Какими электродами варить трубы отопления: Как выбрать электроды для сварки труб? Виды и особенности

Какими электродами лучше всего варить трубы

Какими электродами лучше всего варить трубы

Сварка труб отличается сложностью, ведь здесь важны не только прочность и надежность сварочного соединения, но и полная герметичность. Поэтому к сварочным электродам для труб предъявляются особые требования.

Варить трубы можно различными электродами. Однако опытные сварщики предпочитают использовать для этих целей рутиловые. К преимуществам рутилово-кислотных электродов можно отнести возможность ликвидации шлаков во время узкой стыковки деталей.

Также, именно благодаря рутиловой обмазке, сварочный шов становится внешне гораздо красивей. Что же касается вторичного применения, то и здесь, сварочная дуга с лёгкостью зажигается.

Какими электродами лучше всего варить трубы

Корневые швы можно получить при помощи рутиловой и основной обмазок. Этот вариант используется преимущественно для труб с небольшим диаметром. Если необходимо произвести сварку деталей с толстым покрытием, рекомендуется отдать предпочтение электродам с рутилово-целлюлозным покрытием.

Красивые кольцевые швы в процессе соединения труб с большим диаметром можно получить с использованием электродов, имеющих целлюлозное покрытие.

Основные электроды дают возможность осуществлять различную стыковку, при этом положение практически не имеет никакого значения. В данном случае сварочный шов выглядит менее привлекательно, но зато он очень надёжный.

Какие электроды использовать для сварки труб отопления

Для прочного соединения труб отопления рекомендуется использовать электроды таких марок, как: Э42А, УОНИ 13/45. Поскольку их стержни имеют толстое покрытие, удаётся с лёгкостью сварить углеродистую сталь. Кроме этого, соединить отопительные трубы возможно и при помощи электродов Э-09Х1МФ либо ЦЛ-20.

В том случае, когда возникает необходимость в сварке элементов из легированной либо углеродистой стали, следует применить электроды ЦЛ-9 с основным покрытием. Стоит отметить, что сварочный шов, в данном случае, содержит низкий процент водорода, а соответственно шов получится максимально прочным.

Сваривать отопительные трубы, где постоянно находится горячая вода и возможно большое давление, нужно электродами МР-3. С помощью таких же стержней допускается выполнять соединение труб НКТ. Эти стержни обладают рутиловым покрытием, а их диаметр может быть 3-5 мм. Чтобы получить герметичный шов, необходимо в процессе использования электродов МР-3 наклонять их в сторону наплавления. Здесь лучше всего подойдёт короткая дуга.

При создании трубопровода можно использовать такие виды сварных стыков, как горизонтальный, поворотный и неповоротный. Все они имеют различную специфику.

Когда необходимо получить горизонтальные стыки применяются стержни с диаметром 4мм. При этом движения электродом делаются возвратно-поступательные, и таким образом, получается ровный и красивый ниточный валик в 1,5мм.

Следующий валик должен перекрывать предыдущий. Изначально ток подаётся порядка 160А. При сваривании 3 и 4 валика применяются стержни, имеющие диаметр 5 мм и ток около 300А.

Поворотный стык выполняется в 3 слоя. Вначале стык делится на 4 отрезка. После чего, два первых соединяются, производится поворот на 180 градусов, и свариваются другие отрезки. Далее деталь поворачивается на 90 градусов и осуществляется ещё один слой. В конце нужно сделать ещё один поворот на 180 градусов и снова сварить два последних отрезка.

Неповоротные стыки труб, как правило, осуществляются при помощи технологии трёхслойной сварки. В завершение стоит отметить, что для сварки труб необходим немалый опыт.

Поделиться в соцсетях

как выбрать, виды и особенности, характеристики, правила применения

Для сварочных работ без электрода не обойтись. На сегодня рынок предлагает более двухсот видов, в которых сложно разобраться. Ведь каждый стержень предназначен для отдельного вида работы.

Шов газовых или водопроводных труб должен быть особенно прочным. С помощью, каких электродов этого можно добиться, мы поговорим с вами в этой статье.

Как обеспечить надежность сварочного шва, так, что бы он мог выдерживать высокое давление? Каким должен быть состав стержня для труб насосно-компрессорные трубы (НКТ)?

В нашем обзоре мы поможем новичку разобраться с широким выбором электродов.

Содержание статьиПоказать

Сварочный электрод для газовой сварки

Какими же характеристиками должен обладать стержни для сварки трубы, предназначенной для газовой магистрали?

Выделим несколько марок: ОК-46, ЛБ-52 и УОНИ-13\55. Стержни бренда ОК-46 считается универсальным, так как обладает рутиловым покрытием. Перечисленный расходный материал хорошо подходить к деталям с широким зазором, а также к трудам НКТ.

Упомним ещё один электрод, — LB 52U низкопроводной группы с основным видом покрытия. Содержания в небольшом количестве водорода позволяет обеспечить особенно крепкий шов, применяется для газопроводов и нефтепроводов из прочной стали.

В работе с таким исходным материалом дуга держится стабильно и полностью проникает в металл.

Сварочные стержни ESAB МТК-01К обеспечить шов на достойном уровне в сложных участках, например, таких, как поворотных и неповоротных стыков.

Их можно применять на деталях из углеродной и низколегированной стали. Подходит для работы как на постоянном токе, прямой и обратной полярности. Сварка проходит легко, дуга горит стабильно, встречается незначительное разбрызгивание металла.

Чем лучше сварить систему отопления

Когда пришло время поменять дома отопительную систему, без сварки не обойтись. Здесь понадобятся стержни, способны создать довольно прочный шов.

Такими могут стать УОНИ 13\45 с диаметром 3 мм. Они чувствительны к ржавчине, поэтому деталь, с которой вы собираетесь работать, нужно будет тщательно зачистить. Сварку выполнять короткой дугой.

Процесс сварки труб очень сложный, в нюансах которых может разобраться специалист. Только опытный сварщик сможет точно определить, какими электродами воспользоваться. В список рекомендуемого стержня можно отнести: Э42А, Э-09Х1МФ и ЦЛ-20.

Они также способны создать крепкий шов при работе с теплоустойчивой сталью. Если нужно соединить коррозионно-стойкий металл хорошо подойдут стержни марки ЦЛ-9.

Шов получается стойким, сварка проходит практически во всех направлениях, но перед работой деталь нужно прокалить.

Если нужно сварить трубы с повышенным давлением, например под горячую воду, хорошо подойдет марка МР-3. Это электроды предназначены для сварки конструкций из малоуглеродистых сталей.

Ими же можно воспользоваться и для труб НКТ. Они изготовлены из особенной проволоки, технология которых позволяет создать неразъемные соединения.

Какие же стержни понадобятся для монтажа водопровода

Монтаж водопроводных труб одна из наиболее часто встречающихся видов работы. Соединение труб стали лучше подбирать электроды диаметром 2-3мм, марок МН-5, МНЖ 5, НЖ 13, МНЧ-2.

Когда нужно сделать вертикальный шов рекомендуем электроды МНЧ-2. Для работы в холодном и горячем режимах — ЦЧ-4. При подборе электродов следите за покрытием, для водопроводных труб оно должно быть толстым.

Приобретайте стержни с обмазкой, они помогут защитить от избыточного влияния кислорода.

Не игнорируйте изучение инструкции, там можно получить массу полезной информации. Перед покупкой можно проконсультироваться с продавцом не только о наличии товара, а и об их назначении.

Для работ с водопроводными трубами также могут подойти: УОНИ, ОЗС, АНО, KOBELKO, ESAB, а также уральского и Каменского производителя.

Как провести сварку труб НКТ

При работе с насосно-компрессорными трубами понадобиться специальные электроды способные справится с довольно сложной задачей. Мы можем порекомендовать стержни бренда УОНИ 13\45 или 13\55.

Такие электроды применяют для углеродистых и низколегированных деталей из стали. А трубы НКТ изготавливают из особо прочного металла.

Шов с помощью продукции марки УОНИ способны выдержать динамические нагрузки при низких температурах, высокое давление.

Правильный подбор электродов для сварки очень важен, но во многом еще зависит и сварочный аппарат, которым вы воспользуетесь.

Разобраться в тонкостях сварочного дела вам сможет помочь опытный специалист, с хорошим багажом знаний и опытом. А верный выбранный режим на инвентаре обеспечит положительный исход сварки.

Заключение

Подбор стержней важный момент в сварочном деле. Перед покупкой товара поинтересуйтесь о наличии сертификации.

Качественный продукт залог успешного окончания дела. Помните, низкая цена не ориентир для покупки.

Выбирайте стержни по назначению и у вас все получиться. Желаем успеха в нелегком сварочном труде!

Учебное пособие по сварке труб отопления

Сегодня для построения систем отопления используются разные методы – пайка полипропиленовых труб, фитиновое соединение металлопластиковых труб, резьбовое соединение труб из металла. Но, несмотря на использование новых технологий, металл по-прежнему остается востребованным, поэтому и применяется сварка труб отопления электросваркой. Для профессиональных сварщиков нет особой разницы, с каким материалом работать, а вот для тех, кто только решается попробовать себя в роли сварщика стоит внимательно изучить все тонкости работы в этой профессии.

Сварка труб отопления: технология соединения металлических труб

Нормальная работа системы отопления дома возможна при полной герметичности всех соединений. Достигнуть необходимого результата при постройке системы с использованием стальных труб способна сварка труб отопления. Используемые технологии сваривания металлов основаны на расплавлении небольшого участка труб и наложения поверх этого участка дополнительного слоя металла – сварного шва.

На сегодняшний момент широко используется две технологии сварки – сварка труб отопления электросваркой и соединение при помощи газосварки. Первая использует для работы электрический ток, во втором случае делается нагрев и расплавление металла при помощи пламени газовой горелки.

Сварка металлических труб отопления при помощи электросварки

Сварка металлических труб отопления при помощи электросварки осуществляется с помощью сварочного аппарата, подключаемого к электрической сети. В основе большинства таких устройств лежит принцип плавления металлического стержня электрода в среде защитных газов под действием электрического тока большой силы. Этот метод менее опасный, чем газосварка поскольку в работе не используется летучий огнеопасный газ и открытое пламя. С другой стороны, сварка отопления электросварочным методом требует наличия определенного опыта работы и знания основ сварочного дела.

Принцип соединения металлов электросваркой заключается в создании в месте стыка деталей электрической дуги, от которой происходит плавление металлического стержня электрода.

Перед началом работ к соединяемым деталям подключается отрицательный вывод сварочного аппарата. В положительный вывод берется электрод. После включения питания в аппарате происходит преобразование электрического тока высокого напряжения в ток низкого напряжения, но при этом возрастает сила тока. Когда электрод касается поверхности металла труб, возникает электрическая дуга. Под ее действием происходит розжиг металлического стержня электрода – его сердцевина начинает плавиться, а обмазка под действием высокой температуры гореть. Это пламя выжигает кислород в непосредственной близости электрической дуги, что позволяет создать сварочную ванну из расплавленного металла. Металл электрода, расплавляясь, плавит и края металла, создавая прочный металлический шов. Проводя электродом по месту соединения отрезков труб, постепенно формируется сварной шов. Спустя буквально 2-3 минуты после наложения шва металл в месте сварки остывает до 300-400 градусов, а через 15-20 минут до шва уже можно дотронуться рукой.

При кажущейся простоте технологии сварка труб отопления дело очень кропотливое, без достаточного опыта сделать нормальный шов очень трудно. Дело в том, что электрод касается металла только при розжиге дуги, в дальнейшем он отрывается от металла и держится на определенном расстоянии, так, чтобы металл электрода плавился в сварочной ванне – области жидкого металла. Кроме того, сварщик не проводит по месту соединения строго прямой шов, движение кончика электрода напоминает что-то похожее на урок каллиграфии, когда ученики в специальных тетрадях прописях пишут специальные упражнения – завитки, зигзаги, сложные и простые линии, напоминающие волны.

Использование такой техники и заключается секрет, как правильно варить трубы отопления ручной электросваркой. 

Разновидности сварных швов и соединений труб

В теории сварки и резки металла при помощи электродуговой сварки используется несколько видов сварных соединений, различающихся между собой в зависимости от положения электрода.

Для начинающего сварщика достаточно знать три основных типов соединений деталей:

• Прямое
• Угловое;
• Внахлест.

Прямое соединение подразумевает расположение деталей друг против друга с минимальным зазором между ними. Кстати, как отмечают профессионалы, мастерство заключается не в том, чтобы соединить трубы с большим зазором, а как раз, чтобы соединить поверхности таким образом, чтобы между ними был минимальный зазор.

Угловая сварка подразумевает соединение деталей находящихся под углом друг к другу. Такое соединение встречается в месте врезки трубы меньшего диаметра в трубу большего. Здесь соединяемые поверхности находятся под углом друг к другу.

Сварка внахлест делается, когда детали накладываются друг на друга. Сварка металлических труб отопления делается с применением различных пространственных положений шва – горизонтального, вертикального, потолочного или нижнего.

Горизонтальное расположение имеет свиду нахождение свариваемого объекта в горизонтальной плоскости, при этом электрод двигается подобно острию карандаша на листе бумаги, который лежит на столе. Здесь все предельно просто.

С вертикальным швом намного сложнее – здесь электрод ведется не только вверх или вниз, но еще и вправо, и влево.

Самым сложным считается потолочный шов – здесь работа осуществляется с нижнего положения, сварщик находится под соединяемыми деталями. Правда, для таких типов работ существует и специальный инструмент – электрод, у которого при работе кончик напоминает кратер вулкана. Обмазка при сгорании образует чашу, в которой находится расплавленный металл, более того, он не выплескивается и не выпадает во время работы. Что касается приемов работы то стоит помнить, что в процессе соединения всех элементов сварка труб отопления проводится без их жесткой фиксации относительно основных конструкций дома, только в самом конце большие отрезки соединяются в единое целое, вот тогда и приходится варить в самых неудобных положениях. Поэтому предварительно трубы рекомендуется сваривать большими отрезками, чтобы сократить количество потолочных швов до минимума. Кроме того, можно аккуратно согнуть электрод, чтобы получить возможность дотянуться до самой дальней и неудобной точки.

Какими электродами лучше варить трубы отопления: металлы, оборудование, инструкции

Для начинающего электросварщика имеющего небольшой опыт работы важно на начальном этапе сделать два основных шага – правильно выбрать сварочный аппарат и также правильно подобрать к нему электроды. Почему важны именно эти моменты? Дело в том, что сварочные электрические аппараты имеют свои особенности. Для новичков лучше использовать инверторный сварочник постоянного тока. Это небольшой компактный прибор, устройство которого основано на полевых транзисторах, он выдает постоянный ток, который легко можно регулировать. Даже самый простой инвертор позволит новичку научиться держать дугу и правильно регулировать ток. Для более опытных мастеров можно попробовать поработать на аппарате переменного тока. Он мощнее, у него больше запас по мощности, а для сварки труб отопления это большой плюс. Но у него есть и минус – с ним сложно работать, для новичка трудно поймать дугу, нужен опыт, чтобы правильно выставить сопротивление резистора, да и по размерам это устройство намного больше бытового инвертора.

Что касается выбора электродов, то здесь стоит учитывать качества каждой марки, поскольку и диаметр стержня и марка оболочки сильно влияют на качество шва. Для работы используются:

• Марка С – электроды с целлюлозным покрытием. Основное назначение соединение ответственных швов на материале с большой толщиной металла;
• Марка RA – электроды рутилово-кислотные основной вид электродов для работы с металлическими трубами. Особенность этой марки заключается в быстром покрытии шва слоем шлака, который придется удалять.
• Марка RR – электроды для тонких и аккуратных работ. Марка позволяет получить почти ювелирный шов с небольшим слоем шлака, который легко снимается щеткой.
• Марка RC – рутилово-целлюлозные электроды универсального назначения. Они предназначены для сварки в любых положениях.
• Марка В – основные электроды универсального назначения для горизонтальных и вертикальных швов.

Кроме знания марки оболочки важно учитывать и толщину металла сердечника, и толщину металла свариваемых деталей.

Подготовка труб к электросварке

Также как и от оборудования и расходных материалов многое зависит от правильной подготовки самих труб для сварки. Для получения надежного и красивого шва необходимо выполнить ряд операций, облегчающих проведение дальнейших работ:

• Зачистка поверхности края трубы. 15-20 мм от среза трубы поверхность должна быть зачищена от ржавчины, лакокрасочного покрытия, масляных пятен;
• Необходимо доработать срез – он должен быть максимально ровным, так легче будет сочленить части трубы.
• При использовании толстостенных труб на соединяемых концах рекомендуется сделать фаску не меньше чем на половину толщины металла.

Сварка труб отопления проводится в несколько слоев, это зависит от толщины металла. Профессионалы рекомендуют:

• При толщине стенки до 6 мм наложить 2 слоя;
• При толщине больше 6 и до 12 мм рекомендуется снять фаску и сделать 3 слоя;
• При толщине стенки трубы больше 12 мм делается 4 сварных шва.

Профессионалы советуют при многослойном наложении швов первый шов накладывать методом ступенчатой наплавки – пройдя вперед 8-10 мм сделать обратный ход на 5-6 мм, после чего сделать снова участок длиной 8-10 мм.

При работе с большим диаметром труб делается сначала прихватка – в нескольких местах делается небольшой шов длиной 2-3 см, после чего делается сплошное сваривание стыка.

Важно помнить, что если будет сделана ошибка и обнаружится брак, то часть работы придется переделать. После прохождения полной длины окружности сварным швом делается отступ на 3-4 см и начинается наплавка второго слоя. Отступ необходим для того, чтобы исключить брак шва, в точке начала наплавки сразу нескольких слоев.

Описание процедуры сварки труб

Наглядно пояснить, как варить трубы отопления электросваркой рекомендуется на примере монтажа отрезка системы отопления состоящей из двух прямых и двух угловых элементов. Для ясности ситуации рекомендуется представить, что оба элемента в двух смежных комнатах, между которыми имеется отверстие для прокладки трубы.

Перед началом работ осуществляется подгонка всех элементов. При помощи болгарки выравниваются края отрезков. При помощи наждачного круга делается снятие фаски на ½ толщины металла трубы.

Для удобства работы сначала делается соединение угловых элементов с прямыми отрезками:

• Торцы элементов очищаются от ржавчины, пыли, масляных пятен.
• На ровной поверхности выкладывается отрезок и к нему стыкуется угловой элемент.
• В одной точке делается прихватка электродом на 4-5 мм. И мелом отмечается на наружной поверхности начало формирования шва.
• После того как прихватка остынет при помощи молотка несколькими ударами угловой элемент ставится на место. Дело в том, что наживляя детали, металл может повести, и элементы просто сдвинутся относительно друг друга. После остывания шва можно подкорректировать положение, максимально прижав элементы, друг к другу.
• После коррекции  с противоположной стороны снова делается точечный шов. И снова проверяется положение деталей.
• После того как все элементы будут правильно расположены относительно друг друга, делается первый основной шов.
• После прохождения всей окружности дается время остыть шву, буквально через 2-3 минуты после окончания сваривания при помощи молотка делается отделение шлака и окалины от металла. Особенно тщательно осматриваются углубления и небольшие кратеры, именно в этих местах шлак может образовать отверстие в сварном шве.
• Если подозрительных мест не обнаружено от риски поставленной мелом отступается 2-4 см и начинается наплавка второго слоя. Движения в этом случае нужно делать зигзагообразные, чтобы наплавка закрывала справа и слева первый, основной шов.
• После того как будет сделано соединение обеих отрезков труб и угловых элементов делается установка их на место и соединение в одну конструкцию.
• При помощи подставок делается выравнивание отрезков. Подобно тому как наживлялись отрезки с уголками, делается наживка в 2- точках и этого шва.
• После того как будет проверена правильность установки делается наложение первого слоя напайки. При работе можно немного расширить отверстие в стене, чтобы уголковые элементы не мешали, а вся конструкция могла сделать полный оборот вокруг оси.
• Работа осуществляется небольшими отрезками с короткими перерывами для поворота конструкции.
• После наложения первого слоя делается очистка и проверка качества поверхности. Аналогично предыдущим соединениям делается напайка второго слоя сварного шва.

Несмотря на простоту операций в реальности многое зависит от опыта подобных работ. Профессионалы советуют в таких случаях не браться сразу за работу самому, а попросить опытного сварщика показать несколько приемов работы и внимательно понаблюдать за действиями наставника, такой урок может многому научить.

Как варить трубы отопления электросваркой: технология

На чтение 6 мин.

Каждый хозяин загородного дома и дачи должен уметь обращаться со сварочным аппаратом и работать с металлом. Это устройство требуется для всех ремонтных и монтажных работ, где присутствуют металлические трубы. Оно помогает сделать соединение герметичным. Советы специалистов помогут разобраться новичкам, как варить трубы отопления электросваркой правильно.

Работа с электросваркой

Подготовка поверхности

Перед тем как варить трубы электросваркой, нужно подготовить их к процессу соединения. Последовательность подготовки поверхности:

1. Трубы должны соответствовать всем параметрам, которые указанны в проекте. По всей длине они должны иметь равномерную толщину стенок, а срез должен быть круглым.
2. Трубу подрезают под углом в 90° и на расстоянии в 1 см от среза зачищают до блеска.
3. Затем срез обезжиривают. Для этого удаляют все масляные подтеки и счищают ржавчину. Если есть краска, то ее снимают.

При необходимости торец дополнительно обрабатывают. Кромка среза трубы должна иметь угол раскрытия в 65° с величиной притупления до 0,2 см. Такой срез поможет качественно соединить изделия.

Разновидности сварных швов и соединений

Сварку стальных труб производят сварочным аппаратом методом плавления. Сварочный аппарат из переменного тока образует постоянный и посредством электрической дуги нагревает локальный участок изделия до нужной температуры. Формирование электрической дуги происходит на металлическом стержне (электроде). Там где работает дуга, образуется специальная атмосфера, которая при плавлении металла не позволяет ему окисляться. Благодаря качественному сварному шву протечки полностью исключены, т. к. соединение получается герметичным.

Есть много способов наложения швов. Какой способ выбрать, это зависит от толщины труб и материала, из которого они изготовлены. Основные типы швов:

• в тавр;
• встык;
• внахлест;
• угловые.

Также важно учитывать расположение труб по отношению друг к другу:

1. Нижний шов. Во время сварочных работ электрод располагают над соединяемыми элементами. При таком способе сварщику хорошо видны все свариваемые участки, поэтому данный метод является самым удобным.
2. Потолочный шов. Электрод располагают под свариваемым элементом. При этом оператор поднимает руку вверх и держит над головой, поэтому этот способ применяют только во время ремонта или при замене деформированного участка трубы. При обустройстве новой системы его не используют.
3. Вертикальный шов. Такой способ соединения применяют, если 2 трубы располагаются горизонтально. Сварщик проводит электродом движения вверх и вниз и снизу вверх (в вертикальном направлении).
4. Горизонтальный шов. Часто горизонтальными соединениями делают монтаж отопительных и водопроводных систем. При этом две трубы находятся в вертикальном положении.

Разновидности электродов

Электрод — тонкий металлический стержень, который покрыт специальным составом. Он защищает металл от возникновения коррозийного налета и от него зависит, каким получится сварочный шов. Чтобы разобраться, какими электродами варить трубы, нужно рассмотреть свойства каждого из них. Главные параметры, по которым классифицируют электроды — это вид покрытия и тип сердцевины. Изделия бывают с плавящей и неплавящей сердцевиной.

1. Для изготовления плавящей сердцевины используют сварочную проволоку с разным диаметром, который подбирают в зависимости от вида работ.
2. Для изготовления неплавящей сердцевины используют вольфарм, графит или электротехнический уголь.

Электроды покрывают целлюлозным, рутиловым, рутилово-кислотным или рутилово-целлюлозным покрытием.

Выбор сварочного аппарата

Сварочные аппараты бывают трех типов. Какой из них выбрать, это зависит от метода сварки и обрабатываемого материала. Виды устройств:

1. Понижающие сварочные трансформаторы. Это надежное устройство, которое применяют для сварки углеродистой стали. Качество шва — среднее.
2. Сварочные выпрямители. Подходят для углеродистого и алюминиевого материала, а также для нержавейки. Качество шва — высокое.
3. Сварочные инверторы. Универсальное устройство, которое подходит для любого материала.

Нельзя при сварке труб отопления электросваркой использовать испорченное оборудование. Поэтому перед началом работ аппаратуру тщательно проверяют.

Технология проведения работ

Вначале необходимо подготовить рабочее место и средства защиты. Чтобы разобраться, как правильно варить трубы отопления, нужно попрактиковаться на отдельном куске металла. Для этого понадобится толстая труба и универсальный электрод диаметром от 3 мм и выше, т. к. с ним легче учиться делать швы. Процесс работы:

1. На одном сварочном кабеле есть держатель. В него вставляют электрод, затем подключают кабели.
2. Аппарат имеет 2 кабеля и 2 выхода тока с положительной и отрицательной полярностью. Конец одного кабеля оснащен зажимом, который подключается к детали, конец второго — это держатель для электрода. Полярность выбирают в зависимости от вида работ. Наилучший прогрев металла происходит с прямой полярностью.
3. Зажечь дугу можно 2 способами. Для этого кончиком электрода постукивают несколько раз по детали или проводят вдоль шва (чириканьем).
4. Какого типа получится сварной шов на трубе, зависит от наклона электрода. Основной наклон составляет 30-60°. Чтобы сделать глубокий прогрев металла, наклон электрода делают «углом назад». При этом ванна и расплавленный металл поступают за электродом. Если требуется поверхностный прогрев, тогда угол наклона меняют в противоположную сторону.

Для каждого материала и типа шва применяется свое движение электрода. Для домашних работ достаточно освоить некоторые из них. Во время работы важно следить за величиной и состоянием сварной ванны. Для этого движения ускоряют или замедляют.

Как сварить пластиковые трубы

Сварка пластиковых труб проходит по особой технологии, т. к. из-за высокой температуры внутри них часто образовываются наплывы. Поэтому выполнять сварочные работы нужно аккуратно. Но если температура будет слишком низкой, то детали не зафиксируются. Порядок работ:

1. Сварочный аппарат устанавливают на подставку и разогревают до 260° C.
2. В насадку для сварки вставляют конец пластиковой трубы и подходящего диаметра фитинг таким образом, чтобы они располагались в одной плоскости.
3. Если труба толстая, то уровень температуры увеличивают. Когда детали прогреются, их достают из устройства и соединяют.

Когда шов застынет, трубу проверяют на наличие протечек. Спайку изделий с большим диаметром (свыше 63 мм) проводят стык в стык. Срез торцовых труб расплавляют и соединяют, при этом сильно надавливая друг на друга. При муфтовой и раструбной спайке используют ручные приборы. Они оснащены центрирующим элементом и насадками, которые удерживают заготовки. Все детали трубопровода загоняют в разогретый сварочный аппарат и делают спайку. Чтобы детали соединились, всю работу проводят быстро.

Возможные ошибки в процессе

Качество готового изделия может стать низким из-за дефекта сварного шва. Дефект может находиться внутри или снаружи изделия, а также быть сквозным. Причины, из-за которых он возникает во время сварки металлических труб отопления и других изделий:

• из-за дешевого материала низкого качества;
• из-за некачественного оборудования;
• когда нарушается технологический процесс работы;
• из-за неопытности сварщика.

Иногда сварщики делают усиление шва до 4 мм. Из-за такой ошибки он становится хрупким. Высота усиления не должна превышать 2 мм, тогда шов будет иметь максимальную прочность.

Как варить трубы отопления электросваркой

Сегодня для построения систем отопления используются разные методы – пайка полипропиленовых труб, фитиновое соединение металлопластиковых труб, резьбовое соединение труб из металла. Но, несмотря на использование новых технологий, металл по-прежнему остается востребованным, поэтому и применяется сварка труб отопления электросваркой. Для профессиональных сварщиков нет особой разницы, с каким материалом работать, а вот для тех, кто только решается попробовать себя в роли сварщика стоит внимательно изучить все тонкости работы в этой профессии.

Сварка труб отопления: технология соединения металлических труб

Нормальная работа системы отопления дома возможна при полной герметичности всех соединений. Достигнуть необходимого результата при постройке системы с использованием стальных труб способна сварка труб отопления. Используемые технологии сваривания металлов основаны на расплавлении небольшого участка труб и наложения поверх этого участка дополнительного слоя металла – сварного шва.

На сегодняшний момент широко используется две технологии сварки – сварка труб отопления электросваркой и соединение при помощи газосварки. Первая использует для работы электрический ток, во втором случае делается нагрев и расплавление металла при помощи пламени газовой горелки.

Сварка металлических труб отопления при помощи электросварки

Сварка металлических труб отопления при помощи электросварки осуществляется с помощью сварочного аппарата, подключаемого к электрической сети. В основе большинства таких устройств лежит принцип плавления металлического стержня электрода в среде защитных газов под действием электрического тока большой силы. Этот метод менее опасный, чем газосварка поскольку в работе не используется летучий огнеопасный газ и открытое пламя. С другой стороны, сварка отопления электросварочным методом требует наличия определенного опыта работы и знания основ сварочного дела.

Принцип соединения металлов электросваркой заключается в создании в месте стыка деталей электрической дуги, от которой происходит плавление металлического стержня электрода.

Перед началом работ к соединяемым деталям подключается отрицательный вывод сварочного аппарата. В положительный вывод берется электрод. После включения питания в аппарате происходит преобразование электрического тока высокого напряжения в ток низкого напряжения, но при этом возрастает сила тока. Когда электрод касается поверхности металла труб, возникает электрическая дуга. Под ее действием происходит розжиг металлического стержня электрода – его сердцевина начинает плавиться, а обмазка под действием высокой температуры гореть. Это пламя выжигает кислород в непосредственной близости электрической дуги, что позволяет создать сварочную ванну из расплавленного металла. Металл электрода, расплавляясь, плавит и края металла, создавая прочный металлический шов. Проводя электродом по месту соединения отрезков труб, постепенно формируется сварной шов. Спустя буквально минуты после наложения шва металл в месте сварки остывает до градусов, а через минут до шва уже можно дотронуться рукой.

При кажущейся простоте технологии сварка труб отопления дело очень кропотливое, без достаточного опыта сделать нормальный шов очень трудно. Дело в том, что электрод касается металла только при розжиге дуги, в дальнейшем он отрывается от металла и держится на определенном расстоянии, так, чтобы металл электрода плавился в сварочной ванне – области жидкого металла. Кроме того, сварщик не проводит по месту соединения строго прямой шов, движение кончика электрода напоминает что-то похожее на урок каллиграфии, когда ученики в специальных тетрадях прописях пишут специальные упражнения – завитки, зигзаги, сложные и простые линии, напоминающие волны.

Использование такой техники и заключается секрет, как правильно варить трубы отопления ручной электросваркой. 

Разновидности сварных швов и соединений труб

В теории сварки и резки металла при помощи электродуговой сварки используется несколько видов сварных соединений, различающихся между собой в зависимости от положения электрода.

Для начинающего сварщика достаточно знать три основных типов соединений деталей:

• Прямое
• Угловое;
• Внахлест.

Прямое соединение подразумевает расположение деталей друг против друга с минимальным зазором между ними. Кстати, как отмечают профессионалы, мастерство заключается не в том, чтобы соединить трубы с большим зазором, а как раз, чтобы соединить поверхности таким образом, чтобы между ними был минимальный зазор.

Угловая сварка подразумевает соединение деталей находящихся под углом друг к другу. Такое соединение встречается в месте врезки трубы меньшего диаметра в трубу большего. Здесь соединяемые поверхности находятся под углом друг к другу.

Сварка внахлест делается, когда детали накладываются друг на друга. Сварка металлических труб отопления делается с применением различных пространственных положений шва – горизонтального, вертикального, потолочного или нижнего.

Горизонтальное расположение имеет свиду нахождение свариваемого объекта в горизонтальной плоскости, при этом электрод двигается подобно острию карандаша на листе бумаги, который лежит на столе. Здесь все предельно просто.

С вертикальным швом намного сложнее – здесь электрод ведется не только вверх или вниз, но еще и вправо, и влево.

Самым сложным считается потолочный шов – здесь работа осуществляется с нижнего положения, сварщик находится под соединяемыми деталями. Правда, для таких типов работ существует и специальный инструмент – электрод, у которого при работе кончик напоминает кратер вулкана. Обмазка при сгорании образует чашу, в которой находится расплавленный металл, более того, он не выплескивается и не выпадает во время работы. Что касается приемов работы то стоит помнить, что в процессе соединения всех элементов сварка труб отопления проводится без их жесткой фиксации относительно основных конструкций дома, только в самом конце большие отрезки соединяются в единое целое, вот тогда и приходится варить в самых неудобных положениях. Поэтому предварительно трубы рекомендуется сваривать большими отрезками, чтобы сократить количество потолочных швов до минимума. Кроме того, можно аккуратно согнуть электрод, чтобы получить возможность дотянуться до самой дальней и неудобной точки.

Какими электродами лучше варить трубы отопления: металлы, оборудование, инструкции

Для начинающего электросварщика имеющего небольшой опыт работы важно на начальном этапе сделать два основных шага – правильно выбрать сварочный аппарат и также правильно подобрать к нему электроды. Почему важны именно эти моменты? Дело в том, что сварочные электрические аппараты имеют свои особенности. Для новичков лучше использовать инверторный сварочник постоянного тока. Это небольшой компактный прибор, устройство которого основано на полевых транзисторах, он выдает постоянный ток, который легко можно регулировать. Даже самый простой инвертор позволит новичку научиться держать дугу и правильно регулировать ток. Для более опытных мастеров можно попробовать поработать на аппарате переменного тока. Он мощнее, у него больше запас по мощности, а для сварки труб отопления это большой плюс. Но у него есть и минус – с ним сложно работать, для новичка трудно поймать дугу, нужен опыт, чтобы правильно выставить сопротивление резистора, да и по размерам это устройство намного больше бытового инвертора.

Что касается выбора электродов, то здесь стоит учитывать качества каждой марки, поскольку и диаметр стержня и марка оболочки сильно влияют на качество шва. Для работы используются:

• Марка С – электроды с целлюлозным покрытием. Основное назначение соединение ответственных швов на материале с большой толщиной металла;
• Марка RA – электроды рутилово-кислотные основной вид электродов для работы с металлическими трубами. Особенность этой марки заключается в быстром покрытии шва слоем шлака, который придется удалять.
• Марка RR – электроды для тонких и аккуратных работ. Марка позволяет получить почти ювелирный шов с небольшим слоем шлака, который легко снимается щеткой.
• Марка RC – рутилово-целлюлозные электроды универсального назначения. Они предназначены для сварки в любых положениях.
• Марка В – основные электроды универсального назначения для горизонтальных и вертикальных швов.

Кроме знания марки оболочки важно учитывать и толщину металла сердечника, и толщину металла свариваемых деталей.

Подготовка труб к электросварке

Также как и от оборудования и расходных материалов многое зависит от правильной подготовки самих труб для сварки. Для получения надежного и красивого шва необходимо выполнить ряд операций, облегчающих проведение дальнейших работ:

• Зачистка поверхности края трубы. мм от среза трубы поверхность должна быть зачищена от ржавчины, лакокрасочного покрытия, масляных пятен;
• Необходимо доработать срез – он должен быть максимально ровным, так легче будет сочленить части трубы.
• При использовании толстостенных труб на соединяемых концах рекомендуется сделать фаску не меньше чем на половину толщины металла.

Сварка труб отопления проводится в несколько слоев, это зависит от толщины металла. Профессионалы рекомендуют:

• При толщине стенки до 6 мм наложить 2 слоя;
• При толщине больше 6 и до 12 мм рекомендуется снять фаску и сделать 3 слоя;
• При толщине стенки трубы больше 12 мм делается 4 сварных шва.

Профессионалы советуют при многослойном наложении швов первый шов накладывать методом ступенчатой наплавки – пройдя вперед мм сделать обратный ход на мм, после чего сделать снова участок длиной мм.

При работе с большим диаметром труб делается сначала прихватка – в нескольких местах делается небольшой шов длиной см, после чего делается сплошное сваривание стыка.

Важно помнить, что если будет сделана ошибка и обнаружится брак, то часть работы придется переделать. После прохождения полной длины окружности сварным швом делается отступ на см и начинается наплавка второго слоя. Отступ необходим для того, чтобы исключить брак шва, в точке начала наплавки сразу нескольких слоев.

Описание процедуры сварки труб

Наглядно пояснить, как варить трубы отопления электросваркой рекомендуется на примере монтажа отрезка системы отопления состоящей из двух прямых и двух угловых элементов. Для ясности ситуации рекомендуется представить, что оба элемента в двух смежных комнатах, между которыми имеется отверстие для прокладки трубы.

Перед началом работ осуществляется подгонка всех элементов. При помощи болгарки выравниваются края отрезков. При помощи наждачного круга делается снятие фаски на ½ толщины металла трубы.

Для удобства работы сначала делается соединение угловых элементов с прямыми отрезками:

• Торцы элементов очищаются от ржавчины, пыли, масляных пятен.
• На ровной поверхности выкладывается отрезок и к нему стыкуется угловой элемент.
• В одной точке делается прихватка электродом на мм. И мелом отмечается на наружной поверхности начало формирования шва.
• После того как прихватка остынет при помощи молотка несколькими ударами угловой элемент ставится на место. Дело в том, что наживляя детали, металл может повести, и элементы просто сдвинутся относительно друг друга. После остывания шва можно подкорректировать положение, максимально прижав элементы, друг к другу.
• После коррекции  с противоположной стороны снова делается точечный шов. И снова проверяется положение деталей.
• После того как все элементы будут правильно расположены относительно друг друга, делается первый основной шов.
• После прохождения всей окружности дается время остыть шву, буквально через минуты после окончания сваривания при помощи молотка делается отделение шлака и окалины от металла. Особенно тщательно осматриваются углубления и небольшие кратеры, именно в этих местах шлак может образовать отверстие в сварном шве.
• Если подозрительных мест не обнаружено от риски поставленной мелом отступается см и начинается наплавка второго слоя. Движения в этом случае нужно делать зигзагообразные, чтобы наплавка закрывала справа и слева первый, основной шов.
• После того как будет сделано соединение обеих отрезков труб и угловых элементов делается установка их на место и соединение в одну конструкцию.
• При помощи подставок делается выравнивание отрезков. Подобно тому как наживлялись отрезки с уголками, делается наживка в 2- точках и этого шва.
• После того как будет проверена правильность установки делается наложение первого слоя напайки. При работе можно немного расширить отверстие в стене, чтобы уголковые элементы не мешали, а вся конструкция могла сделать полный оборот вокруг оси.
• Работа осуществляется небольшими отрезками с короткими перерывами для поворота конструкции.
• После наложения первого слоя делается очистка и проверка качества поверхности. Аналогично предыдущим соединениям делается напайка второго слоя сварного шва.

Несмотря на простоту операций в реальности многое зависит от опыта подобных работ. Профессионалы советуют в таких случаях не браться сразу за работу самому, а попросить опытного сварщика показать несколько приемов работы и внимательно понаблюдать за действиями наставника, такой урок может многому научить.

Сварочные электроды для сварки труб — какие лучше?

Подбор электродов для сварки труб — это основополагающий процесс, от которого в результате будет зависеть качество шва и его надёжность. Учитывать нужно абсолютно все нюансы, даже самые незначительные, но, к сожалению, многие сварщики, в том числе и профессионалы, не всегда уделяют этому должное внимание.

Если речь идет о прокладывании профильных или стандартных труб, рано или поздно придётся использовать сварочный аппарат. При выборе электрода стоит знать о первом и самом главном их отличии одного от другого, они могут быть плавящимися и неплавящимися.

Особенности плавящихся электродов

Для производства данного вида электродов применяется сварочная проволока, она имеет защитное покрытие, которое необходимо для стабилизации работы и требуемых магнитных характеристик. А неплавящийся изготавливается из графита, вольфрама и электрического угля.

Покрытие для плавящегося электрода также необходимо для возможности получить качественный и надежный шов, оно наносится с помощью погружения в расплавленный металл и прессовки.

Какие преимущества плавящихся электродов:

1. Они позволяют проводить сварку из любого положения.
2. Повышенная производительность.
3. Минимальное влияние окисления на процесс соединения.
4. Безопасны для сварщика во время работы.

Недостатки:

• высокое излучение сварочной дуги;
• разбрызгивание во время сварки;
• установлены пределы по показателям тока.

Это основные параметры, которые стоит обязательно учитывать перед началом выбора требуемых электродов.

Как правильно выбрать электрод

От того, каким электродом будет производиться сварка труб отопления или других конструкций, напрямую зависит срок эксплуатации материалов.

Стержни могут отличаться своей толщиной и количеством покрытия. Для сварки оцинкованных труб или каких-либо других применяются электроды диаметром 2-5 мм. А само покрытие будет составлять от 5% до 20% от всей массы изделия.

Чаще всего специалистами используются более толстые стержни. Происходит это потому, что они способны предать процессу сварки необходимой атмосферы, которая препятствует попаданию воздуха в зону соединения. Но ещё стоит учитывать, что они отличаются большим количеством выделяемых шлаков. А они в свою очередь могут влиять на надежность стыковки. Поэтому необходимо научиться находить золотую середину для оптимальной работы со сваркой трубопровода.

Как выбрать электрод, если брать в расчет толщину трубы?

1. Если толщина, например, нержавеющих труб, равна 5 мм, то электрод должен иметь диаметр не более 3 мм.
2. Когда труба имеет размер более 5 мм, потребуются стержни 4 мм.
3. Также диаметр 4 мм используется для многослойного формирования сварочного соединения.

Еще стоит учесть максимальный показатель тока, который способен пропустить через себя стержень, и расход электродов при сварке труб, что поможет сократить денежные вложения.

Процесс сварки трубопровода

После того как выбор сделан, можно переходить к процессу сварки. Для начала стоит понимать, как нужно перемещать дугу вдоль соединения, в этом помогут несколько простых советов от экспертов:

• дуга ведётся поперечно, применяя колебательные движения для получения требуемой толщины шва;
• если продвигать дугу продольно, это позволит сделать тонкий шов с высотой, которая полностью зависит от скорости движения выбранного стержня вдоль соединяемой поверхности;
• чтобы поддержать стабильность электрической дуги, её нужно вести постепенно на протяжении всего сварочного процесса.

Обратите внимание!

Если труба имеет небольшой диаметр, её нужно сваривать целостным соединением, а если она отличается большой толщиной, шов должен быть прерывистым.

Правила безопасности

Безопасность — это та составляющая сварочного процесса, к которой стоит подходить с большой ответственностью. Ведь если проигнорировать правила, можно получить серьёзные травмы, такие как ожоги от попадания расплавленного металла, ожог глаз от дуговой вспышки, или стать жертвой удара током. Избежать подобных ситуаций можно, придерживаясь простых рекомендаций, а именно:

• во время работы на сварщике не должно быть мокрой одежды;
• обязательно нужно использовать защитную маску для лица;
• все провода, через которые идет ток, нужно обязательно изолировать любым доступным способом;
• перед началом проведения сварки нужно не забывать о заземлении агрегата и дополнительных устройств, если они есть;
• в небольших помещениях необходимо использовать резиновую обувь или постилать резиновый коврик, он будет играть роль изолятора.

Вывод

Чтобы сделать выбор электрода более подготовленным, стоит взять в расчет норму расхода стержней и учесть привязку определённого вида труб к материалу, из которого сделаны прутки. А для ещё лучшего понимания процедуры выбора, лучше всего обратиться за советом к опытным специалистам, которые имеют большой опыт в проведении подобного рода работ.

Сварка труб под давлением и врезка в водопровод

Сварка труб под давлением и врезка в водопровод

Сварка труб под давлением представляет собой большую сложность даже для опытных сварщиков, не говоря уже о новичках. Постоянно идущая вода из трубы мешает нормально гореть сварочной дуге, вследствие чего очень трудно получить требуемую температуру плавления металла.

Кроме того, при сварке водопроводных труб под давлением, образуется большое количество пара, который мешает качественно проводить сварочные работы. И, тем не менее, в данной статье сайта о ручной дуговой сварке mmasvarka.ru, будут даны советы по поводу того, как варить трубы под давлением.

Какими электродами варить водопроводные трубы

По праву лучшими электродами для сварки водопроводных труб под давлением уже долгое время считаются:

Электроды УОНИ 13/15 — универсальные высококачественные электроды для ММА сварки, которые дают возможность отремонтировать протекающие трубы. Сварочный шов, сформированный электродами УОНИ 13/15, имеет высокое сочетание пластичности, прочности и вязкости, что в свою очередь, позволяет заварить свищи и другие разрушения на водопроводных трубах.

Электроды МГМ-50К — сравнительно новый вид электродов, которые оптимизированы для сварки трубопроводов под давлением. Особенность сварки электродами МГМ-50К заключается в том, что вокруг дуги образуется газовый пузырь, способный оттеснить пар и даже жидкость, находящуюся под не слишком большим давлением. Все это упрощает сварочные работы, связанные с ремонтом водопроводных труб, а также даёт возможность в срок осуществить ремонтные работы.

Сварка труб под давлением

Придерживаясь нижеприведённых советов, вы существенно сможете облегчить работы связанные с ремонтом водопроводных труб под давлением:

1. Во время сварки трубы, когда из неё идёт вода, силу тока на сварочном аппарате следует увеличить. В таком случае электрод не будет все время прилипать к трубе из-за того, что металл слишком быстро остывает.
2. Перед сваркой труб под давлением, электроды следует прокалить. В таком случае можно добиться более качественной и стабильной дуги, которая, в свою очередь, будет быстрее испарять просачивающуюся воду со свища.
3. Выбор постоянного или переменного тока для сварки водопроводных труб, зависит не только от напора водяного слоя, но и от толщины металла, который требуется заварить.

Так, например, сварка на переменном токе, даёт возможность формировать более мощную дугу. Поэтому варить «переменкой» можно даже трубы под высоким давлением.

При этом качество сварочного шва оставляет желать лучшего. В свою очередь, сварка на постоянном токе, позволяет глубоко проплавить металл и добиться большей прочности сварочного соединения.

Как заварить свищ в трубе с водой под давлением

Рассмотрим на конкретном примере, как можно заварить свищ (небольшое отверстие) в трубе под давлением:

1. Выберите такую позицию, с которой можно было бы легко разглядеть повреждение на трубе;
2. Старайтесь держать электрод перпендикулярно дефекту, дабы уменьшить объем воды, попадающей на электрод;
3. Ведите работу сверху вниз, до тех пор, пока свищ не будет заварен.

Чтобы заварить свищ в водопроводной трубе под давлением, сначала нужно наплавить некоторое количество металла в верхней части повреждения. Затем, ударив несколько раз по нему молотком, постарайтесь уплотнить дефект и остановить, тем самым, обильное образование пара.

После этого, нужно продолжить устранение свища, таким образом, до тех пор, пока отверстие в трубе не будет полностью перекрыто. Цикл, снова и снова, продолжается сверху вниз, не без участия молотка. После того, как вода перестанет бежать из трубы, следует усилить дефектное место, уменьшив при этом значение сварочного тока.

Врезка в водопровод под давлением

И хотя на сегодняшний день существуют специальные седелки для врезки в водопровод под давлением, многие, до сих пор, используют сварку для этих целей. Как врезаться в водопроводную трубу под давлением?

В первую очередь, нужно подготовить металлический патрубок требуемого диаметра, на одном конце которого была бы нарезана резьба. На резьбу обязательно накручивается шаровой кран, с предварительным уплотнением (сантехническим льном или фум-лентой).

Выбрав место врезки, и очистив трубу от грязи и ржавчины, можно приступать к выполнению сварочных работ:

1. Приложите патрубок с краном к трубе для врезки, после чего обварите его по кругу. Работа эта непростая, ведь нужно не прожечь металл трубопровода, сохранив при этом его целостность;
2. Через открытый кран на патрубке, просверлите отверстие в трубопроводе, используя для этих целей дрель и длинное сверло по металлу;
3. После того, как из трубы пойдёт вода, быстро перекройте кран.

Таким образом, можно не только заварить свищ в водопроводной трубе под давлением, но и врезаться в действующий трубопровод.

Поделиться в соцсетях

Как работают электрические чайники?

Криса Вудфорда. Последнее изменение: 22 марта 2020 г.

Машины работают на бензине … а люди бегают за чаем и кофе (по крайней мере, в моем доме)!
Если пить кофе или чай ведром, то хоть раз порадуешься
хватило смекалки изобрести сверхэффективный способ похолодать
воду в горячую, а именно электрический чайник (также известный как
электрочайник). Наполните его водой, включите, включите,
и через пару минут у вас будет трубопровод горячей воды для
пить или готовить.Как именно работает чайник? Почему это нужно
так долго варить? И как он узнает, когда выключиться?
Рассмотрим подробнее!

Фото: Электрический чайник — удобный способ получения тепловой энергии из электричества. Это водонагреватель, но это также устройство преобразования энергии, которое иллюстрирует один из самых основных законов физики: сохранение энергии (обсуждается ниже).

Что такое электрический чайник?

Чайники — одни из самых простых бытовых приборов.Поднимите крышку, загляните внутрь и
вы увидите в самом низу емкости для воды катушку
толстый металл называется ТЭНом. Когда вы включаете чайник в электрическую розетку,
в нагревательный элемент поступает большой электрический ток. Элементы
сопротивление (тенденция любого материала останавливать электричество
протекающий через него) превращает электрическую энергию в тепло. В других
словами, элемент становится горячим. Поскольку он находится в прямом контакте с холодной водой, тепло передается воде за счет теплопроводности и быстро нагревается.
это тоже вверх.

Фото: вверху: нагревательный элемент в основании электрического чайника, показанный на нашем верхнем фото. Внизу: в некоторых котлах элемент скрыт от глаз под внутренним полом, чтобы он не покрылся известковым налетом. Это более аккуратный дизайн, но он делает чайник намного шумнее.

Сколько времени нужно для кипячения чайника?

Вы можете кипятить воду разными способами — даже в простой кастрюле на открытом огне или плите — хотя закрытый чайник обычно работает намного быстрее: он предотвращает отвод тепла, позволяет давлению расти быстрее.
(помните, что вода закипает, когда давление насыщенного пара равно атмосферному), и помогает воде закипеть быстрее.Но вы когда-нибудь расстраивались, сколько времени нужно вашему чайнику, чтобы закипеть? Не надо! Удивительно то, что ваш чайник закипает так же быстро, как и он — а вот
Почему.

Если вы продолжаете накачивать тепловую энергию на дно чайника (быстрее, чем тепло уходит
через верх и по бокам), рано или поздно вода внутри него
закипит. Основной закон физики называется
сохранение энергии говорит нам, что если вам нужно вскипятить литр воды,
начиная с одной и той же температуры, вам всегда придется добавлять для этого одинаковое количество энергии.Используете ли вы костер или чайник, микроволновую печь или что-нибудь еще
с устройством перемешивания, как у Джеймса Прескотта Джоуля (см. вставку ниже), количество энергии, которое вы должны вложить, чтобы вскипятить воду, точно такое же.

Допустим, вы начали с 1 литра (примерно 1 килограмм, 2,2 фунта) холодной воды.
примерно при 10 ° C (50 ° F), и вы хотите поднять его на 90 ° C до точки кипения
(100 ° C или 212 ° F). Количество энергии, которое вам нужно: 4,2 × 1000 грамм × 90
градусы = 378000 джоулей или 378 кДж.

Загадочное «4.2 «- постоянная величина, называемая удельной теплоемкостью воды.
Каждый материал имеет разную удельную теплоемкость, которая представляет собой просто количество
энергии, которую вы должны вложить, чтобы поднять температуру одного грамма
материал на один градус по Цельсию. Вам нужно добавить 4,2 джоуля
энергии для повышения температуры 1 грамма воды на 1 ° C, поэтому
Удельная теплоемкость воды составляет 4,2 Дж / г / ° C.

378 кДж для кипячения литра воды — гораздо больше энергии, чем вы думаете.
Энергоэффективная лампа мощностью 10
ватт использует 10 джоулей энергии каждую секунду (потому что 1 ватт означает использование одного джоуля в секунду),
так что это займет 37 800 секунд — около 10.5 часов — использовать
столько же энергии, сколько потребляет наш чайник на одно кипячение!

Работа: Чайники используют много энергии для кипячения воды, но справляются со своей задачей быстро (примерно
2,5 минуты), потому что они работают на большой мощности. При том же количестве энергии вы можете включить микроволновую печь примерно на 8 минут, портативный компьютер на час 20 минут или энергосберегающую лампу примерно на 10,5 часов.

Если вы используете электрический чайник мощностью 2400 Вт, это означает, что он потребляет 2400 Вт.
джоулей электрической энергии в секунду и полагая (примерно) то же самое
количество энергии в воду в виде тепла каждую секунду.Делить
378000 на 2400, и вы обнаружите, что чайнику требуется около 160 секунд.
делать работу, которая звучит примерно правильно —
электрический чайник обычно закипает примерно за 2–3 минуты. Старая пословица
говорит, что горшок (чайник), за которым наблюдают, никогда не закипает, но это датируется временем
когда большинство людей кипятили воду на ужасно неэффективных открытых
угольные пожары. Электрический чайник может вскипятить воду всего за
пару минут, потому что это может добавить тепла
энергия для воды намного быстрее и эффективнее, чем открытый
огонь (который позволяет теплу выходить во всех направлениях).

Если мощность вашего чайника была примерно 2400 Вт (Вт), и вы использовали британский источник питания
питание 240 вольт (В), это означает, что ток, проходящий через
элемент будет 2400/240 или 10 ампер (A). По бытовым меркам это изрядная сила:
для сравнения, маленькое зарядное устройство для моего iPod потребляет максимальный ток.
0,67 ампер — чайник потребляет в 15 раз больше! Итак, ответ на
электрический чайник работает так быстро, если использовать относительно
большой электрический ток. Количество произведенного тепла составляет
пропорционально току (ток 10 А будет производить вдвое больше тепла, чем ток 5 А
проходя через тот же нагревательный элемент, если напряжение было постоянным), поэтому большие токи
производят больше тепла — и нагревают предметы гораздо быстрее, чем более мелкие.

Фото: Скрытый нагревательный элемент типичного современного чайника, вид снизу. Элемент запечатан в светло-серой центральной части, и (если вы присмотритесь) вы можете просто увидеть его два вывода, торчащие в правом нижнем углу. Темно-серый ободок (к которому прикасается мой большой палец) представляет собой резиново-пластиковую прокладку, которая закрывает нагревательный элемент внутри дна чайника и предотвращает просачивание воды. Длинная трубка наверху направляет пар из чайника вниз к термостату, который в нужный момент выключает элемент (как описано ниже).

Как работают водогрейные котлы быстрого приготовления?

Если вы устали ждать и хотите, чтобы чайник закипел быстрее, вы можете сделать только две вещи. Один
использовать больше электрического тока — другими словами, купить более мощный
чайник; другое использование — использовать меньше воды.

Водогрейные бойлеры / диспенсеры «мгновенного действия» (например, Breville Hot Cup и Morphy
Ричардс Мено), который на самом деле может вскипятить всего лишь стакан воды.
быстро объедините эти методы. Они используют более мощный нагрев
элемент, чем обычный чайник (обычно 3000 Вт или более) и
они разработаны таким образом, чтобы элемент мог безопасно работать в контакте с
только небольшое количество воды.Если вы варите только (скажем)
На четверть литра воды вам понадобится лишь четверть меньше энергии, скажем, 100 000 джоулей.
И если вы снабжаете эту энергию элементом мощностью 3000 Вт, посчитайте, и вы обнаружите, что можете сделать это примерно за 30 секунд вместо
2,5 мин. Видите ли вы здесь еще одно большое преимущество? Если вы
кипячение всего чайника, чтобы приготовить только один горячий напиток, вы
эффективно тратя три четверти потребляемой энергии.
Кипячение ровно столько воды, сколько вам нужно, значительно сэкономит вам
денег — а также помогает окружающей среде.

Как чайник узнает, когда нужно выключиться?

Иллюстрация: Как выключается электрический чайник. Есть пароотводчик и трубка (желтый, 43 и 44), ведущие вниз от верхней части водяной камеры (серый, 38) к биметаллическому термостату и переключателю (оранжевый и красный, 1 и 2). Когда чайник закипает, по этой трубке вырывается пар, нагревает термостат и заставляет его открыться, отключая нагревательный элемент (зеленый, 39) и предотвращая кипение воды.Иллюстрация из патента США 4 357 520: Электрический контейнер для кипячения воды с включаемым сухим и чувствительным к потоку термочувствительным блоком управления от Джона К. Тейлора, любезно предоставлен Управлением по патентам и товарным знакам США.

Ранние электрические чайники имели встроенную опасность: их было относительно легко включить,
уйти и сделать одну или две работы по дому, а потом забыть о них. Если ты был
повезло, когда вы вернулись через несколько минут, вы нашли свой
кухня наполнена облаками пара. Если не повезло, чайник
Элемент может перегореть, перегореть или даже вызвать пожар.

К счастью, практически все современные чайники отключаются.
автоматически с помощью термостатов (механических, электрических или
электронные устройства, реагирующие на изменение температуры). Многие из них
на основе разработок английского изобретателя
Джон С. Тейлор, чей
компании Otter Controls и Strix Ltd разработали более чем
миллиардов таких термостатов по всему миру.

Как они работают? Самые простые из них механические и используют биметаллический
термостат (описанный в нашей основной статье о термостатах), интегрированный в
элемент в нижней части чайника.Он состоит из диска
два разных металла, тесно связанных друг с другом, один из которых расширяется
быстрее, чем другой, по мере повышения температуры. Обычно термостат изогнутый
в одном направлении, но когда горячая вода достигает точки кипения,
образующийся пар попадает на биметаллический термостат и внезапно
щелкнуть и согнуть в противоположном направлении, немного как
зонт выворачивается наизнанку на ветру. Когда термостат открывается, он нажимает на рычаг, который срабатывает.
цепь, отключает электрический ток и безопасно выключает
чайник.Более сложные термостаты для чайников (используются в системах
такие как модный кофейный бойлер Marco Über) полностью электронные и позволяют нагревать воду до точной температуры и поддерживать ее на неопределенный срок путем многократного включения тока
и выкл.

Фото: Вот как на самом деле выглядит типичный термостат-выключатель Strix. Я использовал точки того же цвета, что и на иллюстрации выше, чтобы показать ключевые детали этого старого разобранного чайника. Паровая трубка (желтая) направляет пар к биметаллическому термостату.Термостат (оранжевый) выключает чайник. Блок переключения (красный) и несколько проводов соединяют термостат, выключатель питания (розовый) и беспроводной разъем (темно-синий) с двумя выводами нагревательного элемента (зеленый). Термостат и переключатель прикручены к нижней части светло-серого скрытого нагревательного элемента (показан на фото выше на этой странице).

Фото: крупный план биметаллического термостата (показан оранжевой точкой на другом фото).

«Механический эквивалент тепла»

Изображение: эксперимент Джоуля по поиску механического эквивалента тепла.

Электрические чайники могут показаться ужасно обыденными, но их стоит прочитать и написать
о том, потому что они блестяще иллюстрируют один из самых
фундаментальные физические законы нашей Вселенной: вы можете преобразовывать один вид энергии в другой,
но вы не можете создать энергию из воздуха или превратить ее в ничто. Эта чрезвычайно важная идея называется сохранением энергии, и английский физик Джеймс Прескотт Джоуль (1818–1889) был одним из первых, кто проник в ее суть.

Джоуль разработал блестящий эксперимент.Он прикрепил тяжелый груз (1) к веревке, намотанной на шкив (2), так, чтобы груз падал, веревка поворачивала ось (3) и перемешивала лопаточное колесо внутри емкости, полной воды (4). Он рассудил, что «механическая» энергия, которую он таким образом добавлял к воде, превратится в тепловую энергию, слегка нагревая воду. После неоднократных экспериментов он успешно доказал, что энергия (или, как он ее называл, vis viva), теряемая падающим грузом, в точности равна энергии, полученной при нагревании воды.Таким образом, Джоуль подтвердил, что механическая энергия
(или работа) и тепловая энергия были взаимозаменяемыми, и результаты были опубликованы в известной статье под названием «Механический эквивалент тепла», которая до сих пор считается одним из наиболее важных подтверждений
теория сохранения энергии.

Джоуль считал, что может найти доказательства в поддержку своих идей в реальном мире. Все, что ему нужно было сделать, это найти
водопад и измерьте температуру вверху и внизу; падающая вода преобразует потенциал
энергии в тепло, создавая разницу температур, которая, как он считал, подтвердит
его теория.По его расчетам, могучий Ниагарский водопад будет на пятую градуса теплее.
внизу, чем вверху, хотя измерить это было бы довольно сложно!
Пытаясь уладить этот вопрос, Джоуль взял с собой в медовый месяц несколько термометров.
в Шамони, Франция, в 1847 году, и попытался измерить водопад там, но не смог сделать это достаточно точно
чтобы доказать свою точку зрения.

Узнать больше

Узнать больше

На этом сайте

Вам могут понравиться эти другие статьи на нашем сайте на похожие темы:

Статьи

• Пылающее желание эффективности Том Мерфи.Как я объяснял выше, для нагрева определенного количества воды до той же температуры требуется такое же количество энергии, как бы вы это ни выбрали. Но одни методы более эффективны, чем другие. Как объясняет Том Мерфи в этом замечательном сообщении в блоге, электрические чайники значительно более эффективны, чем чайники с варочной панелью и микроволновые печи.
• Что более энергоэффективно — кипячение воды с помощью электрического чайника, чайника на газовой плите или микроволновой печи?: The Guardian, Notes & Queries, 2011.Читатели Guardian высказывают различные мнения об эффективности различных методов кипячения воды.
• Fiddly, Fussy or Just Plain Ugly Kettles Алисы Роустхорн. The New York Times, 9 августа 2009 г. Почему чайники выглядят так плохо спроектированными? Эта писательница интересуется эстетикой, но, может быть, ей было бы лучше подумать о том, как наука и техника ограничивают конструкцию машины, которая может быстро и эффективно вскипятить воду?

Патенты

Если вас интересуют настоящие технические подробности, почему бы не взглянуть на некоторые из множества
патенты, описывающие принцип работы чайников? Вот четыре, которые я выбрал, но вы
найти больше в записях.

• Предохранитель от Мориса Ли Уорнера: модифицированный предохранитель, предотвращающий выкипание электрических перколяторов. Патент США 1794045, 24 февраля 1931 г.
• Электрический кофейник от Амброуза Олдса. Электрический кофейный перколятор, поддерживающий установленную температуру заварки. Патент США 1998732. 23 апреля 1935 г.
• Электрический резервуар для кипячения воды, включающий сухой и чувствительный к потоку термочувствительный блок управления от Джона К. Тейлора. Патент США 4,357,520, 2 ноября 1982 г.
• Термочувствительное устройство управления для контейнеров, оснащенных электронагревателями John C.Тейлор и др. Патент США 4,621,186. 4 ноября 1986 года.

Видео

.

Что это такое и как вы их используете?

Тепловая трубка — это герметичная медная трубка, которая находится под вакуумом и может быстро отводить тепло от источника. Высокая теплопроводность позволяет тепловой трубе передавать и рассеивать тепло в более удобное место за счет капиллярного действия. Этот эффект аналогичен помещению бумажного полотенца в кофе и наблюдению, как жидкость поднимается вверх по бумажному полотенцу. Тепловые трубки доступны в различных формах и размерах. Они могут быть плоскими или круглыми, а также могут быть сформированы в соответствии с большинством контуров..

Теплопередача и приготовление пищи — Примечания по кухне

Основополагающее понимание того, что происходит на кухне, может не только помочь вам избежать бедствий, но и помочь принять правильное решение, когда вы впервые попробуете рецепт или попробуете его. Понимание того, как теплопередача влияет на приготовление пищи, — это первый шаг к реализации

: мы выберем конкретный кухонный инвентарь или конкретный метод нагрева (приготовление на пару или выпечка, жарка или кипячение) для одного блюда, но не для другого.В этой статье Берр Циммерман описывает, как работает теплопередача в процессе приготовления пищи.

Представьте, что вы находитесь на берегу реки. Идет сильный дождь, поэтому вы и некоторые другие рабочие начали строить стену из мешков с песком. У каждого есть лопата, песок и мешки. Чем усерднее вы работаете, тем быстрее вы сможете построить стену. Чем больше у вас будет людей, тем быстрее вы сможете построить стену. В некотором смысле строительство стены из мешков с песком может проиллюстрировать, как тепло перемещается в пищу, это называется теплопередача .Мы вернемся к этому примеру стены из мешков с песком чуть позже.

Основы тепла

Приготовление, в конечном счете, связано с теплом, с тем, как тепло попадает в пищу и что происходит с ней, когда она поступает. Эта статья посвящена теплопередаче при приготовлении пищи или тому, как тепло подается на пищу и входит в нее. Я не буду тратить много времени на химические реакции, происходящие в пище во время приготовления.

При приготовлении пищи обычно используется нагревательный элемент (например, огонь), теплоноситель (масло, вода, воздух, сковорода и т. Д.).), и сама еда. Тепло передается от элемента через среду к пище. «Температура» и «тепло» часто используются как синонимы, но это не одно и то же! Температура — движущая сила теплопередачи. Подобно тому, как гравитация перемещает массы, температура перемещает тепло. Тепло перемещается от более горячих материалов к более холодным (разница температур вызывает перемещение тепла).

Температура измеряет, грубо говоря, сколько молекул в материале колеблется.Температура — это свойство материала, не зависящее от того, сколько в нем материала.

Тепло , или тепловая энергия, является мерой количества энергии, содержащейся в материале (это немного упрощено — существует множество различных мер и форм энергии). Тепло зависит от того, сколько у вас материала: если вы удвоите количество материала, вы удвоите тепло.

Когда вы что-то «нагреваете», это означает, что вы передаете ему энергию или добавляете к нему тепловую энергию.Когда вы увеличиваете тепловую энергию в материале, он часто увеличивается в температуре (но не всегда!). Пример — кипяток. По мере того, как вы добавляете тепло воде, ее температура повышается … пока вы не дойдете до точки кипения. Затем, когда вы добавляете тепла, температура остается постоянной, пока вода полностью не выкипит.

В кулинарии существует три основных способа передачи тепла от одного материала к другому. Большинство инженеров прошли курсы по теплопередаче и слышали о большой тройке: «теплопроводность», «конвекция» и «излучение».Все три блюда играют важную роль в приготовлении пищи, но в зависимости от метода приготовления могут быть важны только один или два. Прежде чем рассматривать их применение в кулинарии, позвольте мне кратко определить каждый из них:

Проводимость — это передача тепла за счет контакта молекул. Тепловая энергия, которую можно представить как колебание молекул на месте, передается непосредственно от одного материала к другому при контакте с ним. Если вы дотронетесь до горячей сковороды, ваша рука тоже станет горячей (не делайте этого!).Температурный градиент образуется от горячего к холодному — чем больше разница температур, тем быстрее проводимость. Типы материалов тоже имеют значение — одни материалы (например, металлы) проводят тепло лучше, чем другие (например, воздух).

Конвекция — это теплообмен за счет объемного движения молекул. Молекулы движутся — меняются местами, а не просто колеблются на одном месте — и уносят с собой тепло. При нагревании кастрюли с водой до того, как она закипит, теплопроводность сделает воду ближе, источник тепла будет теплее, чем вода вдали.Когда вы помешиваете кастрюлю, более горячие молекулы удаляются от источника тепла, забирая с собой тепло, и заменяются более холодными.

Излучение — это передача тепла за счет энергии волн, испускаемых другим объектом. Энергия в форме электромагнитного излучения (в отличие от «ядерного излучения», которое полностью отличается) поглощается пищей. Двумя наиболее распространенными типами излучательной энергии при приготовлении пищи являются инфракрасные волны («тепловые волны») и микроволны.В отличие от теплопроводности и конвекции, для излучения не требуется, чтобы между источником тепла и пищей находилась среда (фактически, среда просто мешает). Энергия буквально «излучается» прямо на еду.

Я также хочу определить пару других терминов, которые имеют решающее значение для понимания теплопередачи.

Теплопроводность — это описывает, насколько легко материал будет отдавать или принимать тепло за счет теплопроводности. Материал с высокой теплопроводностью будет передавать тепло быстро, тогда как материал с низкой проводимостью будет передавать тепло медленнее.Будьте осторожны — быстрое перемещение тепла не обязательно означает быстрое изменение температуры.

Теплоемкость — еще один важный аспект движения тепла — это то, насколько изменяется температура материала, когда вы перемещаете в него определенное количество тепла. Теплоемкость означает, насколько быстро температура материала изменяется с добавлением тепла. Когда вы добавляете тепло к материалу с высокой теплоемкостью, он будет повышать температуру медленнее, чем материал с меньшей теплоемкостью.

Absorbance — Способ, которым материал поглощает излучение, называется его поглощением (более конкретно, доля излучения на данной длине волны, которая поглощается). Абсорбция — это особый термин, связанный с излучением, и его не следует путать с «поглощением». Чтобы пища могла поглощать тепло от излучения, она должна поглощать излучение. Материалы по-разному поглощают разные виды излучения. Например, вода не сильно поглощает свет, но легко поглощает микроволновое излучение.

Итак, вооружившись некоторыми определениями, давайте еще раз рассмотрим стену из мешков с песком. Аналогия немного расплывчата, так что потерпите меня.

Если количество переданного тепла равно количеству построенной стены, то можно считать, что теплоемкость и теплопроводность связаны с выносливостью и скоростью работы, соответственно, рабочих. Материал с высокой теплоемкостью может продолжать отдавать тепло, не теряя (сильно) температуру — это как рабочий, который может продолжать работать, не уставая.Материал с высокой проводимостью быстро передает тепло, что-то вроде рабочего, который может очень быстро наполнять мешки — хотя это не значит, что он может делать это очень долго.

Температура подобна высоте или досягаемости стеновых рабочих — при теплопередаче, когда два объекта имеют одинаковую температуру, они больше не передают тепло. Точно так же, чем выше стена, тем труднее добавлять к ней мешки. В конце концов стена станет достаточно высокой, и рабочие не смогут достать до нее еще мешки.Если пища имеет одинаковую температуру с окружающей средой, передача тепла не будет происходить (хотя химические реакции все равно будут происходить, поэтому «приготовление пищи» все еще может происходить.

Проводимость

Продолжая пример стены мешка с песком, рассмотрим теплопроводность. Проводка похожа на прямую кладку мешков на стену рабочими. Теплоемкость подобна выносливости каждого рабочего — выносливый рабочий может продолжать работать

, не снижая усилия и не достигая предела выносливости, а материал с высокой теплоемкостью может выделять много тепла без значительного изменения температуры.Теплопроводность подобна скорости рабочего при наполнении и укладке пакетов. Материал с высокой теплопроводностью быстро перемещает мешки. Однако материалы с высокой проводимостью, но с низкой теплоемкостью не обеспечивают хорошей теплопередачи (например, алюминиевая фольга). Как рабочий, который работает быстро, но быстро устает, алюминиевая фольга быстро нагревается и остывает, поэтому теплообмен также быстро прекращается.

Давайте сравним свойства обычных сред для приготовления пищи: воздуха, пара, жидкой воды, растительного масла, стали и алюминия.

Таблица 1: Термические свойства обычных кухонных сред

Все значения приблизительны; многие функции температуры

* Помните, что тепловые мощности указаны в единицах массы, а не объема. Чтобы иметь такую ​​же массу, как вода или масло, потребуется примерно в 1000 раз больше объема газа (в зависимости от температуры).
** Для скороварок возможны более высокие температуры

Кроме того, в пище проходит тепло. Разрезанный на гриле бифштекс — отличный пример проводимости внутри еды. Снаружи обугленный и вкусный. Внутри круто, красное (и вкусное, если вам нравится хорошая редкая вырезка, как я!). При теплопроводности образуется температурный градиент от горячего снаружи к прохладному внутри. Цвет мяса, переходящий от коричневого к розовому и к красному, показывает температурный градиент!

Проводимость также объясняет явление «уноса» или то, как внутренняя температура пищи продолжает повышаться после того, как вы сняли ее с огня (например,г. жаркое из духовки). Когда еда снаружи очень горячая, а внутри намного холоднее, даже после того, как вы удалите ее из источника тепла, тепло от горячей снаружи пищи будет продолжать переходить в прохладную внутреннюю часть. Горячий стейк снаружи передает тепло прохладному центру даже после того, как вы сняли его с гриля; термометр в центре зарегистрирует повышение температуры.

Конвекция

Продолжая наш пример строительства стены из мешка с песком, теперь рассмотрим конвекцию.Конвекция похожа на перемещение свежих рабочих к стене и предоставление усталых рабочих передохнуть. Напомним, что конвекция — это движение тепла за счет объемного движения среды. Что касается теплопередачи, еда обычно представляет собой замкнутую систему; Среда для приготовления пищи (воздух, вода, масло) передает тепло пище за счет теплопроводности, но сама по себе не сильно проникает в пищу. Иногда проникает среда (это хорошо для макаронных изделий, плохо для жарки), но этого недостаточно, чтобы существенно улучшить теплопередачу. Таким образом, при приготовлении пищи задача конвекции заключается не в прямом нагревании пищи, а в обеспечении эффективного нагрева (теплопроводности).

Помните, что разница температур вызывает теплопередачу, а большая разница температур означает большую теплопередачу. Таким образом, конвекция может способствовать теплопередаче, перемещая среду для приготовления пищи, заменяя холодную среду (рядом с пищей, где она уже передала свое тепло блюдам) горячей средой и заменяя горячее на холодное рядом с нагревательный элемент. Движущийся материал, забирая с собой тепло, передает в среде больше тепла, чем только теплопроводность.И поскольку средняя температура среды, близкой к пище, остается более высокой, в пище происходит больший перенос тепла, и она готовится быстрее. Чем больше расстояние от нагревательного элемента до блюда, тем большее значение имеет конвекция. При жарке или выпечке конвекция имеет большое значение. При обжаривании, когда расстояние от горячей сковороды до продукта мало, конвекция гораздо менее важна (а в твердых материалах конвекция в любом случае незначительна).

Излучение

Наконец, рассмотрим радиацию.Радиационная теплопередача похожа на то, что вторая группа рабочих отделена от стены, которая поднимает на нее мешки с песком. Некоторые сумки не успевают и отскакивают или проходят мимо стены. Довольно сложно заставить их приземлиться на стену, особенно если стена высокая или далеко. В реальной жизни радиационная теплопередача включает в себя источник электромагнитного излучения, который передает энергию еде. Частицы излучения (да, в данном случае они ведут себя как частицы) поглощаются пищей , иногда .Каждая пища — фактически каждая часть пищи — имеет свой собственный характерный способ взаимодействия с излучением, известный как его поглощение. Когда пища поглощает излучение, энергия радиационной частицы преобразуется в тепло. Пища также может отражать излучение или просто пропускать его. Я не собираюсь подробно обсуждать микроволновое поглощение, но сравним идентичные емкости с маслом и водой при нагревании в микроволновой печи. Несмотря на то, что теплоемкость воды выше, чем у масла, ее температура будет расти быстрее, чем у масла.Это потому, что оно поглощает больше тепла от микроволнового излучения, чем масло.

Еще одним фактором, который следует учитывать при радиационном нагреве, является рабочая среда. Радиационное приготовление пищи осуществляется почти исключительно на воздухе, потому что вода, масло и другие жидкости и твердые вещества сильно поглощают радиацию. На примере мешков с песком вторая волна рабочих далеко от стены забрасывает стены мешками. С воздухом ряды рабочих у стены разнесены далеко друг от друга, и почти все мешки ударяются о стену (они могут не приземлиться на стену, но, по крайней мере, они доберутся до нее).С водой или маслом рабочие у стены забиты гораздо плотнее. Вместо того, чтобы мешки падали на стену, они били рабочих. Инфракрасное излучение, сияющее тепло, которое вы ощущаете от раскаленных углей, сильно поглощается продуктами питания, но не проникает глубоко в пищу. Когда вы готовите на гриле, инфракрасное излучение поглощается поверхностью пищи, а затем попадает в нее. Напротив, микроволны могут глубже проникать в пищу; внутреннюю часть продукта можно нагревать напрямую.

Излучение также удобно тем, что им можно в значительной степени управлять независимо от проводимости и конвекции.Например, вы можете изменить настройку микроволновой печи, убрать еду с углей, накрыть ее крышкой и т. Д. Таким образом, излучение является дополнительным контролируемым элементом, гарантирующим получение желаемых результатов.

И последнее замечание — вам не обязательно иметь светящийся красный материал для излучения. Все вещи — еда, лед, ты, моя собака — излучают инфракрасное излучение. Инфракрасное обнаружение — это то, как работают некоторые очки ночного видения. В вашей духовке радиация тоже важна. Некоторое нагревание происходит за счет теплопроводности и конвекции горячего воздуха, но также и за счет излучения.Излучение особенно важно для подрумянивания пищи во время жарки. Покрытие запеканки фольгой предотвращает не только конвекцию, но и излучение.

Инженерное теплообмена

Теперь, когда у вас есть знания, давайте сравним различные методы приготовления, в которых используется теплопередача.

Таблица 2: Распространенные методы приготовления и то, как они вызывают теплопередачу

1

4 Сравнение максимальной температуры

20 и

скорость теплопередачи при различных способах приготовления.

Чем выше теплопередача, тем меньше время приготовления. Температуры служат только для качественной иллюстрации — большинство методов приготовления охватывает широкий диапазон температур.

* Температура — это свойство вещества, а не излучения, и оно не имеет прямого отношения к радиационной теплопередаче. Поскольку мы обсуждаем температуру в связи с теплопередачей, микроволны и инфракрасные волны указаны как «высокотемпературные», поскольку они могут передавать тепло даже очень горячим продуктам.

Так чем это пригодится в кулинарии? Вы можете использовать эту информацию, чтобы получить желаемую степень прожарки, а также желаемое количество подрумянивания.

Например, вы хотите редкий стейк с красивыми линиями угля? Увеличьте огонь, выложите стейки прямо на угли и смажьте решетки гриля маслом. Прямое излучение обугливает снаружи быстрее, чем внутри готовится, оставляя редкие предметы внутри. Масло на решетках улучшит передачу тепла от решетки к стейку. Чугун имеет крошечные поры и карманы, заполненные воздухом; тепло будет проходить через поры, заполненные маслом, быстрее, чем воздух. Так что теперь вы тоже можете удивить своих друзей красивыми шипами.

Другой пример: красивая золотисто-коричневая жареная индейка. Вы хотите подождать свою птицу 4 часа? Жарение во фритюре передает тепло намного быстрее, чем запекание, поэтому ваша птица будет готова менее чем за час. А умеренные температуры жарки (по сравнению с жаркой) означают, что снаружи он останется золотисто-коричневым, а не подгоревшим.

Как насчет креветок? Если вы хотите нежных, сладких, нежных креветок, ничто не сравнится с медленным отваром (например, кипячение, но при более низкой температуре). Низкая температура и высокая скорость переноса (высокая скорость переноса означает меньшее время приготовления) — это то, что вам нужно.И наоборот, если вы хотите слегка обуглить скорлупу снаружи, чтобы придать дымный, пряный вкус, натрите ее солью и перцем и бросьте под жаровню!

Для достижения желаемых результатов необходимо учитывать как температуру *, так и скорость теплопередачи. От картофельного лионеза до жареных стеблей спаржи, ваша еда требует полного диапазона температур и скорости теплопередачи. Поскольку ни один метод не может сделать все это — и поскольку никто не любит подгоревшую или недоваренную пищу, — полезно знать немного о каждом из них.

Заключение

Вооружившись фундаментальными знаниями о кулинарии и теплопередаче, каждый может выбрать идеальный метод приготовления для блюда, которое он хочет приготовить. Принимая во внимание температуру и скорость теплопередачи, вы можете добиться желаемой коричневой окраски и степени готовности!

Бурр Циммерман имеет 11-летний опыт кулинарии (любительский), 9-летний опыт работы в области химической инженерии и 7 лет опыта их совмещения.

.

Процесс производства труб / Методы изготовления бесшовных и сварных труб

Перейти к содержанию

• На главную
• ТрубопроводыРазвернуть / Свернуть
  • ТрубопроводРазвернуть / Свернуть
    • Направляющая по трубам
    • Размеры и спецификации труб
    • Таблицы графиков
    • desk Производство бесшовных и сварных труб
    • Осмотр труб
  • ФитингиРазвернуть / Свернуть
    • Руководство по трубным фитингам
    • Производство трубных фитингов
    • Размеры и материалы трубных фитингов
    • Осмотр трубных фитингов — Визуальные и испытания

    90 и 45 Градус

    • Размеры трубных колен и возвратных труб
    • Размеры тройника
    • Размеры трубного редуктора
    • Размеры заглушки
    • Размеры трубной муфты
  • Фланцы расширяются / сжимаются
    • Направляющие фланцев

    Фланец

    • Приварной и удлиненный Характеристики ge
    • Размеры фланца приварной шейки
    • Размеры фланца RTJ
    • Размеры фланца внахлест
    • Размеры фланца с длинной приварной шейкой
    • Размеры фланца приварной втулки
    • Размеры фланца с муфтой
    • Размеры глухого фланца
    • Фланец с диафрагмой
    • КлапаныРазвернуть / Свернуть
      • Направляющая клапана
      • Детали клапана и трим клапана
      • Запорный клапан
      • Проходной клапан
      • Шаровой клапан
      • Обратный клапан
      • Поворотный клапан
      • Пробка
      • Пробка
      • Пробка
      • Клапан сброса давления
    • Материал трубыРасширение / сжатие
      • Направляющая материала трубы
      • Углеродистая сталь
      • Легированная сталь
      • Нержавеющая сталь
      • Цветные металлы
      • Неметаллические
      • ASTM A53
        110

        0003 ASTM

        • ОлецExpand / Свернуть
          • Направляющая
          • Втулка и размеры
          • Втулка и размеры
          • Резьба и размеры
          • Латролет и размеры
          • Эльболет и размеры
        • Болты шпилькиРазвернуть / свернуть
          • Направляющая шпильки
          • Направляющая шпильки
          • Таблица болтов фланца
          • Размеры тяжелой шестигранной гайки
        • Прокладки и жалюзи для очков Развернуть / Свернуть
          • Направляющая для прокладок
          • Спирально-навитая прокладка
          • Размеры спирально-навитой прокладки
          • Заглушка
          • и заглушка для RTJ
          • Размеры
      • P & IDExpand / Collapse
        • Как читать P&ID
        • Блок-схема процесса
        • Символы P&ID и PFD
        • Символы клапана
      • EquipmentExpand / Collapse
        • PumpExpand / Collapse
          9000 Работа и типы
        • Сосуд под давлениемРазвернуть / свернуть
          • Скоро
      • Курсы
      • ВидеоРазвернуть / свернуть
        • Видеоуроки
        • हिंदी Видео
      • Блог
      • Политики
      • Запрос продукта

    HardHat Engineer HardHat Engineer Search Искать:

    • Главная
    • Трубопровод
      • Трубопровод
        • Трубопровод
        • Размеры и график труб
        • Диаграммы цветов
        • Диаграммы цветов
        • Бесшовные
        • Диаграммы трубопроводов
        • и производство сварных труб
        • Осмотр труб
      • Фитинги
        • Руководство по трубным фитингам
        • Производство трубных фитингов
        • Размеры и материалы трубных фитингов
        • Осмотр трубных фитингов — визуальный осмотр и испытания
        • Размеры колена — 90 и 45 градусов ree
        • Размеры трубных колен и возвратных труб
        • Размеры тройника
        • Размеры трубного редуктора
        • Размеры заглушки
        • Размеры трубной муфты
      • Фланцы
        • Направляющая фланца
        • Отверстие и длинная приварная шейка 9000 Фланец

        9000

        • Размеры фланца приварной шейки
        • Размеры фланца RTJ
        • Размеры фланца для соединения внахлест
        • Размеры фланца с длинной приварной шейкой
        • Размеры фланца приварной втулки
        • Размеры фланца, приваренного внахлест
          • Направляющая клапана
          • Детали клапана и трим клапана
          • Запорный клапан
          • Проходной клапан
          • Шаровой клапан
          • Обратный клапан
          • Дроссельный клапан
          • Заглушка
          • Игольчатый клапан
          • Клапан сброса давления
          • Штифт
          • 9000 4
          • Материал трубы
            • Направляющая материала трубы
            • Углеродистая сталь
            • Легированная сталь
            • Нержавеющая сталь
            • Цветной материал
            • Неметалл
            • ASTM A53
            • ASTM A105
          • Olets
            • Olets
            • Weldolet и размеры
            • Sockolet и размеры
            • Threadolet и размеры
            • Latrolet и размеры
            • Elbolet и размеры
          • Болты шпильки
            • Направляющая шпильки
            • Схема затяжки болтов
            • Тяжелый фланец
            • Размеры
          • Прокладки и жалюзи для очков
            • Направляющая для прокладок
            • Спирально-навитая прокладка
            • Размеры спирально-навитой прокладки
            • Прокладка и размер RTJ
            • Очковые слепые и проставки
            • Как читать P&ID 90 004
            • Схема технологического процесса
            • Символы P&ID и PFD
            • Символы клапана
            • Оборудование
              • Насос
                • Центробежный насос, работающий и типы
              • Сосуд под давлением
                • Скоро
                • 9000
                • 9000
                  • Видеоуроки

                .

                No related posts.