3. Электронагрев сопротивлением. Прямой нагрев.

Электронагрев сопротивлением осуществляется путем включения проводника (проводящей среды) в электрическую цепь. При изучении этой темы следует уяснить физические основы, принципиальные отличия, преимущества и недостатки прямого и косвенного способов нагрева и области применения их в сельскохозяйственном производстве.

Изучая способ прямого электронагрева, студент должен уяснить, что именно сам нагреваемый материал (металл, вода, почва и т.д.) является проводником электрического тока, вследствие чего происходит выделение тепла непосредственно в самом материале. Благодаря этому такой способ носит название «прямого нагрева».

Нагрев металлов методом сопротивления используется при разогреве металлических деталей во время их обработки, при контактной сварке и наплавке изношенных деталей.

Изучая особенности нагрева металлических тел, надо понять, вследствие каких причин происходит изменение значений сопротивления и тока в рабочей цепи.

Следует обратить внимание на параметры режимов нагрева металлов методом сопротивления. Так как при прямом нагреве, как правило, сопротивление нагреваемых деталей невелико, то требуются очень большие значения тока (сотни и тысячи ампер) при напряжении в несколько вольт. Поэтому эти установки питаются переменным током от понизительных трансформаторов. Надо ознакомиться с режимами работы нагревательных трансформаторов и схемами установок прямого нагрева. При этом важно уяснить значительные преимущества нагрева заготовок в установках прямого действия по сравнению с нагревом в пламенных печах и печах косвенного действия, основными из которых являются, быстрота нагрева и высокая производительность при достаточной равномерности нагрева.

Следует ознакомиться также с сущностью физических процессов, происходящих при сварке металлов методом сопротивления (электроконтактная сварка), и с соответствующим оборудованием сварочных установок. Надо знать, что этот способ является самым экономичным видом сварки вследствие местной концентрации тепловой энергии и, следовательно, высокой температуры в области стыка свариваемых деталей, обусловленной значительным сопротивлением контакта в данной области.

При ознакомлении с электродными нагревательными установками студент должен сконцентрировать свое внимание на их особенностях, преимуществах и недостатках. Основными недостатками нагревательных установок электродного типа являются: изменение их мощности в процессе нагрева и зависимость мощности от физико-химического состояния нагреваемого объекта (его температуры, влажности, химического состава и т.д.).

При рассмотрении методик расчета электродных водонагревателей и парообразователей следует обратить внимание на то, что с изменением конструкции и геометрической формы электродов меняется их электрическая схема замещения. Поэтому при расчетах должны быть использованы соответствующие формулы мощности трехфазного тока при соединении фаз треугольником или звездой.

Следует отметить различие в методиках расчета непроточных и проточных водонагревателей, обусловленное тем, что мощность непроточных нагревателей изменяется в процессе нагрева воды в несколько раз, а мощность проточных нагревателей в установившемся режиме (при постоянном расходе воды) можно считать практически постоянной. Отсюда возникают различия в способах регулирования мощности указанных типов водонагревателей, на которые следует обратить внимание.