Reja: Qizdirish elementlari

Mavzu: Qizdirish elementlarining materiallari.
Reja:
1.Qizdirish elementlari.
2.Qizdirish elementlarini hisoblash va tanlash.
3.Metalli qizdirish elementlarini hisoblash va tanlash tartibi.
Qizitish elementlari. Qizdirish elementlari (QE) qarshilik pechlar konstruksiyasining asosiy boMimi hisoblanadi va ularga qator, oV.iga xos talablar qo‘yiladi: issiqbardoshlik, issiqbarqaror, yuqori solishtirma elektr qarshilik, solishtirma qarshilikning kichik harorat koeflitsiyenti, o‘zgarmas elektr qarshiligiga ega boMishi kerak: 1. Yuqori solishtirma elektr qarshilikka ega boMishining sababi u kichik solishtirma elektr qarshilikka ega boMganda 380 V yoki 220 V li tarmoqdan ta’minlayotgan qizitgich uchun kichik kesimli boMadi. Uni pechda joylashtirish qiyin va ishlash muddati kam. 2. Agar material solishtirma elektr qarshilikning katta harorat koeffitsiyentiga ega boMsa, sovuq va issiq holatidagi qizitgichnnig elektr qarshiligida, binobarin, pechda sarflanayotgan quvvatida ham katta farq boMadi. 3. Elektr qarshiligi doimiyligining zarurligi, material qarshiligi vaqt davomida oshmasligi kerak. Aksincha, u pech quvvatining pasayishiga olib keladi. Sanoatdagi 1200 °C gacha QE uchun asosiy materiallar:
a)nixromlar (xrom nikelli qotishmalar), ikkilik (X-20, N-80) va uchlik (nikel, xrom, temir X-15, N-60) t=1200 °C gacha haroratga chidamli boMadi; b) fexral (xrom alyuminiyli qotishmalar temir bilan X-13 AE-4 - xrom 13%, alyuminiy 4%, qolgani temir t = 1800 °C). Agar qotishmalarga nodir yer elementlarining (bor, titan) mikro qo‘shimchalari qo‘shilsa, unda ish harorati 1300 °C gacha oshadi; d) ish harorati 1250 °C dan yuqori boMgan elektpechlarda nometall QE: karborund (SiC kremniy karbidi), molibden ikki silitsidi (MoSi02), grafit yoyi qiyin eriydigan metallardan - molibden, tantal, volfram (t= 1700-2800 °C) qoMlanadi. Qizitish elementlari - qarshilik elektpechlarining asosiy eng mas’uliyatli qismi. Ular metallar qotishmalaridan, ba’zi bir metalli materiallardan va qiyin eriydigan metallardan tayyorlanadi. Sanoatda QEning uch turi keng tarqalgan: metalli, metallokeramikali va kacborundli. Metall QE quyidagi qotishmalardan tayyorlanadi: nikel xromli (nixrom), temir xrom nikelli; temir xrom alyuminiyli (fexral). Metall QE 1300 °C gacha, karborundli esa 1450 °C gacha, metall keramikali ikki silitsid molibden 1700 °C gacha ish haroratiga moMjallangan. Bu - uzatilish haroratini ko‘tarilishi, qarshiligi tez oshib ketishi bilan tavsiflanadi. Harorat 20 °C dan 1700 °C gacha o‘zgarganda qarshilik 10 baravar ko‘payadi. Karborundli QE odatda, o‘zak (sterjen) shaklida tayyorlanadi. Qizitish paytida karborundning qarshiligi kamayadi. Past haroratli QEP naychali elektrqizitgichlar (NEQ) ishlatiladi. Bular kvarsli qum toMdirilgan nixrom simli spiralsimon (0,5-1,5 mm) metall naycha ko‘rinishida boMadi. Yuqori haroratli QEP qiyin eriydigan sof metallar - volfram (t = 3380 °C), molibden (t = 2610 °C), tantal (t = 2296 °C), niobiy (t = 2958 °C) qoMlaniladi. Ular vakuum yoki himoyali muhitda ishlatiladi, chunki havodagi kislorod ularni tez oksidlaydi.
Qizitish elementlarini hisoblash va tanlash
Sanoat korxonalari va kommunal-xo‘jalik ehtiyojlarida QEP asosan metall QE bilan jihozlanadi. Shuning uchun ularning elektr hisoblash usulida to‘xtalib o‘tish maqsadga muvofiq. Qizitish elementlarini hisoblashda QE materiali va turini tanlash, uning oMchamlarini (kesim, uzunligi); shuningdek, pechning ichida QE joylashishi kerak boMadi. Hisoblash pechning bir fazasi uchun amalga oshiriladi. Uch fazali pech uchun hisoblash natijasi uchga ko‘paytiriladi.
Dastlabki ma’lumotlarni hisoblash uchun qizdiriladigan buyumning harorati, pechning va pech boMimlarining quvvati, issiqlik hisoblash natijasi topilgan, elektr ta’minot tarmogMning kuchlanishi, qizitgich yotqiziladigan yuzasi, ayrim hollarda kerakli ishlash muddati berilgan boMadi.
Statsionar holatda berilgan haroratda qizitgichga elektr quvvat beriladi:

ya’ni, materialga qizitgichning yuzasidan o‘tadigan issiqlik quvvati quyidagiga teng:

bu yerda, w - qizitgichning solishtirma yuza quvvati, Vt/sm2; F - qizitgichning sirtiy yuzasi, m2.
Qizdirgichni hisoblashda w eng muhim dastlabki oMchamdir. Boshqa teng sharoitlarda bu oMcham orqali QE harorati va unga bogMiq holda ishlash muddati aniqlanadi. Faqat nurlanish yoMi bilan metallga qizitgichdan issiqlikni o‘tkazishi ideal qizitgichning solishtirma sirtiy quvvatiga teng:

bu yerda, QE quvvati va yuzasi, Vt va

nur tarqatish keltirilgan koeffitsiyenti: , - QE va qizdiriladigan materialning issiqlik nurlanishi koeffitsiyentlari; 5,7 - mutloq (absolyut) qora jismning nurlanish xususiyati (Vt/ ). Biroq real QEdan chiqayotgan barcha issiqlik qizdiriladigan jismga o‘tmaydi. Uning bir qismi issiqlik yo‘qotishlarga sarflanadi. Bu qism nurlanish samaradorligi koeffitsiyenti bilan o‘lchanadi, shuning uchun real QE da
W = d c W d a , (Vt/sm2);
bu yerda, a= 0,l -0 ,8 - nurlanish samaradorligi koeffitsiyenti, QE o‘lchamlariga, uning pechda joylashishiga, qizdirilayotgan buyumning materialiga, issiqlik uzatish sharoitlariga bog‘liq.