Электронагревательные приборы

Электронагревательные приборы преобразуют электрическую энергию в тепловую. В зависимости от принципа действия, электронагревательные приборы делятся на три вида:

- приборы сопротивления, в которых электрическая энергия преобразуется в тепловую на основании закона Джоуля-Ленца ( Q = I²Rt, Q – количество тепла в проводнике, Дж; I – сила тока в проводнике, А; R – сопротивление проводника, Ом; t – время протекания тока через проводник );

- индукционные, в которых энергия внешнего электромагнитного поля преобразуется в тепловую;

- радиационные, в которых электрическая энергия преобразуется в тепловую, а тепловая затем преобразуется в инфракрасное излучение.

Все эти приборы имеют довольно высокий КПД (более 83%).

Простейшими электронагревательными приборами являются открытые электроплиты, утюги, паяльники и т.п.

Приборы этого типа выпол­няют открытыми. Их спирали из нихромовой или фехралевой проволо­ки закрыты керамическими бусами или уложены в пазы керамики. Иногда проволоку наматывают на керамические или покрытые мика­нитом каркасы.. Они имеют небольшой срок службы (около 1000 ч).

Большую часть электрических нагревательных устройств изготов­ляют на базе герметичных трубчатых электронагревателей ( типа ТЭН).

 

Рисунок 11.4. Герметичные трубчатые электро­нагреватели:

а - конструкция; б, в, г - для работы соответст­венно в воздушной, масляной и водяной средах; д - блочный

 

В медной, латунной или стальной нержавеющей трубке 5 (рис. 11.4), заполненной кварцевым песком или порошком оксида магния 4 и закрытой с торцов изоляционными керамическими втулками 1, поса­женными на герметике 2, расположена нагревательная спираль 3 из нихрома или фехраля. Спираль соединяют с внешней цепью с помощью шпилек 6 и гаек 7. Мощность трубчатых электронагревателей 250-3000 Вт, напряжение 24-380 В, срок службы 10 000 ч.

Электрические грелки отопления мощностью 250-3000 Вт представляют собой батарею ТЭН, закрепленную на общем основании и закрытую перфорированным металлическим кожухом. Электрогрелки устанавливают стационарно и изолируют от обшивки помещения тепловым экраном из негорючего материала. Коммутируют их переключателями на корпусе грелки, с помощью которых можно регулировать режим.

Электрогрелки подключают к щитам электроотопления или освещения. При отключении грелки отсоединяют все фазы напряжения питания.

Электрические калориферы выполняют в виде цилиндри­ческого корпуса с фланцами, внутри которого установлены ТЭН. Калориферы монтируют в каналах судовой вентиляции или вместе с подсоединенными к ним вентиляторами, т. е. образуют переносной блок, используемый для прогрева и сушки. Мощ­ность калориферов составляет 2,1-7,5 кВт при подаче работающих с ними вентиляторов 100-600 м / ч. Входящий в калорифер воздух перегревается на 37±10°С.

Водонагреватели, обеспечивающие подогрев питьевой и мытьевой воды до температуры 35-70 °С, могут быть приборами непре­рывного и периодического действий. Их изготовляют в виде баков с ТЭН мощностью 0,8 -3 кВт и соответствующей водяной арматурой.

Кипятильникимощностью 4-33 кВт могут быть приборами непрерыв­ного или периодического действия. Некоторые из них снабжают устрой­ствами автоматического управления.

Маслонагревателипред­назначены для подогрева масла и топлива, имеющих температуру вспышки паров не ниже 60 "С. Маслонагреватели в виде баков с ТЭН выполняют мощностью 0,35-3 кВт на напряжение 24-380 В.

Камбузными электроприборами являются электроплиты, хлебопе­карные печи, котлы для приготовления пищи и др. Плиты могут иметь 2-6 конфорок и духовки. С помощью пакетных переключателей можно переключать установленные в них ТЭН, регулируя мощность конфорок и духовок. Мощность камбузных электроплит составляет 5,4-22,7 кВт. На них можно готовить пищу на 15-300 чел.

К бытовым электронагревательным приборам относят гладиль­ные машины, сушильные барабаны, переносные кипятильники, утюги и др.

Электрические паяльни­ки, тигли и вулканизаторы применяют для ремонта и монтажа электрооборудования. В тиглях расплавляют припои, в которых методом погружения проводят лужение электроконтактных устройств. В паяльниках и тиглях нагревательные элементы изготовлены из нихромовой проволоки, наложенной на миканит или асбоцементный цилиндр. Мощность тиглей 150-300 Вт, вместимость 25-75 см³. Элект­рический вулканизатор служит для ремонта оболочек кабеля. Вулка­низаторы мощностью до 1,0 кВт состоят из двух шарнирно соединенных полуцилиндрических форм, в которые вмонтированы ТЭН. Формы собирают в полый цилиндр, охватывающий ремонтируемый кабель.

Индукционные нагревательные устройства выделяют теплоту при действии вихревых токов, наводимых электромагнитным полем высокой частоты. Например, индуктор высокой частоты наводит вихревые токи в специальном сосуде для приготовления пищи, в результате выделяемая теплота обеспечивает быстрое и качественное приготовление пищи с сохранением питательных свойств продуктов ( микроволновая печь ).В береговых условиях индукционный метод нагрева используется для термической обработки метал-

лов, сушки волокнистых материалов и других технологических и медицинских целей.

Радиационные нагревательные устройства. Простейшим устройст­вом этого типа является зеркальная лампа инфракрасного излучения с пониженной температурой нити накала и повышенным сроком службы (не менее 5000 ч). Лампа обеспечивает глубокий прогрев крупных устройств, поэтому ее рационально использовать при сушке электри­ческих машин.

Техническое обслуживание электронагревательных приборов рекомендуется выполнять ТО без разборки не реже 1 раза в 3 мес. При этом вскрывают кожухи, проверяют состояние нагревателей, поджи­мают контактные соединения, проверяют изоляционные устройства, измеряют сопротивление изоляции (оно должно быть не менее 1 МОм). Все детали нагревательного устройства тщательно очищают.

Обслужи­вание электронагревательных приборов с частичной и полной разбор­кой проводят соответственно 1 раз в 6 мес и 1 раз в 2 года.

При каждом включении электронагревателя проверяют защитное заземление, отсутствие рядом горючих материалов. Над ТЭН при их включении должен быть уровень воды не менее 50 мм. Пользование любыми переносными электронагревательными устройствами разреше­но только в специально выделенных помещениях, где оборудована сигнализация и имеются соответствующие приспособления. Электро­нагреватели нельзя оставлять включенными без присмотра.

 

Контрольные вопросы

1. Что такое «световой поток», «сила света», «освещенность»? В каких единицах измеряются эти физические величины?

2. Как, по принципу действия, классифицируются источники света?

3. Как устроена лампа накаливания? Для чего лампы накаливания заполняют инертным газом? Какова температура накала нити лампы накаливания ? Какие типы ламп накаливания применяют на судах?

4. Каковы достоинства и недостаткиламп накаливания?

5. Объясните устройство и принцип действия люминисцентной лампы низкого давления, Что такое люминофор? Для чего он используется?

6. Каковы достоинства и недостаткилюминисцентных ламп низкого давления?

7. Объясните устройство и принцип действия дуговой ртутной лампы типа ДРЛ

8. Каковы достоинства и недостаткиртутных ламп типа ДРЛ?

9. Объясните работу простейшей схемы подключения люминисцентной лампы

10. По каким признакам и как именно классифицируются судовые светильники?

11. Как работает схема аварийного аккумуляторного светильника?

12. Объясните назначение и устройство прожекторов. Каковы мощность и срок службы прожекторных ламп?

13. Какие навигационные огни несет на ходу судно с механическим двигателем

длиной более 50 м? Каково назначение каждого огня? Каковы характеристики этих огней?

14. Какие устройства применяют для управления навигационными огнями? Как с их помощью определяется неисправный фонарь?

15. Объясните работу схемы подключения отличительного фонаря через контактный коммутатор

16. На какие виды, в зависимости от принципа действия, делятся электронагревательные приборы и в чём их особенности?

17. В чем заключается техническое обслуживание электронагревательных приборов? Для чего предназначено защитное заземление? Каково минимально допустимое значение сопротивления изоляции электронагревательных приборов?