Юқори ҳароратли Технологик жараёнлар ва қурилмалар ўбекистон Республикаси Олий ва ўрта махсус таълим вазирлиги томонидан «Иссиқлик энергетикаси»

Қаршилик печларида билвосита қиздириш

Билвосита қиздириш пайтида электр энергиясининг иссиқликга айланиши юқори ички қаршиликга эга булган ва иссиқликга чидамли махсус қиздириш элементларида амалга оширилади. Юқори ҳароратларгача қизиган электр элементдан иссиқлик қиздириладиган буюмга нурланиш, конвекция ва иссиқлик утказувчанлик йули билан берилади.

Электр қиздиргич ёрдамида юқори ҳароратгача қиздирилган печнинг утга чидамли деворлари буюмга иссиқликни қисман нурланиш йули билан беради (1-12, б расм).



1.12- расм. Электр термик мосламаларининг ишлаш принципи.
а- тўғри контактли қиздириш; б - қаршилик печида билвосита қиздириш; в - индукцион қиздириш; г - ёйли қиздириш.

Қиздириш элементлари нихром, карборунд, графит, вольфрам, молибден каби материаллардан ясалса, 300-400⁰С дан то 3000⁰С гача ҳароратларга эришиш мумкин. Бундан ташқари, юқоридаги материаллар қулланилганда ишчи камерада оксидланиш, тикланиш жараёнларини амалга ошириш ва нейтрал ҳамда вакуумли атмосферани яратиш мумкин бўлади.

Печ истеъмол қиладиган қувват қуйидаги муносабатдан аниқланади:
N= Q_СЕК = 0,001 I² R , кВт (1-2)
бунда: Q_СЕК- печда ажралиб чиқадиган иссиқлик миқдори, Вт;
I - ток кучи, А;
R- қиздириш элементининг қаршилиги, Ом.


Бевосита қиздириш

Туғридан-туғри қиздириш усули қулланилганда қиздириладиган буюмдан ток утиши натижасида унда иссиқлик ҳосил булади (1-12, а расм). Қиздириладиган буюмнинг ҳажмида иссиқликнинг ҳосил қилиниши иссиқлик йуқотилишларини кескин камайтириш имконини беради, шунинг учун қиздиришнинг бу усули юқори фойдали иш коэффициентига эга.

Контактли қиздириш ёрдамида узун деталлар, масалан пружина урамлари тайёрланадиган металл чивиқлари қиздириб юмшатилади.


Индукцион юқори частотали қиздириш

Индукцион қиздиришнинг узига хос томони электр энергиясини узгарувчан магнит оқими ёрдамида иссиқликка айлантиришдан иборат. Агар цилиндрик бурама ғалтак (индуктор) дан узгарувчан электр токи утказилса, у ҳолда ғалтак атрофида узгарувчан магнит майдони Ф_m ҳосил булади (1-12, в расм). Магнит оқими ғалтак ичида энг юқори зичликка эга булади.

Индуктор ичига ток утказувчи металл буюм жойлаштирилса, унда электр юритувчи куч ҳосил булади, унинг оний қиймати қуйидагига тенг:
d Ф_m
е = ——— ; (1-3)
d
Электр юритувчи куч таъсирида тез узгарувчи магнит майдонига жойлаштирилган металлда электр токи ҳосил булади. Бу токнинг қиймати материални кесиб утувчи магнит оқимига ва магнит оқимини келтириб чиқарувчи токнинг частотасига боғлиқ булади.
Индукцион қиздириш усули қулланилганда бевосита қиздирилаётган материал ҳажмида иссиқлик ажралиб чиқади; бу иссиқликнинг куп қисми материалнинг сиртқи қатламларида ҳосил булади. Энг куп иссиқлик ажралиб чиқадиган қатлам қалинлиги:
——
 = 5030   /f , cм (1-4)
бунда :  - солиштирма қаршилик, Ом-см ;
 - материалнинг нисбий магнит утказувчанлиги ;
f - частота (ўзгарувчан токнинг 1 сек.даги узгаришлари сони), Гц.
Келтирилган формуладан куринадики, берилган металл учун частота ортиши билан фаол қатламнинг қалинлиги камаяр экан. Частота асосан технологик талаблар асосида танланади. Масалан, металларни эритиш учун 50-2500 Гц, қиздириш учун - 10000 Гц. гача ва металл сиртини тоблаш учун эса 30000 Гц. талаб қилинади.
Чуян эритиш пайтида саноат частотаси (50 гц.) қулланилади, бу қурилманинг умумий ФИКини ошириш имконини беради, чунки частотани узгартириш билан боғлиқ булган энергия йуқотилишлари содир булмайди.
Индукцион қиздириш тезкор усул ҳисобланади, чунки иссиқлик бевосита қиздирилаётган металлнинг ичида ажралиб чиқади, бунинг натижасида индукцион электр печларида нур қайтарувчи алангали печлардагига нисбатан металлни 2-3 марта тез эритиш имконияти яратилади. Индукцион қиздириш ёрдамида 3000⁰С ва ундан юқори ҳароратларга эришиш мумкин.