СОВРЕМЕННОЕ ПРОИЗВОДСТВО На рис. 14 представлена зависимость неравномерности температурного поля от высоты сечения витка спирали. Результаты моделирования показывают, что при спиральной конфигурации нагревателя удается добиться наилучшей по сравнению с другими конфигурациями равномерности температурного поля по высоте при удовлетворительной равномерности по окружности рабочего пространства. Это стало возможным за счет создания единственного контура протекания тока постоянного сечения. Необходимо отметить выраженный кольцевой эффект, из-за которого большая плотность тока наблюдается на внутренней стороне нагревателя. Данный эффект хорошо заметен по диаграмме распределения плотности тока по сечению нагревателя, представленной на рис. 15. Вследствие кольцевого эффекта наружная сторона нагревателя имеет несколько меньшую температуру, чем при других конфигурациях, что приводит к некоторому снижению тепловых потерь печи. Равномерность температурного поля улучшается при увеличении высоты токоведущего сечения витка
спирали, наименьший перепад температуры (37°C) наблюдается при высоте сечения витка 15 мм. Из-за снижения сопротивления нагревателя при увеличении сечения витка потребляемая печью мощность при неизменном напряжении питания растет, как показано на рис. 16. Для сохранения потребного значения мощности необходимо переходить к питанию более низким напряжением.
Выводы Переход от традиционной конфигурации нагревателя печи Таммана (сплошной цилиндр) к спиральной конфигурации (цилиндр со спиральной прорезью) позволяет существенно улучшить равномерность температурного поля в рабочем пространстве печи. Подбором сечения витков спирали возможно уменьшить максимальный перепад температуры в 6–7 раз по сравнению с нагревателем в виде сплошного цилиндра. Показатели механической прочности и термостойкости нагревателя спиральной конфигурации требуют дополнительного исследования.
Литература/References 1.
Чередниченко В.С., Бородачев А.С., Артемьев В.Д. Электрические печи сопротивления. Конструкции и эксплуатация электропечей сопротивления. Новосибирск: НГТУ, 2006. Том 2. 572 с. [Cherednichenko V.S., Borodachyov A.S., Artemyev V.D. Electrical resistance furnaces. Design and operation of resistance furnaces. Novosibirsk: NGTU, 2006. Vol. 2. 572 p. (In Russ.)].
2.
Сальманова Э.Ф., Кондрашов В.П., Погребисский М.Я. Высокотемпературная вакуумная лабораторная электропечь на основе печи Таммана. В кн.: Труды XVI Международной конференции «Электромеханика, Электротехнологии, Электротехнические материалы и Компоненты» МКЭЭЭ–2016. Крым, Алушта, 19–23 сентября 2016 г. М.: МЭИ, 2016. 257–259. [Salmanova E.F., Kondrashov V.P.,
Вклад авторов. Погребисский М.Я., Гончаренко Р.А., Кондрашов В.П.: разработка дизайна исследования, получение данных для анализа, обзор публикаций по теме статьи, анализ полученных данных, выводы и рекомендации, написание текста рукописи. Authors’ contributions. reviewing publications on the topic of article, developing of research design, obtaining data for analysis, analysis of the obtained data, conclusions and recommendations, paper writing. Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов. Conflict of interest. The author declares no conflict of interest. Финансирование. Исследование проведено без спонсорской поддержки. Financing. The study was performed without external funding. Статья поступила: 15.11.2019. Принята к публикации: 26.11.2019. Article received: 15.11.2019. Accepted for publication: 26.11.2019. СВЕДЕНИЯ ОБ АВТОРАХ Погребисский Михаил Яковлевич, к.т.н., доцент кафедры электроснабжения промышленных предприятий и электротехнологий. ФГБОУ ВО «Национальный исследовательский университет «МЭИ». Адрес: 111250, Россия, г. Москва, Красноказарменная ул., д. 14. E-mail: universe@mpei.ac.ru
ТЕХНИЧЕСКИЙ
Pogrebisskiy M.Ya. High temperature vacuum laboratory electric furnace based on Tamman furnace. In books: Works of the XVI International Conference «Electromechanical, Electrical Technology, Electrical Materials and Components» МКЭЭЭ–2016. Crimea, Alushta, September 19–23, 2016 Moscow: MPEI, 2016: 257–259. (In Russ.)]. 3.
Басов Ф.П. ANSYS для конструкторов. М.: ДМК Пресс, 2016. 248 с. [Basov F.P. ANSYS for designers. Moscow: DMK Press, 2016. 248 p. (In Russ.)].
4.
Каплун А.Б., Морозов Е.М., Шамраева М.А. ANSYS в руках инженера. Практическое руководство. М.: Ленанд, 2017. 272 с. [Kaplun A.B., Morozov E.M., Shamraeva M.A. ANSYS in the hands of an engineer. Moscow: Lenand, 2017. 272 p. (In Russ.)].
Гончаренко Роман Александрович, студент кафедры электроснабжения промышленных предприятий и электротехнологий. ФГБОУ ВО «Национальный исследовательский университет «МЭИ». Адрес: 111250, Россия, г. Москва, Красноказарменная ул., д. 14. E-mail: universe@mpei.ac.ru Кондрашов Владимир Петрович, генеральный директор ООО «Элтертехникс». Адрес: г. Москва, Шарикоподшипниковская ул., д.4, корп.1 E-mail: eltertechniks@yandex.ru AUTHORS INFORMATION: Pogrebissky Mikhail Yakovlevich, Ph.D., Associate Professor, Department of Power Supply of Industrial Enterprises and electrical technology, FSBEI HE National Research University "MPEI". Address: 111250, Russia, Moscow, Krasnokazarmennaya Str., 14. E-mail: universe@mpei.ac.ru Goncharenko Roman Alexandrovich, Student of the department of power supply of industrial enterprises and electrical technology, FSBEI HE National Research University "MPEI". Address: 111250, Russia, Moscow, Krasnokazarmennaya Str., 14. E-mail: universe@mpei.ac.ru Kondrashov Vladimir Petrovich, General Director of LLC Eltertechnics. Address: Sharikopodshipnikovskaya Str., 4, building 1, Moscow, Russia. E-mail: eltertechniks@yandex.ru
ОППОНЕНТ ❘ 44 ❘
№3 НОЯБРЬ 2019