5. Нагревание топочными газами

С помощью электрического тока нагрев можно производить в очень широком диапазоне температур, точно поддерживать заданную температуру и легко регулировать ее в соответствии с заданным режимом. Кроме того, электрические нагревательные аппараты просты по устройству, компактны и удобны для обслуживания.

Однако применение электричества для нагревания пока еще дорого.

В зависимости от электрической энергии в тепловую различа­ют нагревание электрическим сопротивлением (омический нагрев), индукционный нагрев, высокочастотный нагрев и нагрев электрической дугой.

Нагрев электрическим сопротивлением, в свою очередь, можно разделить на прямой и косвенный нагрев. При прямом нагреве электросопротивлением нагреваемое тело ‘включается непосредственно в электрическую цепь и нагревается при про­хождении через него электрического тока. В промьшленности строительных материалов’ такой вид нагрева применяется для . тепловой обработки бетонных и железобетонных конструкций.

Если конструкция не имеет арматуры, то подвод электрического тока осуществляют с помощью электродов, вводимых в тело забетонированного массива. Если железобетонное изделие то одним из электродов может служить металлическая форма, а другим – арматурные стержни.

Косвенный нагрев электросопротивлением получил особен­но большое распространение Этот вид нагрева осуществляют при прохождении электрического тока через нагревательные, элементы, изготовленные из сплавов, обладающих высоким электрическим сопротивлением и жаростойкостью, выпол­ненные в виде спиралей или лент. Тепло, выделяющееся при прохождении тока через такие элементы, передается стенкам нагреваемого аппарата.

Расчет электронагревателей сводится к определению потреб­ляемой мощности, по которой находят силу тока и сопротивле­ние нагревателя. Исходя из этого, подбирают материал, сечение и длину проводников.

В промышленности строительных материалов получили рас­пространение коаксиальные нагреватели. Принцип действия их основан на выделении тепла при взаимодействии соосных элек­тромагнитных полей низкой частоты.

Тепло, возникающее в зазоре между двумя трубами, пе­редается нагреваемой средой через стенку внешней трубы.

Нагреватель вводят в тело твердеющего бетона, для чего в последнем оставляют канал.

Рис1.2. Коаксиальный нагреватель

Индукционное нагревание основано на использовании теплово­го эффекта, вызываемого вихревыми токами Фуко. Последние возникают в толще стенок стального аппарата под воздействием переменного электромагнитною поля. Такой аппарат подобен трансформатору, у которою первичная обмотка – индукционная катушка, а магнитопровод и вторичная обмотка – корпус аппарата.

Индукционное нагревание обеспечивает. равномерный на­грев до температуры около 400°С и позволяет точно поддер­живать заданную температуру. Работа индукционных нагревате­лей может быть автоматизирована. .

Высокочастотное нагревание применяется для нагрева матери­алов, являющихся диэлектриками, и потому назеваются диэлектри­ческим нагревом. Принцип действия этого способа нагревания. заключается в том, что молекулы диэлектрика, помещенного в высокочастотное электрическое поле, колеблются с частотой поля и поляризуются. Энергия колебаний переходит в тепловую и вызывает разогрев тела по всей его толщине.

Этот способ применяется для разогрева пластмасс перед формованием. В последнее время его стали применять й для прогрева железобетонных изделий. Поскольку разогрев происходит по всему объему изделия одновременно, не возникают температурные напряжения, которые при других способах нагрева вызывают появление трещин на изделиях. Однако этот способ дорог, КПД его низок, для его осуществления требуется сложная.

Нагревание электрической дугой в промышленности стро­ительных материалов не применяют. Применяют. Только при свар­ке металлов.