Špirálové vykurovacie telesá sa používajú na zahrievanie horúcich vodiacich trysiek, foriem, vstrekovačov, tyčí, distribučných trysiek atď. V závislosti od veľkosti sa sekcie rozdelia na HCf a MCf. Ohrievače cievok pre horúce žľabové systémy (GCS) sa dodávajú v narovnanej forme alebo v hotovom navinutom stave s požadovaným priemerom a rozložením na požadovanú dĺžku.
Špirálové vykurovacie telesá sú najvhodnejšie na ohrev valcovitých tvarov a škár. Napriek svojmu malému priemeru majú vyhrievanie s vysokým výkonom, ktoré zaisťuje rovnomerné zahrievanie až do 750 ° C. Vykurovací drôt najvyššej kvality je uložený vo vnútri krytu z nehrdzavejúcej ocele. Súčasti vyhrievacieho prvku sú zvlnené, čo zvyšuje životnosť vyhrievacieho prvku a umožňuje vydržať vysoké teploty. Ohrievače cievok sú úplne utesnené, čo zabraňuje vniknutiu pevných predmetov, vlhkosti, kvapaliny.
výhody: na požiadanie je možné vyrobiť akékoľvek neštandardné veľkosti alebo neštandardné kapacity špirálových ohrievačov. Ak je to potrebné, vykonávame vinutie podľa zadávacích podmienok (download).
Pri správnej prevádzke je životnosť ohrievačov neobmedzená.
Štruktúra špirálového vykurovacieho telesa
Hlavné charakteristiky štandardných zásob špirálových vykurovacích telies
Na požiadanie je možné vyrobiť špirálové ohrievače s nasledujúcimi charakteristikami
|
Ohrievač sekcie |
Príkon pri 230 V |
Narovnaná celková dĺžka (vrátane nevyhrievanej dĺžky) |
Nezostrihaná dĺžka |
Minimálny priemer vinutia |
|
1,8 x 3,2 mm |
150 - 700 W | 200 - 1 000 mm | 40 mm | 8 mm |
| 150 - 1600 W | 265 - 2015 mm | 65 mm | 8 mm | |
| 150 - 1600 W | 265 - 2015 mm | 65 mm | 8 mm | |
| 175 - 400 W | 365 - 765 mm | 65 mm | 6 mm | |
Tento článok poskytuje referenčné údaje o materiáloch najbežnejších pri výrobe ohrievačov elektrické rúry, ako aj metodiku a príklady ich výpočtu (výpočet ohrievačov pre elektrické pece).
Ohrievača. Materiály na výrobu ohrievačov
priamo ohrievač - jedným z najdôležitejších prvkov pece je to, kto vykonáva vykurovanie, má najvyššiu teplotu a určuje výkon vykurovacieho zariadenia ako celku. Preto musia ohrievače spĺňať niekoľko požiadaviek, ktoré sú uvedené nižšie.Požiadavky na ohrievač
Základné požiadavky na ohrievače (materiály pre ohrievače):- Ohrievače musia mať dostatočnú tepelnú odolnosť (odolnosť proti vodnému kameňu) a tepelnú odolnosť. Tepelná odolnosť - mechanická pevnosť pri vysokých teplotách. Tepelná odolnosť - odolnosť kovov a zliatin voči korózii plynov pri vysokých teplotách (podrobnejšie sú uvedené vlastnosti tepelnej odolnosti a tepelnej odolnosti na strane).
- ohrievač v elektrickej peci musí byť vyrobený z materiálu s vysokým špecifickým elektrickým odporom. Jednoducho povedané, čím vyšší je elektrický odpor materiálu, tým viac sa zahrieva. Preto, ak beriete materiál s menším odporom, budete potrebovať ohrievač s dlhšou dĺžkou a menšou plochou prierezu. Do rúry nie je možné vždy vložiť dostatočne dlhý ohrievač. Za zmienku tiež stojí, čím väčší je priemer drôtu, z ktorého je ohrievač vyrobený, tým dlhšia je jeho životnosť ... Príkladmi materiálov s vysokým elektrickým odporom sú zliatina chróm-nikel, zliatina železo-chróm-hliník, čo sú presné zliatiny s vysokým elektrickým odporom.
- Nízky teplotný koeficient odporu je významným faktorom pri výbere materiálu pre ohrievač. To znamená, že pri zmene teploty sa zvyšuje elektrický odpor materiálu ohrievač veľmi sa nemení. Ak je teplotný koeficient elektrického odporu veľký, na zapnutie pece v studenom stave je potrebné použiť transformátory, ktoré poskytujú počiatočné zníženie napätia.
- Fyzikálne vlastnosti materiálov ohrievača musia byť konštantné. Niektoré materiály, napríklad karborundum, ktoré je nekovovým ohrievačom, môžu časom meniť svoje fyzikálne vlastnosti, najmä elektrický odpor, čo komplikuje ich prevádzkové podmienky. Na stabilizáciu elektrického odporu sa používajú transformátory s veľkým počtom krokov a rozsahom napätia.
- Kovové materiály musia mať dobré technologické vlastnosti, najmä tvárnosť a zvárateľnosť, aby mohli byť vyrobené drôt, stuha, a z ohrievacích prvkov pásky zložitej konfigurácie. tiež ohrievače môžu byť vyrobené z nekovov. Nekovové ohrievače sa extrudujú alebo tvarujú na hotový výrobok.
Materiály na výrobu ohrievačov
Najvhodnejšie a najpoužívanejšie pri výrobe ohrievačov pre elektrické pece sú presné zliatiny s vysokým elektrickým odporom... Patria sem zliatiny na báze chrómu a niklu ( chróm-nikel), železo, chróm a hliník ( železo-chróm-hliník). Triedy a vlastnosti týchto zliatin sú uvedené v „Presné zliatiny. Známky “... Predstaviteľmi zliatin chrómu a niklu sú stupne Н20Н80, Х20Н80-Н (950-1200 ° С), Х15Н60, Х15Н60-Н (900-1125 ° С), zliatiny železo-chróm-hliník - triedy Х23Ю5Т (950-1400 ° С), Х27Ю5 ° С ), X23Yu5 (950 - 1200 ° C), Kh15Yu5 (750 - 1 000 ° C). Existujú tiež zliatiny železo-chróm-nikel - Kh15N60Yu3, Kh27N70YUZ.Vyššie uvedené zliatiny majú dobrú tepelnú odolnosť a tepelnú odolnosť, takže môžu pracovať pri vysokých teplotách. dobrý tepelná odolnosť poskytuje ochranný film z oxidu chrómu, ktorý sa tvorí na povrchu materiálu. Teplota topenia filmu je vyššia ako teplota topenia samotnej zliatiny, pri zahrievaní a ochladzovaní nepraská.
Tu je porovnávací opis nichromu a fehrali.
Výhody nichromu:
- dobré mechanické vlastnosti pri nízkych aj vysokých teplotách;
- odolnosť proti tečeniu zliatiny;
- má dobré technologické vlastnosti - plasticitu a zvárateľnosť;
- dobre spracované;
- nestarne, je nemagnetický.
- vysoké náklady na nikel - jedna z hlavných zložiek zliatiny;
- nižšie prevádzkové teploty v porovnaní s fechralmi.
- lacnejšia zliatina v porovnaní s nichrómom, pretože neobsahuje;
- má lepšiu tepelnú odolnosť v porovnaní s nichrómom, napríklad Fechral X23Yu5T môže pracovať pri teplotách až 1400 ° C (1400 ° C - maximálna prevádzková teplota pre ohrievače vyrobené z drôtov Ø 6,0 mm a viac; Ø 3,0 - 1350 ° C; Ø 1,0 - 1225 ° C; Ø 0,2 - 950 ° C).
- krehká a krehká zliatina, tieto negatívne vlastnosti sú obzvlášť výrazné potom, čo zliatina zostáva pri teplote nad 1000 ° C;
- od tej doby fechral má vo svojom zložení železo, potom je táto zliatina magnetická a môže rezistovať vo vlhkej atmosfére pri normálnych teplotách;
- má nízku odolnosť proti tečeniu;
- interaguje so šamotovou výstelkou a oxidmi železa;
- počas prevádzky sa výrazne predlžujú fekálne ohrievače.
Nedávno boli vyvinuté zliatiny typov Kh15N60Yu3 a Kh27N70YUZ, t.j. s pridaním 3% hliníka, čo významne zlepšilo tepelnú odolnosť zliatin, a prítomnosť niklu prakticky eliminovala nevýhody zliatin železo-chróm-hliník. Zliatiny Kh15N60YUZ, Kh27N60YUZ nereagujú s oxidmi šamotu a železa, sú celkom dobre spracované, mechanicky silné a nie sú krehké. Maximálna pracovná teplota zliatiny Kh15N60YUZ je 1200 ° C.
Okrem vyššie uvedených zliatin na báze niklu, chrómu, železa, hliníka sa na výrobu ohrievačov tiež používajú iné materiály: žiaruvzdorné kovy a nekovy.
Z nekovov sa na výrobu ohrievačov používa karborundum, disilicíd molybdénu, uhlie, grafit. Ohrievače karborunda a molybdénu sa používajú vo vysokoteplotných peciach. V peciach s ochrannou atmosférou sa používajú ohrievače uhlia a grafitu.
Medzi žiaruvzdornými materiálmi môžu byť ako ohrievače použité tantal a niob. Používajú sa vo vysokoteplotných vákuových peciach a peciach s ochrannou atmosférou ohrievače molybdénu a volfrám... Ohrievače molybdénu môžu pracovať až do 1700 ° C vo vákuu a do 2200 ° C v ochrannej atmosfére. Tento teplotný rozdiel je spôsobený odparením molybdénu pri teplotách nad 1700 ° C vo vákuu. Volfrámové ohrievače môžu pracovať až do 3000 ° C. V špeciálnych prípadoch sa používajú ohrievače vyrobené z tantalu a nióbu.
Výpočet ohrievačov pre elektrické pece
Počiatočné údaje sú zvyčajne príkon, ktorý musia ohrievače poskytnúť, maximálna teplota, ktorá je potrebná na vykonanie zodpovedajúceho technologického procesu (popúšťanie, kalenie, spekanie atď.) A rozmery pracovného priestoru elektrickej pece. Ak nie je špecifikovaný výkon pece, môže byť stanovený palcom. V priebehu výpočtu ohrievačov je potrebné získať priemer a dĺžku (pre drôt) alebo prierezovú plochu a dĺžku (pre pásku), ktoré sú potrebné pre výroba ohrievačov.Je tiež potrebné určiť materiál, z ktorého sa má vyrobiť ohrievače (tento bod sa v článku nezohľadňuje). V tomto článku je chrómniklová zliatina s vysokou elektrickou odolnosťou, ktorá je jednou z najpopulárnejších pri výrobe vykurovacích telies, považovaná za materiál pre ohrievače.
Stanovenie priemeru a dĺžky ohrievača (nichrómový drôt) pre daný výkon pece (jednoduchý výpočet)
Možno najjednoduchšia možnosť výpočet vykurovacích telies nichrom je výber priemeru a dĺžky pre daný výkon ohrievača, napájacieho napätia siete, ako aj teploty, ktorú ohrievač bude mať. Napriek jednoduchosti výpočtu má jeden znak, ktorému sa budeme venovať nižšie.Príklad výpočtu priemeru a dĺžky vykurovacieho telesa
Počiatočné údaje:
Napájanie zariadenia P
\u003d 800 W; sieťové napätie U
\u003d 220 V; teplota ohrievača 800 ° C Ako vyhrievacie teleso sa používa medený drôt Х20Н80.
1. Najprv musíte určiť aktuálnu silu, ktorá prejde vykurovacím telesom:
I \u003d P / U
\u003d 800/220 \u003d 3,63 A.
2. Teraz musíte nájsť odpor ohrievača:
R \u003d U / I
\u003d 220 / 3,63 \u003d 61 ohmov;
3. Na základe hodnoty získanej v odseku 1 aktuálneho prúdu nichromový ohrievač, musíte zvoliť priemer drôtu. A tento okamih je dôležitý. Ak sa napríklad pri prúde 6 A použije nichrómový drôt s priemerom 0,4 mm, vyhorí. Preto je po výpočte aktuálnej sily potrebné z tabuľky vybrať zodpovedajúcu hodnotu priemeru drôtu. V našom prípade zvolíme pre prúd 3,63 A a teplotu ohrievača 800 ° C nichrom drôt s priemerom d \u003d 0,35 mm a plocha prierezu S \u003d 0,096 mm2.
Všeobecné pravidlo pre výber priemeru drôtu možno formulovať takto: je potrebné zvoliť drôt, ktorého prípustná prúdová sila nie je menšia ako vypočítaná prúdová sila prechádzajúca ohrievačom. Aby ste ušetrili materiál ohrievača, mali by ste zvoliť drôt s najbližším vyšším (než vypočítaným) povoleným prúdom.
stôl 1
| Priemer, mm | Plocha prierezu nichrom drôtu, mm 2 | Teplota zahrievania nichrómového drôtu, ° C | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 200 | 400 | 600 | 700 | 800 | 900 | 1000 | ||
| Maximálny povolený prúd, A | ||||||||
| 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 |
Poznámka :
- ak sú ohrievače vo vnútri zahrievanej kvapaliny, potom sa môže záťaž (prípustná intenzita prúdu) zvýšiť 1,1 - 1,5 krát;
- pri uzavretom usporiadaní ohrievačov (napríklad v komorových elektrických peciach) je potrebné znížiť zaťaženie 1,2 - 1,5-krát (pre hrubší drôt sa berie menší koeficient, väčší pre tenší vodič).
R \u003d p / S ,
kde R - elektrický odpor vodiča (ohrievača) [Ohm], ρ - špecifický elektrický odpor materiálu ohrievača [Ohm · mm 2 / m], l - dĺžka vodiča (ohrievača) [mm], S - plocha prierezu vodiča (ohrievača) [mm 2].
Takto získame dĺžku ohrievača:
l \u003d R / s
\u003d 61 0,096 / 1,11 \u003d 5,3 m.
V tomto príklade sa ako ohrievač používa nichrom drôt Ø 0,35 mm. V súlade s „Drôt z presných zliatin s vysokým elektrickým odporom. Špecifikácie“ menovitá hodnota špecifického elektrického odporu nichrómového drôtu triedy Х20Н80 je 1,1 ohm mm 2 / m ( ρ \u003d 1,1 Ohm mm2 / m), pozri tabuľku. 2.
Výsledkom výpočtov je požadovaná dĺžka nichrómového drôtu, ktorý je 5,3 m, priemer - 0,35 mm.
tabuľka 2
Stanovenie priemeru a dĺžky ohrievača (nichrómový drôt) pre danú pec (podrobný výpočet)
Výpočet uvedený v tomto článku je zložitejší ako vyššie uvedené. Tu vezmeme do úvahy ďalšie parametre ohrievačov, skúste zistiť možnosti pripojenia ohrievačov k trojfázovej prúdovej sieti. Ohrievač sa vypočíta pomocou príkladu elektrickej rúry. Počiatočné údaje musia byť vnútornými rozmermi pece.1. Prvá vec, ktorú musíte urobiť, je vypočítať objem komory vo vnútri rúry. V takom prípade zoberte hod \u003d 490 mm, d \u003d 350 mm a l \u003d 350 mm (výška, šírka a hĺbka). Takto dostaneme objem V \u003d h dl \u003d 490 350 350 \u003d 60 106 6 3 \u003d 60 litrov (miera objemu).
2. Ďalej musíte určiť výkon, ktorý má rúra dodávať. Výkon sa meria vo wattoch (W) a určuje sa pomocou pravidlo palca: pre elektrickú rúru s objemom 10 - 50 litrov je špecifický výkon 100 W / l (watty na liter objemu), s objemom 100 - 500 litrov - 50 - 70 W / l Zoberme si špecifický výkon 100 W / l pre uvažovanú pec. Preto by výkon ohrievača elektrickej rúry mal byť P \u003d 100 60 \u003d 6 000 W \u003d 6 kW.
Je potrebné poznamenať, že pri výkone 5-10 kW ohrievače sú obvykle jednofázové. Pri vysokých kapacitách sú ohrievače pre rovnomerné zaťaženie siete trojfázové.
3. Potom musíte nájsť silu prúdu prechádzajúceho ohrievačom I \u003d P / U kde P - výkon ohrievača, U - napätie na ohrievači (medzi jeho koncami) a odpor ohrievača R \u003d U / I .
Môže tam byť dve možnosti pripojenia k elektrickej sieti:
- do jednofázovej domácej siete - potom U \u003d 220 V;
- na trojfázovú priemyselnú sieť - U \u003d 220 V (medzi neutrálnym vodičom a fázou) alebo U \u003d 380 V (medzi akýmikoľvek dvoma fázami).
I \u003d P / U
\u003d 6000/220 \u003d 27,3 A - prúd prechádzajúci ohrievačom.
Potom je potrebné určiť odpor ohrievača pece.
R \u003d U / I
\u003d 220 / 27,3 \u003d 8,06 ohmov.
Obrázok 1 Drôtový ohrievač v jednofázovej prúdovej sieti
Požadované hodnoty priemeru drôtu a jeho dĺžky budú definované v článku 5 tohto odseku.
Pri tomto type pripojenia je záťaž rozložená rovnomerne na tri fázy, t.j. 6/3 \u003d 2 kW na fázu. Preto potrebujeme 3 ohrievače. Ďalej musíte zvoliť spôsob pripojenia priamo k ohrievačom (záťaž). Môžu existovať 2 spôsoby: „STAR“ alebo „TRIANGLE“.
Je potrebné poznamenať, že v tomto článku sú vzorce na výpočet aktuálnej sily ( ja ) a odolnosť ( R ) pre trojfázovú sieť nie sú písané v klasickej podobe. Deje sa tak, aby sa nekomplikovalo predkladanie materiálu pri výpočte ohrievačov elektrickými výrazmi a definíciami (napríklad sa neuvádzajú fázové a sieťové napätia a prúdy a vzťahy medzi nimi). Klasický prístup a vzorce na výpočet trojfázových obvodov sú uvedené v odbornej literatúre. V tomto článku sú niektoré matematické transformácie vykonané na klasických vzorcoch skryté pred čitateľom, a to nemá žiadny vplyv na konečný výsledok.
Pri pripájaní typu „STAR“ ohrievač je zapojený medzi fázou a nulou (pozri obr. 2). V súlade s tým bude napätie na koncoch ohrievača U
\u003d 220 V.
I \u003d P / U
\u003d 2000/220 \u003d 9,10 A.
R \u003d U / I
\u003d 220 / 9,10 \u003d 24,2 ohmov.
Obrázok 2 Drôtový ohrievač v trojfázovej prúdovej sieti. Pripojenie podľa schémy „STAR“
Pri pripájaní typu „TRIANGLE“ ohrievač je zapojený medzi dvoma fázami (pozri obr. 3). V súlade s tým bude napätie na koncoch ohrievača U
\u003d 380 V.
Prúd ohrievača -
I \u003d P / U
\u003d 2000/380 \u003d 5,26 A.
Odpor jedného ohrievača -
R \u003d U / I
\u003d 380 / 5,26 \u003d 72,2 ohmov.
Obrázok 3 Drôtový ohrievač v trojfázovej prúdovej sieti. Pripojenie podľa schémy „TRIANGLE“
4. Po určení odporu ohrievača s vhodným pripojením k elektrickej sieti je potrebné zvoliť priemer a dĺžku drôtu.
Pri určovaní vyššie uvedených parametrov je potrebné analyzovať merný povrchový výkon ohrievača, t.j. výkon, ktorý je pridelený z jednotkovej oblasti. Povrchový výkon ohrievača závisí od teploty zahriateho materiálu a od konštrukcie ohrievačov.
príklad
Z predchádzajúcich výpočtových bodov (pozri bod 3 tohto odseku) poznáme odpor ohrievača. V prípade 60-litrovej pece s jednofázovým pripojením to je R
\u003d 8,06 ohmov. Ako príklad si vezmeme priemer 1 mm. Potom je potrebné získať požadovaný odpor l \u003d R / p
\u003d 8,06 / 1,4 \u003d 5,7 m nichrom drôt, kde ρ
- menovitá hodnota elektrického odporu 1 m drôtu, [Ohm / m]. Hmotnosť tohto kusu nichrom drôtu bude m \u003d l μ
\u003d 5,7 · 0,007 \u003d 0,0399 kg \u003d 40 g, pričom μ
- hmotnosť drôtu 1 m. Teraz musíte určiť plochu povrchu vodiča dlhého 5,7 m. S \u003d l π d
\u003d 570 3,14 0,1 \u003d 179 cm2, kde l
- dĺžka drôtu [cm], d
- priemer drôtu [cm]. 6 kW by sa preto malo prideliť z plochy 179 cm 2. Pri riešení jednoduchej časti zistíme, že energia sa uvoľní z 1 cm 2 p \u003d P / S
\u003d 6000/179 \u003d 33,5 W, pričom β
- povrchový výkon ohrievača.
Výsledná hrúbka povrchu je príliš vysoká. ohrievač bude sa topiť, ak sa zohreje na teplotu, ktorá by poskytla výslednú povrchovú energiu. Táto teplota bude vyššia ako teplota topenia materiálu ohrievača.
Uvedený príklad predstavuje demonštráciu nesprávneho výberu priemeru drôtu, ktorý sa použije na výrobu ohrievača. V odseku 5 tohto odseku bude uvedený príklad so správnym výberom priemeru.
Pre každý materiál sa v závislosti od požadovanej teploty ohrevu stanoví prípustná hodnota povrchovej energie. Môže sa určiť pomocou špeciálnych tabuliek alebo grafov. V týchto výpočtoch sa používajú tabuľky.
pre vysokoteplotné pece (pri teplote viac ako 700 - 800 ° C) je povolený povrchový výkon W / m 2 rovný β add \u003d β eff a kde p ef - povrchový výkon ohrievačov v závislosti od teploty média absorbujúceho teplo [W / m 2], α - koeficient účinnosti žiarenia. p ef je vybraný podľa tabuľky 3, α - podľa tabuľky 4.
Ak nízkoteplotná rúra (teplota nižšia ako 200 - 300 ° С), potom sa prípustná povrchová sila môže považovať za rovnú (4 - 6) · 104 W / m 2.
Tabuľka 3
| Teplota povrchu snímajúca teplo, ° С | p ef, W / cm2 pri teplote ohrievača, ° С | ||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 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 | |
Tabuľka 4
Drôtovité špirály, polouzavreté v drážkach obloženia
Drôtové špirály na policiach v tubách
Drôtové ohrievače kľukového hriadeľa
Predpokladajme, že teplota ohrievača je 1000 ° C a chceme obrobok zahriať na 700 ° C. Potom podľa tabuľky 3 vyberieme p ef \u003d 8,05 W / cm2, α = 0,2, β add \u003d β eff a \u003d 8,05 · 0,2 \u003d 1,61 W / cm2 \u003d 1,61,104 W / m2.
5. Po určení prípustného povrchového výkonu ohrievača, nájsť jeho priemer (pre ohrievače drôtov) alebo šírka a hrúbka (pre ohrievače pásky) a dĺžka.
Priemer drôtu sa dá určiť pomocou tohto vzorca: d
- priemer drôtu [m]; P
- výkon ohrievača, [W]; U
- napätie na koncoch ohrievača, [V]; β pridať
- prípustný povrchový výkon ohrievača, [W / m 2]; ρ t
- odpor materiálu ohrievača pri danej teplote [Ohm · m].
ρ t \u003d ρ 20 k
kde p 20
- elektrický odpor materiálu ohrievača pri 20 ° С, [Ohm · m] k
- korekčný faktor na výpočet zmeny elektrického odporu v závislosti od teploty (v).
Dĺžku drôtu je možné určiť pomocou tohto vzorca:
l
- dĺžka drôtu, [m].
Vyberieme priemer a dĺžku drôtu nichrom Х20Н80... Merný elektrický odpor materiálu ohrievača je
ρ t \u003d ρ 20 k
\u003d 1,13 · 10-6,0 1,025 \u003d 1,15,10 -6 Ohm · m.
Jednofázová domáca sieť
Pre kachle s objemom 60 litrov pripojené k jednofázovej domácej sieti je známe, že z predchádzajúcich výpočtových krokov je výkon v peci P
\u003d 6000 W, napätie na koncoch ohrievača - U
\u003d 220 V, prípustný povrchový výkon ohrievača β pridať
\u003d 1,6 · 104 W / m2. Potom sa dostaneme
Výsledná veľkosť sa musí zaokrúhliť na najbližšiu väčšiu štandardnú veľkosť. Štandardné veľkosti pre nichrom a fechálny drôt nájdete v Dodatok 2, tabuľka 8... V tomto prípade je najbližšia väčšia štandardná veľkosť Ø 2,8 mm. Priemer ohrievača d \u003d 2,8 mm.
Dĺžka ohrievača l \u003d 43 m.
Niekedy je tiež potrebné určiť hmotnosť požadovaného množstva drôtu.
m \u003d l μ
kde m
- hmotnosť kusu drôtu [kg]; l
- dĺžka drôtu [m]; μ
- merná hmotnosť (hmotnosť 1 metra drôtu), [kg / m].
V našom prípade hmotnosť ohrievača m \u003d l μ \u003d 43 0,052 \u003d 2,3 kg.
Tento výpočet udáva minimálny priemer drôtu, pri ktorom môže byť použitý ako ohrievač za daných podmienok.... Z hľadiska úspory materiálu je tento výpočet optimálny. V tomto prípade je možné použiť aj drôt s väčším priemerom, ale jeho počet sa zvýši.
check
Výsledky výpočtu môžu byť overené nasledujúcim spôsobom. Získal sa priemer drôtu 2,8 mm. Potom bude potrebná dĺžka
l \u003d R / (ρ k)
\u003d 8,06 / (0,179 1,025) \u003d 43 m, kde l
- dĺžka drôtu [m]; R
- odpor ohrievača, [Ohm]; ρ
- menovitá hodnota elektrického odporu vodiča 1 m, [Ohm / m]; k
- korekčný faktor na výpočet zmeny elektrického odporu v závislosti od teploty.
Táto hodnota je rovnaká ako hodnota získaná z iného výpočtu.
Teraz je potrebné skontrolovať, či povrchový výkon vybraného ohrievača neprekročí prípustnú povrchovú energiu, ktorá bola zistená v odseku 4. p \u003d P / S \u003d 6000 / (3,14 · 4300 0,28) \u003d 1,59 W / cm2. Výsledná hodnota β \u003d 1,59 W / cm2 nepresahuje β pridať \u003d 1,6 W / cm2.
výsledok
Preto bude kúrenie vyžadovať 43 metrov nichrom drôtu X20N80 s priemerom 2,8 mm, čo je 2,3 kg.
Priemyselná trojfázová sieť
Nájdete tiež priemer a dĺžku drôtu potrebného na výrobu ohrievačov pece pripojených k trojfázovej prúdovej sieti.
Ako je uvedené v bode 3, každý z týchto troch ohrievačov má výkon 2 kW. Nájdeme priemer, dĺžku a hmotnosť jedného ohrievača.
Pripojenie STAR (pozri obr. 2)
V tomto prípade je najbližšia väčšia štandardná veľkosť Ø 1,4 mm. Priemer ohrievača d \u003d 1,4 mm.
Dĺžka jedného ohrievača l
\u003d 30 m.
Hmotnosť jedného ohrievača m \u003d l μ
\u003d 30 0,013 \u003d 0,39 kg.
check
Získal sa priemer drôtu 1,4 mm. Potom bude potrebná dĺžka
l \u003d R / (ρ k)
\u003d 24,2 / (0,714 1,025) \u003d 33 m.
p \u003d P / S \u003d 2000 / (3,14 · 3000 · 0,14) \u003d 1,52 W / cm2, nepresahuje prípustnú hodnotu.
výsledok
Pre tri ohrievače zapojené do schémy STAR budete potrebovať
l
\u003d 30 \u003d 90 m drôtu, čo je
m
\u003d 3 0,39 \u003d 1,2 kg.
TRIČNÉ PRIPOJENIE (pozri obr. 3)
V tomto prípade je najbližšia väčšia štandardná veľkosť Ø 0,95 mm. Priemer ohrievača d \u003d 0,95 mm.
Dĺžka jedného ohrievača l
\u003d 43 m.
Hmotnosť jedného ohrievača m \u003d l μ
\u003d 43 0,006 \u003d 0,258 kg.
check
Získal sa priemer drôtu 0,95 mm. Potom bude potrebná dĺžka
l \u003d R / (ρ k)
\u003d 72,2 / (1,55 1,025) \u003d 45 m.
Táto hodnota je takmer rovnaká ako hodnota získaná z iného výpočtu.
Povrchová sila bude p \u003d P / S \u003d 2000 / (3,14 · 4300 · 0,095) \u003d 1,56 W / cm2, nepresahuje prípustnú hodnotu.
výsledok
Pre tri ohrievače zapojené do schémy TRIANGLE budete potrebovať
l
\u003d 3 43 \u003d 129 m drôtu, čo je
m
\u003d 3 0,258 \u003d 0,8 kg.
Ak porovnáme 2 vyššie diskutované možnosti pripojenia ohrievačov na trojfázovú súčasnú sieť, vidíte to pre "STAR" vyžaduje drôt s väčším priemerom ako pre "TRIANGLE" (1,4 mm oproti 0,95 mm), aby sa dosiahol cieľový výkon pece 6 kW. vyznačujúci sa tým, požadovaná dĺžka nichrómového drôtu pri pripojení podľa schémy „STAR“ je menšia ako dĺžka drôtu pri pripájaní typu „TRIANGLE“ (90 m oproti 129 m) a naopak, požadovaná hmotnosť je viac (1,2 kg oproti 0,8 kg).
Výpočet špirály
Počas prevádzky je hlavnou úlohou umiestniť ohrievač vypočítanej dĺžky do obmedzeného priestoru pece. Nichrome a fechral drôty sú navinuté vo forme špirály alebo ohýbanie vo forme kľukatiek, páska je ohnutá vo forme kľukatiek, čo umožňuje ubytovať väčšie množstvo materiálu (v dĺžke) v pracovnej komore. Najbežnejšou možnosťou je špirála.Pomer medzi stúpaním špirály a jej priemerom a priemerom drôtu sa volí takým spôsobom, aby sa uľahčilo umiestňovanie ohrievačov do pece, aby sa zabezpečila ich dostatočná tuhosť, aby sa čo najviac vylúčilo miestne prehrievanie zákrutov samotnej špirály a zároveň sa nebránilo prenosu tepla z nich na výrobky.
Čím väčší je priemer špirály a tým menší je jej rozstup, tým ľahšie je umiestňovať ohrievače do pece, ale so zvyšujúcim sa priemerom klesá pevnosť špirály a zvyšuje sa tendencia jej otáčania ležať nad sebou. Na druhej strane, so zvýšením frekvencie vinutia sa zvyšuje tieniaci účinok časti jeho zákrut smerujúcich k výrobkom na zvyšku, a preto sa zhoršuje použitie jeho povrchu a môže dôjsť aj k miestnemu prehriatiu.
Prax stanovila celkom definitívne odporúčané pomery medzi priemerom drôtu ( d ), krok ( t ) a priemer špirály ( D ) pre drôt Ø od 3 do 7 mm. Tieto pomery sú nasledujúce: t ≥ 2d a D \u003d (7 - 10) d pre nichrom a D \u003d (4 - 6) d - pre menej odolné zliatiny železa, chrómu a hliníka, napríklad fechral atď. Pre tenšie drôty je tento pomer D a d a t zvyčajne trvá viac.
záver
Článok skúmal rôzne aspekty týkajúce sa: výpočet ohrievačov pre elektrické pece - materiály, príklady výpočtu s potrebnými referenčnými údajmi, odkazy na normy, ilustrácie.V príkladoch boli metódy výpočtu brané do úvahy iba ohrievače drôtov... Popri drôte vyrobenom z presných zliatin možno pásku použiť aj na výrobu ohrievačov.
Výpočet vykurovacích telies sa neobmedzuje len na výber ich veľkostí. tiež je potrebné určiť materiál, z ktorého sa má ohrievač vyrobiť, druh ohrievača (drôt alebo páska), typ usporiadania ohrievačov a ďalšie znaky. Ak je ohrievač vyrobený vo forme špirály, potom je potrebné určiť počet zákrut a rozstup medzi nimi.
Dúfame, že vám bol tento článok užitočný. Povoľujeme jeho bezplatnú distribúciu za predpokladu, že odkaz na našu stránku bude zachovaný http: //www.site
Ak zistíte akékoľvek nepresnosti, informujte nás o tom e-mailom [chránený e-mailom]alebo pomocou systému Orfus tak, že vyberiete text s chybou a stlačíte Ctrl + Enter.
Zoznam odkazov
- Dyakov V.I. „Typické výpočty pre elektrické zariadenia“.
- Zhukov L.L., Plemyannikova I.M., Mironova M.N., Barkaya D.S., Shumkov Yu.V. "Zliatiny pre ohrievače".
- Sokunov B.A., Grobova L.S. „Elektrotermálne zariadenia (elektrické odporové pece)“.
- Feldman I.A., Gutman M.B., Rubin G.K., Shadrich N.I. "Výpočet a návrh ohrievačov pre elektrické odporové pece".
- http://www.horss.ru/h6.php?p\u003d45
- http://www.electromonter.info/advice/nichrom.html
Toto je vyhorená cievka vykurovacieho telesa. Aj keď existuje nichrómový drôt s vhodným priemerom a dĺžkou, je prakticky nemožné navinúť novú špirálu (pre spájkovačku určenú na napätie 220 voltov presne), špirálové závity musia byť príliš blízko pri sebe, aby sa zmestili na požadované množstvo. Takéto vinutie je možné iba so špeciálnym vybavením. Nezohľadňujem jednotlivých nadšencov, ktorí uspeli. Pokiaľ ide o spájkovačky určené na napätie 110 voltov a nižšie (), potom je všetko skutočnejšie. Požadovaný odpor vyhrievacieho prvku (nichróm) je oveľa menší, a preto je dĺžka drôtu, ktorý sa musí správne navinúť, oveľa menšia. Existuje však aj izolačný dielektrikum zvané sľuda, ktoré je prirodzene „dotykové“ - rozpadá sa a rozpadá sa aj pri najjemnejšej manipulácii. Stručne povedané, už nebudem pracovať a zrazu nájdem informácie, že sľuda môže byť perfektne nahradená tandemom pozostávajúcim z najbežnejšieho mastencového prášku a kancelárskeho lepidla, ktoré tvoria ochranný povlak podobný keramike. Skúsil som to - fungovalo to.
Ak chcete vyrobiť miniatúrny vyhrievací prvok, potrebujete: nichrom s priemerom do 0,1 mm, tenký (mierne hrubší ako nichrom) neelastický oceľový drôt, azbestová niť a najtenšia šijacia ihla vložené do značkovacej položky výkresovej sady nazývanej „hotová výroba“. Prvým krokom je pevné a kompaktné spojenie koncov nichromových a oceľových drôtov skrútením.
Teraz musíte zostaviť uvedený obvod. Pomôže to určiť dĺžku nichrom drôtu, z ktorého by mala byť navinutá vyhrievacia špirála.
Keď je všetko pripojené, postupne zvyšujeme napätie, pozrieme sa na hodnoty voltmetra a ampéra. V tomto prípade bola pri napätí 11 voltov prúdová spotreba takmer 0,5 A. Vynásobením týchto ukazovateľov dostaneme približný výkon budúceho vykurovacieho telesa - 5,5 W. Špirála sa ešte nezohriala na červenú (pri plnom výkone) a nie je potrebné ju spaľovať, je už také jasné, že keď bude ohrievací článok pripravený, bude možné doň privádzať 12 alebo dokonca 13 voltov. Požadovaný výkon 8 W sa dá ľahko dosiahnuť. Nakoniec sa meria odpor úseku nichrómového drôtu, na ktorý bolo pripojené napätie - na porovnateľné riadenie dĺžky pri navíjaní špirály.
Na začatie procesu navíjania sa oceľový drôt navlieka do toho istého „očka“ ako ihla, na ktorej je osadená azbestová niť, ktorá je navrhnutá tak, aby pôsobila ako tŕň na navíjanie špirály a súčasne ako základ budúceho vyhrievacieho prvku. Je dôležité - pred začatím vinutia by malo byť spojenie nichrómu a oceľového drôtu najmenej niekoľko milimetrov (2 - 3 mm) od okraja azbestového vlákna smerom k jeho stredu (na hornej fotografii sa stratilo, pred navinutím sa opravilo). Je lepšie zatočiť trochu viac, keď je ihla vytiahnutá, môžete prebytočne ľahko uvoľniť - nebudete ju môcť navíjať. Špirála odobratá z ihly na azbestovom vlákne sa meria na stanovenie odporu a nastaví sa na požadovanú hodnotu.
Ďalej potrebujete mastencový prášok a kancelárske (silikátové) lepidlo. Najjasnejšia akcia je pred nami, pretože spôsob nanášania ochrannej vrstvy (v budúcnosti po zaschnutí úplne dielektrický) sa môže v zásade líšiť. Navrhujem pozerať video s videom, ktoré sa zdalo najprogresívnejšie vo všetkých ohľadoch. A predovšetkým o spotrebe mastenca.
video
Toto je prvý stupeň poťahovania, druhý po 10 minútach sušenia. V zásade to nemôžete urobiť, všetko sa rozhoduje vizuálnou kontrolou pomocou lupy. Nichromové cievky by nemali byť viditeľné.
Takmer hotový vyhrievací článok (zostalo sušenie), dĺžka 15 mm, priemer 2 mm. Optimálne napájacie napätie je 12 V, príkon 8 W. Sušenie - nasledujúci deň som k horúcej vyhrievacej batérii pripojil napájaciu jednotku, aplikoval napätie dostatočné na zahriatie na 50 stupňov (ovládanie pomocou multimetru v režime merania teploty) - nechajte vychladnúť a zohrejte na 100 stupňov, potom dokonca až na 150. Môžete ho umiestniť na miesto, prevádzkové testy nasledujúci deň.
Výkon
Nechcem to skončiť, metóda je veľmi sľubná a sľubná, v blízkej budúcnosti plánujeme výrobu väčšieho keramického vykurovacieho telesa. Vrcholom tejto metódy je to, že špirála bez kontaktu so vzduchovým kyslíkom je odolnejšia, a teda odolnejšia. Autorom materiálu je Babay iz Barnaula.
elektrické odporové pece
Vykurovacie telesá majú najvyššiu teplotu v peci a spravidla určujú funkčnosť zariadenia ako celku.
Tieto materiály majú nasledujúce požiadavky:
1. Dostatočný tepelný odpor (odpor stupnice).
2. Dostatočná tepelná odolnosť - mechanická pevnosť pri vysokých teplotách, ktorá je nevyhnutná na to, aby sa ohrievače mohli udržiavať.
3. Veľký elektrický odpor. Čím menší je špecifický elektrický odpor, tým dlhší je ohrievač a jeho prierez je menší. Prierez ohrievača musí byť dostatočne veľký, aby sa zabezpečila požadovaná životnosť. Nie je vždy možné do rúry vložiť dlhý ohrievač. Preto je žiaduce, aby materiály vykurovacích telies mali vysoký elektrický odpor.
4. Malý teplotný koeficient odporu. Táto požiadavka musí byť splnená, aby energia vyrábaná ohrievačmi v horúcom a studenom stave bola rovnaká alebo sa mierne líšila. Ak je teplotný koeficient odporu veľký, na zapnutie pece v studenom stave je potrebné použiť transformátory, ktoré spočiatku poskytujú znížené napätie.
5. Stálosť elektrických vlastností. Niektoré materiály, napríklad karborundum, starnú v priebehu času, to znamená, že zvyšujú elektrický odpor, čo komplikuje ich prevádzkové podmienky. Potrebné sú transformátory s veľkým počtom krokov a rozsahom napätia.
6. Spracovateľnosť. Kovové materiály musia mať plasticitu a zvárateľnosť, aby sa dali použiť na výrobu drôtov, pások az nich vyhrievacích prvkov zložitej konfigurácie. Nekovové ohrievače sa extrudujú alebo tvarujú tak, že ohrievač je hotovým výrobkom.
Hlavnými materiálmi pre vykurovacie telesá sú zliatiny na báze železa, niklu, chrómu a hliníka.
Ide predovšetkým o chrómnikel a zliatiny železo-chróm-hliník. Vlastnosti a vlastnosti týchto zliatin sú uvedené v.
Dvojité zliatiny pozostávajú z niklu a chrómu (chróm-niklové zliatiny), ternárnych zliatin - niklu, chrómu a železa (zliatiny železo-chróm-nikel). Ternárne zliatiny sú ďalším vývojom chrómniklových ocelí, pretože Kh23N18, Kh15N60-N sa používajú až do asi 1000 ° C.
Dvojité zliatiny sú napríklad Kh20N80-N. Na povrchu tvoria ochranný film oxidu chrómu. Teplota topenia tohto filmu je vyššia ako teplota topenia samotnej zliatiny; fólia pri zahrievaní a chladení nepraskne. Tieto zliatiny majú dobré mechanické vlastnosti pri nízkych aj vysokých teplotách, sú odolné voči tečeniu, tažné, dobre spracované a zvárateľné.
Zliatiny chrómu a niklu majú uspokojivé elektrické vlastnosti, nestarnú a sú nemagnetické. Ich hlavnou nevýhodou sú predovšetkým vysoké náklady a nedostatok niklu. Preto sa vytvorili zliatiny železo-chróm-hliník obsahujúce železo, chróm a až 5% hliníka. Tieto zliatiny môžu byť odolnejšie voči teplu ako chrómnikel, t. J. Môžu pracovať až do 1400 ° C (napríklad zliatina Kh23Yu5T). Tieto zliatiny sú však dosť krehké a krehké, najmä potom, čo boli pri teplotách nad 1000 ° C. Preto, keď je ohrievač v rúre, nie je možné ho vybrať a opraviť. Tieto zliatiny sú magnetické a pri normálnych teplotách môžu hrdzavieť vo vlhkej atmosfére. Majú nízku odolnosť proti tečeniu, čo by sa malo zohľadniť pri navrhovaní ohrievačov z nich. Nevýhodou týchto zliatin je tiež ich interakcia so žiaruvzdornou výstelkou a oxidmi železa. V miestach, kde tieto zliatiny prichádzajú do styku s výstelkou pri prevádzkovej teplote nad 1000 ° C, musí byť výstelka vyrobená z vysoko alumínových tehál alebo potiahnutá „špeciálnym povlakom s vysokým obsahom aluminy. Počas prevádzky sa tieto ohrievače výrazne predlžujú, čo je potrebné zohľadniť aj pri navrhovaní, t. J. možnosť ich predĺženia.
Predstaviteľmi týchto zliatin sú Kh15Yu5 (aplikačná teplota - približne 800 ° C); X23Yu5 (1200 ° C); Kh27Yu5T (1300 ° C) a Kh23Yu5T (1400 ° C).
Nedávno boli vyvinuté zliatiny ako Kh15N60Yu3 a Kh27N70YUZ, t. J. S pridaním 3% hliníka, čo významne zlepšilo tepelnú odolnosť zliatiny, a prítomnosť niklu prakticky eliminovala nevýhody zliatin železo-chróm-hliník.
Zliatiny Kh15N60YUZ, Kh27N60YUZ nereagujú s oxidmi šamotu a železa, sú celkom dobre spracované, mechanicky silné a nie sú krehké.
Nekovové ohrievače sa používajú vo vysokých peciach: karborundum a molybdén disilicíd.
Pre pece s ochrannou atmosférou a vákuom sa používajú ohrievače uhlíka a grafit. Ohrievače sa v tomto prípade vyrábajú vo forme tyčí, rúrok a dosiek.
Ohrievače molybdénu a volfrámu sa používajú vo vysokoteplotných vákuových a ochranných atmosférach. Ohrievače molybdénu môžu pracovať vo vákuu do 1700 ° C a v ochrannej atmosfére - do 2200 ° C. Teplota pri aplikácii vo vákuu je nižšia v dôsledku odparovania molybdénu. Volfrámové ohrievače môžu pracovať až do 3000 ° C.
V niektorých prípadoch sa používajú ohrievače vyrobené z nióbu a tantalu.
Vykurovacie telesá väčšiny priemyselných pecí sú vyrobené buď z pásky alebo z drôtu (obr. 3.4 - 3.7). Zvyčajne sa na výrobu ohrievačov pre priemyselné pece používa drôt s priemerom od do mm. Avšak v prípade pecí s prevádzkovou teplotou C a viac by sa mal odoberať drôt s priemerom menším ako mm. Pomer medzi stúpaním špirály a jej priemerom a priemerom drôtu sa volí takým spôsobom, aby sa uľahčilo umiestňovanie ohrievačov do pece, aby sa zabezpečila ich dostatočná tuhosť a súčasne sa príliš neprekážalo prenosu tepla z nich na výrobky.
Pri navíjaní nichrómovej špirály pre vyhrievacie prvky sa operácia často vykonáva pokusom a omylom a potom sa na špirálu privedie napätie a zahrievaním nichrómového drôtu sa vyberie požadovaný počet závitov.
Zvyčajne takýto postup trvá dlho a nichrom stráca svoje vlastnosti s niekoľkými ohybmi, čo vedie k rýchlemu vyhoreniu v miestach deformácie. V najhoršom prípade sa nichromový šrot získava z obchodného nichrómu.
S jeho pomocou môžete presne určiť dĺžku zákruty vinutia, ktorá sa má otočiť. V závislosti od Ø nichrómového drôtu a Ø tyče, na ktorú je nichromová špirála navinutá. Nie je ťažké prepočítať dĺžku nichrómovej špirály na iné napätie pomocou jednoduchého matematického pomeru.
Dĺžka nichromovej špirály v závislosti od priemeru nichrómu a priemeru tyče
|
Ø nichrom 0,2 mm |
Ø nichrom 0,3 mm | nichrom 0,4 mm | Ø nichrom 0,5 mm | Ø nichrom 0,6 mm | Ø nichrom 0,7 mm | ||||||
| Tyč Ø, mm | dĺžka špirály, cm |
Ø tyč, mm |
dĺžka špirály, cm |
Ø tyč, mm |
dĺžka špirály, cm |
Ø tyč, mm |
dĺžka špirály, cm |
Ø tyč, mm |
dĺžka špirály, cm |
Ø tyč, mm |
dĺžka špirály, 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 | ||||||
Napríklad musíte určiť dĺžku nichrómovej špirály pre napätie 380 V z drôtu Ø 0,3 mm, jadra pre vinutie Ř 4 mm. Z tabuľky je zrejmé, že dĺžka takejto špirály pre napätie 220 V sa bude rovnať 22 cm. Umožňuje jednoduchý pomer:
220 V - 22 cm
380 V - X cm
potom:
X \u003d 380 22/220 \u003d 38 cm
Po navinutí nichromovej špirály ju pripojte bez prerušenia na zdroj napätia a uistite sa, že je správne navinutá. V prípade uzavretých špirál sa dĺžka vinutia predĺži o 1/3 hodnoty uvedenej v tabuľke.
Výpočet elektrických vykurovacích telies z nichrómového drôtu
Dĺžka nichrómového drôtu na výrobu špirály sa určuje na základe požadovanej sily.
Príklad: Určite dĺžku nichrómového drôtu pre vyhrievací prvok dlaždice s kapacitou P \u003d 600 W pri Usieť \u003d 220 V.
rozhodnutie:
1) I \u003d P / U \u003d 600/220 \u003d 2,72 A
2) R \u003d U / I \u003d 220 / 2,72 \u003d 81 ohmov
3) Na základe týchto údajov (pozri tabuľku 1) si vyberieme d=0,45; S=0,159
potom dĺžka nichrómu
l \u003d SR / ρ \u003d 0,15981 / 1,1 \u003d 11,6 m
kde l - dĺžka drôtu (m)
S - prierez drôtu (mm 2)
R - odpor drôtu (Ohm)
ρ - odpor (pre nichróm ρ \u003d 1,0 ÷ 1,2 Ohm mm 2 / m)
| Prípustný prúd (l), A | |||||||
| Ø nichrom pri 700 ° C , mm |
0,17 |
0,45 |
0,55 |
0,65 Je výhodné a výhodné si kúpiť Nichrome špirálu v spoločnosti PARTAL - online objednávka Doručovanie objednávok v Rusku, Kazachstane a Bielorusku |