 224

Вт, а

t n m

a v a =

h 1 7 = 109°С<150°С.

т а

л а

1,1-4-5000-17,95-Ю-4

Изоляцией панелей

служит

стеклоэмаль

титановая

Т-1 белая с допустимой температурой нагрева

110°С при

напряжении

220 В.

Берем четыре полосы нагревательной пленки на па­

нели

размерами L = 80

см, т = 1 3 см, /г = 0,015 см,

К=4.

Полосы соединяем последовательно.

Удельное сопротивление пленки

220*13

. 0,015

п о с

„

Ом. см.

0,35

4-4,48-10-2 -80-4 . 5.103

Принимаем состав

пленки

с ферросилицием

марки

Си45.

540

5

Тб

Вид

б

Узел Л

(поддон

снят)

Рнс.

17.

Напольный1 пленочный обогреватель для цыплят:

/ — корпус;

2 — технологическое

ушко;

3 — болт заземления;

4 — штепсель­

ный

разъем;

5 — поддон;

6 — ручка;

7 — контур

электронагревательного

пленочного

элемента сопротивления;

8 — контур

контактного

электрода.

Для

получения

р = 0,35

Ом-см по графику

^т

(Тхр),

при

Рт

0,35

,

•

Ро

- — =

0.3

=1,17 срок

хранения помола ферросили-

Ро

ция составляет около 75 ч.

Общий вид панели

показан на рис. 17.

Вес

панели

Gn =

1,2 • 0,5 (0,0008 • 7800 +

2 • 0,0005 •

• 2300) = 5 кг, а обогревателя

G=4 • 5 = 20 кг.

Установленная мощность системы

местного обогрева

Пример

= 40-900 =

36 000 Вт =

3 6 кВт.

4. Рассчитать

систему местного обогрева с

маточнике на 80 станков

при

содержании

свиноматки

и поросят одного опороса в индивидуальном

станке.

Расчет.

Считаем, что максимальное количество поро­

сят при одном опоросе равно 11.

Площадь пленочного

обогревателя

/ 7

=

—

=

0,55 м2 .

20

Площадь одной панели F—0,55 м2 .

Удельная поверхностная мощность обогревателя

WyK=

1,1-11,1(32 -

12)]-10-*= 2,44-Ю -2

—

г

см2 град

где

4

•4

Вт

aD =

[9,21 +

0,095(32 — 12) • 10~

= 11,1 • 10"

см2 •град

Мощность обогревателя

Р — 2,44 • Ю - 2 • 5500 =

135 Вт.

Принимаем

L = 50,0 см,

т = 1 4 , 0

см, /г=0,015 см,

К=

= 5.

Полосы соединяем

последовательно.

Напряжение питания пленочного обогревателя одно­

фазное 220 В.

Удельное сопротивление пленки

р =

2202-14 • 0,015

п

_ п

п

= 0,3

Ом-см.

2,44-10-2 -50-5-5,5-1и

/ — стеклоэмалнрованная панель

с пленочным нагревателем;

2 — поддон;

3—болт

заземления; 4—вставка;

5 — штепсельный разъем;

6 — резиновая

t

прокладка.

а)

для установки периодического действия

cG(tK - t „ )

кВт,

(24.4)-

3600-Г-11Т

где

G — вес нагреваемого

материала,

кг;

с—

удельная

теплоемкость, кДж/кгград;

tn и tK

начальная и конечная температуры мате­

риала, град;

Т — время нагрева, ч;

б)

г)т — тепловой к.п.д. установки,

для установки непрерывного

действия

p

=

j

M

кВт,

(25.4)

3600пт

где q — производительность установки, кг/ч.

2. Находят

удельную мощность или площадь нагре­

вателя по одной из формул

Wy* =

F

- ^ и л и

F = — ^ — см',

' (26.4)

см-

WyK.

доп

где

F—

площадь

нагревателя,

см2 (определяет­

ся

с учетом

конструктивных

особенно­

стей) ;

№ у д . доп

— допустимая

удельная мощность, Вт/см2 .

3.

Определяют

максимальную

температуру

нагрева­

мических сопротивлениях

стеклоэмалевой

изоляции и

корпуса

установки.

Например, для

проточного

водонагревателя

или по­

точного

пастеризатора

К max =

Чт^удРт + ^ср =

Ч т ^ у д /

J _

_,_ \ 1 Jh_ \ +

*ср Г р а д ,

а

где

а — коэффициент

теплоотдачи,

Вт/см2

град;

ht

и К{ — толщина

и

удельная теплопроводность

f-ro

слоя

изоляции, см и Вт/см град;

Г | т — тепловой к. п. д. установки;

tcp — конечная температура нагреваемой сре­

ды.

4. Состав стеклоэмалевой изоляции выбирают с уче­

том максимальной

температуры

• пленочного

нагрева­

теля.

5. Задаются конструктивным

расположением

нагре-

вательного

элемента

по площади

нагрева, определяют

удельное сопротивление и состав пленки.

380 Пример

5. Рассчитать гальваническую ванну с пле­

ночным

обогревом

емкостью 44

л.

Диаметр

ванны

мм,

высота

500

мм. Удельная

теплоемкость

элек­

тролита 4,75 кДж/кг град, начальная температура

разо­

грева 20°С,

конечная температура

электролита

80°С.

Время разопрев а 1 ч, тепловой «.п.д. в айны 0,87.

Расчет.

Мощность ванны

р =

4,75-44(80 - 20)=

4

к В т >

3600-1-0,87

полос. Напряжение

питания

380/220

В. Схема

соедине­

ния каждой нагревательной полосы в треугольник.

Удельную мощность пленочных нагревателей прини­

маем равной 1,5 Вт/см2 .

Ширина одной полосы определяется как

т =

•

4 - Ю 3

=

5,6

6 см.

1,5-3,14-38-4.

Фактическая

удельная мощность

№ у д = 1,39

Вт/см2 .

Удельное

сопротивление

пленки

при

толщине h =

= 0,015 см

• р

Ж2-т-1г-п

=

9-3802-6-0,015.4

- п о

'

=

-

=0,98

Ом-см.

Pnd

4000-3,14-38

В

состав

пленки

вводим

ферросилиции

марки Си45,

а в качестве

добавки — ферросилиций Си75. Общее со­

держание кремния в составе составляет 68%.

Величина добавки в составе

79(75-68)

7 5 - 4 5 -

2 / ' Ь в - 4 '

PSl

=

79 — 27,6 =

51,4 в. ч.

щину изоляции /г„=0,6 мм, коэффициент

теплопровод­

ности Л„ =0,74 Вт/м град, коэффициент

теплоотдачи

1

, 0,08

,

0,06

Рт == 300 - Ю - 4

4 6 - Ю - 2 h

0,74-Ю-2

:

=

8 6 с м 2 г р

а д

Вт

Р

220

В . _.

.__ В

Е = — — = 440

< £ д о п =

450 .

0,5

мм

мм