Інформація про новину
  • Переглядів: 369
  • Дата: 18-02-2022, 22:50
18-02-2022, 22:50

4.6. Електричні нагрівальні прилади

Категорія: Електротехніка та електроніка





Попередня сторінка:  4.5. Електрозварювання
Наступна сторінка:   4.7. Теплове реле

У наш час випускають близько 60 видів виробів цієї групи. Вони призначені для нагрівання води, прасування, опалення приміщень, проведення ремонтних робіт (електроінструменти з нагріванням), приготування і розігрівання їжі загального і спеціального призначення (смаження, випікання, варіння).

Залежно від способу нагрівання електронагрівальні прилади поділяють на:

• прилади з нагріванням провідників високого опору (хромонікелеві, рідше залізохромелеві сплави, як-от ніхром, фехраль, хромель);

• прилади з інфрачервоним нагріванням (трубки з кварцового скла, йодні лампи розжарювання);

• прилади з індукційним нагріванням, у яких нагрівання відбувається за рахунок вихрових струмів і за рахунок тепла, що виділяється в обмотках трансформатора;

• прилади з нагріванням за рахунок струмів високої і надвисокої частоти, в яких їжа готується дуже швидко, не пригорає, зберігає поживну цінність.

Найбільш перспективними є два останні види нагрівачів, найменш - нагрівання за допомогою провідників високого опору відкритого типу через низьку економічність, великі тепловтрати, пожежонебезпеку, згоряння кисню в повітрі тощо.

Високочастотний нагрів дедалі більше застосовують у побутових приладах для підігрівання та приготування їжі (НВЧ-печі). Особливістю цього нагріву є використання діелектричних властивостей харчових продуктів. У НВЧ-печах нагріваються тільки продукти, поміщені в камеру-резонатор печі, а посуд і навколишнє повітря залишаються холодними. У сучасних НВЧ-печах використовують робочі частоти 2375-2450 МГц з довжиною хвилі 12,25 см. Ці хвилі виробляються усередині корпусу приладу магнетроном із трансформатором напруги і генераторною лампою. Із хвилеводу мікрохвилі надходять у

робочу камеру, де опромінюють продукти. Продукти розігріваються дуже швидко, оскільки змінне електромагнітне поле перетворюється всередині продукту на теплову енергію.

Час теплового оброблення продуктів скорочується у 5-10 разів, зменшується у 2-3 рази вартість оброблення однієї страви, на 10-30 % знижуються втрати маси й об'єму продуктів, на 50-75 % менше витрачається електроенергії, краще зберігаються вітаміни, мікроелементи, не забруднюється повітря у приміщенні, можна приготувати страви без води і жиру, швидко розморозити продукти. У НВЧ-печах потрібно застосовувати посуд із матеріалів, що пропускають електромагнітні хвилі (кераміка, скло, пластмаса, папір), а металевий посуд, фольга та посуд із металевим оздобленням не придатні для цих цілей, оскільки метал відбиває хвилі.

Розглянемо групи електронагрівальних приладів за призначенням.

Кухонні прилади загального призначення - це електроплити, плитки і варильні панелі. Електроплити можуть мати дві-чотири конфорки, плитки -одну-дві. Електроплитки є переносними приладами. Варильна панель являє собою гладку скляну поверхню, що забезпечує швидке нагрівання і охолодження, має обмеження зони нагріву, є економічною і зручною. У електроплитах і плитках конфорки можуть бути чавунними, сталевими, радіальними з інфрачервоним випромінюванням і галогенними. В останніх нагрів досягається за 1 с, натомість у чавунних конфорках - 4-15 хв. Плити та плитки мають 3-10-ступеневе регулювання нагріву до робочої температури 450-500 °С. Сучасні моделі цих приладів оснащені автоматичним управлінням, електронним розпізнаванням наявності посуду, функцією «автофокус» для визначення розміру посуду й економії електроенергії, індикатором залишкового тепла, інфрачервоним сенсором для контролю за процесом варіння і підтримкою рівня температури, сенсором смаження.

Прилади для смаження, тушкування і випікання - це жаровні, елек-тровафельниці та ін. Сучасні жарові шафи (печі) виробляють зі сталі і покривають емаллю, із нержавіючої сталі (полірованої або матової), а також із матеріалу нового покоління - сплаву алюмінію з магнієм. Вони мають нижній нагрівальний елементу вигляді довгої трубки, подеколи верхній нагрів і гриль для підсмажування шматків м'яса, птиці, риби. Грилем називають духовку з обертовим вертелом, а також із вбудованим угорі нагрівальним елементом. Духові шафи можуть мати такі функції: конвекційний вентилятор; функцію гарячого повітря; режим розморожування; автоматичне вимкнення; швидке нагрівання, захист від перегріву і блокування дверей.

Електроприлади для варіння їжі і приготування напоїв - це чайники, кавоварки, електросамовари, електрокаструлі, пароварки тощо. Найчастіше використовують електрочайники, ємність яких може бути від 1 до 4 л, споживана потужність - 0,8-1,2 кВт, час закипання 1 л води - до 7,5 хв. Нагрівальний елемент - трубка-тен або закритий (плоский). Електрочайники виготовляють із терморегулятором, термообмежувачем, термовимикачем, свистком, індикатором рівня води, включення, фільтрами від накипу тощо. Нагрівальний елемент може бути з нержавіючої сталі, покритий золотом, сріблом або титаном.

До приладів для підігрівання і підтримування температури належать мармити (металеві або керамічні підставки з умонтованими нагрівальними елементами для підігріву до 100 °С), підігрівані дитячого харчування (ємності з теплоізоляцією, подвійними стінками і вмонтованим нагрівальним елементом потужністю до 80 Вт), термостати (теплоізольовані шафи з температурою близько 70 °С).

Прилади для нагрівання води - це кип'ятильники (занурені та ємнісні), водонагрівачі, електрокотли.

Занурювальні електрокип'ятильники виробляють у вигляді тенів або пластин із пластмасовою ручкою, вони можуть бути малого розміру (потужністю 0,3 і 0,5 кВт), основного габариту (потужністю 0,7-2 кВт) і основного габариту з терморегулятором (потужністю 1,6 і 2 кВт). Ємнісні кип'ятильники-водо-нагрівачі можуть бути проточними й акумуляційними. Проточні - більш економічні (ККД = 97 %), однак для нагріву проточної води їхня потужність має становити 15-20 кВт. Акумуляційні водонагрівачі мають потужність 1-3 кВт, ємність бака - 10-160 л.

Прилади для прасування - це електропраски, електропреси, прасувальні машини. У побуті найпоширенішими є електропраски, решту приладів використовують на швейних підприємствах тощо.

Емалеве металокерамічне покриття підвищує ступінь ковзання, тефлон унеможливлює пригорання, а покриття підошов сапфіровою крихтою підвищує їхню стійкість до пошкоджень від ґудзиків, шпильок. Завдяки сучасним міцним і легким матеріалам, праски важать не більше ніж 1,5 кг і мають потужність до 2000 Вт. Безліч моделей прасок мають сучасний дизайн, функцію «турбопари» (паровий удар), постійне подавання пару, вертикальне відпарювання, самоочищення резервуара від накипу, протикраплинну систему, можливість регулювання подавання пари, автоматичне вимикання через 30 с, якщо праска стоїть нерухомо на підошві або на боці, і через 8 хв, якщо у вертикальному положенні.

Прилади для опалення приміщень застосовують як допоміжні. За способом віддачі тепла вони можуть бути випромінювальними, конвекційними і комбінованими; за місцем установки - підлоговими, настільними, настінними, стельовими й універсальними; за потужністю - 0,5-2 кВт; за способом регулювання потужності - без регулювання, з неавтоматичним і автоматичним регулюванням.

До випромінювальних опалювальних приладів належать каміни, що мають дзеркальний відбивач. Нагрівальний елемент може бути відкритого типу у вигляді кварцової трубки або тена. Температура поверхні, що відбиває камін, - 700-850 °С

До конвекційних опалювальних приладів належать конвектори, електро-радіатори та електронагрівачі. Конвектори - це коробки з листової сталі з емалевим покриттям із відкритим верхом і низом і розміщеним унизу відкритим нагрівальним елементом. Електрорадіатори - порожнисті сталеві плити, канали яких заповнені теплоносієм (мінеральне мастило), за нагрівання якого тепло надходить у навколишній простір. Електротепловентилятори - це нагрівані відкритого типу і осьові вентилятори, об'єднані в одному корпусі. Бувають настільними, підлоговими, настінними і комбінованими. Можуть мати не менше ніж два ступені нагріву і одну-дві швидкості обертання вентилятора, термовимикач, реле часу.

Прилади для обігріву тіла людини називають також приладами м'якої теплоти. Це гнучкі вироби, в яких використовуються малопотужні безпечні нагрівані у вигляді дротяної спіралі, вуглецеві трубки або пластмасові трубки з графітовим наповнювачем. Нагрівані ізольовані азбестовим шнуром і вплетені в азбестову тканину або склотканину. До таких приладів належать елек-тробинти, грілки, пояси, ковдри, пледи тощо.

 

Це матеріал з підручника "Електротехніка та основи електроніки" Гуржій 2020

 




Попередня сторінка:  4.5. Електрозварювання
Наступна сторінка:   4.7. Теплове реле



^