АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция

Трубчатые электронагреватели(ТЕНы)

Читайте также:
  1. Toxoplasma gondii. Строение, цикл развития, пути заражения, меры.
  2. А, б, д.
  3. Аппараты очистки и обезвреживания выбросов
  4. Билет № 13 (леч. факультет)
  5. Билет № 16 (леч. факультет)
  6. Билет № 33 (леч. факультет)
  7. Бризантные взрывчатые вещества
  8. Бульоны
  9. Бурые и красные водоросли, общая характеристика, морфология, основы физиологии, специфика жизненных циклов, систематика, роль в биосфере и в жизни человека.
  10. Введение в Древней Руси в конце Х в. христианства как государственной религии содействовало: укреплению государств/ развитию культуры
  11. Великий Новгород – 2011г.
  12. Вещество Ниссля

 

ТЕНы являются наиболее широко распространенными источниками ИК-излучения и серийно изготавливаются промышленностью различной мощности типоразмеров и формы. ТЕНы относятся к тёмным излучателям.

 

3 1 2
4    
    5

1. Металическая трубка, цельно тянутая, бесшовная, изготовленная из нержавейки, меди или латуни. 1Х18Н9Т-нержавеющая сталь. Диаметр трубки Dтр=10-20мм. Толщена стенки трубки hст=1-1,5мм.

 

2. Спираль выполненная из нихрома dпров=0,2-1,6мм.

3. Изолирующие вставки

4. Контактные стержни

 

5. Наполнитель: окись алюминия, магния t=7500 С и кварцевый песок t=3000 С -4500 С

 

Такие излучатели позволяют получить плотность лучистого потока Е=1,2 - 1,6 Вт/см2.


 

 


Обычно эти излучатели устанавливают в установках в которых осуществляется движение воздуха создаваемого вентилятором. При работе ТЕНов в воздушной среде при различной скорости движения потока установлена взаимосвязь: с увеличением скорости воздуха температура поверхности ТЕНа снижается при постоянном значение плотности потока, что происходит за счёт повышения интенсивности конвективного теплообмена.

 

Достоинства:

1. высокая излучательная способность;

2. возможность использования в агрессивных средах;

3. низкая стоимость;

4. высокая механическая прочность.

 

Недостатки

1. большие габариты;

2. высокая инертность что аграничевает возможность использовать их в импульсном режиме;

 

3. возможность короткого замыкания.

 

Газовые излучатели

Газовые излучатели-перспективные виды ИК-излучения, которые относятся к тёмным и в которых в качестве излучателя используется керамические насадки обогреваемые путём сжигания газа внутри них.

 

Газовые излучатели надёжны долговечны и способны работать от городских сетей.


 

3 воздух

1

 

поток газа

 

 

воздух


 

2 ИК излучение

 

  7  
4 6  
5  
   

 

 

1. газовая форсунка

 

2. инжектор

3. конфузор

4. диффузор

5. корпус

6. распределитель давления

7. Пористая керамическая насадка


 


Природный газ из сетей городского газоснабжения поступаем из форсунки в инжектор в результате чего скорость движения газа уменьшается что обеспечивает подсасывание воздуха и получение газовоздушной смеси. Скорость движения воздушной смеси V=0.1-0.15 м/c.

 

Далее смесь паступает на распределитель давления помещённый в корпусе, а затем под керамическую пористую насадку где и сгорает.

 

Работа ИК-излучателей этого типа в условиях значительной скорости окружающего воздуха может быть не стабильной, поэтому для большенства горелок инжекторного типа существуют ограничения по скорости движения. Достоинства:1. Малая стоимость, возможность использования во влажных средах; 2. Высокая прочность; 3. Высокая надежность.

 

Недостатки: 1. Относительно большие габариты; 2. Ограничение скорости подачи смеси; 3. Большая тепловая инерция; 4. При работе горелки непрерывно образуется углекислый газ пары воды, которые поглощают инфракрасные лучи и тем самым плотность потока излучения.

 

Основы инженерного расчета термо-радиальных установок.

При расчете термо- радиальных установок необходимо учитывать следующие показатели:

 

1. Температуру нагрева изделия;

2. Скорость протекания процесса;

3. Массообменные коэффициенты;

4. Оптические характеристики;

5. Наличие фазовых переходов;

 

Целью теплового расчета является определение расхода энергии на нагрев материала и на испарение влаги из него. Это обуславливает потребную мощность генераторов излучения (количество ламп) или габаритные размеры.

 

Одной из основных характеристик процесса является продолжительность процесса, которая для пирмочувствительных продуктов определяется максимальной допустимой температурой нагрева продуктов.

 

Если строго подходить к определению времени, то необходимо общее дифференциальное уравнение внутреннего теплообмена, что представляет значительные трудности так как в прцессе сушки все теплофизические и оптические характеристики непрерывно изменяются. Поэтому с достаточной точностью при расчете терморадиационных установок используют уравнение теплового баланса.

 

Рассмотрим методику расчета установок с газовыми излучателями. Основной величиной которую надо определить из уравнения теплового баланса является теплопроводность установки Qуст

Qуст Qпр Qотх . газов Q 1 Q 2.... Qnh. ecnh   Вт  
  ,   (1)  
т    
    час  
Q отх. газов -отходящих газов;        
Q тр. устр. -транспортных устройств;        
Q пр - тепло поглощаемое продуктом;        
Q отх. газов - потери тепла с газами отработавшими;        

 


Q 1, Q 2, Qтр . устр. -потери тепла стенками камер,через открытые открытые окна и

 

проемы в окружающую среду; т - термо КПД ТРУ;

 

При расчете необходимо с целью прдотвращения перегрева обрабатываемого продукта соблюдать равенство:

 

Qпр Qпов (2)

 

 

Екр -степень черноты керамики;

 

о - постоянная Стефана- Больцмана (5,68 10 8); Т- температура излучения, К; - коэффициент поглгщения;

- коэффициент теплоотдичи теплоизлучения; F л - поверхность теплоизлучения;

Основное условие из (2):

 

    Eкр о Т 4 Fл (tпов    
Qпов -теплоизлучение нагретой поверхности;      
          tв) F м(3)    
      Qпр (tпов    
      к л (4)      
    - коэффициент теплоотдачи лучеиспускания, Вт  
  м 2 К  
Fм -поверхность материала, м 2;          
tпов -температура поверхности продукта,К;      
tв -температура воздуха;            
                 
Поглощаемое продуктом теплоизлучение от нагретой поверхности Qпов  
определяется из закона Стефана-Больцмана:      
                 
    Qпов Екр о Т Fл (5)  
              td) FМ (6)  
    Qотх. газ t (V 1 C 1 V 2 C 2 ... VnCn) LT G (7)  

V1, V2, Vn- соответственно объёмы компонентов прлучаемые при сгорание еденици объёма топлива HM 3

 

С1, С2, Сn-средние удельные тепоеёмкости компонентов продуктов сгорания


 

Дж кгК

 

Lт-относительный выход продуктов сгорания на еденицу топлива


 

M 3

 

3 M


 

 


  М        
     
G-расход газа.     .  
Ч    
         

 

Коэффициенты и являются условными и поэтому величина этих коэффициентов зависти от взаимного расположения источников излучения и поверхности которая востринимает это излучение.

 

Тепло которое теряется через стенку камеры которая исеет площадь поверхности F и при разности температур (t1- t2) определяется:

 

    Q 1 K t 1 t 2 F (8)      
K                         (9)  
                                 
          n i м   К  
               
                                   
                               
          i 1 i              
                           
1; 2-коэфициенты теплоотдачи;                          
-толщена стенки, м                                  
-коэффициент теплопроводности, Вт/мК              
Qтр устр используется и опредиляется                      
Qтр _ устр   G c t 2/ t 1/ (10)  
G-общая масса устройств в аппарате                            

с- удельная теплоёмкость материала тр устройств t 2/; t 1/-температура на выходе и на входе в аппарат

Q2-потеря тепла в среду опредиляется законом Стефана-Больцмана

Q 2 кр v F Ф Т 14 Т 24(11)

 

F-Суммарная площадь всех отверстий

 

Ф- коэффициент диафрагмирования (табличный) зависит от геометрических размеров отверстий.

 

Т1 Т1 –температура камеры и окружающей среды, К Количество излучателей

n KГ Qуст (12)  
   
  Qгорелок  

КГ-коэффициент пересчёта зависит от температуры Т. КГ=1,2-1,7 Qгор-колличеситвенная тепловая нагрузка одной горелки Вт/м Расход газа

V QГ

QНР

QНР -теплопроводная способность газа Дж/м

 

Отражатели

 

При использование ИК-излучения с целью повышения эфективности работы их используют различные отражатели.

 

Существуют следующие типы:

 

1. Сферические

 

2. Параболические

3. Гиперболические


 


Которые отличаются мужду собой величеной плоского угла обхвата.

 

 

F-фокус

2 max<

 

F-фокус 2 max=

 

 

F-фокус

 

 

При установке источника излучения нужно стараться распологать его в фокусе, что повышает эффективность отражателя.

В точке F сходятся отражённые лучи при паралельном потоке излучения.

 

В зависимости от формы (излучателя) отражателя плотность потока изменяется Е

 

Вт / см 2


 


1. без отражателя-12,50

 

2. Плоский отражатель-16,70

3. Сферический-29,30

4. Гипербалический-33,60

5. Парабалический-41,90

 

Все отражатели разделяются на два типа

1. глубокие 2 MAX

 

2. Неглубокие 2 MAX

 

Для пространственной характеристики отражателя используют понятие телесный угол, который связан с плоским

 

ЬФЧ

 

d 2 1 cosmax

 

Для повышения эффективности играют покрытия поверхности отражателя. Отражатели:

 

1. Неметаллические

2. Стеклянные

 

Материалы неметаллических отвечают:

1. Химической стойкостью

 

2. Обладать высоким коэффициентом отражения

 

Поверхность отражателя не должна иметь трещин, неровностей итд. Эти недостатки риводят к изменению интенсивности потока излучения и неравномерности прогрева продукта.

 

Для повышения эффективности отражателей используют покрытия: золото, серебро, аллюминий итд.

Коэффициенты отражения металлов.

 

Металл Коэффициент
  отражения
Золото 0,98
Анодированнвый алюминий 0,96
Серебро 0,97
Хромированная поверхность 0,86
Полированный алюминий 0,72
Сталь полированная нержавеющая 0,54
Стеклянные отражатели изготавлвают двух типов:  

1. С внутренним отражающим слоем

2. С внешним отражающим слоем

С внутренним отражающим слоем снижают плотность потока так как имеют место потери энергии в стекле.

 

MAX=2.5мкм- лучи не пропускаются стеклом. Недостатки: Малая прочность.

 

Методы опредиления оптических характеристик пищевых продуктов.

Для опредиления оптических характеристик пищевых продуктов используют два метода:

 

1. спектральный


 


2. интегральный Спектральный метод:При использование этого метода применяют поток

излучения определённой длины волны, который фиксируется следующими приборами

 

1. ИК-спектрографами

 

2. Спектрографами

 

Эти приборы предназначены для регистрации лучистого потока прошедшего через продукт и сравнение этих характеристик с величинами их для стандартного материала Интегральный метод: Используется лучистый поток с длиной волны

 

от 0 до. Основными элементами этого метода является приёмник лучистого потока в сочетание с определённым датчиком, приёмник ИК-излучения бывает следующих типов:

 

1. Тепловые (Радиометры)

2. Фотоэлектрические, фотоэлектронные

3. Фотохимические

 

Наиболее широко используется тепловой метод - радиометры. Лучистый поток падает на поверхность радиомерта в котором установленна термопара, регистрирующая изменение температуры.

 

С помощью радиометра измеряют температуру равную температуре абсолютно чёрного тела, излучение которого равно излучению данного серого тела.

 

С 0 Т 4 С 0 ТR 4(1)

 

- степень черноты тела Т - темтература данного серого тела, К

ТR – температура радиационная, К С0 – Коэффициент излучения

  Т                
        (2)  
         
            4    
  ТR T    
         
  ТR            

Обработка пищевых продуктов переменным электротоком.

 


1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 | 31 | 32 | 33 | 34 | 35 | 36 | 37 | 38 | 39 | 40 | 41 | 42 | 43 | 44 | 45 | 46 | 47 | 48 | 49 | 50 | 51 | 52 | 53 | 54 | 55 | 56 | 57 | 58 | 59 | 60 | 61 |

Поиск по сайту:



Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.041 сек.)