Способы нагрева и нагревательные устройства
Часто используются пламенный и бесокислительные способы нагрева.
Пламенный нагрев. Пламенные печи чаще используют для нагрева слитков и крупных заготовок. При пламенном нагреве используются печи, в рабочем пространстве которой сгорает топливо и отходящие газы нагревают заготовку. Могут также использоваться горны, колодцы. Горны отличаются от нагревательных печей небольшими размерами, отапливаются каменным углем или коксом, металл нагревается в них при непосредственном контакте. Горны находят ограниченное применение, т. к. они малопроизводительны. В них трудно создать равномерный нагре и они применяются для нагрева мелких деталей. Пламенные печи работают на мазуте и газе. Таким образом, по виду использования топлива печи делятся на мазутные и газовые. При пламенном нагреве на поверхности заготовки образуется окалина как результат окисления металла кислородом воздуха. Потеря металла в результате окисления называется угаром и достигает до 3 % за один нагрев.
Безокислительный нагрев.Применяют следующие способы безокислительного нагрева.
1. Нагрев в ваннах с расплавленной смесью солей. Применяют для мелких заготовок до 1050 о С.
2. Нагрев с образованием защитных пленок на поверхности заготовок. применяют до 980 О С при покрытии пленкой окисла лития.
3. Нагрев в расплавленной стекломассе. Применяется до 1300 о С.
4. Нагрев в муфельных печах, заполненных защитным газом.
В качестве нагревательных устройств применяются печи и нагревательные установки.
Нагревательные устройства. По характеру распределения температур и способу загрузки металла печи делятся на камерные и методические.
В камерных печах (рис. 3.8) металл загружается периодически и все его количество нагревается одновременно. Эти печи применяются в мелкосерийном производстве вв иду их универсальности и для нагрева очень крупных заготовок массой до 300 т.Камерные печи – неэкономичны, т. к. очень большое количество тепла теряется с отходящими газами, температура которых не ниже температуры нагрева металл и доходит до 1150…1200 о С.
Значительно экономичнее методические печи (рис. 3.9).Они применяются в крупносерийном штамповочном и прокатном производстве. Рабочее пространство печи имеет несколько зон: например, зону нагрева I, зону с максимальной температурой II, зону выдержки III. Заготовка 2 проталкивается толкателем 5 через загрузочное окно. Далее заготовки сами проталкивают друг друга по поду 1 печи и после полного цикла нагрева выгружаются через окно выгрузки 4.
Рис. 3.9 Схема методической печи: 1-под; 2-заготовка; 3-горелка;
4-окно для выгрузки; 5- толкатель; I. Зона подогрева (600-800 о С); II.
Зона максимальной температуры ( 1200-1350 о С); III. Зона выдержки.
В зоне выдержки Ш происходит выравнивание температуры по сечению заготовки.
Горячие газы, поступающие в зону нагрева через горелки 3 движутся навстречу перемещающимся заготовкам, что обеспечивает высокую эффективность нагрева.
Электрический нагрев.Различают печи косвенного нагрева, прямого (контактного ) электронагрева и идукционные нагревательные устройства.
Камерные электропечи сопротивления (косвенный нагрев) применяются в промышленности для нагрева мелких заготовок. Металл в электропечах нагревается за счет тепла, выделяющегося при прохождении электротока по спиралям из жаростойких металлов с большим сопротивлением. Электрический нагрев дает незначительную окалину. Их конструкция аналогична пламенным камерным печам, но вместо форсунок или горелок и спользуют металлические или керамические нагреватели. Для нагрева до 1150 О С в качестве материала нагревателей используется сплав нихром марки Х20Н80.
Контактный нагрев (рис.3.10) основан на (законе Джоуля – Ленца) свойстве электрического тока выделять тепло при прохождении тока до 10000 А через проводник (заготовку). Достоинства: небольшой расход электрической энергии, быстрота, хорошее качество. Таким способом можно нагревать заготовки до 75 мм.
Индукционный нагрев (рис.3.11). При индукционном нагреве заготовка помещается внутри катушки 1(индуктора, изготовленного из медной трубки, по которой для охлаждения протекает холодная вода). По катушке пропускается ток, который создает электромагнитное поле и появляющееся при этом в заготовке 2 вихревые токи нагревают ее.
Достоинства: большая скорость и равномерность, отсутствие окалины, нагрев заготовок любой формы. Недостаток: сложность и дороговизна оборудования, большой расход электроэнергии.
Процессы обработки металлов давлением с предварительным подогревом, в которых полностью успевает произойти процесс рекристаллизации и отсутствуют признаки упрочнения, принято называть «горячими».
Исходные заготовки, обрабатываемые ковкой и штамповкой
Для ковки и объемной штамповки применяют различные металлические материалы: стали (углеродистые, легированные, высоколегированные), жаропрочные сплавы, а также цветные сплавы.Широко применяются для ковки и объемной штамповки стали.
Исходными стальными заготовками для ковки и объемной штамповки являются слитки (рис. 3.12), обжатые болванки (блюмы) и сортовой прокат.Слитокявляется заготовкой для крупных поковок, может использоваться для одной или нескольких поковок. Слитки получают разливкой стали в изложницы из конверторов или мартеновских и электрических печей.
Слиток имеет массу от 135 кг до 350 т. Конфигурация слитков может быть различной в зависимости от способа переплава и завода изготовителя.
Форма слитков может быть различной и зависит от металлургического предприятия, выпускающего слитки. Чаще встречается форма слитка в виде многогранной усеченной пирамиды. Поперечное сечение средней части слитков может быть 4-, 6-, 8- и 12-угольным. Верхняя (прибыльная) часть слитка (l1) содержит усадочную раковину и не может быть использована в поковке. Нижняя (донная) часть [L – ( l1 + l2)] также является отходом слитка. Отход слитка составляет по прибыльной части 18. 30 %, а по донной – 3. 8 % от общей массы слитка.
Рис. 3.12. Стальной слиток Новокрамоторского металлургического завода
Слитки производственного объединения «Ижорский завод» им. А.А. Жданова. Имеют вид усеченного конуса.
Резка на кривошипных пресс-ножницах.
Кроме этих слитков в промышленности применяют удлиненные, полые, малоприбыльные слитки, слитки с повышенной конусностью, укороченные с двойной конусностью, трехконусные и др.
Слитки обычно используются для получения крупных кованых наковок, масса которых исчисляется в тоннах, а минимальное сечение превышает 1200 см 2 (Ø >100 мм, ٱ>350 мм). Слитки редко применяют для объемной штамповки.
Обжатая болванка ( блюмы) является заготовкой для средних кованых наковок с площадью поперечного сечения 130…1200 см 2 или Ø 130…400 мм. Блюмы также используются для крупных наковок. Блюмы в сечении имеют вид показанный на рисунке, стороны квадрата вогнутые, углы закруглены. Размер А= 140…450 мм, длина 1…6 м. ГОСТ 4692-71.
Кроме обжатой болванки и сортового проката для объемной штамповки используют профильный прокат:
прокат периодического профиля:
и полосовую заготовку:
Сортовой прокат используют для большинства штампованных и мелких кованых поковок. Длина прутков составляет 2…6 м. Поперечное сечение горячекатаного проката может быть квадратное (ГОСТ 2591—88) или круглое (ГОСТ 2590—88). Размеры поперечного сечения (диаметр, сторона квадрата) устанавливаются этими стандартами и по сортаменту составляют: 5; 6; 8; 10; 12; 15; 18; 20; 22; 24; 25; 26; 28; 30; 32; 34; 36; 38; 40; 42; 45; 48; 50; 56; 60; 65 70; 75; 80; 85 90; 95; 100; 105 110; 120; 125; 130; 140; 150; 160; 170; 180; 190; 200; 210; 220; 240; 250 мм.
Пример обозначения проката квадратного сечения из Стали 45 при стороне квадрата 60 мм и круга диаметром 60 мм из Ст 3:
Как улучшить работу печи чтобы печка лучше грела
Большинство владельцев частных домов с основным или резервным отоплением от обычной кирпичной печи на твердом топливе используют традиционные способы кладки по определенным проектам. И даже не догадываются о том, что существуют народные, проверенные временем и очень простые дополнительные способы увеличить КПД печи.
Однажды мне пришлось побывать в командировке в небольшом селении, расположенном в Сибири. В «гостиничном» номере размером 3х4 метра стояла кирпичная печь. Я занес две охапки дров и растопил ее.
Каково же было мое удивление, когда в достаточно холодной комнате (на улице был мороз – 30 С) уже через 10-15 минут стало тепло. А ведь дрова только начинали гореть!
Минут через 40 пришлось приоткрыть форточку, только после этого я заметил в дымоходе металлическую трубу диаметром около 200 мм, из которой шел по-настоящему горячий воздух, мгновенно нагревающий помещение.
Ни в каких схемах и предлагаемых проектах я не встречал подобные доработки. Остается лишь сожалеть о том, что народная мудрость с очень большим трудом пробивает себе дорогу к заслуженной популярности.
Но давайте уточним, что же такое КПД печи. Коэффициент полезного действия – это эффективность устройства по преобразованию и/или передаче энергии. Если применить это определение к печи, то ее КПД будет выражаться в соотношении тепла, переданного помещению, к количеству тепла, теоретически содержащемуся в топливе.
Учесть все параметры можно только теоретически и для определенного этапа топки. Так что если вам предлагается печь с указанием значения КПД, то это лишь рекламный ход.
Я предлагаю вам способы простого, но очень эффективного увеличения КПД. Предлагаю их всем, кто собрался сложить печь своими руками или пригласил печника, который не знает о подобных способах.
Способ 1. Изменение поддува
Те, у кого печь – основной и единственный источник обогрева жилых помещений, знают, что при растопке в первые 30 минут горения твердого топлива температура в комнатах продолжает падать на 2-3 градуса. Скорость падения температуры в несколько раз больше, чем охлаждение комнаты при обычном остывании печи.
Происходит это из-за того, что в момент растопки печи мы открываем трубу, и теплый воздух из помещения устремляется наружу, а его место занимает холодный воздух, который засасывается разряжением, созданном в помещении, и резко охлаждает квартиру. Скорость охлаждения комнаты или дома в целом продолжает увеличиваться.
Нагрев помещения будет происходить лишь после достаточного прогрева кладки печи, то есть с того момента, когда скорость нагрева комнаты от тепла печи станет больше скорости охлаждения помещения засасываемым холодным воздухом. Процесс подсоса холодного воздуха не прекращается весь период протапливания печи, до полного закрытия вьюшки. Именно поэтому КПД печи имеет слишком малое значение, которое может колебаться в довольно больших пределах.
Устранить этот недостаток отапливания помещения с помощью печи и увеличить эффективность нагрева воздуха можно простым приспособлением: в поддувало нужно встроить металлическую трубу с заслонкой (как у карбюратора автомобиля).
Труба будет играть роль поддувала – заборника, который обеспечивает подачу воздуха не из помещения, а из пространства подполья. Само же поддувало будет выполнять роль сборника золы и тоннеля, через который поступает воздух.
Однако, так как при таком устройстве подсос холодного воздуха происходит в подполье, а в комнате воздух остается недвижим, то в зимнее время подполье начнет остывать до минусовых температур. А холодное подполье – это не только холодный пол, но и угроза запасам продуктов, которые обычно хранятся в голбцах.
Чтобы исключить остывание подполья, можно пойти двумя путями: отделить отсек забора воздуха от общего подполья или надеть на конец трубы удлинитель с выводом забора воздуха на улицу. В качестве удлинителей могут быть использованы ПВХ или резиновые трубы диаметром 50 мм.
Для тех, у кого в пространстве под полом сохраняется повышенная температура (у меня, например, зимой в подполье +10+11С, что нежелательно для нормального хранения овощей), такой способ увеличения КПД печи принесет дополнительную пользу.
Экономию, которую можно получить от такого простого устройства, даже трудно подсчитать. Ведь КПД печи увеличивается еще и за счет резкого снижения расходов на твердое топливо.
Способ 2. Использование тепла дымохода
Всем известно, что нагретый в топке печи воздух (независимо от количества оборотов печи) на выходе из дымохода имеет достаточно высокую температуру. Происходит это потому, что в процессе топки кирпич печной кладки прогревается. Чем больше прогрев (то есть чем дольше мы топим печь), тем меньший отбор тепла производится кирпичом дымохода, тем выше температура газов на выходе из трубы и тем меньше коэффициент полезного действия печи.
Для увеличения КПД печи необходимо дополнительно использовать температуру горячих газов, идущих по дымоходу.
Для этого встройте в колено дымохода металлическую круглую или с квадратным сечением трубу диаметром 200-300 мм с небольшим наклоном к плите печи. Количество труб, которые можно встроить в колено дымохода, зависит от размеров печи, количества колен и вашего желания. Скорость нагрева помещения резко возрастет за счет высоких свойств теплопроводности металла и дополнительного отбора дымоходом их тепла и передачи его в отапливаемое помещение.
Естественно, КПД печи возрастет на количество дополнительно отобранного тепла, при котором горячие газы дымохода печи будут нагревать трубу, которая создаст движение воздуха и дополнительно увлечет за собой горячий воздух от плиты. Оба потока будут перенаправляться по трубе на другую сторону печи и, если это выход в другую комнату, то будет происходить ее быстрый и прямой нагрев.
Дело в том, что горячая труба производит нагрев воздуха, циркулирующего в помещении, не создавая разряжения, а лишь усиливая движение все более теплого воздуха.
Проверено на практике: КПД печи становится намного выше, нагрев помещения происходит быстрее, экономия топлива ощутимая. Попробуйте – не пожалеете. Одно условие: такую доработку легче встраивать во время кладки печи. Так что если вы делаете кладку печи своими руками, то свобода действий и место установки труб – в ваших руках!
А если вы примените и первое, и второе предложение на практике для уже действующей печи, то сразу заметите разницу в скорости нагрева помещения и экономии топлива до и после доработки! Гарантирую!
Как от печи получить максимум тепла?
Думаю, что каждый хочет получить от печи максимальное количество тепла при сжигании одного и того же количества дров. Я тоже не исключение. Здесь хочу поделиться, что я для этого делаю.
1. Использую сухие дрова
Вот сравните сколько энергии получается при сжигании дров разной влажности:
Влажность 50% — 9300 кДж/кг
Влажность 20% — 16300 кДж/кг
Влажность 15% — 18000кДж/кг
Здесь мы видим, что с 1 кг сухих дров можно получить в 2 раза больше энергии, чем с сырых.
Чтобы дрова хорошо просохли, нужно защитить их крышей от осадков и обеспечить сквозняк. Для этого дрова обычно сушат под навесом 1,5-2 года.
Я обычно покупаю дрова весной, в марте-апреле, складываю их под навесом, они сохнут два лета и к следующему отопительному сезону они сухие.
2. Топлю печь не более двух часов за раз.
Чем сильнее кирпич нагрелся, тем меньше он может аккумулировать теплоты уходящих газов. Чем дольше топить печь, тем больше тепла будет вылетать в трубу.
3.Топлю печь 2 раза в сутки.
За 10-12 часов после топки внутренняя поверхность кирпича уже достаточно остыла, чтобы воспринимать тепло отходящих газов, а наружная поверхность кирпича еще теплая и отдает тепло в помещение. Делал замеры температуры в топке сразу после прогорания дров — 320-360 градусов, а через 10 часов 80-90 градусов. Температура наружных стен печи при таком режиме эксплуатации в течении суток колеблется от50 до 60 градусов.
4.Подготавливаю дрова перед растопкой.
Дрова заношу с улицы сразу как протопилась печь и складываю их перед печью. Перед топкой за полчаса — час закладываю дрова в топку, чтобы они нагрелись, и затем уже разжигаю. Делаю это для того, чтобы топка максимально быстро нагрелась до температуры выше 600 градусов. Только в этом случае происходит полное сгорание дров.
Прочистную дверку нижнего горизонтального канала открыл и закрыл отверстие стеклом на герметике, чтобы иметь возможность наблюдать за огнем и дымом в этом канале. Через стекло в луче фонаря хорошо видно сколько идет дыма.
При розжиге холодных дров дым идет плотной стеной и довольно долго. Если я разжигал уже подогретые дрова, то дым был заметен только в луче фонаря и постепенно он исчезал, что говорит о более полном сгорании, ведь дым — это недогоревшие частицы.
5.Верхний розжиг
Также, наблюдая через стекло, я заметил, что при верхнем розжиге дров дыма идет значительно меньше, чем при нижнем и исчезает он быстрее. Отсюда сделал вывод, что при верхнем розжиге получается более полное сгорание.
Также при верхнем розжиге одно и то же количество дров горит примерно на полчаса дольше, чем при нижнем.
6.Подаю вторичный воздух
Для увеличения полноты сгорания подаю в топку вторичный воздух. Это делаю через съемные конфорки в варочной плите. Наблюдал через стекло, что при подаче воздуха через конфорку языки пламени длиннее, чем через поддувало. При открывании поддувальной дверки пламя уменьшается. Это вы можете увидеть на видео в конце статьи. Видимо это происходит из-за того, что поток воздуха через колосник сильно охлаждает топку.
Решил, что когда буду переделывать печь, то сделаю ее без зольника, с подовым горением и подачей вторичного воздуха. Причем подача вторичного воздуха должна быть регулируемой. Она нужна через 10-15 минут после растопки и до конца активного горения. Когда в топке угли и нет языков пламени подачу вторичного воздуха нужно закрывать. Если за время топки делается несколько закладок дров, то после каждой закладки опять нужно его открывать.
7.Делаю минимальное количество закладок за одну топку.
Желательно загрузить нужное количество дров в топку сразу, чтобы потом не подбрасывать. При подбрасывании через топочную дверку поступает большое количество комнатного воздуха, который охлаждает топку и всю печь. Если все же необходимость в добавлении дров есть, то это лучше делать когда огня уже нет, а угли еще не прогорели и светятся красным. В этом случае температура в топке быстрее поднимается до необходимой для полного сгорания дров.
8.Вовремя закрываю задвижку на трубе.
После того, как закончилась фаза активного горения дров я прикрываю задвижку. Оставляю зазор около 2 см. После того как угли полностью прогорели — закрываю. Если задвижку не закрыть, то печь значительно быстрее остывает, проверено. Пару раз забывал закрыть задвижку на ночь, к утру печь остывала до 30 градусов.
Выбери что получают с помощью нагревания в разных печах
Выбери что получают с помощью нагревания в разных печах
Если бы Алексей захотел выяснить, влияет ли форма ёмкости на скорость нагревания воды в ней, с помощью какого опыта он мог бы это сделать? Опиши этот опыт.
В жаркий солнечный день Алексей решил провести опыт с нагреванием воды. Он взял две одинаковые ёмкости — металлические кастрюли, налил в них различное количество холодной воды из-под крана, закрыл крышками, вынес их на улицу и поставил обе кастрюли рядом друг с другом на солнце. Через некоторое время Олег измерил температуру воды в обеих кастрюлях. В кастрюле с меньшим количеством воды температура воды оказалась выше.
Сравни условия нагревания воды в ёмкостях в описанном опыте. Подчеркни в каждой строке одно из выделенных слов.
Исходная температура воды в ёмкостях: одинаковая / различная
Количество воды в ёмкостях: одинаковое / различное
Материал, из которого сделаны ёмкости: одинаковый / различный
| Исходная температура воды в ёмкостях: | Количество воды в ёмкостях: | Материал, из которого сделаны ёмкости: |
Внимательно прочитаем описания эксперимента и выберем правильные условия его проведения.
Ответ: Исходная температура воды в ёмкостях одинаковая. Количество воды в ёмкостях различное. Материал, из которого сделаны ёмкости, одинаковый.
Помогите решить к.р по физике пожалуйста 1) Тело получило количество теплоты Q1=50Дж, а отдало — Q2=146Дж. Является ли тело источником тепла?
Да или нет
2) Что из перечисленного ниже является источником тепла?
включённый утюг
бензин
зажжённый бенгальский огонь
поролон
3) Является ли кошка источником тепла?
Да.
Невозможно определить.
Нет.
4) Какой из названных процессов или явлений, главным образом, обеспечивается видом теплопередачи, который называется конвекцией?
. Существует возможность измерять температуру на расстоянии.
. При нагревании воды в бойлере температура воды в верхней части бойлера выше, чем в его нижней части.
. Переваренные макароны слипаются.
. У заведённой автомашины нагревается выхлопная труба.
Количество теплоты, которое необходимо для (нагревания; парообразования) тела (или выделяемое им при *конденсации; остывании*), зависит:
1) от (объема; массы) тела;
2) от (разности температур тела; температуры тела) ;
3) от (размеров; рода вещества) тела.
Количество теплоты и измеряют в (джоулях; ваттах).
6)Рассмотрим два случая:
1) Воду массой 20 г, взятую при температуре 9°C, нагрели до температуры 78°C.
2) Воду массой 4 г, взятую при температуре 9°C, нагрели до температуры 78°C.
Определи, в каком случае затрачено большее количество теплоты. Выбери и отметь правильный ответ.
Во втором случае.
В обоих случаях одинаково.
В первом случае.
7)Рассмотрим два случая:
1) Воду массой 39 г, взятую при температуре 22°C, нагрели до температуры 48°C.
2) Воду массой 39 г, взятую при температуре 22°C, нагрели до температуры 73°C.
Определи, в каком случае затрачено большее количество теплоты. Выбери и отметь правильный ответ.
Во втором случае.
В первом случае.
В обоих случаях одинаково.
8) Определи, что потребует больших затрат энергии для нагревания на 3°C:
стакан сока или трёхлитровая банка сока. Выбери и отметь правильный ответ.
В обоих случаях потребуются одинаковые затраты энергии.
стакан сока
трёхлитровая банка сока
В обоих случаях затраты энергии равны нулю.
9) Заготовку массой 1 кг, сделанную из латуни, удельная теплоёмкость которого 380 Дж/(кг·°C), нагревают на 1°C. Определи, как и на сколько джоулей изменится внутренняя энергия заготовки. Выбери и отметь правильный ответ.
Изменение внутренней энергии зависит от размеров заготовки.
Внутренняя энергия уменьшится на 380 Дж.
Внутренняя энергия увеличится на 380 Дж.
Внутренняя энергия не изменится.
10) Определи, какое количество теплоты пойдёт на нагревание от 18°C до 28°C в бассейне, длина которого — 11 м, ширина — 8 м и глубина — 1,6 м. Удельная теплоёмкость воды равна 4200 Дж/(кг·°C), плотность воды — 1000 кг/м³.
11) Определи, какое количество теплоты получили алюминиевая кастрюля массой 263 г и находящаяся в ней вода объёмом 1,5 л при нагревании от 25°C до кипения при температуре 100°C. Удельная теплоёмкость алюминия равна 920 Дж/(кг·°C), удельная теплоёмкость воды — 4200 Дж/(кг·°C), плотность воды — 1000 кг/м³.
Ответ (округли до целого числа):
кДж.
12) Удельная теплота сгорания водорода равна 120 МДж/м³. Что это означает?
Выбери и отметь правильный ответ.
При сгорании водорода выделяется 120 МДж теплоты.
При сгорании 1 м³ водорода расходуется 120 МДж теплоты.
При сгорании 1 м³ водорода выделяется 120 Дж теплоты.
При сгорании 1 м³ водорода выделяется 120 МДж теплоты.
13) Определи, какое количество теплоты (в МДж) выделится при полном сгорании торфа массой 66 кг. Удельная теплота сгорания торфа равна 15 МДж/кг. Выбери и отметь правильный ответ.
14) Удельная теплота сгорания водорода равна 120 МДж/м³. Определи, какое количество теплоты (в джоулях) выделится при полном сгорании 1,4 м³ водорода. Выбери и отметь правильный ответ.
168
168⋅103
168000000
121400000
15) При полном сгорании нефти массой 1,5 т выделяется количество теплоты 690⋅108 Дж. Определи удельную теплоту сгорания нефти.
16) Составь текст из представленных фраз, закончив их подходящими вариантами ответа.
(При выборе ответа взаимодействием шара с воздухом можно пренебречь.)
Нагревательная печь: описание, классификация и виды
Принцип работы
Разность температур оси заготовки и поверхности влияет на равномерность нагрева материала, которая играет большую роль при проведении пластической деформации. Пластические свойства материала зависят от температуры нагрева, в связи с чем неравномерный нагрев может стать причиной деформации. Уменьшение разницы температур увеличивает качество проката и время нагрева заготовок, понижая производительность печи и повышая угар металла.
Виды печей
Нагревательные печи подразделяются на несколько видов:
Нагревательные колодцы
Современные модели нагревательных колодцев представляют собой камерные печи с периодическими по времени температурным и тепловым режимами.
Промышленные печи
В черной и цветной металлургии нагревательные печи промышленного типа применяются для разогрева заготовок перед ковкой, прессованием или прокаткой. Печи отличаются конструкцией, методом загрузки слитков и температурным режимом. Мазут, электричество или природный газ могут использоваться в качестве источника энергии. Нагревательные печи делятся на непрерывные и периодические по методу загрузки заготовок.
В печи периодического типа загружается конкретное количество слитков, которые во время нагрева сохраняют неподвижность. После достижения необходимой температуры слитки вынимаются из печи и отправляются на последующую обработку, сменяясь новой партией. К данному виду причисляются камерные нагревательные печи.
В печах непрерывного цикла погруженные заготовки постоянно движутся относительно теплового источника, что обеспечивает максимальную производительность при небольших габаритах печи. К данному виду относятся конвейерные, методические и карусельные печи.
Камерные печи
Слитки в камерной печи остаются неподвижными во время нагрева. В зависимости от устройства нагревательные печи камерного типа подразделяются на несколько видов:
Используемый режим работы нагревательного элемента печи камерного типа классифицирует печи на два типа: с постоянной и изменяемой температурой.
Печи с изменяемой температурой используются с целью поддержания определенного температурного режима для получения заданных свойств металла. Заготовки проходят полный цикл нагрева и остывания, в связи с чем их загрузка и выгрузка осуществляются одновременно. Электричество позволяет более точно регулировать температуру. Печи с постоянной температурой в качестве топлива используют мазут либо природный газ и могут нагревать одновременно несколько заготовок, при этом их загрузка и выгрузка может осуществляться по отдельности.
Методические печи
Заготовки в методической нагревательной печи постоянно движутся относительно нагревательного элемента. Предотвращение механических напряжений в металле и обеспечение равномерного прогрева возможно благодаря прохождению заготовками трех зон:
Особенности перечисленных зон зависят от размера заготовок. Если сечение слитков слишком большое, то сварочная зона включает несколько секций, в каждой из которых располагается отдельный источник тепла для полного и равномерного прогревания заготовки. Тепловая энергия в маленьких слитках распределяется практически моментально, соответственно, им не нужно проходить зону томления. Источником питания таких печей является жидкое топливо или газ. В стенках сварочной зоны находятся форсунки, при помощи которых осуществляется нагрев.
Промышленные газовые печи
Нагревательные печи в большинстве своем имеют одинаковую конструкцию, состоящую из рабочего пространства, топки, дымохода, рекуператора, дымовой трубы и дополнительных устройств.
Переносные печи
Электрические нагревательные печи компактных размеров, отличающиеся удобством эксплуатации и ремонта и не нуждающиеся в обустройстве дымоходов и фундаментов. При необходимости ремонта переносная печь заменяется новой моделью при помощи мостового крана, что позволяет свести к минимуму простои основного оборудования.
Механизированные и полумеханизированные печи
Разновидность печей, загрузка и выгрузка заготовок в которые осуществляется при помощи дополнительных механизмов.
Механизированные камерные печи могут устанавливаться в поточную линию вместе с прочим оборудованием благодаря ритмичности выдачи заготовок. Самыми простыми с точки зрения эксплуатации и конструкции являются толкательные печи.
Очковые печи
Вращающиеся очковые печи используются при необходимости нагрева круглых заготовок с последующей высадкой болтов и оттяжкой концов. Конструкция таких печей представлена шамотным муфелем цилиндрической формы с отверстиями. Вращение муфеля осуществляется вместе с подом на шарнирной кольцевой опоре. В центральной части пода располагается газовая горелка. Через отверстия муфеля проходят дымовые газы, нагревая при этом установленные заготовки и выходя в трубопровод через вытяжной зонд.
В зависимости от конструкции очковые печи подразделяются на поворотные, круглые, прямоугольные и неподвижные. Более простыми в изготовлении и крупными по размерам являются прямоугольные неповоротные печи, которые к тому же обладают только одним окном.
Нагрев металла в таких печах осуществляется открытым пламенем, в результате чего на его поверхности образуется окалина. В печах непрерывного и периодического действия осуществляется безокислительный нагрев заготовок, позволяющий избежать появления окалины.
Конспект урока по окружающему миру на тему
Цель урока: создание развивающей образовательной среды, стимулирующей активные формы познания: наблюдение, опыты, учебный диалог и пр. у обучающихся посредством изучения темы «Свойства жидких, твердых и газообразных веществ».
Ø формировать у обучающихся начальные представления о телах и веществах:
· все природные объекты состоят из различных веществ;
· объекты, имеющие постоянную форму, являются телами;
Ø определить основные свойства веществ, находящихся в твердом, жидком, газообразном состоянии:
· при нагревании расширяются, при охлаждении сжимаются;
· в твердом состоянии имеют форму, в жидком – имеют форму сосуда, в газообразном – формы не имеют;
Ø дать представление о роли свойств веществ в жизни человека;
Ø создавать условия для осуществления анализа объектов с выделением существенных признаков;
Ø учить подводить под понятие на основе распознавания существенных признаков объектов (самостоятельно формулировать определения понятий);
Ø обращать внимание детей на причинно-следственные связи в изучаемых явлениях;
Ø учить фиксировать информацию, полученную путем наблюдений;
Ø развивать интерес к познанию окружающего мира и исследовательской деятельности.
Ресурсы: интерактивная доска, презентация «Свойства веществ и их значение в жизни человека», раздаточный материал, приборы для показа опытов: стойка с металлическим шариком, горелка, и т.п..
I. Актуализация опорных знаний.
— Я хочу предложить вам удивительное путешествие в мир, который нас окружает. Но природа откроет свои тайны только внимательным людям. Мы войдем в нее исследователями, а сопровождать нас будут преподаватель КБЖ, преподаватель физики.
— Ребята, посмотрите вокруг, нас окружают различные предметы, которые называются
. А вы знаете, что с телами могут происходить превращения?
— Сегодня на уроке мы узнаем:
Какими свойствами обладают физические тела?
Нам поможет ответить на этот вопрос учитель физики.
— Ребята, рассмотрите тела, расположенные на ваших столах, исследуйте их, выберите в тесте правильный ответ, обведите его кружочком.
Дети объединяются в группы, исследуют тела, выполняют тест.
Выберите правильный ответ, обведи кружочком:
1. Все тела твердые.
2. Есть тела твердые и жидкие.
3. Есть тела твердые, жидкие и газообразные.
1. Все тела не имеют форму.
2. Все тела имеют форму.
3. Есть тела, которые имеют форму и есть тела, которые ее не имеют.
1. Все тела не имею запаха.
2. Есть тела, которые имеют запах и не имеют.
3. Все тела имеют запах.
1. Есть тела, которые имеют цвет и не имеют цвет.
2. Все тела имеют цвет.
3. Все тела не имеют цвет.
— Что вы можете рассказать об этих телах?
Дети зачитывают ответы тестов.
— Скажите, а из чего состоят тела?
— Определите, из каких веществ состоят тела.
— Соедините стрелками тела и вещества, из которых они состоят.
— Теперь ответьте на вопрос: из чего состоят вещества?
— Покажите схему частиц твердых веществ, газообразных, жидких.
— Все вещества окружающего мира находятся в одном из трех состояний: твердом, жидком или газообразном. И все вещества обладают какими-то свойствами. Какими? Наши опыты помогут определить их.
— Как вы себя ведете, когда холодно? (Дети съеживаются.) А когда жарко? (Потягиваются.)
Опыт 1. Наименование: твердое вещество
Из какого вещества оно состоит?
— Частицы в металле расположены близко друг к другу, что и делает твердое тело твердым.
— Посмотрите, шарик легко проходит в кольцо. Нагреем его. А теперь не проходит. Сделайте вывод.
— Посмотрите, что происходит с частицами в твердых телах при нагревании.
— Шарик остыл, он снова проходит в кольцо.
— Как вы думаете, какое значение в жизни людей имеют свойства твердый веществ?
— Об этом хорошо знает преподаватель ОБЖ..
Преподаватель ОБЖ: — Ребята , наш город Нижний Тагил расположен на Уральских горах. Посмотрите на слайд. Горы поражают своим величием и грандиозностью. Но они под действием ветра, жары и холода непрерывно разрушаются. Проходят миллионы лет и горы снижаются, сглаживаются островерхие вершины. Мощные некогда хребты все больше напоминают холмы. В результате разрушения в горах накапливаются в большом количестве обломки горных пород (глыбы, щебень, песок). Они могут привести к таким грозным явлениям, как камнепады, обвалы, осыпи, сели. Это может быть очень опасно для жизни человека и окружающего мира.
Опыт 2. Наименование: жидкое вещество
Преподаватель показывает спиртовой термометр. Нагревает его. Дети наблюдают, как подкрашенная жидкость поднимается по столбику термометра.
Дети: Она нагрелась, ей стало мало места.
Преподаватель физики :- А если жидкости много в пробирке, что с ней произойдет?
— Какое значение в жизни людей имеет это свойство воды?
Когда на море дует ветер, он вызывает волны, которые, обрушиваясь на берег, вызывают разрушения. Если уровень воды в реках поднимается, случаются наводнения, т.к. вода растекается. От наводнений часто страдают люди и животные. Этим летом на Дальнем Востоке разлились реки Амур и Зея. У людей погибло все: дома, имущество, домашние животные и урожай. В городе Нижний Тагил также этим летом случилось наводнение. Вода затопила садовые участки, погубила урожай.
— Свойства воды очень важны в жизни человека, так же как и свойства воздуха, которым мы дышим.
Опыт 3. Наименование: газообразное вещество
— Посмотрите, на слайде показано, как ведут себя частицы при нагревании в газообразных веществах.
— Давайте, исследуем и другие свойства газообразных веществ.
— Что находится в пробирке?
Дети: Воздух не пахнет.
Дети улавливают запах духов.
Преподаватель физики :- В пробирке смесь воздуха с ароматическими веществами. И мы их чувствуем.
Учитель: Ребята, сейчас вы проведете работу в группах и выполните мини-проекты «Свойства физических тел».
— Каждая из групп заполнит страницу проекта по плану, используя заготовки.
Дети составляют проекты «Свойства твердых, жидких и газообразных веществ».
— Мне было интересно узнать, что физические тела имеют свойства расширяться.
— Мне было интересно узнать о том, что свойства физических тел имеет большое значение в жизни человека.
Учитель : Вы молодцы. Мы еще раз убедились, что только внимательному и любопытному исследователю природа открывает свои секреты.
?- непонятно, хочу спросить
Дети оценивают знания
Учитель: Наше занятие в лаборатории «Я – исследователь» закончено. Спасибо всем за работу.
Если Вы считаете, что материал нарушает авторские права либо по каким-то другим причинам должен быть удален с сайта, Вы можете оставить жалобу на материал.
Статья на тему: «Топливные печи. Классификация печей.»
Для нагрева материалов необходимо снабжать печь энергией в форме теплоты и передавать теплоту нагреваемым материалам. Теплотехнический процесс генерации теплоты в печи и передачи её материалам составляет сущность тепловой работы печи.
Технологический процесс может происходить в рабочем пространстве печи одновременно с теплотехническим, как, например, при выплавке металла, обжиге огнеупоров, при термообработке отливок. В другом случае технологический процесс следует за теплотехническим и происходит вне печи, например, при нагреве слитков и заготовок перед обработкой давлением: прокаткой, ковкой, прессованием.
Современные печи представляют собой разнообразные по конструкции, сложные тепловые агрегаты. Они состоят из собственно печи и вспомогательного оборудования. Собственно печь включает в себя рабочее пространство и устройства для генерации теплоты: горелки, форсунки, фурмы в топливных печах и электроды, резисторы в электрических печах. В состав вспомогательного оборудования входят устройства для утилизации теплоты и очистки уходящих из печи дымовых газов, вентиляторы, дымососы, трубопроводы с клапанами и задвижками, дымовые трубы, контрольно-измерительные приборы и устройства для управления печью.
-масса нагреваемого материала (для нагревательных печей периодического действия — садка, для плавильных печей — емкость, для печей непрерывного действия — масса.
-скорость нагрева или часовая производительность, мощность, температура нагрева.
Технико-экономические показатели работы печи:
-производительность общая и удельная — на ед. пл. пода (т.н. напряженность пода),
-удельный расход топлива или электрической энергии,-коэффициентиспользования топлива и полезного действия п., для определения которых составляют тепловые балансы
мощности — для печи непрерывного действия, и энергии — для печей периодического действия:
Производство в металлургии и машиностроении основывается на тепловой обработке материалов, которая производится в нагревательных устройствах, называемых печами.
Тепловая обработка производиться с целью выплавки металлов и сплавов, а также для нагрева металлов под обработку давлением и различные виды термической обработки материалов и изделий из них.
Печи классифицируют по многим признакам, основные которые являются:
По технологическому назначению:
По источнику теплоты (теплогенерации):
-печи периодического действия (нагревательные колодцы)
По способу передачи теплоты:
а) по способу теплообмена:
— с косвенным нагревом (муфельные печи)
По форме рабочего пространства печи:
-свертикальным рабочим пространством — башенные, колпаковые, шахтные, элеваторные и т.п.,
-сгоризонтальным рабочим пространством — барабанные, камерные, проходные, секционные, трубчатые, туннельные и т.п.,
По способу использования (утилизации) теплоты отходящих продуктов горения
-рекуперативныепечи (непрерывного действия),
-регенеративные печи (периодического действия, мартеновсеие и доменные),
-печискотлами-утилизаторами(для выработки пара или горячей воды),
-печи с предварительным нагревом исходных материалов(шихты).
-выдвижным(выкатным) подом,-роликовымили шагающим подом,-смоталкой,-сшагающими балками,-толкательные,-элеватор,и др.;
-вакуумно-компрессорные,-сконтролируемой средой инертных или защитных газов;
Классификация печей по принципу теплогенерации
Генерация теплоты в печи происходит путем превращения химической или электрической энергии в теплоту. В зависимости от источника тепловыделения печи делятся на топливные, автогенные и электрические.
Известны три разновидности слоевых топливных печей: с плотным, «кипящим» и со взвешенным слоем обрабатываемого материала.
В печах с «кипящим» слоем под действием движущихся снизу вверх газов размельченная шихта, в состав которой может входить и размельченное топливо, разуплотняется. Отдельные частицы шихты потоком газов поднимаются над слоем подобно кипящей жидкости. Иногда вместе с воздушным дутьем снизу в печь подают газообразное топливо. В цветной металлургии печи с «кипящим» слоем применяют для обжига сульфидных концентратов различных материалов, для сушки глинозема.
Впечах с взвешенным слоем обрабатывают материалы, доведенные до пылевидного состояния. Каждая частица материала находится во взвешенном состоянии под действием потока газов,
идущего снизу вверх, и движется вместе с потоком. Применяют в этих печах размолотое и газообразное топливо. Их используют в цветной металлургии для плавки сульфидов цветных металлов.
Источником теплоты в этих печах является тепловой эффект экзотермических реакций окисления и горения ряда элементов, содержащихся в обрабатываемых материалах. В черной металлургии примером автогенных печей являются кислородные, сталеплавильные конвертеры и двухванные сталеплавильные печи. В них при продувке жидкого чугуна кислородом происходит окисление углерода и ряда других элементов с выделением теплоты. Этот процесс не требует расхода топлива.
В цветной металлургии при производстве материалов из сульфидного сырья основным источником теплогенерации является процесс выгорания серы, содержащейся в сульфидах.
В мартеновской печи, наряду с выделением теплоты сгорания топлива, происходит тепловыделение от окисления углерода и других элементов, содержащихся в жидкой ванне. Такие печи занимают промежуточное положение между топливными и автогенными печами.
По способу преобразования электрической энергии в теплоту можно выделить три класса печей, применяемых в металлургии: электродуговые, индукционные и печи сопротивления.
В дуговых печах используется принцип пропускания электрического тока через газовый промежуток между двумя электродами. Под действием электрического напряжения газ между электродами ионизируется и становится электропроводным. При этом в газовом промежутке возникает электрическая дуга, представляющая собой яркосветящуюся смесь электронов, положительных ионов, атомов и молекул. Дуга является зоной, в которой энергия электричества преобразуется в теплоту, при этом температура дуги составляет от 3000 до 20000 К.
В индукционных печах используется свойство переменного электрического тока создавать вокруг проводника переменное магнитное поле. Если поместить в такое поле нагреваемое тело, являющееся проводником, то в нем будут индуктироваться вихревые токи. Энергия вихревых токов преобразуется в теплоту, которая выделяется внутри нагреваемого тела.
Работа так называемых печей сопротивления основана на действии закона Джоуля-Ленца, согласно которому при протекании тока в проводнике выделяется теплота, пропорциональная его электрическому сопротивлению. В печах сопротивления можно использовать постоянный и переменный ток.
В металлургии электрические печи применяют для выплавки стали, производства ферросплавов, для нагрева металла перед обработкой давлением и при термической и термохимической обработке металлоизделий.
Классификация печей по технологическому назначению и по режиму работы
По технологическому назначению металлургические печи разделяют на плавильные и нагревательные.
Плавильные печи служат для получения и переплавки металлов.
В этих печах материалы, как правило, изменяют своё агрегатное состояние. Плавильные печи могут быть чугуноплавильными, сталеплавильными, медеплавильными и т.д.
Нагревательные печи служат для нагрева материалов без изменения их агрегатного состояния. Нагревательные печи применяют в металлургии для обжига огнеупорных изделий, известняка, магнезита, для сушки литейных форм, руды, песка, для придания металлу пластических свойств перед обработкой давлением, для термической обработки металла с целью изменения его структуры и механических свойств.
По режиму работы печи можно разделить на два класса: непрерывного и периодического (циклического) действия.
К печам непрерывного действия относятся рудовосстановительные дуговые печи, шахтные слоевые печи, печи «кипящего» и взвешенного слоя, туннельные печи для обжига огнеупорных изделий, трубчатые вращающиеся печи, такие печи прокатного производства, как методические печи с шагающими подом или балками, кольцевые и роликовые печи. В этих печах технологический процесс идет непрерывно, материалы, как правило, перемещаются от загрузочных устройств к устройствам для выпуска готовой продукции.
К печам периодического действия относятся сталеплавильные дуговые и мартеновские печи, конвертеры, нагревательные колодцы, садочные камерные печи с выкатным и с неподвижным подом, применяемые в кузнечно-прессовомпроизводстве и в термических цехах и отделениях. Эти печи работают циклами. Цикл состоит из последовательных операций загрузки шихты или изделий, их тепловой обработки и затем выпуска или выгрузки готовой продукции.
Между циклами проводят подготовительные и текущие ремонтные работы, как, например, заправка подины мартеновской печи или нагревательного колодца, разогрев печи перед началом следующего рабочего цикла.
Чугун получают из железной руды в доменных печах. Это башня высотой с девятиэтажный дом, расширенная книзу. Стены изнутри выложены огнеупорным кирпичом, а снаружи обшиты стальными листами. Загрузочное устройство имеется на верху доменной печи. Жидкий чугун удаляется через отверстия горна нижней части доменной печи (рис. 4). В доменном процессе главная задача – восстановление железа из руды коксом, поэтому в чугуне содержатся довольно большие количества углерода (4%), кремния (2–3%),серы и фосфора (до 0,03%). Сера придает сплаву красноломкость, фосфор – хладноломкость.
Схема доменной печи в разрезе
1.По каким основным признакам классифицируются печи?
2.Опишите устройство и принцип работы доменной печи.
3. Для выплавки каких сплавов используют индукционные печи? На чем основан принцип работы индукционных печей?
Печи для нагрева металла
Наиболее совершенными в отношении регулирования и получения минимальных потерь от физической и химической неполноты горения являются печи, работающие на газообразном топливе. Распыление жидкого топлива и его сжигание осуществляется при помощи форсунок, которые обеспечивают хорошее смешение топлива с воздухом. Для сжигания газообразного топлива применяются газовые горелки. Сжигание пылевидного топлива производят в специальных устройствах, в которых угольная пыль с помощью шнека и воздуха подается к горелке.
Высокая температура в рабочей камере печи (1400 — 1500°С) достигается применением высококаллорийного топлива и подогретого воздуха в рекуператорах. Горелки или форсунки в этих печах располагаются как над нагреваемыми заготовками, так и под ними ( рис. 108, б ). В камерных печах при нагреве крупных заготовок для облегчения загрузки и выгрузки применяют различные загрузочные механизирующие устройства, машины, а также печи с выдвижным подом и со съемным сводом.
Для уменьшения отхода на окалину применяются печи с использованием нейтральных или защитных атмосфер, доставляющие которых не вступают в реакцию с нагреваемым металлом.
Разновидностью камерных печей являются нагревательные колодцы, которые находят применение в прокатных цехах для нагрева слитков, часто поступающих из сталелитейных цехов в горячем состоянии. Слитки в колодцы загружаются сверху и устанавливаются вертикально. Использование тепла горячих слитков обеспечивает экономию топлива.
Для нагрева концов штанги и прутков при работе на горизонтально-ковочных машинах применяются щелевые печи, загрузочным окнам которых придают вид щели.
Муфельные печи имеют муфель, герметически закрывающийся ящик, который загружают металлом, а нагревание осуществляется без доступа воздуха и газов. Такой способ нагрева применяется для нагрева специальных сплавов без образования окалины.
Методические печи имеют вытянутую форму. Температура в этих печах понижается в направлении движения пламени к загрузочному окну. Наиболее нагретые заготовки омываются наиболее горячим пламенем. В методических печах достигается непрерывная выдача нагретых заготовок, методичный (постепенный) нагрев и лучшее использование тепла образовавшихся при сгорании топлива газов. Чем печь длиннее, тем полнее теплоиспользование. При выходе из печи отходящие газы имеют более низкие температуры, чем в камерных печах, поэтому они экономичнее камерных.
Методические печи широко применяются в прокатном производстве и в крупносерийном кузнечно-штамповочном производстве. Переходной конструкцией от камерной печи к методической является полуметодическая печь, которая отличается от методической меньшей длиной. В них так же, как и в методических печах нагреваются заготовки, форма которых удобна для проталкивания через печь. Полуметодические печи обслуживают штамповочное оборудование высокой производительности.
Полуметодическая печь с толкателем ( рис. 109, а ) предназначена для нагрева мелких заготовок для штамповки. Печь механизирована: имеет магазинную коробку для непрерывного питания печи заготовками. Коробка периодически (через 1—1,5 час) заполняется заготовками. Из магазинной коробки заготовки снизу по одной выталкиваются в печь вначале в подогревательную камеру А, а затем продвигается в нагревательную камеру Б, где нагреваются до заданной температуры. Такие печи можно обеспечить механизмом подачи заготовок к обрабатываемой машине (рис. 109, б). В этом случае заготовка по мере, продвижения по поду печи достигает отверстия 1, проваливается на заслонку 3, которая под тяжестью заготовки или посредством пневматического цилиндра 4 открывается, и заготовка падает на транспортер 2, который все заготовки из-под печи подает к штамповочной машине. Продукты горения из печи ( рис. 109, а ) по каналу уходят в рекуператор, где они подогревают воздух, предназначенный для горения в печи топлива.
Рис. 109. Полуметодическая печь с толкателем и транспортером для подачи заготовок к кузнечной машине.
Для нагрева заготовок применяют печи с вращающимся подом (карусельные). Они бывают кольцевого типа и тарельчатые. Печь кольцевого типа представляет собой как бы свернутую в кольцо конвейерную печь. Эти печи позволяют в широких пределах регулировать желаемый режим нагрева металла путем изменения скорости вращения пода, расположения горелок и подачи топлива. Нагрев металла в этих печах протекает быстрее и равномернее, так как заготовки на поду печи укладываются на некотором расстоянии одна от другой. Угар металла при нагреве в этих печах будет меньше, чем в печах с толкателем на поду, в которых заготовки укладываются вплотную друг к другу и требуется большое время нагрева, и, кроме того, при продвижении заготовок в печи сбивается окалина и происходит повторное ее образование.
Более совершенными считаются печи, использующие тепло отходящих газов, так называемые, регенеративные и рекуперативные.
Регенеративные печи с помощью регенераторов используют тепло отходящих газов на подогрев воздуха и газа (в газовых печах), поступающих в печь. Принцип действия и устройство регенераторов у нагревательных пламенных печей такие же, как у мартеновских плавильных печей, применяемых для плавки стали, рассмотренных в главе II раздела II.
В рекуперативных печах осуществляют только подогрев воздуха, поступающего в печь для горения. Поток отходящих газов и нагреваемого воздуха в рекуператорах непрерывны, каждый поток течет по своим каналам. Газы нагревают стенки рекуператора с одной стороны, а воздух отнимает тепло с другой.
Применение рекуператоров и регенераторов повышает к. п. д. всех печей. В методических регенеративных печах к. п. д. может быть доведен до
Электрические печи сопротивления ( рис. 110 ) применяют чаще всего для нагрева цветных металлов и сплавов, реже — для нагрева стали, так как температурный интервал штамповки, например алюминия, находится в пределах 475 — 400°С.
В электрических печах можно поддерживать и изменять температуру с большой точностью. Рабочее пространство этих печей свободно от продуктов горения, угар металла получается минимальным. Электропечи улучшают условия работы обслуживающего персонала. На рис. 110 показана электропечь камерного типа. Печь имеет загрузочное окно 1, спираль 2, рабочее пространство 3. Стрелками изображена циркуляция воздуха.
Выбери что получают с помощью нагревания в разных печах
Металлический образец, находящийся в твёрдом состоянии, поместили в электропечь и начали нагревать. На рисунке приведён график зависимости температуры t этого образца от времени Известно, что на нагревание образца от начальной температуры до температуры плавления было затрачено количество теплоты 0,4 МДж. Какова масса образца, если его удельная теплота плавления равна 25 кДж/кг? Потери теплоты пренебрежимо малы. Ответ запишите в килограммах.
Нагреванию образца до температуры плавления соответствует часть графика от 0 мин до 10 мин, Плавлению соответствует часть графика от 10 мин до 30 мин, работа электропечи равна количеству теплоты, значит, Приравнивая мощность из обеих формул, получим отсюда найдем Зная количество теплоты на нагревание до теплоты плавления найдем массу:
Нагреванию образца до температуры плавления соответствует часть графика от 0 мин до 10 мин, плавлению — от 10 мин до 30 мин. Плавление заняло вдвое больше времени, чем нагревание до температуры плавления, значит, считая мощность печи постоянной, на плавление было затрачено вдвое больше теплоты, т. е. 0,8 МДж. Масса образца равна