3. Содержание отчета

В отчете должно быть приведено:

1. Схема расположения нагревательных элементов в воздуховоде.

2. Электрическая схема.

3. Таблица наблюдений.

4. Графики зависимостей К_с= f₄(ω) для обеих спиралей.

5. График зависимости нагрева t = f₁ (τ) при w = 0;

6. График зависимости t = f₂(I) при ω = 0;

7. График зависимости t = f₃(ω) при I постоянном и одинаковом для всех элементов.

8. Выводы.

4. Контрольные вопросы

1. Какова методика исследования открытых проволочных нагревателей?

2. Каковы характеристики работы нагревателей в воздушной среде при различной скорости воздуха?

3. Какова особенность схемы расположения нагревательных элементов в воздуховоде?

4. Как объясняется характер полученных экспериментальных кривых?

5. Какие факторы оказывают влияние на скорость воздуха?

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №2

Исследование низкотемпературного индукционного нагревателя

Цель работы: 1. Изучить принцип действия и устройство установки.

2. Определить основные энергетические показатели установки.

3. Описать установку.

1. Общие сведения:

Элементы нагрева при сушке материалов, сельхозпродуктов, а также при обогреве парников, теплиц и пола осуществляется с помощью специальных нагревателей, и широко применяются на сельскохозяйственных предприятиях.

Индукционный нагрев осуществляется в переменном магнитном поле вихревыми токами, наводимыми в проводниках по законам электромагнитной индукции. В зависимости от применяемых частот установки индукционного нагрева бывают:

1. Промышленной (низкой) частоты -50 Гц;

2. Средней (повышенной) частоты -до 10 кГц; .

3. Высокой частоты - свыше 10 кГц.

Основными элементами низкотемпературного индукционного нагревателя (рис.1) является токопроводящий стальной стержень 1 (диаметром 8-14 мм), изоляционная прокладка (например, асбест толщиной 4-6 мм) и стальная труба 3 (диаметром 14-25 мм)

Принцип действия нагревателя заключается в следующем: при протекании переменного тока по стержню 1 возникает переменный магнитный поток, пронизывающий изоляцию 2 и наводящий вихревые токи в трубе 3, которая нагревается ими до определенной температуры.

В основу расчета индукционных нагревателей положены уравнения Максвелла:

(1)

(2)

Рис.1. Схема индукционного низкотемпературного нагревателя

1 - токопроводящий стальной стержень; 2 - изоляционная прокладка; 3 - стальная труба

А также выражение вектора Пойнтинга:

(3)

На основании приведенных уравнений представляется возможным найти напряженность электромагнитного поля, а затем поглощаемую индукционным устройством мощность и его электрические параметры.

В результате решения приведенных выше уравнений (1-3) удельная мощность, поглощаемая трубой, будет равна:

; Вт/см² (4)

где Не - напряженность магнитного поля на поверхности стержня или внутренней поверхности трубы.

Глубина проникновения электромагнитной волны в толщу стержня или трубы:

(5)

Учитывая глубину проникновения электромагнитной волны в глубь металла, предусматривается применение стальных труб с толщиной стенки, равной двойной глубине проникновения электромагнитной волны.