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

241

пуансона

T V „ = - M - = 3 , 1 2 В т / ™ 2 -

При толщине пленки /г = 0,015 см и напряжении 220 В удельное сопротивление пленочного нагревателя матри­ цы

Удельное сопротивление нагревателей матрицы и пуансона принимаем 0,75 Ом-см. Это сопротивление имеет ферросилициевая пленка с содержанием кремния, равным 55%. Принимаем ферросилиций марки Си45. Добавка ферросилиция марки Си75 составит

PXL = 79 - 18,4 = 60,6 в. ч.

Тогда состав пленки в весовых частях: ферросилиций Си45 — 60,6; Си75 — 18,4; жидкое стекло — 9—12; во­ да — 12—15.

Произведем проверку мощности нагревателей прессформы

матрицы

нагревателя в соответствии с уравнением теплового ба­ ланса

Y — плотность молока, кг/л;

F — площадь нагревательного корпуса, см2 ;

№у д — удельная мощность пленочного нагревателя,

Вт/см2 .

1 В разработке пастеризатора с пленочным обогревом принял участие инженер В. И. Фещенко.

82

Коэффициент теплопередачи от нагревателя к молоку

ров пленочного нагревателя представлены в виде гра- • фиков зависимости мощности, удельной мощности, тем­ пературы стенки и пленочного нагревателя от началь­ ной температуры молока при номинальной производи­ тельности (рис. 23).

Из графиков видно, что максимальная температура стенки при любой начальной температуре молока не

чальной температуре молока следует применять стеклоэмалевую изоляцию с повышенными электроизоля­ ционными свойствами. При. питании пастеризатора от сети 380/220 В зоны использования рассмотренных в работе стеклоэмалей показаны пунктирными линиями

84

Рис. 23. Зависимости мощности, удельной мощности, температуры стенки корпуса и пленочного нагревателя от начальной температу­ ры молока в пастеризаторе.

тельную пленку по условию допустимой удельной мощ­ ности следует выполнить на основе окиси олова, а во

всего наносить на корпус пастеризатора в виде коль­ цевых полос (рис. 24), производя деление каждой по­ лосы контактными электродами на три равные части, соединенные в треугольник. Зависимость удельного со­

ОПМ-0,6 с пленочным обогревом, встраиваемого в тех­ нологическую линию первичной обработки молока. На линии установлен регенератор тепла, в котором моло­ ко, поступающее в пастеризатор, предварительно подо­ гревается пастеризованным молоком до 60°С.

85

Рис. 24. Пленочный электропастеризатор на базе парового пастери­ затора ОПМ-6:

При этой мощности удельная мощность пленочного на­ гревателя составляет 4,6 Вт/см2 . Максимальная тем­ пература нагревательной стенки пастеризатора дости­

Принимаем питание пастеризатора от электросети 380/220 В. Для изоляции пленочного нагревателя не­ обходимо принять стеклоэмаль 127 АН БССР. Удель­ ное сопротивление пленки составляет 0,25 Ом • см.

Ферросилициевую пленку принимаем с содержа^ нием кремния, равным 40%. Величина добавки ферро-

86

буют особых мер по обеспечению техники электробез­ опасности. Это связано с тем, что пленочный нагрева­ тельный элемент сопротивления, распределенный по по­ верхности изолированного металлического корпуса, в отличие от других электронагревателей является свое­ образным плоским конденсатором, имеющим повышен­

чае корпус соединен- с одним из проводов питающей се­

ток утечки пленочного нагревателя при задацной часто­ те пропорционален диэлектрической проницаемости стеклоэмалевого покрытия, напряжению питания, пло­ щади пленки и обратно пропорционален толщине по­ крытия. Кроме того, из формулы (1.5) следует, что внутренняя схема соединения участков пленки не влияет на величину емкостного тока утечки. Этот ток опреде­ ляется общей площадью нагревателя.

Расчетные и экспериментальные значения тока утеч­ ки на корпус различаются не более чем на 7%. Следует отметить, что при качественной изоляции полный ток утечки практически является емкостным, поэтому рас-

88

led

1i

1

1

яг'

IT

чет тока утечки следует производить по формуле для емкостного тока

Для человека практически безопасным является ток, не превышающий 50—80 мкА, который протекает, на­ пример, через изоляцию пленочного нагревателя пло­ щадью около 0,05 м2 при сетевом напряжении 220 В. Однако бывают установки с большей площадью пле­ ночного нагревателя, такие, как напольные обогревате­ ли для молодняка птицы или поросят [22], которые мож­ но подключать к сети 220 В (Э111-71-52) [31].

Для безопасной эксплуатации таких обогревателей [31] необходимо надежно заземлять корпуса (Э11-13-6), принять меры от обрыва.цепи заземления и быстродей-

89

ствующую защиту, работающую на отключение обогре­ вателя при коротком замыкании на корпус (Э11-13-8).

' Для защиты от короткого замыкания на корпус мож­

следует считать защитное отключение обогревателя, осу­ ществляемое от реле максимального тока, катушка ко­ торого включается последовательно в заземляющую цепь корпуса установки (Э11-13-10). Тогда при корот­ ком замыкании пленочного нагревателя на корпус реле максимального тока отключает установки от питающей сети при незначительном пробое изоляции.

вию, чтобы время срабатывания их не превышало 0,2 с. Для контроля исправного действия автомата защитного отключения должна быть предусмотрена контрольная кнопка (Э11-13-10) [31].

Надежным средством контроля состояния изоляции и защиты людей от поражения при прикосновении к токоведущим частям является реле утечки типа РУД-01 (реле утечки, дифференциальное на ток 10 мА). Оно устанавливается на вводном щите и срабатывает при минимальном токе утечки 10 мА. Время отключения составляет не более 0,05 с.

Для защиты людей и животных от поражения элек­ трическим током при трехфазных несимметричных, двух­ фазных и однофазных замыканиях на корпус, в том числе прямого однофазного касания токоведущих частей, разработано защитно-отключающее устройство ЗОУП-25 на ток нагрузки до 25А. Устройство ЗОУП-25 состоит из магнитного пускателя ПМЕ-236 со встроенными кноп­ ками управления и блока чувствительной защиты. Все устройство смонтировано в корпусе пускателя ПМЕ-236.

90