|
Ma’ruza № 14
ELEKTR ENERGIYASI YORDAMIDA QIZDIRISH USULLARI.
Elektr pechlar.
Zamonaviy texnikaga Yuqori darajadagi sof metall va qotishmalar zarur. Ular Yuqori yuklama va haroratlarda ishlaydigan detallar (gaz turbinalarining kurakchalari, raketa dvigatelining qismlari)ni tayyorlashda qo‘llaniladi. Bu maqsadlar uchun niobiy, molibden, tantal, volьfram va ularning qatnashchilari ishlatiladi. Ular tarkibida juda kam miqdorda gaz aralashmalari (azot, kislorod, vodorod) va shuningdek, qattiq aralashmalar (uglerodli va boshqalar) bo‘lsa, metallarning mexanik xossalari keskin pasayib ketadi, mo‘rtligi oshadi, payvandlanishi yomonlashadi va hokazo.
Yuqori sifatli sof metall va qotishmalar elektr pechlarida olinadi. Elektr pechlarida chuqur vakuum (10-5-10-7 mm.sm.ust.gacha)ni hosil qilish va shuningdek, himoyalovchi atmosferadan foydalanish mumkin. Vakuum texnikasining tez rivojlanishi natijasida chuqur siyraklik sharoitida 30 t. va undan og‘ir sof quymalarni olish imkoniyatiga ega bo‘linadi. Bunday sharoitda olingan metallning fizik va mexanik xossalari keskin yaxshilanadi. Masalan, vakuumda eritib olingan po‘latdan yasalgan podshipnik (turumtak)ning ishlash muddati 4-5 marta ortadi.
Elektrik qizdirish paytida ishchi kameradagi haroratni 1-60S aniqlik bilan rostlash mumkin. Bu oldindan belgilangan xossali metallar olish uchun muhim ahamiyatga ega.
Hozirgi paytda sanoatda qo‘llaniladigan elektrik qizdirish turlarini ko‘rib chiqamiz.
Qarshilik pechlarida bilvosita qizdirish. Bilvosita qizdirish paytida elektr energiyasining issiqlikga aylanishi Yuqori ichki qarshilikga ega bo‘lgan va issiqlikga chidamli maxsus qizdirish elementlarida amalga oshiriladi. Yuqori haroratlargacha qizigan elektr elementdan issiqlik qizdiriladigan buyumga nurlanish, konveksiya va issiqlik o‘tkazuvchanlik yo‘li bilan beriladi.
Elektr qizdirgich yordamida Yuqori haroratgacha qizdirilgan pechning o‘tga chidamli devorlari buyumga issiqlikni qisman nurlanish yo‘li bilan beradi (18b - rasm).
18 - rasm. Elektr termik moslamalarining ishlash prinsipi.
a- to‘g‘ri kontaktli qizdirish; b - qarshilik pechida bilvosita qizdirish; v - induksion qizdirish; g - yoyli qizdirish.
Qizdirish elementlari nixrom, karborund, grafit, volьfram, molibden kabi materiallardan yasalsa, 300-4000S dan to 30000S gacha haroratlarga erishish mumkin. Bundan tashqari, Yuqoridagi materiallar qo‘llanilganda ishchi kamerada oksidlanish, tiklanish jarayonlarini amalga oshirish va neytral hamda vakuumli atmosferani yaratish mumkin bo‘ladi.
Pech iste’mol qiladigan quvvat quyidagi munosabatdan aniqlanadi:
N= QSEK = 0,001 I2 R , kVt (1-2)
bunda: QSEK- pechda ajralib chiqadigan issiqlik miqdori, Vt;
I - tok kuchi, A;
R- qizdirish elementining qarshiligi, Om.
Bevosita qizdirish. To‘g‘ridan-to‘g‘ri qizdirish usuli qo‘llanilganda qizdiriladigan buyumdan tok o‘tishi natijasida unda issiqlik hosil bo‘ladi (18a - rasm). Qizdiriladigan buyumning hajmida issiqlikning hosil qilinishi issiqlik yo‘qotilishlarini keskin kamaytirish imkonini beradi, shuning uchun qizdirishning bu usuli Yuqori foydali ish koeffitsientiga ega.
Kontaktli qizdirish yordamida uzun detallar, masalan prujina o‘ramlari tayyorlanadigan metall chiviqlari qizdirib yumshatiladi.
Induksion Yuqori chastotali qizdirish. Induksion qizdirishning o‘ziga xos tomoni elektr energiyasini o‘zgaruvchan magnit oqimi yordamida issiqlikka aylantirishdan iborat. Agarssilindrik burama g‘altak (induktor) dan o‘zgaruvchan elektr toki o‘tkazilsa, u holda g‘altak atrofida o‘zgaruvchan magnit maydoni Fm hosil bo‘ladi (18b - rasm). Magnit oqimi g‘altak ichida eng Yuqori zichlikka ega bo‘ladi.
Induktor ichiga tok o‘tkazuvchi metall buyum joylashtirilsa, unda elektr yurituvchi kuch hosil bo‘ladi, uning oniy qiymati quyidagiga teng :
d Fm
e = ——— ; (1-3)
d
Elektr yurituvchi kuch ta’sirida tez o‘zgaruvchi magnit maydoniga joylashtirilgan metallda elektr toki hosil bo‘ladi. Bu tokning qiymati materialni kesib o‘tuvchi magnit oqimiga va magnit oqimini keltirib chiqaruvchi tokning chastotasiga bog‘liq bo‘ladi.
Induksion qizdirish usuli qo‘llanilganda bevosita qizdirilayotgan material hajmida issiqlik ajralib chiqadi; bu issiqlikning ko‘p qismi materialning sirtqi qatlamlarida hosil bo‘ladi. Eng ko‘p issiqlik ajralib chiqadigan qatlam qalinligi:
——
= 5030 /f , cm (1-4)
bunda : - solishtirma qarshilik, Om-sm ;
- materialning nisbiy magnit o‘tkazuvchanligi ;
f - chastota (o‘zgaruvchan tokning 1 sek.dagi o‘zgarishlari soni), Gs.
Keltirilgan formuladan ko‘rinadiki, berilgan metall uchun chastota ortishi bilan faol qatlamning qalinligi kamayar ekan. CHastota asosan texnologik talablar asosida tanlanadi. Masalan, metallarni eritish uchun 50-2500 Gs, qizdirish uchun - 10000 Gs. gacha va metall sirtini toblash uchun esa 30000 Gs. talab qilinadi.
CHo‘yan eritish paytida sanoat chastotasi (50 gs.) qo‘llaniladi, bu qurilmaning umumiy FIKini oshirish imkonini beradi, chunki chastotani o‘zgartirish bilan bog‘liq bo‘lgan energiya yo‘qotilishlari sodir bo‘lmaydi.
Induksion qizdirish tezkor usul hisoblanadi, chunki issiqlik bevosita qizdirilayotgan metallning ichida ajralib chiqadi, buning natijasida induksion elektr pechlarida nur qaytaruvchi alangali pechlardagiga nisbatan metallni 2-3 marta tez eritish imkoniyati yaratiladi. Induksion qizdirish yordamida 30000S va undan Yuqori haroratlarga erishish mumkin.
Do'stlaringiz bilan baham: |
