Τα σπειροειδή θερμαντικά στοιχεία χρησιμοποιούνται για τη θέρμανση ακροφυσίων θερμού δρομέα, καλουπιών, μπεκ, ράβδων, ακροφυσίων διανομής κ.λπ. Ανάλογα με το μέγεθος, τα τμήματα χωρίζονται σε HCf και MCf. Οι θερμαντήρες με πηνίο για συστήματα θερμού δρομέα (HCS) παρέχονται σε ισιωμένη μορφή ή σε κατάσταση τελειωμένης πληγής με την απαιτούμενη διάμετρο και κατανομή στο απαιτούμενο μήκος.
Σπειροειδή θερμαντικά στοιχεία ο καλύτερος τρόποςΚατάλληλο για θέρμανση κυλινδρικών σχημάτων και αρμών. Παρά τη μικρή τους διάμετρο, έχουν υψηλή θερμαντική ισχύ, παρέχοντας ομοιόμορφη θέρμανση έως και 750°C. Σύρμα θέρμανσης υψηλότερη ποιότητατοποθετείται μέσα σε θήκη από ανοξείδωτο χάλυβα. Τα εξαρτήματα του θερμαντικού στοιχείου είναι πτυχωμένα, γεγονός που αυξάνει τη διάρκεια ζωής του θερμαντικού στοιχείου και του επιτρέπει να αντέχει σε υψηλές θερμοκρασίες. Οι θερμαντήρες με πηνίο είναι πλήρως σφραγισμένοι, γεγονός που εμποδίζει την είσοδο στερεών αντικειμένων, υγρασίας και υγρού.
Πλεονεκτήματα:Είναι δυνατή η κατασκευή οποιωνδήποτε μη τυποποιημένων μεγεθών ή μη τυποποιημένων χωρητικοτήτων σπειροειδών θερμαντήρων κατόπιν παραγγελίας. Εάν είναι απαραίτητο, πραγματοποιούμε περιέλιξη σύμφωνα με τις τεχνικές προδιαγραφές (λήψη).
Με σωστή λειτουργία, η διάρκεια ζωής των θερμαντήρων είναι απεριόριστη.
Δομή σπειροειδούς θερμαντικού στοιχείου
Κύρια χαρακτηριστικά τυποποιημένων ειδών στοκ από σπειροειδή θερμαντικά στοιχεία
Κατά παραγγελία, είναι δυνατή η κατασκευή σπειροειδών θερμαντήρων με τα ακόλουθα χαρακτηριστικά
|
Τμήμα θερμαντήρα |
Ισχύς στα 230 V |
Συνολικό εκτεταμένο μήκος (συμπεριλαμβανομένου του μη θερμαινόμενου μήκους) |
Άθραυστο μήκος |
Ελάχιστη διάμετρος πλοήγησης |
|
1,8 x 3,2 χλστ |
150 - 700 W | 200 -1000 χλστ | 40 χλστ | 8 χλστ |
| 150 - 1600 W | 265 -2015 χλστ | 65 χλστ | 8 χλστ | |
| 150 - 1600 W | 265 -2015 χλστ | 65 χλστ | 8 χλστ | |
| 175 - 400 W | 365 -765 χλστ | 65 χλστ | 6 χλστ | |
Αυτό το άρθρο παρέχει βασικές πληροφορίες σχετικά με τα υλικά που είναι πιο συνηθισμένα στην κατασκευή θερμαντήρων ηλεκτρικούς φούρνους, καθώς και μεθόδους και παραδείγματα υπολογισμού τους (υπολογισμός θερμοσίφωνων ηλεκτρικών κλιβάνων).
Θερμοσίφωνες. Υλικά για την κατασκευή θερμαντήρων
Κατευθείαν θερμάστρα- ένα από τα πιο σημαντικά στοιχεία του κλιβάνου, είναι αυτό που πραγματοποιεί θέρμανση, έχει την υψηλότερη θερμοκρασία και καθορίζει την απόδοση της εγκατάστασης θέρμανσης στο σύνολό της. Επομένως, οι θερμαντήρες πρέπει να πληρούν ορισμένες απαιτήσεις, οι οποίες δίνονται παρακάτω.Απαιτήσεις για θερμάστρες
Βασικές απαιτήσεις για θερμάστρες (υλικά θέρμανσης):- Οι θερμαντήρες πρέπει να έχουν επαρκή αντίσταση στη θερμότητα (αντοχή σε κλίμακα) και αντοχή στη θερμότητα. Αντοχή στη θερμότητα - μηχανική αντοχή σε υψηλές θερμοκρασίες. Αντοχή στη θερμότητα - αντοχή μετάλλων και κραμάτων στη διάβρωση αερίου σε υψηλές θερμοκρασίες (οι ιδιότητες της θερμικής αντίστασης και της αντοχής στη θερμότητα περιγράφονται λεπτομερέστερα στη σελίδα).
- Θερμάστρασε ηλεκτρικό φούρνο πρέπει να είναι κατασκευασμένο από υλικό με υψηλή ηλεκτρική ειδική αντίσταση. Ομιλία σε απλή γλώσσα, όσο μεγαλύτερη είναι η ηλεκτρική αντίσταση του υλικού, τόσο περισσότερο θερμαίνεται. Επομένως, εάν πάρετε ένα υλικό με χαμηλότερη αντίσταση, θα χρειαστείτε μια θερμάστρα μεγαλύτερου μήκους και με μικρότερη επιφάνεια διατομής. Δεν είναι πάντα δυνατό να τοποθετήσετε μια αρκετά μεγάλη θερμάστρα στο φούρνο. Αξίζει επίσης να ληφθεί υπόψη ότι, όσο μεγαλύτερη είναι η διάμετρος του σύρματος από το οποίο κατασκευάζεται ο θερμαντήρας, τόσο μεγαλύτερη είναι η διάρκεια ζωής του . Παραδείγματα υλικών με υψηλή ηλεκτρική αντίσταση είναι το κράμα χρωμίου-νικελίου, κράμα σιδήρου-χρωμίου-αλουμινίου, τα οποία είναι κράματα ακριβείας με υψηλή ηλεκτρική αντίσταση.
- Ένας χαμηλός συντελεστής αντίστασης θερμοκρασίας είναι ένας ουσιαστικός παράγοντας κατά την επιλογή ενός υλικού για έναν θερμαντήρα. Αυτό σημαίνει ότι όταν αλλάζει η θερμοκρασία, η ηλεκτρική αντίσταση του υλικού θερμάστραδεν αλλάζει και πολύ. Εάν ο συντελεστής θερμοκρασίας της ηλεκτρικής αντίστασης είναι υψηλός, για να ενεργοποιήσετε τον κλίβανο σε ψυχρή κατάσταση είναι απαραίτητο να χρησιμοποιήσετε μετασχηματιστές που αρχικά παρέχουν μειωμένη τάση.
- Οι φυσικές ιδιότητες των θερμαντικών υλικών πρέπει να είναι σταθερές. Ορισμένα υλικά, όπως το καρβορούνδιο, το οποίο είναι ένα μη μεταλλικό θερμαντήρα, μπορεί να αλλάξουν τις ιδιότητές τους με την πάροδο του χρόνου. φυσικές ιδιότητες, ιδιαίτερα την ηλεκτρική αντίσταση, η οποία περιπλέκει τις συνθήκες λειτουργίας τους. Για τη σταθεροποίηση της ηλεκτρικής αντίστασης, χρησιμοποιούνται μετασχηματιστές με μεγάλο αριθμό βημάτων και εύρος τάσης.
- Τα μεταλλικά υλικά πρέπει να έχουν καλές τεχνολογικές ιδιότητες, δηλαδή ολκιμότητα και συγκολλησιμότητα, ώστε να μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την κατασκευή σύρμα, ταινία-κασέτα, και από την ταινία - θερμαντικά στοιχεία πολύπλοκης διαμόρφωσης. Επίσης θερμαντήρεςμπορεί να κατασκευαστεί από μη μέταλλα. Οι μη μεταλλικοί θερμαντήρες συμπιέζονται ή μορφοποιούνται σε ένα τελικό προϊόν.
Υλικά για την κατασκευή θερμαντήρων
Τα καταλληλότερα και τα πιο χρησιμοποιούμενα στην παραγωγή θερμαντικών για ηλεκτρικούς φούρνους είναι κράματα ακριβείας με υψηλή ηλεκτρική αντίσταση. Αυτά περιλαμβάνουν κράματα με βάση το χρώμιο και το νικέλιο ( χρώμιο-νικέλιο), σίδηρος, χρώμιο και αλουμίνιο ( σιδήρου-χρωμίου-αλουμινίου). Οι ποιότητες και οι ιδιότητες αυτών των κραμάτων συζητούνται στο «Κράματα ακριβείας. γραμματόσημα". Εκπρόσωποι των κραμάτων χρωμίου-νικελίου είναι οι ποιότητες X20N80, X20N80-N (950-1200 °C), X15N60, X15N60-N (900-1125 °C), κράματα σιδήρου-χρωμίου-αλουμινίου - βαθμοί X23Yu5T (950 °C) , X27Yu5T (950-1350 °C), X23Yu5 (950-1200 °C), X15YU5 (750-1000 °C). Υπάρχουν επίσης κράματα σιδήρου-χρωμίου-νικελίου - Kh15N60Yu3, Kh27N70YUZ.Τα κράματα που αναφέρονται παραπάνω έχουν καλές ιδιότητεςαντοχή στη θερμότητα και αντοχή στη θερμότητα, ώστε να μπορούν να λειτουργούν σε υψηλές θερμοκρασίες. Καλός θερμική αντίστασηπαρέχει ένα προστατευτικό φιλμ οξειδίου του χρωμίου που σχηματίζεται στην επιφάνεια του υλικού. Το σημείο τήξης του φιλμ είναι υψηλότερο από το σημείο τήξης του ίδιου του κράματος· δεν σπάει όταν θερμαίνεται και ψύχεται.
Ας δώσουμε μια συγκριτική περιγραφή του nichrome και του fechral.
Πλεονεκτήματα του nichrome:
- καλές μηχανικές ιδιότητες τόσο σε χαμηλές όσο και σε υψηλές θερμοκρασίες.
- το κράμα είναι ανθεκτικό σε ερπυσμό.
- έχει καλές τεχνολογικές ιδιότητες - ολκιμότητα και συγκολλησιμότητα.
- καλά επεξεργασμένο?
- δεν γερνάει, μη μαγνητικό.
- υψηλό κόστος νικελίου - ένα από τα κύρια συστατικά του κράματος.
- χαμηλότερες θερμοκρασίες λειτουργίας σε σύγκριση με το fechral.
- ένα φθηνότερο κράμα σε σύγκριση με το nichrome, επειδή Δεν περιέχει ;
- έχει καλύτερη αντίσταση στη θερμότητα σε σύγκριση με το νιχρώμιο, για παράδειγμα, το fechral X23Yu5T μπορεί να λειτουργήσει σε θερμοκρασίες έως 1400 °C (1400 °C είναι η μέγιστη θερμοκρασία λειτουργίας για έναν θερμαντήρα κατασκευασμένο από σύρμα Ø 6,0 mm ή περισσότερο· Ø 3,0 - 1350 °C. Ø 1,0 - 1225 °C, Ø 0,2 - 950 °C).
- ένα εύθραυστο και ασθενές κράμα, αυτές οι αρνητικές ιδιότητες είναι ιδιαίτερα έντονες όταν το κράμα βρίσκεται σε θερμοκρασίες πάνω από 1000 °C.
- επειδή Επειδή το fechral περιέχει σίδηρο, αυτό το κράμα είναι μαγνητικό και μπορεί να σκουριάσει σε υγρή ατμόσφαιρα σε κανονικές θερμοκρασίες.
- έχει χαμηλή αντίσταση ερπυσμού.
- αλληλεπιδρά με την επένδυση από πηλό και οξείδια σιδήρου.
- Κατά τη λειτουργία, οι θερμαντήρες fechral επιμηκύνονται σημαντικά.
Πρόσφατα, αναπτύχθηκαν κράματα των τύπων Kh15N60Yu3 και Kh27N70YUZ, δηλ. με την προσθήκη 3% αλουμινίου, που βελτίωσε σημαντικά τη θερμική αντίσταση των κραμάτων και η παρουσία νικελίου ουσιαστικά εξάλειψε τα μειονεκτήματα των κραμάτων σιδήρου-χρωμίου-αλουμινίου. Τα κράματα Kh15N60YUZ, Kh27N60YUZ δεν αλληλεπιδρούν με πυρόπηλο και οξείδια σιδήρου, είναι αρκετά καλά επεξεργασμένα, μηχανικά ισχυρά και μη εύθραυστα. Η μέγιστη θερμοκρασία λειτουργίας του κράματος X15N60YUZ είναι 1200 °C.
Εκτός από τα προαναφερθέντα κράματα με βάση το νικέλιο, το χρώμιο, τον σίδηρο και το αλουμίνιο, χρησιμοποιούνται άλλα υλικά για την κατασκευή θερμαντήρων: πυρίμαχα μέταλλα, καθώς και μη μέταλλα.
Μεταξύ των μη μετάλλων για την κατασκευή θερμαντήρων, χρησιμοποιούνται καρβορούνδιο, διπυριτικό μολυβδαίνιο, άνθρακας και γραφίτης. Οι θερμαντήρες διπυρικτόνου άνθρακα και μολυβδαινίου χρησιμοποιούνται σε κλιβάνους υψηλής θερμοκρασίας. Σε φούρνους με προστατευτική ατμόσφαιρα, χρησιμοποιούνται θερμαντήρες άνθρακα και γραφίτη.
Μεταξύ των πυρίμαχων υλικών, το ταντάλιο και το νιόβιο μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως θερμαντήρες. Σε φούρνους κενού υψηλής θερμοκρασίας και φούρνους με προστατευτική ατμόσφαιρα, χρησιμοποιούνται θερμαντήρες μολυβδαινίουΚαι βολφράμιο. Οι θερμαντήρες μολυβδαινίου μπορούν να λειτουργήσουν έως και σε θερμοκρασίες 1700 °C σε κενό και έως 2200 °C σε προστατευτική ατμόσφαιρα. Αυτή η διαφορά θερμοκρασίας οφείλεται στην εξάτμιση του μολυβδαινίου σε θερμοκρασίες πάνω από 1700 °C στο κενό. Οι θερμαντήρες βολφραμίου μπορούν να λειτουργήσουν έως και 3000 °C. Σε ειδικές περιπτώσεις χρησιμοποιούνται θερμάστρες από ταντάλιο και νιόβιο.
Υπολογισμός θερμαντικών ηλεκτρικών κλιβάνων
Τυπικά, τα αρχικά δεδομένα για τις θερμάστρες είναι η ισχύς που πρέπει να παρέχουν οι θερμάστρες, η μέγιστη θερμοκρασία που απαιτείται για την υλοποίηση των αντίστοιχων τεχνολογική διαδικασία(σκλήρυνση, σκλήρυνση, πυροσυσσωμάτωση κ.λπ.) και τις διαστάσεις του χώρου εργασίας του ηλεκτρικού κλιβάνου. Εάν η ισχύς του κλιβάνου δεν καθορίζεται, μπορεί να προσδιοριστεί χρησιμοποιώντας έναν εμπειρικό κανόνα. Κατά τον υπολογισμό των θερμαντήρων, είναι απαραίτητο να λάβετε τη διάμετρο και το μήκος (για σύρμα) ή το εμβαδόν και το μήκος διατομής (για ταινία), που είναι απαραίτητα για κατασκευή θερμαντήρων.Είναι επίσης απαραίτητο να προσδιοριστεί το υλικό από το οποίο θα κατασκευαστεί θερμαντήρες(αυτό το σημείο δεν συζητείται στο άρθρο). Σε αυτό το άρθρο, ένα κράμα ακριβείας χρωμίου-νικελίου με υψηλή ηλεκτρική αντίσταση, το οποίο είναι ένα από τα πιο δημοφιλή στην κατασκευή θερμαντικών στοιχείων, θεωρείται ως υλικό για θερμαντήρες.
Προσδιορισμός της διαμέτρου και του μήκους του θερμαντήρα (νιχρωματικό σύρμα) για δεδομένη ισχύ κλιβάνου (απλός υπολογισμός)
Ίσως το πιο πολύ απλή επιλογή υπολογισμοί θερμαντήρααπό nichrome είναι η επιλογή της διαμέτρου και του μήκους για μια δεδομένη ισχύ του θερμαντήρα, η τάση τροφοδοσίας, καθώς και η θερμοκρασία που θα έχει η θερμάστρα. Παρά την απλότητα του υπολογισμού, έχει ένα χαρακτηριστικό, το οποίο θα προσέξουμε παρακάτω.Ένα παράδειγμα υπολογισμού της διαμέτρου και του μήκους ενός θερμαντικού στοιχείου
Αρχικά δεδομένα:
Ισχύς συσκευής Π
= 800 W; τάση δικτύου U
= 220 V; Θερμοκρασία θερμαντήρα 800 °C. Ως θερμαντικό στοιχείο χρησιμοποιείται το σύρμα Nichrome X20N80.
1. Πρώτα πρέπει να προσδιορίσετε την ένταση ρεύματος που θα περάσει από το θερμαντικό στοιχείο:
I=P/U
= 800 / 220 = 3,63 A.
2. Τώρα πρέπει να βρείτε την αντίσταση του θερμαντήρα:
R=U/I
= 220 / 3,63 = 61 Ohm;
3. Με βάση την τιμή της ισχύος ρεύματος που λαμβάνεται στο βήμα 1 που διέρχεται θερμάστρα nichrome, πρέπει να επιλέξετε τη διάμετρο του σύρματος. Και αυτό το σημείο είναι σημαντικό. Εάν, για παράδειγμα, με ρεύμα 6 A χρησιμοποιήσετε σύρμα nichrome με διάμετρο 0,4 mm, θα καεί. Επομένως, έχοντας υπολογίσει την τρέχουσα ισχύ, είναι απαραίτητο να επιλέξετε την κατάλληλη τιμή διαμέτρου σύρματος από τον πίνακα. Στην περίπτωσή μας, για ρεύμα 3,63 A και θερμοκρασία θερμαντήρα 800 °C, επιλέγουμε σύρμα νιχρώμου με διάμετρο ρε = 0,35 mm και εμβαδόν διατομής μικρό = 0,096 mm 2.
Γενικός κανόναςεπιλογή διαμέτρου σύρματοςμπορεί να διαμορφωθεί ως εξής: είναι απαραίτητο να επιλέξετε ένα καλώδιο του οποίου η επιτρεπόμενη ισχύς ρεύματος δεν είναι μικρότερη από την υπολογιζόμενη ισχύ ρεύματος που διέρχεται από τη θερμάστρα. Για να εξοικονομήσετε υλικό θερμαντήρα, θα πρέπει να επιλέξετε ένα καλώδιο με την πλησιέστερη υψηλότερη (από την υπολογισμένη) επιτρεπόμενη ένταση ρεύματος.
Τραπέζι 1
| Διάμετρος, mm | Επιφάνεια διατομής σύρματος νιχρώμου, mm 2 | Θερμοκρασία θέρμανσης σύρματος νικρώματος, °C | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 200 | 400 | 600 | 700 | 800 | 900 | 1000 | ||
| Μέγιστο επιτρεπόμενο ρεύμα, Α | ||||||||
| 5 | 19,6 | 52 | 83 | 105 | 124 | 146 | 173 | 206 |
| 4 | 12,6 | 37,0 | 60,0 | 80,0 | 93,0 | 110,0 | 129,0 | 151,0 |
| 3 | 7,07 | 22,3 | 37,5 | 54,5 | 64,0 | 77,0 | 88,0 | 102,0 |
| 2,5 | 4,91 | 16,6 | 27,5 | 40,0 | 46,6 | 57,5 | 66,5 | 73,0 |
| 2 | 3,14 | 11,7 | 19,6 | 28,7 | 33,8 | 39,5 | 47,0 | 51,0 |
| 1,8 | 2,54 | 10,0 | 16,9 | 24,9 | 29,0 | 33,1 | 39,0 | 43,2 |
| 1,6 | 2,01 | 8,6 | 14,4 | 21,0 | 24,5 | 28,0 | 32,9 | 36,0 |
| 1,5 | 1,77 | 7,9 | 13,2 | 19,2 | 22,4 | 25,7 | 30,0 | 33,0 |
| 1,4 | 1,54 | 7,25 | 12,0 | 17,4 | 20,0 | 23,3 | 27,0 | 30,0 |
| 1,3 | 1,33 | 6,6 | 10,9 | 15,6 | 17,8 | 21,0 | 24,4 | 27,0 |
| 1,2 | 1,13 | 6,0 | 9,8 | 14,0 | 15,8 | 18,7 | 21,6 | 24,3 |
| 1,1 | 0,95 | 5,4 | 8,7 | 12,4 | 13,9 | 16,5 | 19,1 | 21,5 |
| 1,0 | 0,785 | 4,85 | 7,7 | 10,8 | 12,1 | 14,3 | 16,8 | 19,2 |
| 0,9 | 0,636 | 4,25 | 6,7 | 9,35 | 10,45 | 12,3 | 14,5 | 16,5 |
| 0,8 | 0,503 | 3,7 | 5,7 | 8,15 | 9,15 | 10,8 | 12,3 | 14,0 |
| 0,75 | 0,442 | 3,4 | 5,3 | 7,55 | 8,4 | 9,95 | 11,25 | 12,85 |
| 0,7 | 0,385 | 3,1 | 4,8 | 6,95 | 7,8 | 9,1 | 10,3 | 11,8 |
| 0,65 | 0,342 | 2,82 | 4,4 | 6,3 | 7,15 | 8,25 | 9,3 | 10,75 |
| 0,6 | 0,283 | 2,52 | 4 | 5,7 | 6,5 | 7,5 | 8,5 | 9,7 |
| 0,55 | 0,238 | 2,25 | 3,55 | 5,1 | 5,8 | 6,75 | 7,6 | 8,7 |
| 0,5 | 0,196 | 2 | 3,15 | 4,5 | 5,2 | 5,9 | 6,75 | 7,7 |
| 0,45 | 0,159 | 1,74 | 2,75 | 3,9 | 4,45 | 5,2 | 5,85 | 6,75 |
| 0,4 | 0,126 | 1,5 | 2,34 | 3,3 | 3,85 | 4,4 | 5,0 | 5,7 |
| 0,35 | 0,096 | 1,27 | 1,95 | 2,76 | 3,3 | 3,75 | 4,15 | 4,75 |
| 0,3 | 0,085 | 1,05 | 1,63 | 2,27 | 2,7 | 3,05 | 3,4 | 3,85 |
| 0,25 | 0,049 | 0,84 | 1,33 | 1,83 | 2,15 | 2,4 | 2,7 | 3,1 |
| 0,2 | 0,0314 | 0,65 | 1,03 | 1,4 | 1,65 | 1,82 | 2,0 | 2,3 |
| 0,15 | 0,0177 | 0,46 | 0,74 | 0,99 | 1,15 | 1,28 | 1,4 | 1,62 |
| 0,1 | 0,00785 | 0,1 | 0,47 | 0,63 | 0,72 | 0,8 | 0,9 | 1,0 |
Σημείωση :
- εάν οι θερμαντήρες βρίσκονται μέσα στο θερμαινόμενο υγρό, τότε το φορτίο (επιτρεπόμενο ρεύμα) μπορεί να αυξηθεί κατά 1,1 - 1,5 φορές.
- με κλειστή διάταξη θερμαντικών σωμάτων (για παράδειγμα, σε ηλεκτρικούς κλιβάνους θαλάμου), είναι απαραίτητο να μειωθεί το φορτίο κατά 1,2 - 1,5 φορές (μικρότερος συντελεστής λαμβάνεται για παχύτερο σύρμα, μεγαλύτερος για λεπτότερο σύρμα).
R = ρ l/S ,
Οπου R - ηλεκτρική αντίσταση του αγωγού (θερμαντήρας) [Ωμ], ρ - ειδική ηλεκτρική αντίσταση του θερμαντικού υλικού [Ohm mm 2 / m], μεγάλο - μήκος αγωγού (θερμαντήρας) [mm], μικρό - περιοχή διατομής του αγωγού (θερμαντήρας) [mm 2].
Έτσι, παίρνουμε το μήκος του θερμαντήρα:
l = R S / ρ
= 61 · 0,096 / 1,11 = 5,3 m.
Σε αυτό το παράδειγμα, ως θερμαντήρας χρησιμοποιείται σύρμα νιχρώμου Ø 0,35 mm. Συμφωνώς προς "Σύρμα από κράματα ακριβείας με υψηλή ηλεκτρική αντίσταση. Τεχνικές προδιαγραφές"η ονομαστική τιμή της ηλεκτρικής ειδικής αντίστασης του σύρματος nichrome βαθμού X20N80 είναι 1,1 Ohm mm 2 / m ( ρ = 1,1 Ohm mm 2 / m), βλέπε πίνακα. 2.
Το αποτέλεσμα των υπολογισμών είναι το απαιτούμενο μήκος του σύρματος nichrome, το οποίο είναι 5,3 m, διάμετρος - 0,35 mm.
πίνακας 2
Προσδιορισμός της διαμέτρου και του μήκους του θερμαντήρα (νιχρώμος σύρμα) για μια δεδομένη κάμινο (λεπτομερής υπολογισμός)
Ο υπολογισμός που παρουσιάζεται σε αυτή την παράγραφο είναι πιο περίπλοκος από τον παραπάνω. Εδώ θα λάβουμε υπόψη Επιπλέον επιλογέςθερμαντήρες, θα προσπαθήσουμε να κατανοήσουμε τις επιλογές για τη σύνδεση θερμαντικών σωμάτων σε ένα τριφασικό δίκτυο ρεύματος. Θα υπολογίσουμε τη θερμάστρα χρησιμοποιώντας έναν ηλεκτρικό φούρνο ως παράδειγμα. Έστω τα αρχικά δεδομένα οι εσωτερικές διαστάσεις του κλιβάνου.1. Το πρώτο πράγμα που πρέπει να κάνετε είναι να υπολογίσετε τον όγκο του θαλάμου μέσα στο φούρνο. Σε αυτή την περίπτωση ας πάρουμε η = 490 mm, ρε = 350 mm και μεγάλο = 350 mm (ύψος, πλάτος και βάθος αντίστοιχα). Έτσι, παίρνουμε τον όγκο V = h d l = 490 · 350 · 350 = 60 · 10 6 mm 3 = 60 l (μέτρο όγκου).
2. Στη συνέχεια, πρέπει να προσδιορίσετε την ισχύ που πρέπει να παράγει ο φούρνος. Η ισχύς μετριέται σε Watt (W) και προσδιορίζεται από εμπειρικός κανόνας: για ηλεκτρικό φούρνο με όγκο 10 - 50 λίτρα, η ειδική ισχύς είναι 100 W/l (Watt ανά λίτρο όγκου), για όγκο 100 - 500 λίτρα - 50 - 70 W/l. Ας πάρουμε την ειδική ισχύ των 100 W/l για τον εν λόγω κλίβανο. Έτσι, η θερμαντική ισχύς του ηλεκτρικού κλιβάνου θα πρέπει να είναι Π = 100 · 60 = 6000 W = 6 kW.
Αξίζει να σημειωθεί ότι με ισχύ 5-10 kW θερμαντήρεςσυνήθως κατασκευάζονται μονοφασικά. Σε υψηλές ισχύς, για να εξασφαλιστεί ομοιόμορφη φόρτωση του δικτύου, οι θερμάστρες γίνονται τριφασικοί.
3. Στη συνέχεια, πρέπει να βρείτε το ρεύμα που διέρχεται από τη θερμάστρα I=P/U , Οπου Π - ισχύς θερμαντήρα, U - τάση κατά μήκος του θερμαντήρα (μεταξύ των άκρων του) και αντίσταση του θερμαντήρα R=U/I .
Μπορεί να υπάρχει δύο επιλογές για σύνδεση στο ηλεκτρικό δίκτυο:
- σε μονοφασικό οικιακό δίκτυο - τότε U = 220 V;
- σε ένα βιομηχανικό τριφασικό δίκτυο ρεύματος - U = 220 V (μεταξύ ουδέτερου καλωδίου και φάσης) ή U = 380 V (μεταξύ οποιωνδήποτε δύο φάσεων).
I=P/U
= 6000 / 220 = 27,3 A - ρεύμα που διέρχεται από τον θερμαντήρα.
Στη συνέχεια, πρέπει να προσδιορίσετε την αντίσταση του θερμαντήρα του κλιβάνου.
R=U/I
= 220 / 27,3 = 8,06 Ohm.
Σχήμα 1 Καλώδιο θέρμανσης σε μονοφασικό δίκτυο ρεύματος
Οι απαιτούμενες τιμές της διαμέτρου του σύρματος και του μήκους του θα καθοριστούν στην παράγραφο 5 της παρούσας παραγράφου.
Με αυτόν τον τύπο σύνδεσης, το φορτίο κατανέμεται ομοιόμορφα σε τρεις φάσεις, δηλ. 6 / 3 = 2 kW ανά φάση. Χρειαζόμαστε λοιπόν 3 θερμάστρες. Στη συνέχεια, πρέπει να επιλέξετε μια μέθοδο απευθείας σύνδεσης των θερμαντήρων (φορτίο). Μπορεί να υπάρχουν 2 τρόποι: "ΑΣΤΕΡΙ" ή "ΤΡΙΓΩΝΟ".
Αξίζει να σημειωθεί ότι σε αυτό το άρθρο οι τύποι για τον υπολογισμό της ισχύος ρεύματος ( Εγώ ) και αντίσταση ( R ) για ένα δίκτυο τριών φάσεων δεν γράφονται σε κλασική μορφή. Αυτό γίνεται για να μην περιπλέκεται η παρουσίαση του υλικού για τον υπολογισμό των θερμαντήρων με ηλεκτρικούς όρους και ορισμούς (για παράδειγμα, δεν αναφέρονται οι φάσεις και οι γραμμικές τάσεις και ρεύματα και οι σχέσεις μεταξύ τους). Η κλασική προσέγγιση και οι τύποι για τον υπολογισμό των τριφασικών κυκλωμάτων μπορούν να βρεθούν σε εξειδικευμένη βιβλιογραφία. Σε αυτό το άρθρο, ορισμένοι μαθηματικοί μετασχηματισμοί που πραγματοποιούνται σε κλασικούς τύπους αποκρύπτονται από τον αναγνώστη και αυτό δεν έχει καμία επίδραση στο τελικό αποτέλεσμα.
Κατά τη σύνδεση τύπου "STAR".ο θερμαντήρας συνδέεται μεταξύ φάσης και μηδέν (βλ. Εικ. 2). Αντίστοιχα, η τάση στα άκρα του θερμαντήρα θα είναι U
= 220 V.
I=P/U
= 2000 / 220 = 9,10 A.
R=U/I
= 220 / 9,10 = 24,2 Ωμ.
Σχήμα 2 Ενσύρματη θέρμανση σε τριφασικό δίκτυο ρεύματος. Σύνδεση STAR
Κατά τη σύνδεση του τύπου "TRIANGLE".ο θερμαντήρας συνδέεται μεταξύ δύο φάσεων (βλ. Εικ. 3). Αντίστοιχα, η τάση στα άκρα του θερμαντήρα θα είναι U
= 380 V.
Ρεύμα που διέρχεται από τη θερμάστρα -
I=P/U
= 2000 / 380 = 5,26 A.
Αντίσταση ενός θερμαντήρα -
R=U/I
= 380/ 5,26 = 72,2 Ohm.
Σχήμα 3 Ενσύρματη θέρμανση σε τριφασικό δίκτυο ρεύματος. Σύνδεση σύμφωνα με το σχήμα "TRIANGLE".
4. Μετά τον προσδιορισμό της αντίστασης του θερμαντήρα με κατάλληλη σύνδεση στο ηλεκτρικό δίκτυο είναι απαραίτητο να επιλέξετε τη διάμετρο και το μήκος του σύρματος.
Κατά τον προσδιορισμό των παραπάνω παραμέτρων, είναι απαραίτητο να αναλυθούν συγκεκριμένη επιφανειακή ισχύς του θερμαντήρα, δηλ. ισχύς που απελευθερώνεται ανά μονάδα επιφάνειας. Η επιφανειακή ισχύς του θερμαντήρα εξαρτάται από τη θερμοκρασία του υλικού που θερμαίνεται και από τον σχεδιασμό των θερμαντήρων.
Παράδειγμα
Από τα προηγούμενα σημεία υπολογισμού (βλ. παράγραφο 3 αυτής της παραγράφου), γνωρίζουμε την αντίσταση του θερμαντήρα. Για σόμπα 60 λίτρων με μονοφασική σύνδεση είναι R
= 8,06 Ohm. Ας πάρουμε για παράδειγμα τη διάμετρο 1 mm. Στη συνέχεια, για να αποκτήσετε την απαιτούμενη αντίσταση, είναι απαραίτητο l = R / ρ
= 8,06 / 1,4 = 5,7 m σύρμα νιχρώμου, όπου ρ
- ονομαστική τιμή ηλεκτρικής αντίστασης 1 m σύρματος, [Ohm/m]. Η μάζα αυτού του κομματιού σύρματος nichrome θα είναι m = l μ
= 5,7 · 0,007 = 0,0399 kg = 40 g, όπου μ
- μάζα σύρματος 1 m. Τώρα πρέπει να προσδιορίσετε την επιφάνεια ενός κομματιού σύρματος μήκους 5,7 m. S = l π d
= 570 · 3,14 · 0,1 = 179 cm 2, όπου μεγάλο
– μήκος σύρματος [cm], ρε
– διάμετρος σύρματος [cm]. Έτσι, θα πρέπει να απελευθερωθούν 6 kW από μια περιοχή 179 cm2. Λύνοντας μια απλή αναλογία, βρίσκουμε ότι η ισχύς απελευθερώνεται από 1 cm 2 β = P/S
= 6000 / 179 = 33,5 W, όπου β
- επιφανειακή ισχύς του θερμαντήρα.
Η προκύπτουσα επιφανειακή ισχύς είναι πολύ υψηλή. Θερμάστραθα λιώσει εάν θερμανθεί σε θερμοκρασία που θα παρείχε την προκύπτουσα τιμή επιφανειακής ισχύος. Αυτή η θερμοκρασία θα είναι υψηλότερη από το σημείο τήξης του υλικού του θερμαντήρα.
Το παράδειγμα που δίνεται είναι μια επίδειξη της λανθασμένης επιλογής της διαμέτρου του σύρματος που θα χρησιμοποιηθεί για την κατασκευή του θερμαντήρα. Στην παράγραφο 5 αυτής της παραγράφου θα δοθεί ένα παράδειγμα με τη σωστή επιλογή διαμέτρου.
Για κάθε υλικό, ανάλογα με την απαιτούμενη θερμοκρασία θέρμανσης, προσδιορίζεται η επιτρεπόμενη τιμή της επιφανειακής ισχύος. Μπορεί να προσδιοριστεί χρησιμοποιώντας ειδικούς πίνακες ή γραφήματα. Αυτοί οι υπολογισμοί χρησιμοποιούν πίνακες.
Για φούρνους υψηλής θερμοκρασίας(σε θερμοκρασίες άνω των 700 - 800 °C) η επιτρεπόμενη επιφανειακή ισχύς, W/m2, είναι ίση με β επιπλέον = β εφφ · α , Οπου β εφφ – επιφανειακή ισχύς των θερμαντήρων ανάλογα με τη θερμοκρασία του μέσου λήψης θερμότητας [W/m2], α – συντελεστής απόδοσης ακτινοβολίας. β εφφ επιλεγμένο σύμφωνα με τον πίνακα 3, α - σύμφωνα με τον πίνακα 4.
Αν φούρνο χαμηλής θερμοκρασίας(θερμοκρασία μικρότερη από 200 - 300 °C), τότε η επιτρεπόμενη επιφανειακή ισχύς μπορεί να θεωρηθεί ίση με (4 - 6) · 10 4 W/m2.
Πίνακας 3
| Θερμοκρασία της επιφάνειας υποδοχής θερμότητας, °C | β eff, W/cm 2 σε θερμοκρασία θερμαντήρα, °C | ||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 800 | 850 | 900 | 950 | 1000 | 1050 | 1100 | 1150 | 1200 | 1250 | 1300 | 1350 | ||
| 100 | 6,1 | 7,3 | 8,7 | 10,3 | 12,5 | 14,15 | 16,4 | 19,0 | 21,8 | 24,9 | 28,4 | 36,3 | |
| 200 | 5,9 | 7,15 | 8,55 | 10,15 | 12,0 | 14,0 | 16,25 | 18,85 | 21,65 | 24,75 | 28,2 | 36,1 | |
| 300 | 5,65 | 6,85 | 8,3 | 9,9 | 11,7 | 13,75 | 16,0 | 18,6 | 21,35 | 24,5 | 27,9 | 35,8 | |
| 400 | 5,2 | 6,45 | 7,85 | 9,45 | 11,25 | 13,3 | 15,55 | 18,1 | 20,9 | 24,0 | 27,45 | 35,4 | |
| 500 | 4,5 | 5,7 | 7,15 | 8,8 | 10,55 | 12,6 | 14,85 | 17,4 | 20,2 | 23,3 | 26,8 | 34,6 | |
| 600 | 3,5 | 4,7 | 6,1 | 7,7 | 9,5 | 11,5 | 13,8 | 16,4 | 19,3 | 22,3 | 25,7 | 33,7 | |
| 700 | 2 | 3,2 | 4,6 | 6,25 | 8,05 | 10,0 | 12,4 | 14,9 | 17,7 | 20,8 | 24,3 | 32,2 | |
| 800 | - | 1,25 | 2,65 | 4,2 | 6,05 | 8,1 | 10,4 | 12,9 | 15,7 | 18,8 | 22,3 | 30,2 | |
| 850 | - | - | 1,4 | 3,0 | 4,8 | 6,85 | 9,1 | 11,7 | 14,5 | 17,6 | 21,0 | 29,0 | |
| 900 | - | - | - | 1,55 | 3,4 | 5,45 | 7,75 | 10,3 | 13 | 16,2 | 19,6 | 27,6 | |
| 950 | - | - | - | - | 1,8 | 3,85 | 6,15 | 8,65 | 11,5 | 14,5 | 18,1 | 26,0 | |
| 1000 | - | - | - | - | - | 2,05 | 4,3 | 6,85 | 9,7 | 12,75 | 16,25 | 24,2 | |
| 1050 | - | - | - | - | - | - | 2,3 | 4,8 | 7,65 | 10,75 | 14,25 | 22,2 | |
| 1100 | - | - | - | - | - | - | - | 2,55 | 5,35 | 8,5 | 12,0 | 19,8 | |
| 1150 | - | - | - | - | - | - | - | - | 2,85 | 5,95 | 9,4 | 17,55 | |
| 1200 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | 3,15 | 6,55 | 14,55 | |
| 1300 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | 7,95 | |
Πίνακας 4
Σπειροειδή σύρματα, ημίκλειστα σε αυλακώσεις επένδυσης
Σπειροειδή σύρματα σε ράφια σε σωλήνες
Σύρμα ζιγκ-ζαγκ (βέργα) θερμάστρες
Ας υποθέσουμε ότι η θερμοκρασία του θερμαντήρα είναι 1000 °C και θέλουμε να θερμάνουμε το τεμάχιο εργασίας σε θερμοκρασία 700 °C. Στη συνέχεια, σύμφωνα με τον Πίνακα 3, επιλέγουμε β εφφ = 8,05 W/cm2, α = 0,2, β επιπλέον = β εφφ · α = 8,05 · 0,2 = 1,61 W/cm2 = 1,61 · 10 4 W/m2.
5. Μετά τον προσδιορισμό της επιτρεπόμενης επιφανειακής ισχύος του θερμαντήρα, είναι απαραίτητο βρείτε τη διάμετρό του(για καλοριφέρ) ή πλάτος και πάχος(για θερμαντικές ταινίες), καθώς και μήκος.
Η διάμετρος του σύρματος μπορεί να προσδιοριστεί χρησιμοποιώντας τον ακόλουθο τύπο: ρε
- διάμετρος σύρματος, [m]; Π
- ισχύς θερμαντήρα, [W]; U
- τάση στα άκρα του θερμαντήρα, [V]; β επιπλέον
- επιτρεπόμενη επιφανειακή ισχύς του θερμαντήρα, [W/m 2 ]; ρ t
- ειδική αντίσταση του θερμαντικού υλικού σε μια δεδομένη θερμοκρασία, [Ohm m].
ρ t = ρ 20 k
, Οπου ρ 20
- ειδική ηλεκτρική αντίσταση του θερμαντικού υλικού στους 20 °C, [Ohm m] κ
- συντελεστής διόρθωσης για τον υπολογισμό των μεταβολών της ηλεκτρικής αντίστασης ανάλογα με τη θερμοκρασία (κατά ).
Το μήκος του καλωδίου μπορεί να προσδιοριστεί χρησιμοποιώντας τον ακόλουθο τύπο:
μεγάλο
- μήκος σύρματος, [m].
Επιλέξτε τη διάμετρο και το μήκος του σύρματος από nichrome X20N80. Η ειδική ηλεκτρική αντίσταση του θερμαντικού υλικού είναι
ρ t = ρ 20 k
= 1,13 · 10 -6 · 1,025 = 1,15 · 10 -6 Ohm m.
Μονοφασικό οικιακό δίκτυο
Για μια σόμπα 60 λίτρων συνδεδεμένη σε μονοφασικό οικιακό δίκτυο, είναι γνωστό από τα προηγούμενα στάδια υπολογισμού ότι η ισχύς της σόμπας είναι Π
= 6000 W, τάση στα άκρα του θερμαντήρα - U
= 220 V, επιτρεπόμενη ισχύς θερμαντήρα επιφανειών β επιπλέον
= 1,6 · 10 4 W/m2. Μετά παίρνουμε
Το μέγεθος που προκύπτει πρέπει να στρογγυλεύεται στο πλησιέστερο μεγαλύτερο πρότυπο. Τα τυπικά μεγέθη για σύρμα νιχρώμου και φεχραλίου μπορούν να βρεθούν στο, Παράρτημα 2, Πίνακας 8. Σε αυτή την περίπτωση, το πλησιέστερο μεγάλο κανονικό μέγεθοςείναι Ø 2,8 mm. Διάμετρος θερμαντήρα ρε = 2,8 χλστ.
Μήκος θερμαντήρα μεγάλο = 43 μ.
Μερικές φορές είναι επίσης απαραίτητο να προσδιοριστεί η μάζα της απαιτούμενης ποσότητας σύρματος.
m = l μ
, Οπου Μ
- βάρος ενός κομματιού σύρματος, [kg]. μεγάλο
- μήκος σύρματος, [m]; μ
- ειδικό βάρος (βάρος 1 μέτρου σύρματος), [kg/m].
Στην περίπτωσή μας, η μάζα του θερμαντήρα m = l μ = 43 · 0,052 = 2,3 κιλά.
Αυτός ο υπολογισμός δίνει την ελάχιστη διάμετρο σύρματος στην οποία μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως θερμαντήρας υπό δεδομένες συνθήκες. Από την άποψη της εξοικονόμησης υλικού, αυτός ο υπολογισμός είναι ο βέλτιστος. Σε αυτή την περίπτωση, μπορεί να χρησιμοποιηθεί και σύρμα μεγαλύτερης διαμέτρου, αλλά στη συνέχεια θα αυξηθεί η ποσότητα του.
Εξέταση
Αποτελέσματα υπολογισμού μπορεί να ελεγχθείμε τον εξής τρόπο. Ελήφθη διάμετρος σύρματος 2,8 mm. Τότε το μήκος που χρειαζόμαστε θα είναι
l = R / (ρ k)
= 8,06 / (0,179 1,025) = 43 m, όπου μεγάλο
- μήκος σύρματος, [m]; R
- αντίσταση θερμαντήρα, [Ωμ]; ρ
- ονομαστική τιμή ηλεκτρικής αντίστασης 1 m σύρματος, [Ohm/m]; κ
- συντελεστής διόρθωσης για τον υπολογισμό των μεταβολών της ηλεκτρικής αντίστασης ανάλογα με τη θερμοκρασία.
Αυτή η τιμή είναι ίδια με την τιμή που προκύπτει από άλλον υπολογισμό.
Τώρα πρέπει να ελέγξουμε αν η επιφανειακή ισχύς του θερμαντήρα που επιλέξαμε δεν θα υπερβαίνει την επιτρεπόμενη επιφανειακή ισχύ, που βρέθηκε στο βήμα 4. β = P/S = 6000 / (3,14 · 4300 · 0,28) = 1,59 W/cm2. Ληφθείσα αξία β = 1,59 W/cm 2 δεν υπερβαίνει β επιπλέον = 1,6 W/cm2.
Αποτελέσματα
Έτσι, ο θερμαντήρας θα απαιτήσει 43 μέτρα σύρμα νιχρώμου X20N80 με διάμετρο 2,8 mm, δηλαδή 2,3 κιλά.
Τριφασικό βιομηχανικό δίκτυο
Μπορείτε επίσης να βρείτε τη διάμετρο και το μήκος του καλωδίου που απαιτείται για την κατασκευή θερμαντικών κλιβάνων που συνδέονται σε τριφασικό δίκτυο ρεύματος.
Όπως περιγράφεται στην παράγραφο 3, καθένας από τους τρεις θερμαντήρες αντιστοιχεί σε ισχύ 2 kW. Ας βρούμε τη διάμετρο, το μήκος και τη μάζα ενός θερμαντήρα.
Σύνδεση STAR(βλ. Εικ. 2)
Σε αυτήν την περίπτωση, το πλησιέστερο μεγαλύτερο τυπικό μέγεθος είναι Ø 1,4 mm. Διάμετρος θερμαντήρα ρε = 1,4 χλστ.
Μονό μήκος θερμαντήρα μεγάλο
= 30 μ.
Βάρος μιας θερμάστρας m = l μ
= 30 · 0,013 = 0,39 κιλά.
Εξέταση
Ελήφθη διάμετρος σύρματος 1,4 mm. Τότε το μήκος που χρειαζόμαστε θα είναι
l = R / (ρ k)
= 24,2 / (0,714 · 1,025) = 33 μ.
β = P/S = 2000 / (3,14 · 3000 · 0,14) = 1,52 W/cm2, δεν υπερβαίνει το επιτρεπόμενο όριο.
Αποτελέσματα
Για τρεις θερμαντήρες συνδεδεμένους σε διαμόρφωση "STAR", θα χρειαστείτε
μεγάλο
= 3 30 = 90 m σύρμα, που είναι
Μ
= 3 · 0,39 = 1,2 κιλά.
Σύνδεση ΤΡΙΓΩΝΟΥ(βλ. Εικ. 3)
Σε αυτήν την περίπτωση, το πλησιέστερο μεγαλύτερο τυπικό μέγεθος είναι Ø 0,95 mm. Διάμετρος θερμαντήρα ρε = 0,95 χλστ.
Μονό μήκος θερμαντήρα μεγάλο
= 43 μ.
Βάρος μιας θερμάστρας m = l μ
= 43 · 0,006 = 0,258 κιλά.
Εξέταση
Ελήφθη διάμετρος σύρματος 0,95 mm. Τότε το μήκος που χρειαζόμαστε θα είναι
l = R / (ρ k)
= 72,2 / (1,55 · 1,025) = 45 μ.
Αυτή η τιμή πρακτικά συμπίπτει με την τιμή που προκύπτει ως αποτέλεσμα άλλου υπολογισμού.
Το πάχος της επιφάνειας θα είναι β = P/S = 2000 / (3,14 · 4300 · 0,095) = 1,56 W/cm2, δεν υπερβαίνει το επιτρεπόμενο όριο.
Αποτελέσματα
Για τρεις θερμάστρες συνδεδεμένες σε μοτίβο «ΤΡΙΓΩΝΙΟΥ», θα χρειαστείτε
μεγάλο
= 3 43 = 129 m σύρμα, που είναι
Μ
= 3 · 0,258 = 0,8 κιλά.
Εάν συγκρίνετε τις 2 επιλογές για τη σύνδεση θερμαντικών σωμάτων σε ένα τριφασικό ρεύμα ρεύματος που συζητήθηκαν παραπάνω, θα παρατηρήσετε ότι Το "STAR" απαιτεί καλώδιο μεγαλύτερης διαμέτρου από το "TRIANGLE" (1,4 mm έναντι 0,95 mm) για να εξασφαλιστεί δεδομένη ισχύς φούρνου 6 kW. Εν το απαιτούμενο μήκος σύρματος nichrome κατά τη σύνδεση σύμφωνα με το σχήμα "STAR" είναι μικρότερο από το μήκος του καλωδίου κατά τη σύνδεση σύμφωνα με τον τύπο "TRIANGLE"(90 m έναντι 129 m), και η απαιτούμενη μάζα, αντίθετα, είναι μεγαλύτερη (1,2 kg έναντι 0,8 kg).
Υπολογισμός σπιράλ
Κατά τη λειτουργία, το κύριο καθήκον είναι να τοποθετήσετε τον θερμαντήρα του υπολογισμένου μήκους στον περιορισμένο χώρο του κλιβάνου. Το σύρμα Nichrome και fechral τυλίγονται με τη μορφή σπειρών ή λυγισμένα με τη μορφή ζιγκ-ζαγκ, η ταινία είναι λυγισμένη με τη μορφή ζιγκ-ζαγκ, γεγονός που σας επιτρέπει να τοποθετήσετε μεγαλύτερη ποσότητα υλικού (κατά μήκος) στον θάλαμο εργασίας. Η πιο κοινή επιλογή είναι η σπείρα.Η σχέση μεταξύ του βήματος της σπείρας και της διαμέτρου της και της διαμέτρου του σύρματος επιλέγεται με τέτοιο τρόπο ώστε να διευκολύνεται η τοποθέτηση των θερμαντήρων στον κλίβανο, να διασφαλίζεται η επαρκής ακαμψία τους, να αποφεύγεται η τοπική υπερθέρμανση των στροφών της ίδιας της σπείρας σε στο μέγιστο δυνατό βαθμό, και ταυτόχρονα να μην εμποδίζουν τη μεταφορά θερμότητας από αυτά στα προϊόντα.
Όσο μεγαλύτερη είναι η διάμετρος της σπείρας και όσο μικρότερο είναι το βήμα της, τόσο πιο εύκολο είναι να τοποθετηθούν θερμάστρες στον κλίβανο, αλλά όσο αυξάνεται η διάμετρος, η αντοχή της σπείρας μειώνεται και η τάση των στροφών της να βρίσκονται η μία πάνω στην άλλη αυξάνεται. . Από την άλλη πλευρά, με την αύξηση της συχνότητας περιέλιξης, η επίδραση θωράκισης του τμήματος των στροφών του που βλέπει τα προϊόντα στο υπόλοιπο αυξάνεται και, κατά συνέπεια, η χρήση της επιφάνειάς του επιδεινώνεται και μπορεί επίσης να εμφανιστεί τοπική υπερθέρμανση.
Η πρακτική έχει δημιουργήσει καλά καθορισμένες, συνιστώμενες σχέσεις μεταξύ της διαμέτρου του σύρματος ( ρε ), βήμα ( t ) και η διάμετρος της σπείρας ( ρε ) για σύρμα Ø από 3 έως 7 mm. Οι αναλογίες αυτές είναι οι εξής: t ≥ 2d Και D = (7÷10) d για nichrome και D = (4÷6) d - για λιγότερο ανθεκτικά κράματα σιδήρου-χρωμίου-αλουμινίου, όπως fechral κ.λπ. Για πιο λεπτά σύρματα η αναλογία ρε Και ρε , και t συνήθως παίρνουν περισσότερα.
συμπέρασμα
Το άρθρο εξέτασε διάφορες πτυχές που σχετίζονται με υπολογισμός ηλεκτρικών θερμαντικών κλιβάνων- υλικά, παραδείγματα υπολογισμών με τα απαραίτητα στοιχεία αναφοράς, συνδέσεις με πρότυπα, απεικονίσεις.Στα παραδείγματα, ελήφθησαν υπόψη μόνο μέθοδοι υπολογισμού καλοριφέρ. Εκτός από το σύρμα από κράματα ακριβείας, η ταινία μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για την κατασκευή θερμαντήρων.
Ο υπολογισμός των θερμαντήρων δεν περιορίζεται στην επιλογή των μεγεθών τους. Επίσης είναι απαραίτητο να προσδιοριστεί το υλικό από το οποίο πρέπει να κατασκευαστεί ο θερμαντήρας, ο τύπος του θερμαντήρα (σύρμα ή ταινία), ο τύπος της θέσης των θερμαντήρων και άλλα χαρακτηριστικά. Εάν ο θερμαντήρας είναι κατασκευασμένος με τη μορφή σπιράλ, τότε είναι απαραίτητο να προσδιοριστεί ο αριθμός των στροφών και το βήμα μεταξύ τους.
Ελπίζουμε ότι το άρθρο ήταν χρήσιμο για εσάς. Επιτρέπουμε τη δωρεάν διανομή του υπό την προϋπόθεση ότι διατηρείται σύνδεσμος προς τον ιστότοπό μας http://www.site
Εάν βρείτε ανακρίβειες, ενημερώστε μας στο ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ info@site ή χρησιμοποιώντας το σύστημα Orfus επισημαίνοντας το κείμενο με σφάλμα και πατώντας Ctrl+Enter.
Βιβλιογραφία
- Dyakov V.I. "Τυπικοί υπολογισμοί για ηλεκτρικό εξοπλισμό".
- Zhukov L.L., Plemyannikova I.M., Mironova M.N., Barkaya D.S., Shumkov Yu.V. "Κράματα για θερμάστρες".
- Sokunov B.A., Grobova L.S. "Ηλεκτροθερμικές εγκαταστάσεις (ηλεκτρικοί κλίβανοι αντίστασης)".
- Feldman I.A., Gutman M.B., Rubin G.K., Shadrich N.I. "Υπολογισμός και σχεδιασμός ηλεκτρικών θερμαντικών κλιβάνων αντίστασης".
- http://www.horss.ru/h6.php?p=45
- http://www.electromonter.info/advice/nichrom.html
Αυτό είναι ένα καμένο στοιχείο θέρμανσης. Ακόμα κι αν έχετε σύρμα νιχρώμου κατάλληλης διαμέτρου και μήκους, είναι πρακτικά αδύνατο να τυλίξετε μια νέα σπείρα (για συγκολλητικό σίδερο σχεδιασμένο για τάση 220 βολτ), οι στροφές της σπείρας πρέπει να είναι πολύ κοντά η μία στην άλλη για να για να χωρέσει την απαιτούμενη ποσότητα. Μια τέτοια περιέλιξη είναι δυνατή μόνο με ειδικό εξοπλισμό. Δεν λαμβάνω υπόψη μεμονωμένους ενθουσιώδεις που πέτυχαν. Όσο για τα συγκολλητικά σίδερα σχεδιασμένα για τάσεις 110 βολτ και κάτω (), τότε όλα γίνονται πιο ρεαλιστικά. Η απαιτούμενη αντίσταση του θερμαντικού στοιχείου (νιχρώμιο) είναι πολύ μικρότερη και, κατά συνέπεια, το μήκος του σύρματος που πρέπει να τυλιχτεί σωστά είναι πολύ μικρότερο. Αλλά υπάρχει επίσης ένα μονωτικό διηλεκτρικό που ονομάζεται μαρμαρυγία, το οποίο είναι εγγενώς "άγγιγμα" - θρυμματίζεται και θρυμματίζεται ακόμη και με τον πιο ήπιο χειρισμό. Εν ολίγοις, δεν επρόκειτο να μελετήσω άλλο και ξαφνικά βρήκα πληροφορίες ότι η μαρμαρυγία μπορεί να αντικατασταθεί τέλεια από μια σειρά που αποτελείται από το πιο κοινό ταλκ και κόλλα γραφείου, που σχηματίζουν μια προστατευτική επίστρωση παρόμοια με την κεραμική. Το δοκίμασα και πέτυχε.
Για να φτιάξετε ένα μικροσκοπικό θερμαντικό στοιχείο χρειάζεστε: nichrome με διάμετρο έως 0,1 mm, λεπτό (λίγο παχύτερο από το nichrome) μη ελαστικό σύρμα από χάλυβα, νήμα αμιάντου και το λεπτότερο βελόνα ραψίματος, εισάγεται στο αντικείμενο σήμανσης του σετ σχεδίασης που ονομάζεται "έτοιμο κουτί". Το πρώτο βήμα είναι μια ισχυρή και συμπαγής σύνδεση των άκρων νιχρώμων και χαλύβδινων συρμάτων χρησιμοποιώντας τη μέθοδο συστροφής.
Τώρα πρέπει να συναρμολογήσετε το παρουσιαζόμενο κύκλωμα. Θα σας βοηθήσει να προσδιορίσετε το μήκος του σύρματος νικρώματος από το οποίο θα τυλίγετε το πηνίο θέρμανσης.
Όταν όλα είναι συνδεδεμένα, αυξήστε σταδιακά την τάση, κοιτάξτε τις ενδείξεις του βολτόμετρου και του αμπερόμετρου τροφοδοσίας. Σε αυτή την περίπτωση, σε τάση 11 βολτ, η κατανάλωση ρεύματος ήταν σχεδόν 0,5 A. Πολλαπλασιάζοντας αυτούς τους δείκτες, λαμβάνουμε την κατά προσέγγιση ισχύ του μελλοντικού στοιχείου θέρμανσης - 5,5 W. Το πηνίο δεν έχει ζεσταθεί ακόμα στο κόκκινο (με πλήρη ισχύ) και δεν χρειάζεται να το κάψετε, είναι ήδη σαφές ότι θα είναι δυνατή η παροχή 12 ή και 13 βολτ σε αυτό όταν το θερμαντικό στοιχείο είναι έτοιμο. Έτσι η επιθυμητή ισχύς των 8 W θα επιτευχθεί εύκολα. Τέλος, μετράται η αντίσταση του τμήματος του σύρματος νιχρώμου στο οποίο εφαρμόστηκε τάση - για συγκρίσιμο έλεγχο του μήκους κατά την περιέλιξη της σπείρας.
Για να ξεκινήσει η διαδικασία περιέλιξης, ένα χαλύβδινο σύρμα βιδώνεται στο ίδιο "μάτι" με μια βελόνα, πάνω στο οποίο είναι τοποθετημένο ένα νήμα αμιάντου, σχεδιασμένο να λειτουργεί ως άξονας για την περιέλιξη της σπείρας και ταυτόχρονα ως βάση του μέλλοντος θερμαντικό στοιχείο. Είναι σημαντικό - πριν ξεκινήσετε την περιέλιξη, η ένωση του nichrome και του χαλύβδινου σύρματος πρέπει να απέχει τουλάχιστον μερικά χιλιοστά (2 - 3 mm) από την άκρη του νήματος αμιάντου προς τη μέση του (χάθηκε στην επάνω φωτογραφία, εγώ το διόρθωσε πριν την περιέλιξη). Είναι καλύτερα να το τυλίγετε λίγο περισσότερο· όταν τραβήξετε τη βελόνα, μπορείτε εύκολα να ξετυλίξετε την περίσσεια, αλλά δεν θα μπορείτε να την τυλίγετε πολύ. Η σπείρα στο νήμα αμιάντου που αφαιρέθηκε από τη βελόνα μετράται για να προσδιοριστεί η αντίσταση και προσαρμόζεται σε αυτό που απαιτείται.
Στη συνέχεια θα χρειαστείτε ταλκ και κόλλα γραφείου (πυριτική). Η πιο μη ειδική ενέργεια περιμένει, επειδή η μέθοδος εφαρμογής του προστατευτικού στρώματος (πλήρης διηλεκτρική στο μέλλον, μετά την ξήρανση) μπορεί, κατ 'αρχήν, να είναι διαφορετική. Προτείνω να δείτε το βίντεο με αυτό που φαινόταν το πιο προοδευτικό από όλες τις απόψεις. Και πρώτα από όλα όσον αφορά την κατανάλωση ταλκ.
βίντεο
Αυτό είναι το πρώτο στάδιο της επίστρωσης, το δεύτερο μετά από 10 λεπτά ξήρανσης. Κατ 'αρχήν, δεν χρειάζεται να το κάνετε, όλα αποφασίζονται με οπτική επιθεώρηση χρησιμοποιώντας μεγεθυντικό φακό. Τα πηνία nichrome δεν πρέπει να είναι ορατά.
Σχεδόν τελειωμένο θερμαντικό στοιχείο (μόλις αφέθηκε να στεγνώσει), μήκος 15 mm, διάμετρος 2 mm. Βέλτιστη τάση τροφοδοσίας 12 V, ισχύς 8 W. Στέγνωμα - σε μια ζεστή μπαταρία θέρμανσης, την επόμενη μέρα συνδεδεμένη στο τροφοδοτικό, εφαρμοσμένη τάση αρκετή για θέρμανση έως 50 μοίρες (έλεγχος με πολύμετρο στη λειτουργία μέτρησης θερμοκρασίας) - αφήστε το να κρυώσει και να ζεσταθεί στους 100 βαθμούς και μετά μέχρι 150. Μπορεί να εγκατασταθεί τοπικά, λειτουργικές δοκιμές την επόμενη μέρα.
συμπέρασμα
Δεν πρόκειται να τελειώσω εδώ, η μέθοδος είναι πολλά υποσχόμενη και πολλά υποσχόμενη, στο εγγύς μέλλον σχεδιάζουμε να κατασκευάσουμε ένα μεγαλύτερο κεραμικό στοιχείο θέρμανσης. Το αποκορύφωμα της μεθόδου είναι ότι η σπείρα, που στερείται επαφής με το ατμοσφαιρικό οξυγόνο, είναι πιο ελαστική και, κατά συνέπεια, ανθεκτική. Συγγραφέας του υλικού είναι ο Babay iz Barnaula.
ηλεκτρικοί φούρνοι αντίστασης
Τα θερμαντικά στοιχεία έχουν την υψηλότερη θερμοκρασία στον κλίβανο και, κατά κανόνα, καθορίζουν την απόδοση της εγκατάστασης στο σύνολό της.
Για αυτά τα υλικά ισχύουν οι ακόλουθες απαιτήσεις:
1. Επαρκής αντίσταση στη θερμότητα (αντίσταση κλίμακας).
2. Επαρκής αντοχή στη θερμότητα - μηχανική αντοχή σε υψηλές θερμοκρασίες απαραίτητη για να στηρίζονται οι θερμάστρες.
3. Υψηλή ηλεκτρική αντίσταση. Όσο μικρότερη είναι η ηλεκτρική ειδική αντίσταση, τόσο μεγαλύτερο είναι το μήκος του θερμαντήρα και τόσο μικρότερο είναι διατομή. Η διατομή του θερμαντήρα πρέπει να είναι αρκετά μεγάλη ώστε να εξασφαλίζεται η απαιτούμενη διάρκεια ζωής. Δεν είναι πάντα δυνατό να τοποθετήσετε μια μακρά θερμάστρα σε ένα φούρνο. Έτσι, είναι επιθυμητό τα υλικά του θερμαντικού στοιχείου να έχουν υψηλή τιμή ηλεκτρικής ειδικής αντίστασης.
4. Χαμηλός συντελεστής αντίστασης θερμοκρασίας. Αυτή η απαίτηση πρέπει να πληρούται έτσι ώστε η ισχύς που παράγεται από τους θερμαντήρες σε ζεστές και ψυχρές καταστάσεις να είναι ίδια ή να διαφέρει ελαφρώς. Εάν ο συντελεστής θερμοκρασίας αντίστασης είναι υψηλός, για να ενεργοποιήσετε τον κλίβανο σε ψυχρή κατάσταση, είναι απαραίτητο να χρησιμοποιήσετε μετασχηματιστές που αρχικά παρέχουν μειωμένη τάση.
5. Σταθερότητα ηλεκτρικών ιδιοτήτων. Ορισμένα υλικά, όπως το καρβορούνδιο, γερνούν με την πάροδο του χρόνου, δηλαδή αυξάνουν την ηλεκτρική αντίσταση, γεγονός που περιπλέκει τις συνθήκες λειτουργίας τους. Απαιτούνται μετασχηματιστές με μεγάλο αριθμό βημάτων και εύρος τάσης.
6. Μηχανική κατεργασία. Τα μεταλλικά υλικά πρέπει να έχουν ολκιμότητα και συγκολλησιμότητα, ώστε να μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την κατασκευή σύρματος, ταινίας και από τα τελευταία - θερμαντικά στοιχεία με πολύπλοκες διαμορφώσεις. Οι μη μεταλλικοί θερμαντήρες συμπιέζονται ή μορφοποιούνται έτσι ώστε ο θερμαντήρας να είναι ένα τελικό προϊόν.
Τα κύρια υλικά για τα θερμαντικά στοιχεία είναι κράματα με βάση το σίδηρο, το νικέλιο, το χρώμιο και το αλουμίνιο.
Αυτά είναι, πρώτα απ 'όλα, χρώμιο-νικέλιο, καθώς και κράματα σιδήρου-χρωμίου-αλουμινίου. Οι ιδιότητες και τα χαρακτηριστικά αυτών των κραμάτων παρουσιάζονται στο.
Τα διπλά κράματα αποτελούνται από νικέλιο και χρώμιο (κράματα χρωμίου-νικελίου), τριπλά κράματα - από νικέλιο, χρώμιο και σίδηρο (κράματα σιδήρου-χρωμίου-νικελίου). Τα τριμερή κράματα είναι μια περαιτέρω ανάπτυξη των χάλυβων χρωμίου-νικελίου, καθώς τα X23N18, X15N60-N χρησιμοποιούνται μέχρι περίπου τους 1000°C.
Τα διπλά κράματα είναι, για παράδειγμα, το X20N80-N. Σχηματίζουν ένα προστατευτικό φιλμ οξειδίου του χρωμίου στην επιφάνεια. Το σημείο τήξης αυτής της μεμβράνης είναι υψηλότερο από αυτό του ίδιου του κράματος. η μεμβράνη δεν σπάει όταν θερμαίνεται και ψύχεται. Αυτά τα κράματα έχουν καλές μηχανικές ιδιότητες τόσο σε χαμηλές όσο και σε υψηλές θερμοκρασίες, είναι ανθεκτικά στον ερπυσμό, όλκιμο, εύκολο στην επεξεργασία και συγκολλήσιμα.
Τα κράματα χρωμίου-νικελίου έχουν ικανοποιητικές ηλεκτρικές ιδιότητες, δεν γερνούν και δεν είναι μαγνητικά. Το κύριο μειονέκτημά τους είναι το υψηλό κόστος και η σπανιότητά τους, κυρίως νικελίου. Ως εκ τούτου, δημιουργήθηκαν κράματα σιδήρου-χρωμίου-αλουμινίου που περιέχουν σίδηρο, χρώμιο και έως και 5% αλουμίνιο. Αυτά τα κράματα μπορεί να είναι πιο ανθεκτικά στη θερμότητα από τα κράματα χρωμίου-νικελίου, δηλαδή μπορούν να λειτουργήσουν έως και 1400°C (για παράδειγμα, κράμα Kh23Yu5T). Ωστόσο, αυτά τα κράματα είναι αρκετά εύθραυστα και εύθραυστα, ειδικά μετά από έκθεση σε θερμοκρασίες άνω των 1000°C. Επομένως, μετά τη λειτουργία του θερμαντήρα στον κλίβανο, δεν μπορεί να αφαιρεθεί και να επισκευαστεί. Αυτά τα κράματα είναι μαγνητικά και μπορούν να σκουριάσουν σε υγρή ατμόσφαιρα σε κανονικές θερμοκρασίες. Έχουν χαμηλή αντίσταση ερπυσμού, η οποία πρέπει να λαμβάνεται υπόψη κατά το σχεδιασμό θερμαντήρων από αυτά. Το μειονέκτημα αυτών των κραμάτων είναι επίσης η αλληλεπίδρασή τους με την επένδυση από πηλό και τα οξείδια του σιδήρου. Σε μέρη όπου αυτά τα κράματα έρχονται σε επαφή με την επένδυση σε θερμοκρασίες λειτουργίας άνω των 1000°C, η επένδυση πρέπει να είναι κατασκευασμένη από τούβλο υψηλής αλουμίνας ή επικαλυμμένη με ειδική επίστρωση υψηλής αλουμίνας. να ληφθούν υπόψη κατά τον σχεδιασμό, δηλαδή είναι απαραίτητο να παρέχεται η δυνατότητα επέκτασής τους.
Εκπρόσωποι αυτών των κραμάτων είναι Kh15Yu5 (θερμοκρασία εφαρμογής - περίπου 800°C). X23Yu5 (1200°C); Kh27Yu5T (1300°C) και Kh23Yu5T (1400°C).
Πρόσφατα, αναπτύχθηκαν κράματα του τύπου Kh15N60Yu3 και Kh27N70YuZ, δηλαδή με την προσθήκη 3% αλουμινίου, το οποίο βελτίωσε σημαντικά τη θερμική αντίσταση του κράματος και η παρουσία νικελίου ουσιαστικά εξαλείφει τα μειονεκτήματα των κραμάτων σιδήρου-χρωμίου-αλουμινίου.
Τα κράματα Kh15N60YUZ, Kh27N60YUZ δεν αλληλεπιδρούν με πυρόπηλο και οξείδια σιδήρου, είναι αρκετά καλά επεξεργασμένα, μηχανικά ισχυρά και μη εύθραυστα.
Οι κλίβανοι υψηλής θερμοκρασίας χρησιμοποιούν μη μεταλλικούς θερμαντήρες: διπυριτικό άνθρακα και μολυβδαίνιο.
Για φούρνους με προστατευτική ατμόσφαιρα και κενό, χρησιμοποιούνται θερμαντήρες άνθρακα και γραφίτη. Οι θερμαντήρες σε αυτή την περίπτωση κατασκευάζονται με τη μορφή ράβδων, σωλήνων και πλακών.
Οι φούρνοι κενού υψηλής θερμοκρασίας και προστατευτικής ατμόσφαιρας χρησιμοποιούν θερμαντήρες μολυβδαινίου και βολφραμίου. Οι θερμαντήρες μολυβδαινίου μπορούν να λειτουργήσουν έως και 1700°C σε κενό και έως 2200°C σε προστατευτική ατμόσφαιρα. Η θερμοκρασία εφαρμογής στο κενό είναι χαμηλότερη, γεγονός που εξηγείται από την εξάτμιση του μολυβδαινίου. Οι θερμαντήρες βολφραμίου μπορούν να λειτουργήσουν έως και 3000°C.
Σε ορισμένες περιπτώσεις, χρησιμοποιούνται θερμάστρες από νιόβιο και ταντάλιο.
Τα θερμαντικά στοιχεία των περισσότερων βιομηχανικών κλιβάνων είναι κατασκευασμένα είτε από ταινία είτε από σύρμα (Εικ. 3.4 - 3.7). Συνήθως, για την κατασκευή θερμαντήρων για βιομηχανικούς κλιβάνους, χρησιμοποιείται σύρμα με διάμετρο έως mm. Ωστόσο, για φούρνους με θερμοκρασίες λειτουργίας C και υψηλότερες, θα πρέπει να χρησιμοποιείται σύρμα με διάμετρο μικρότερη από mm. Η σχέση μεταξύ του βήματος της σπείρας και της διαμέτρου της και της διαμέτρου του σύρματος επιλέγεται με τέτοιο τρόπο ώστε να διευκολύνεται η τοποθέτηση των θερμαντήρων στον κλίβανο, να διασφαλίζεται η επαρκής ακαμψία τους και ταυτόχρονα να μην καθίσταται πολύ δύσκολη η μεταφορά θερμότητα από αυτά στα προϊόντα.
Κατά την περιέλιξη μιας σπείρας nichrome για θερμαντικά στοιχεία, η λειτουργία εκτελείται συχνά με δοκιμή και σφάλμα, και στη συνέχεια εφαρμόζεται τάση στη σπείρα και μετά τη θέρμανση του σύρματος nichrome, τα σπειρώματα επιλέγουν τον απαιτούμενο αριθμό στροφών.
Συνήθως, μια τέτοια διαδικασία απαιτεί πολύ χρόνο και το nichrome χάνει τα χαρακτηριστικά του με πολλαπλές στροφές, γεγονός που οδηγεί σε ταχεία καύση σε σημεία παραμόρφωσης. Στη χειρότερη περίπτωση, το business nichrome μετατρέπεται σε σκραπ nichrome.
Με τη βοήθειά του, μπορείτε να προσδιορίσετε με ακρίβεια το μήκος της στροφής της περιέλιξης προς στροφή. Ανάλογα με το Ø του σύρματος nichrome και το Ø της ράβδου στην οποία τυλίγεται η σπείρα nichrome. Δεν είναι δύσκολο να υπολογίσετε εκ νέου το μήκος μιας σπείρας nichrome σε διαφορετική τάση χρησιμοποιώντας μια απλή μαθηματική αναλογία.
Το μήκος της σπείρας nichrome εξαρτάται από τη διάμετρο του nichrome και τη διάμετρο της ράβδου
|
Ø νιχρώμιο 0,2 χλστ |
Ø νιχρώμα 0,3 χλστ | νιχρώμιο 0,4 χλστ | Ø νιχρώμιο 0,5 χλστ | Ø νιχρώμιο 0,6 χλστ | Ø νιχρώμιο 0,7 χλστ | ||||||
| Ράβδος Ø, mm | μήκος σπείρας, cm |
Ø ράβδος, mm |
μήκος σπείρας, cm |
Ø ράβδος, mm |
μήκος σπείρας, cm |
Ø ράβδος, mm |
μήκος σπείρας, cm |
Ø ράβδος, mm |
μήκος σπείρας, cm |
Ø ράβδος, mm |
μήκος σπείρας, cm |
| 1,5 | 49 | 1,5 | 59 | 1,5 | 77 | 2 | 64 | 2 | 76 | 2 | 84 |
| 2 | 30 | 2 | 43 | 2 | 68 | 3 | 46 | 3 | 53 | 3 | 64 |
| 3 | 21 | 3 | 30 | 3 | 40 | 4 | 36 | 4 | 40 | 4 | 49 |
| 4 | 16 | 4 | 22 | 4 | 28 | 5 | 30 | 5 | 33 | 5 | 40 |
| 5 | 13 | 5 | 18 | 5 | 24 | 6 | 26 | 6 | 30 | 6 | 34 |
| 6 | 20 | 8 | 22 | 8 | 26 | ||||||
Για παράδειγμα, είναι απαραίτητο να προσδιοριστεί το μήκος μιας σπείρας nichrome για τάση 380 V από ένα σύρμα Ø 0,3 mm, μια ράβδο περιέλιξης Ø 4 mm. Ο πίνακας δείχνει ότι το μήκος μιας τέτοιας σπείρας σε τάση 220 V θα είναι ίσο με 22 cm. Ας κάνουμε μια απλή αναλογία:
220 V - 22 cm
380 V - X cm
Επειτα:
X = 380 22 / 220 = 38 cm
Αφού τυλίξετε τη σπείρα nichrome, συνδέστε την, χωρίς να την κόψετε, σε μια πηγή τάσης και βεβαιωθείτε ότι η περιέλιξη είναι σωστή. Για κλειστές σπείρες, το μήκος περιέλιξης αυξάνεται κατά 1/3 της τιμής που δίνεται στον πίνακα.
Υπολογισμός ηλεκτρικών θερμαντικών στοιχείων από νιχρωματικό σύρμα
Το μήκος του σύρματος nichrome για την κατασκευή μιας σπείρας καθορίζεται με βάση την απαιτούμενη ισχύ.
Παράδειγμα: Προσδιορίστε το μήκος του σύρματος νικρώματος για ένα θερμαντικό στοιχείο πλακιδίων με ισχύ Π= 600 W σε Uδίκτυο=220 V.
Λύση:
1) I = P/U= 600/220 = 2,72 Α
2) R = U/I= 220/2,72 = 81 Ohm
3) Με βάση αυτά τα δεδομένα (βλ. πίνακα 1), επιλέγουμε ρε=0,45; μικρό=0,159
τότε το μήκος του nichrome
l = SR / ρ= 0,159·81 /1,1 = 11,6 m
Οπου μεγάλο- μήκος σύρματος (m)
μικρό- διατομή σύρματος (mm 2)
R- αντίσταση σύρματος (Ωμ)
ρ - ειδική αντίσταση (για νιχρώμιο ρ=1,0÷1,2 Ohm mm 2 /m)
| Επιτρεπόμενο ρεύμα (l), A | |||||||
| Ø νιχρώμιο στους 700 °C , mm |
0,17 |
0,45 |
0,55 |
0,65 Η αγορά μιας σπείρας nichrome από την PARTAL είναι βολική και κερδοφόρα - ηλεκτρονική παραγγελία Παράδοση παραγγελιών σε όλη τη Ρωσία, το Καζακστάν και τη Λευκορωσία |