ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ НАГРЕВ

После изучения данной главы студент должен: знать

  • • цели и задачи электрического нагрева в сельскохозяйственном производстве;
  • • особенности и отличительные признаки электронагревательных установок;
  • • правила монтажа и эксплуатации водонагревательных установок; уметь
  • • разрабатывать и осуществлять проектирование водонагревателей;
  • • решать задачи, связанные с выбором водонагревателя для определенного технологического процесса;

владеть

  • • методикой расчета и конструирования водонагревателей;
  • • навыками работы со справочной и научной литературой в области использования электрической энергии для нагрева.

Роль электронагрева и экономическая целесообразность применения его в сельскохозяйственном производстве

В сельскохозяйственном производстве распространены децентрализованные системы теплоснабжения с огневыми установками. Однако из-за большой рассредоточенности потребителей и низкой плотности тепловых нагрузок они имеют следующие недостатки:

  • а) большие транспортные затраты на доставку топлива;
  • б) низкий КПД (0,4—0,6);
  • в) большие затраты ручного труда.

В связи с этим электронагрев в сельском хозяйстве находит все возрастающее применение. Его важнейшие преимущества:

  • а) высокое качество и избирательность нагрева;
  • б) возможность полной автоматизации и точности поддержания теплового режима, что позволяет экономить энергию и соблюдать технологический процесс;
  • в) малые эксплуатационные затраты на обслуживание установок и постоянная готовность к действию;
  • г) меньшая потребность в производственных площадях, возможность установки в любом месте производственного помещения;
  • д) отсутствие загрязнения окружающей среды;
  • е) при электронагреве специального вида (диэлектрический, индукционный и др.) можно получать дополнительную продукцию.

Однако тепловые процессы весьма энергоемки, 1 ГДж = 27 кВт • ч.

При экономическом обосновании сопоставляется ряд вариантов, которые реально могут быть осуществлены на предприятии. В этом случае принимаются во внимание энергетические, технологические и экономические аспекты.

  • 1. Энергетический аспект заключается в том, чтобы в основу выбора были положены наиболее доступные и дешевые для данной местности энергоисточники.
  • 2. Технологический предполагает удовлетворение технологических требований к нагреву или тепловой обработке, обеспечивающих наиболее высокое качество конечной продукции.
  • 3. Экономический состоит в выборе такого варианта нагрева, который обеспечивает минимальную стоимость единицы теплоты или продукции.

Вариант с минимальными приведенными затратами будет считаться оптимальным.

Электронагреватель — это тепловыделяющий источник, преобразующий электрическую энергию в тепловую. Выделяют следующие способы превращения электрической энергии в тепловую:

  • 1) резистивный (нагрев за счет сопротивления) — электрическая энергия преобразуется в тепловую за счет взаимодействия электронов и ионов (носителей электричества) с кристаллической решеткой или атомами и молекулами нагреваемого тела;
  • 2) электродуговой — электрическая энергия преобразуется в тепловую в дуге, горящей в газовой среде или плазме;
  • 3) индукционный и диэлектрический состоят в том, что в твердых и жидких телах, помещенных в электромагнитное поле, электрическая энергия преобразуется в тепловую за счет раскачки электронов на их орбитах;
  • 4) электронный обусловлен нагревом тел потоком электронов, ускоренных в электрическом поле в вакууме;
  • 5) лазерный (световой) состоит в нагреве тел под действием потока когерентных лучей оптического диапазона, индуцированного в оптическом квантовом генераторе (лазере).

В сельском хозяйстве наибольшее распространение получили первые три способа нагрева.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >