Ўзбекистон республикаси фанлар академияси

 

---

52 
Адабиётлар: 
1.
Ўзбекистон Республикаси Президентининг 2017 йил 7 февралдаги ПФ-4947-сонли 
фармони билан тасдиқланган «2017−2021 йилларда Ўзбекистонни ривожлантиришнинг 
бешта устувор йўналиши бўйича Ҳаракатлар стратегияси». www.lex.uz. 
2.
Ўзбекистон Республикаси Президентининг 2017 йил 18 апрелдаги «Уй-жой коммунал 
хизмат кўрсатиш тизимини бошқаришни янада такомиллаштириш чора-тадбирлари 
тўғрисида»ги № ПФ-5017-сонли Фармони. www.lex.uz. 
УЧЕТ УДЕЛЬНОЙ ПОВЕРХНОСТНОЙ МОЩНОСТИ ПРИ РЕСТАВРАЦИИ 
ОТРАБОТАВШИХ СИЛИТОВЫХ НАГРЕВАТЕЛЕЙ 
У.Х.Рахмонов – соискатель, с.н.с., 
А.Кутлимратов – к.ф.-м.н., руководитель гранта, 
Физико-технический институт НПО “Физика-Солнца” АН РУз. 
[e-mail]
 
В настоящее время в отраслях промышленности и науки, где применяются высокие 
, в основном, 
из карбида кремния (SiC). Несмотря на инертность карбида кремния в воздухе до температур 
выше 800°С, приводя к постепенному увеличению их сопротивления, т.е. к «старению». В 
результате, через определенное время (
t
kr
) сопротивления «постаревших» нагревателей 
становятся настолько высоким, они приходят в состояние, непригодное для дальнейшего 
использования. Потому что, повышение сопро-тивления нагревателя приводит к снижению 
излучаемой им мощности, определяемой как: 
Р
= 
U
2
/
R
(где 
P 
– мощность, выделяемая 
нагревателем, 
R 
– 
U 
– значение 
напряжения на клеммах нагревателя). Поэтому для дальнейшего их применения требуется 
подгонка их сопротивления к сопротивлению идентичного нового нагревателя 
[1],
такого же 
типа и размера способом покрытия слоем карбида кремния.
В производстве силитовых нагревателей в целях замедления «старения» покрывают их 
специальным слоем (как это показано в работах [2, 3]), предотвращающим непосредственное 
взаимодействие поверхности нагревателя с кислородом и другими газами. Нами этот же способ 
был применен для подгонки сопротивления «постаревшего» нагревателя к сопротивлению 
идентичного нового нагревателя такого типа и размера и, таким образом, дать ему «вторую 
жизнь». Этим способом можно добиться получению значения сопротивления ниже 
R
кр
и, 
обеспечивающего мощность, требуемой для получения нужной температуры. С другой 
стороны, мощность, выделяемая с единицы поверхности нагревателя, т.е. удельная 
поверхностная мощность 
W
= 
P
/
S
(Вт/см
2
) (где 
S
– поверхность рабочей зоны) определяет 
температуру в печи и является его важнейшим параметром. При проектировании печи для 
полу-чения достаточной мощности, причем продолжительного действия в эксплуа-тации, для 
предотвращения перегрузки нагревателя подбирают параметры печи так, чтобы поверхностная 
нагрузка (удельная поверхностная мощность) была в пределах 3 ÷ 8 Вт/см² [
1
] и не превышала 
этих значений. Потому что, на срок службы силитовых нагревателей, в основном, влияет 
нагрузка на поверхность и перегрузка не допустима. Одним словом, ключевым фактором, на 
которого уделяется особое внимание при реставрации «постаревших» нагревателей, является 
правильный выбор поверхностной нагрузки.
Для обеспечения необходимой теплоотдачи реставрируемого нагревателя следует 
подгонять как значение его сопротивления к значению идентичного нового нагревателя, так 
диаметр его рабочей части 
d
(OD на рис.1). Потому что в результате нанесения слоя карбида 
кремния на «постаревший» нагреватель его диаметр
d
может увеличиться и при этом 
излучательная способность этой части 
может снизиться и не может обеспечить 
необходимую 
температуру, 
так 
как 
теплоотдача определяется как [
4
P
/
S
об
, где 
S
об
 
– общая площадь рабочей части 
нагревателя, определяемая как 
S
об
 
(см. 
рис.1), где 
l
и 
d
– длина и диаметр рабочей части, соответственно.

---

53 
L
– полная длина нагревателя; 
l
– длина активной зоны (греющая часть); 
d
– диаметр активной 
зоны; 
D
– диаметр холодной зоны. 
m
– длина мертвой зоны (холодная часть); 
n
– 
токоподводящая контактная часть.
Как видно, для обеспечения необходимой теплоотдачи следует контро-лировать 
сопротивления слоя, наносимого на реставрируемый нагреватель. Следовательно, при 
реставрации «постаревших» силитовых нагревателей, кроме измерения их сопротивления еще 
следует определять теплоотдачу [5] после нанесения слоя карбида кремния.
Таким образом, варьируя толщиной наносимого слоя карбида кремния и, 
следовательно, сопротивлением нагревателя в допустимых пределах удельной поверхностной 
мощности 
W
температуру в печи.
Разработанный нами способ может найти быстрое применение, так как в литературе мы 
не встретили работ, посвященных восстановлению рабочих параметров отработавших свой 
ресурс и непригодных к использованию силитовых нагревателей.
Работа выполнена в рамках проекта ГНТП ФА-Атех 2018-235.