Нагрев и нагревательные устройства

Лабораторная работа №2

ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА ПОЛЕЗНОГО ДЕЙСТВИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПЕЧИ СОПРОТИВЛЕНИЯ

ОСНОВНЫЕ ПРАВИЛА ТЕХНИКИ БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ВЫПОЛНЕНИИ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ

Перед выполнением лабораторных работ все студенты должны пройти инструктаж по технике безопасности, который оформляется записью в контрольном листке.

При выполнении работ необходимо соблюдать общие правила техники безопасности и следующие дополнительные требования.

Производить включение оборудования (испытательной машины, гидравлического пресса, электропечи, электроконтактного нагре­вателя) только по указанию преподавателя. О включении необходи­мо предупредить всех окружающих. Запрещается находиться а опас­ной зоне работающего оборудования в процессе проведения экспе­риментов.

Настройку и смену инструмента производить только после включения оборудования и полной его остановки. Запрещается поправлять образцы при включенном оборудовании.

Загрузку и выгрузку электропечи производить только в выключенном положении с помощью клешей и в рукавицах в присутствии преподавателя или лаборанта.

ЛАБОРАТОРНАЯ  РАБОТА  2

 ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА ПОЛЕЗНОГО ДЕЙСТВИЯ
ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПЕЧИ СОПРОТИВЛЕНИЯ

 Основными показателями работы нагревательного устройств являются производительность, удельный расход топлива и коэф­фициент полезного действия.

Производительность нагревательного устройства определяется массой нагреваемого металла. Для сравнительной оценки работы нагревательных устройств служит удельная производительность или напряженность пола печи, которая определяется отношением производительности к площади пода печи.

Показателем использования тепла в нагревательном устройстве является удельный расход топлива, который показывает какое коли­чество топлива израсходовано на единицу нагреваемого металла.

Коэффициент полезного действия нагревательного устройства -есть отношение количества тепла, полученного нагреваемым метал­лом к количеству тепла полученного от сжигания топлива а нагре­вательном устройстве. Таким образом, коэффициент полезного дей­ствия определяет долю полезно использованного тепла при нагреве.

ЦЕЛЬ  РАБОТЫ

Экспериментальное определение коэффициента полезного действия лабораторной камерной электропечи сопротивления при нагреве сталь­ной заготовки.

ОБОРУДОВАНИЕ, МАТЕРИАЛЫ, ИНСТРУМЕНТ

1. Лабораторная камерная электропечь сопротивления модели СНОЛ 1.6.2.5/11-И2.

2. Заготовка из стали 35.

3. Измерительные приборы: потенциометр типа КСП-4, амперметр типа ЭЗО, вольтметр типа Э378, штангенциркуль.

ПОРЯДОК  ВЫПОЛНЕНИЯ  РАБОТЫ

1. Измерить диаметр и длину заготовки.

2. Установить заготовку в рабочее пространство кечи, вставить термопару в глухое отверстие, в осевой части заготовки до соприкосновения ее с дном, закрыть дверцу печи и включить печь. Зафиксировать время начала нагрева.

3. Нагреть заготовку до температуры 860º С, регистрируя через каждые 0,25 час показания приборов: силу тока, напряжения, температуру рабочего пространства печи, центре заготовки. Результаты измерений записать в таблицу.

4. По достижению заготовкой заданной температуры отключить печь и зафиксировать время окончания нагрева.

5. Рассчитать:

- среднюю потребляемую печью мощность во время нагрева

            ;

- общее количество тепловой энергии, эквивалентное электрической, потребленное печью за время нагрева заготовки

            ;

- количество тепла, поглощенное нагреваемой заготовкой за время нагрева

            ,

где с₂ и с₁ - теплоемкость стали 15 при температурах в интерва­ле от 0 до 860ºС. Принимаем с₁ =0,45 кДж/кгºС, с₂ =0,703 кДж/кгºС.

- коэффициент полезного действия электропечи
                           ,

Результаты расчётов записать в табл. 2

ТАБЛИЦА 2

№	Время нагрева τ	Температура		Сила тока I	Напряжение U	Мощность W	Сред. мощность Wср	Кол. тепла Q3	Кол. тепла Qм	К.П.Д. η
		tn	tm
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12

6. Но результатам эксперимента построить графики изменения мощнос­ти, потребляемой печью при нагреве заготовки, и температуры заготовки в функции временя. Сделать выводы по работе.