Svært ofte, hvis du ønsker å lage eller reparere varmeapparat gjør-det-selv elektriske ovner, en person har mange spørsmål. For eksempel, hvilken diameter du skal ta ledningen, hva skal dens lengde være, eller hvilken kraft kan oppnås ved å bruke en ledning eller tape med gitte parametere, etc. Med den riktige tilnærmingen til å løse dette problemet, er det nødvendig å ta hensyn til ganske mange parametere, for eksempel styrken til strømmen som går gjennom varmeapparat, driftstemperatur, type elektrisk nettverk og andre.

Denne artikkelen gir referansedata om materialene som er mest vanlige ved produksjon av varmeovner. elektriske ovner, samt metodikken og eksempler på deres beregning (beregning av varmeovner for elektriske ovner).

Varmeovner. Materialer for fremstilling av varmeovner

Direkte varmeapparat- et av de viktigste elementene i ovnen, det er han som utfører oppvarming, har den høyeste temperaturen og bestemmer ytelsen til varmeinstallasjonen som helhet. Derfor må varmeovner oppfylle en rekke krav, som er listet opp nedenfor.

Krav til varmeovner

Grunnleggende krav til varmeovner (varmematerialer):

Varmeovner må ha tilstrekkelig varmebestandighet (avleiringsmotstand) og varmebestandighet. Varmebestandighet - mekanisk styrke ved høye temperaturer. Varmebestandighet - motstand av metaller og legeringer mot gasskorrosjon ved høye temperaturer (egenskapene til varmebestandighet og varmebestandighet er beskrevet mer detaljert på siden).
Varmeapparat i en elektrisk ovn må være laget av et materiale med høy elektrisk resistivitet. snakker enkelt språk den høyere elektrisk motstand materiale, jo mer varmes det opp. Derfor, hvis du tar et materiale med mindre motstand, trenger du en varmeovn med større lengde og med et mindre tverrsnittsareal. Ikke alltid en tilstrekkelig lang varmeovn kan plasseres i ovnen. Det bør det også tas hensyn til jo større diameter på ledningen som varmeren er laget av, desto lengre sikt hans tjeneste . Eksempler på materialer med høy elektrisk motstand er krom-nikkel-legering, jern-krom-aluminium-legering, som er presisjonslegeringer med høy elektrisk motstand.
En lav temperaturmotstandskoeffisient er en viktig faktor når du velger et materiale for en varmeapparat. Dette betyr at når temperaturen endres, vil den elektriske motstanden til materialet varmeapparat endrer seg ikke mye. Hvis temperaturkoeffisienten for elektrisk motstand er stor, for å slå på ovnen i kald tilstand, er det nødvendig å bruke transformatorer som i utgangspunktet gir en redusert spenning.
De fysiske egenskapene til varmeelementene må være konstante. Noen materialer, for eksempel karborundum, som er en ikke-metallisk varmeovn, kan endre egenskapene deres over tid. fysiske egenskaper, spesielt elektrisk motstand, som kompliserer forholdene for deres drift. For å stabilisere den elektriske motstanden brukes transformatorer med et stort antall trinn og et spenningsområde.
Metalliske materialer må ha gode teknologiske egenskaper, nemlig duktilitet og sveisbarhet, slik at de kan lages til metalltråd, teip, og fra båndet - varmeelementer av kompleks konfigurasjon. Også varmeovner kan lages av ikke-metaller. Ikke-metalliske varmeovner presses eller støpes til et ferdig produkt.

Materialer for fremstilling av varmeovner

De mest egnede og mest brukte i produksjon av varmeovner for elektriske ovner er presisjonslegeringer med høy elektrisk motstand. Disse inkluderer legeringer basert på krom og nikkel ( krom-nikkel), jern, krom og aluminium ( jern-krom-aluminium). Karakterene og egenskapene til disse legeringene er diskutert i "Presisjonslegeringer. Merker». Representanter for krom-nikkel-legeringer er klassene Kh20N80, Kh20N80-N (950-1200 °С), Kh15N60, Kh15N60-N (900-1125 °С), jern-krom-aluminium - karakterene Kh203Yu-1405T, Kh27Yu5T (950-1350 °С), X23Yu5 (950-1200 °C), X15Yu5 (750-1000 °C). Det er også jern-krom-nikkel-legeringer - Kh15N60Yu3, Kh27N70YuZ.

Legeringene oppført ovenfor har god varmebestandighet og varmebestandighetsegenskaper, slik at de kan fungere ved høye temperaturer. god Varme motstand gir en beskyttende film av kromoksid, som dannes på overflaten av materialet. Smeltetemperaturen til filmen er høyere enn smeltetemperaturen til selve legeringen; den sprekker ikke når den varmes opp og avkjøles.

La oss gi en sammenlignende beskrivelse av nichrome og fechral.
Fordeler med nichrome:

gode mekaniske egenskaper ved både lave og høye temperaturer;
legeringen er krypebestandig;
har bra teknologiske egenskaper- plastisitet og sveisbarhet;
godt behandlet;
eldes ikke, ikke-magnetisk.

Ulemper med nichrome:

høy pris på nikkel - en av hovedkomponentene i legeringen;
lavere driftstemperaturer sammenlignet med Fechral.

Fordeler med fechral:

billigere legering sammenlignet med nichrome, tk. inneholder ikke ;
har bedre varmebestandighet enn nikrom, for eksempel kan Fechral X23Yu5T operere ved temperaturer opp til 1400 ° C (1400 ° C er maksimal driftstemperatur for en varmeovn laget av ledning Ø 6,0 mm eller mer; Ø 3,0 - 1350 ° C; Ø 1,0 - 1225 °С; Ø 0,2 - 950 °С).

Fekrale ulemper:

sprø og skjør legering, disse negative egenskapene er spesielt uttalt etter at legeringen har vært ved en temperatur på mer enn 1000 ° C;
fordi fechral har jern i sammensetningen, da er denne legeringen magnetisk og kan ruste i en fuktig atmosfære ved normale temperaturer;
har lav krypemotstand;
interagerer med ildleireforing og jernoksider;
Fechral varmeovner forlenges betydelig under drift.

Også sammenligning av legeringer fechral og nichrome produsert i artikkelen.

Nylig er det utviklet legeringer av typene Kh15N60Yu3 og Kh27N70YuZ; med tilsetning av 3% aluminium, noe som betydelig forbedret varmebestandigheten til legeringer, og tilstedeværelsen av nikkel eliminerte praktisk talt ulempene med jern-krom-aluminiumslegeringer. Legeringer Kh15N60YuZ, Kh27N60YUZ samhandler ikke med chamotte og jernoksider, de er ganske godt behandlet, mekanisk sterke, ikke sprø. Maksimal driftstemperatur for X15N60YUZ-legeringen er 1200 °C.

I tillegg til legeringene oppført ovenfor basert på nikkel, krom, jern, aluminium, brukes andre materialer også til fremstilling av varmeovner: ildfaste metaller, så vel som ikke-metaller.

Blant ikke-metaller for fremstilling av varmeovner brukes karborundum, molybdendisilicid, kull og grafitt. Karborundum og molybden disilicid varmeovner brukes i høytemperaturovner. I ovner med en beskyttende atmosfære brukes karbon- og grafittvarmere.

Blant ildfaste materialer kan tantal og niob brukes som varmeovner. I ovner med høy temperaturvakuum og beskyttende atmosfære, molybden varmeovner og wolfram. Molybdenvarmere kan fungere opp til en temperatur på 1700 °C i vakuum og opptil 2200 °C i en beskyttende atmosfære. Denne temperaturforskjellen skyldes fordampning av molybden ved temperaturer over 1700 °C i vakuum. Wolframvarmere kan fungere opptil 3000 °C. I spesielle tilfeller brukes tantal- og niobvarmere.

Beregning av varmeovner til elektriske ovner

Vanligvis er de første dataene for kraften som varmeovnene må gi, den maksimale temperaturen som kreves for implementering av den tilsvarende teknologiske prosessen (tempering, herding, sintring, etc.) og størrelsen på arbeidsrommet til den elektriske ovnen. Hvis ovnseffekten ikke er innstilt, kan den bestemmes av tommelfingerregelen. Under beregningen av varmeovner er det nødvendig å oppnå diameter og lengde (for ledning) eller tverrsnittsareal og lengde (for tape), som er nødvendig for produksjon av varmeovner.

Det er også nødvendig å bestemme materialet du skal lage fra varmeovner(dette elementet er ikke vurdert i artikkelen). I denne artikkelen anses krom-nikkel presisjonslegering med høy elektrisk motstand som et materiale for varmeovner, som er en av de mest populære i produksjon av varmeelementer.

Bestemme diameteren og lengden på varmeren (nikromtråd) for en gitt ovnseffekt (enkel beregning)

Kanskje det enkleste alternativet varmeapparat beregning av nikrom er valget av diameter og lengde ved en gitt effekt på varmeren, forsyningsspenningen til nettverket, samt temperaturen som varmeren vil ha. Til tross for enkelheten i beregningen, har den en funksjon, som vi vil ta hensyn til nedenfor.

Et eksempel på beregning av diameter og lengde på varmeelementet

Opprinnelige data:
Enhetsstrøm P = 800 W; nettspenning U = 220 V; varmeovnstemperatur 800 °C. Nichrome wire X20H80 brukes som varmeelement.

1. Først må du bestemme strømstyrken som vil passere gjennom varmeelementet:
I=P/U \u003d 800 / 220 \u003d 3,63 A.

2. Nå må du finne motstanden til varmeren:
R=U/I = 220 / 3,63 = 61 ohm;

3. Basert på verdien oppnådd i paragraf 1 av strømmen som går gjennom nikrom varmeapparat, må du velge diameteren på ledningen. Og dette øyeblikket er viktig. Hvis for eksempel ved en strømstyrke på 6 A brukes en nikromtråd med en diameter på 0,4 mm, vil den brenne ut. Derfor, etter å ha beregnet strømstyrken, er det nødvendig å velge riktig verdi av tråddiameteren fra tabellen. I vårt tilfelle, for en strømstyrke på 3,63 A og en varmetemperatur på 800 ° C, velger vi en nikromtråd med en diameter d = 0,35 mm og tverrsnittsareal S \u003d 0,096 mm 2.

Generell regel valg av tråddiameter kan formuleres som følger: det er nødvendig å velge en ledning hvis tillatte strømstyrke ikke er mindre enn den beregnede strømstyrken som går gjennom varmeren. For å spare materialet til varmeren, bør du velge en ledning med den nærmeste høyere (enn den beregnede) tillatte strømmen.

Tabell 1

Tillatt strøm som går gjennom en nikromtrådvarmer, tilsvarende visse oppvarmingstemperaturer på ledningen suspendert horisontalt i rolig luft med normal temperatur

Diameter, mm	Tverrsnittsareal av nikromtråd, mm 2	Oppvarmingstemperatur for nikromtråd, °C
		200	400	600	700	800	900	1000
		Maksimal tillatt strøm, 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

Merk :

hvis varmeovnene er inne i den oppvarmede væsken, kan belastningen (tillatt strøm) økes med 1,1 - 1,5 ganger;
når varmeovnene er lukket (for eksempel i elektriske kammerovner), er det nødvendig å redusere belastningen med 1,2 - 1,5 ganger (en mindre koeffisient tas for en tykkere ledning, en større for en tynn).

4. Bestem deretter lengden på nikrometråden.
R = ρ l/S ,
hvor R - elektrisk motstand til lederen (varmeren) [Ohm], ρ - elektrisk resistivitet til varmeelementet [Ohm mm 2 / m], l - leder (varmer) lengde [mm], S - tverrsnittsareal av lederen (varmeren) [mm 2 ].

Dermed får vi lengden på varmeren:
l = R S / ρ \u003d 61 0,096 / 1,11 \u003d 5,3 m.

I dette eksemplet brukes nikromtråd Ø 0,35 mm som varmeapparat. I samsvar med "Tråd laget av presisjonslegeringer med høy elektrisk motstand. Spesifikasjoner" Nominell verdi den elektriske resistiviteten til nichrome ledningsmerket X20N80 er 1,1 Ohm mm 2 / m ( ρ \u003d 1,1 Ohm mm 2 / m), se tabell. 2.

Resultatet av beregningene er den nødvendige lengden på nikrometråden, som er 5,3 m, diameter - 0,35 mm.

tabell 2

Bestemme diameteren og lengden på varmeren (nikromtråd) for en gitt ovn (detaljert beregning)

Beregningen presentert i dette avsnittet er mer kompleks enn den ovenfor. Her vil vi ta hensyn til tilleggsparametrene til varmeovnene, vi vil prøve å finne ut alternativene for å koble varmeovner til nettverket trefase strøm. Beregning av varmeren vil bli utført på eksemplet med en elektrisk ovn. La de første dataene være de indre dimensjonene til ovnen.

1. Det første du må gjøre er å beregne volumet til kammeret inne i ovnen. I dette tilfellet, la oss ta h = 490 mm, d = 350 mm og l = 350 mm (henholdsvis høyde, bredde og dybde). Dermed får vi volumet V = h d l \u003d 490 350 350 \u003d 60 10 6 mm 3 \u003d 60 l (et mål på volum).

2. Deretter må du bestemme kraften som ovnen skal gi ut. Effekt måles i Watt (W) og bestemmes av tommelfingerregel: for en elektrisk ovn med et volum på 10 - 50 liter, er den spesifikke effekten 100 W / l (Watt per liter volum), med et volum på 100 - 500 liter - 50 - 70 W / l. La oss ta den spesifikke effekten på 100 W/l for den aktuelle ovnen. Dermed bør kraften til den elektriske ovnsvarmeren være P \u003d 100 60 \u003d 6000 W \u003d 6 kW.

Det skal bemerkes at med en effekt på 5-10 kW varmeovner er vanligvis laget i enkeltfase. Ved høye krefter, for jevn belastning av nettverket, er varmeovnene laget trefaset.

3. Deretter må du finne styrken til strømmen som går gjennom varmeren I=P/U , hvor P - kraftvarmer, U - spenningen på varmeren (mellom endene), og motstanden til varmeren R=U/I .

Det kan være to alternativer for tilkobling til det elektriske nettverket:

til hjemmenettverk enfasestrøm- deretter U = 220 V;
til det industrielle nettverket av trefasestrøm - U = 220 V (mellom nøytral ledning og fase) eller U = 380 V (mellom to faser).

Videre vil beregningen utføres separat for enfase- og trefaseforbindelser.

I=P/U \u003d 6000 / 220 \u003d 27,3 A - strømmen som går gjennom varmeren.
Deretter er det nødvendig å bestemme motstanden til ovnsvarmeren.
R=U/I \u003d 220 / 27,3 \u003d 8,06 ohm.

Figur 1 Trådvarmer i et enfaset strømnett

De ønskede verdiene for tråddiameteren og dens lengde vil bli bestemt i avsnitt 5 i dette avsnittet.

Ved denne typen koblinger fordeles lasten jevnt over tre faser, d.v.s. 6 / 3 = 2 kW per fase. Så vi trenger 3 varmeovner. Deretter må du velge metoden for å koble varmeovnene (last) direkte. Det kan være 2 måter: "STAR" eller "TRIANGLE".

Det er verdt å merke seg at i denne artikkelen er formlene for beregning av gjeldende styrke ( Jeg ) og motstand ( R ) for trefaset nettverk skrevet på en ikke-klassisk måte. Dette gjøres for ikke å komplisere presentasjonen av materialet om beregning av varmeovner med elektriske termer og definisjoner (for eksempel fase og linjespenninger og strømninger og relasjoner mellom dem). Med en klassisk tilnærming og beregningsformler trefasekretser finnes i spesiallitteratur. I denne artikkelen er noen matematiske transformasjoner utført på klassiske formler skjult for leseren, og dette har ingen innvirkning på det endelige resultatet.

Når du kobler til, type "STAR" varmeren kobles mellom fase og null (se fig. 2). Følgelig vil spenningen i endene av varmeren være U = 220 V.
I=P/U \u003d 2000 / 220 \u003d 9.10 A.
R=U/I = 220 / 9,10 = 24,2 ohm.

Figur 2 Trådvarmer i trefaset strømnett. Tilkobling i henhold til "STAR"-skjemaet

Ved tilkobling type "TRIANGLE" varmeren kobles mellom to faser (se fig. 3). Følgelig vil spenningen i endene av varmeren være U = 380 V.
Strømmen som går gjennom varmeren er
I=P/U \u003d 2000 / 380 \u003d 5,26 A.
Motstand til en varmeovn -
R=U/I \u003d 380 / 5,26 \u003d 72,2 ohm.

Figur 3 Trådvarmer i et trefaset strømnett. Tilkobling i henhold til skjemaet "TRIANGLE"

4. Etter å ha bestemt motstanden til varmeren med en passende tilkobling til det elektriske nettverket velg diameter og lengde på ledningen.

Når du bestemmer parametrene ovenfor, er det nødvendig å analysere spesifikk overflateeffekt til varmeren, dvs. effekt som forsvinner per arealenhet. Overflateeffekten til varmeren avhenger av temperaturen på det oppvarmede materialet og av utformingen av varmeovnene.

Eksempel
Fra de tidligere beregningspunktene (se avsnitt 3 i dette avsnittet), kjenner vi motstanden til varmeren. For en 60 liters ovn med enfase tilkobling Det er R = 8,06 ohm. Som et eksempel, ta en diameter på 1 mm. Deretter, for å oppnå den nødvendige motstanden, er det nødvendig l = R / p \u003d 8,06 / 1,4 \u003d 5,7 m nikromtråd, der ρ - den nominelle verdien av den elektriske motstanden på 1 m av ledningen i [Ohm / m]. Massen til dette stykket nikromtråd vil være m = l μ \u003d 5,7 0,007 \u003d 0,0399 kg \u003d 40 g, hvor μ - vekt på 1 m ledning. Nå er det nødvendig å bestemme overflaten til et stykke ledning 5,7 m langt. S = l π d \u003d 570 3,14 0,1 \u003d 179 cm 2, hvor l – ledningslengde [cm], d – tråddiameter [cm]. Dermed bør 6 kW tildeles fra et område på 179 cm 2. Ved å løse en enkel proporsjon får vi at kraft frigjøres fra 1 cm 2 β=P/S \u003d 6000 / 179 \u003d 33,5 W, hvor β - varmerens overflateeffekt.

Den resulterende overflateeffekten er for høy. Varmeapparat vil smelte hvis den varmes opp til en temperatur som vil gi den oppnådde verdien av overflateeffekt. Denne temperaturen vil være høyere enn smeltepunktet til varmeelementet.

Eksempelet ovenfor er en demonstrasjon av feil valg av tråddiameter, som vil bli brukt til å produsere varmeren. I avsnitt 5 i dette avsnittet vil det bli gitt et eksempel med riktig valg av diameter.

For hvert materiale, avhengig av nødvendig oppvarmingstemperatur, bestemmes den tillatte verdien av overflateeffekten. Det kan bestemmes ved hjelp av spesielle tabeller eller grafer. Tabeller er brukt i disse beregningene.

Til høytemperaturovner(ved en temperatur på mer enn 700 - 800 ° C) er den tillatte overflateeffekten, W/m 2, lik β legg til \u003d β eff α , hvor β eff - overflateeffekt til varmeovner avhengig av temperaturen til det varmemottakende mediet [W / m 2 ], α er strålingseffektivitetsfaktoren. β eff er valgt i henhold til tabell 3, α - i henhold til tabell 4.

Hvis en lav temperatur ovn(temperatur mindre enn 200 - 300 ° C), da kan den tillatte overflateeffekten betraktes som lik (4 - 6) · 10 4 W / m 2.

Tabell 3

Effektiv spesifikk overflateeffekt til varmeovner avhengig av temperaturen til det varmemottakende mediet

Varmemottakende overflatetemperatur, °C	β eff, W/cm 2 ved varmeapparatets temperatur, °С
Varmemottakende overflatetemperatur, °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

Tabell 4

Trådspiraler, halvt lukket i sporene på foringen

Trådspiraler på hyller i rør

Wire sikksakk (stav) varmeovner

La oss anta at temperaturen på varmeren er 1000 °C, og vi ønsker å varme opp arbeidsstykket til en temperatur på 700 °C. Deretter velger vi i henhold til tabell 3 β eff \u003d 8,05 W/cm 2, α = 0,2, β legg til \u003d β eff α \u003d 8,05 0,2 \u003d 1,61 W / cm 2 \u003d 1,61 10 4 W / m 2.

5. Etter å ha bestemt den tillatte overflateeffekten til varmeren, er det nødvendig finne dens diameter(for trådvarmere) el bredde og tykkelse(for båndvarmere), samt lengde.

Tråddiameteren kan bestemmes ved hjelp av følgende formel: d - tråddiameter, [m]; P - varmeovnseffekt, [W]; U - spenning i endene av varmeren, [V]; β legge til - tillatt overflateeffekt for varmeren, [W/m 2 ]; ρt - resistiviteten til varmeelementet ved en gitt temperatur, [Ohm m].
ρ t = ρ 20 k , hvor ρ 20 - elektrisk resistivitet til varmeelementet ved 20 °C, [Ohm m] k - korreksjonsfaktor for å beregne endringen i elektrisk motstand avhengig av temperatur (med ).

Lengden på ledningen kan bestemmes av følgende formel:
l - ledningslengde, [m].

Vi velger diameter og lengde på ledningen fra nichrome Х20Н80. Den spesifikke elektriske motstanden til varmeapparatet er
ρ t = ρ 20 k \u003d 1,13 10 -6 1,025 \u003d 1,15 10 -6 Ohm m.

Husholdningenes enfase strømnett
For en 60 liters komfyr koblet til et husholdnings enfasestrømnett, er det kjent fra tidligere beregningstrinn at ovnens effekt er P \u003d 6000 W, spenning i endene av varmeren - U = 220 V, tillatt overflatevarmereffekt β legge til \u003d 1,6 10 4 W/m 2. Så får vi

Den resulterende størrelsen må rundes opp til nærmeste større standard. Standardstørrelser for nichrome og fechral wire finnes i. Vedlegg 2, tabell 8. I dette tilfellet er nærmeste større standardstørrelse Ø 2,8 mm. Varmer diameter d = 2,8 mm.

Lengde på varmeapparatet l = 43 m.

Det er også noen ganger nødvendig å bestemme massen til den nødvendige mengden tråd.
m = l μ , hvor m - massen av et stykke tråd, [kg]; l - ledningslengde, [m]; μ - egenvekt (masse på 1 meter tråd), [kg/m].

I vårt tilfelle, massen til varmeren m = l μ \u003d 43 0,052 \u003d 2,3 kg.

Denne beregningen gir den minste tråddiameteren som den kan brukes som varmeapparat under gitte forhold.. Fra synspunktet om materialbesparelser er en slik beregning optimal. I dette tilfellet kan ledning med større diameter også brukes, men da vil mengden øke.

Undersøkelse
Beregningsresultater kan sjekkes på følgende måte. En tråddiameter på 2,8 mm ble oppnådd. Da er lengden vi trenger
l = R / (ρ k) \u003d 8,06 / (0,179 1,025) \u003d 43 m, hvor l - ledningslengde, [m]; R - varmemotstand, [Ohm]; ρ - nominell verdi av elektrisk motstand på 1 m ledning, [Ohm/m]; k - korreksjonsfaktor for å beregne endringen i elektrisk motstand avhengig av temperatur.
Denne verdien er den samme som verdien fra en annen beregning.

Nå er det nødvendig å sjekke om overflateeffekten til varmeren vi har valgt ikke vil overstige den tillatte overflateeffekten, som ble funnet i trinn 4. β=P/S \u003d 6000 / (3,14 4300 0,28) \u003d 1,59 W / cm 2. Mottatt verdi β \u003d 1,59 W / cm 2 overskrider ikke β legge til \u003d 1,6 W/cm 2.

Resultater
Dermed vil varmeren kreve 43 meter X20H80 nikromtråd med en diameter på 2,8 mm, som er 2,3 kg.

Industrielt trefase strømnett
Du kan også finne diameteren og lengden på ledningen som kreves for fremstilling av ovnsvarmere koblet til et trefaset strømnettverk.

Som beskrevet i punkt 3 har hver av de tre varmeovnene 2 kW effekt. Finn diameteren, lengden og massen til en varmeovn.

STAR-tilkobling(se fig. 2)

I dette tilfellet er nærmeste større standardstørrelse Ø 1,4 mm. Varmer diameter d = 1,4 mm.

Lengde på en varmeovn l = 30 m.
Vekt av en varmeovn m = l μ \u003d 30 0,013 \u003d 0,39 kg.

Undersøkelse
En tråddiameter på 1,4 mm ble oppnådd. Da er lengden vi trenger
l = R / (ρ k) \u003d 24,2 / (0,714 1,025) \u003d 33 m.

β=P/S \u003d 2000 / (3,14 3000 0,14) \u003d 1,52 W / cm 2, det overskrider ikke det tillatte.

Resultater
For tre varmeovner koblet i henhold til "STAR"-skjemaet, trenger du
l \u003d 3 30 \u003d 90 m ledning, som er
m \u003d 3 0,39 \u003d 1,2 kg.

Tilkoblingstype "TRIANGLE"(se fig. 3)

I dette tilfellet er nærmeste større standardstørrelse Ø 0,95 mm. Varmer diameter d = 0,95 mm.

Lengde på en varmeovn l = 43 m.
Vekt av en varmeovn m = l μ \u003d 43 0,006 \u003d 0,258 kg.

Undersøkelse
En tråddiameter på 0,95 mm ble oppnådd. Da er lengden vi trenger
l = R / (ρ k) \u003d 72,2 / (1,55 1,025) \u003d 45 m.

Denne verdien er nesten sammenfallende med verdien oppnådd som et resultat av en annen beregning.

Overflatekraft vil være β=P/S \u003d 2000 / (3,14 4300 0,095) \u003d 1,56 W / cm 2, det overskrider ikke det tillatte.

Resultater
For tre varmeovner koblet i henhold til "TRIANGLE" -skjemaet, trenger du
l \u003d 3 43 \u003d 129 m ledning, som er
m \u003d 3 0,258 \u003d 0,8 kg.

Hvis vi sammenligner de 2 alternativene diskutert ovenfor for å koble varmeovner til et trefaset strømnett, kan vi se at "STAR" krever en ledning med større diameter enn "TRIANGLE" (1,4 mm vs. 0,95 mm) for å oppnå en gitt ovnseffekt på 6 kW. Hvori den nødvendige lengden på nichrom-ledningen når den er koblet i henhold til "STAR"-skjemaet er mindre enn lengden på ledningen når du kobler til "TRIANGLE"-typen(90 m vs. 129 m), og den nødvendige massen, tvert imot, er mer (1,2 kg mot 0,8 kg).

Spiralberegning

Under drift er hovedoppgaven å plassere varmeren av den estimerte lengden i ovnens begrensede plass. Nichrome og fechral wire er viklet i form av spiraler eller bøyd i form av sikksakk, båndet er bøyd i form av sikksakk, som lar deg passe mer materiale (langs lengden) inn i arbeidskammer. Det vanligste alternativet er spiralen.

Forholdet mellom spiralens stigning og dens diameter og diameteren på ledningen er valgt på en slik måte at det forenkler plassering av varmeovnene i ovnen, sikre tilstrekkelig stivhet, i størst mulig grad utelukke lokal overoppheting av ovnen. svinger av selve spiralen og samtidig ikke hindre varmeoverføringen fra dem til produktene.

Jo større diameter spiralen har og mindre stigning, jo lettere er det å plassere varmeovner i ovnen, men med en økning i diameter reduseres styrken til spiralen, og tendensen til svingene til å ligge oppå hver andre økninger. På den annen side, med en økning i viklingsfrekvensen, øker skjermingseffekten av den delen av svingene som vender mot produktene på resten, og følgelig blir bruken av overflaten dårligere, og lokal overoppheting kan også forekomme.

Praksis har etablert veldefinerte, anbefalte forhold mellom tråddiameteren ( d ), steg ( t ) og diameteren på spiralen ( D ) for ledning Ø 3 til 7 mm. Disse forholdstallene er som følger: t ≥ 2d og D = (7÷10) d for nichrome og D = (4÷6) d - for mindre holdbare jern-krom-aluminiumlegeringer, slik som fechral, etc. For tynnere ledninger, forholdet D og d , i tillegg til t tar vanligvis mer.

Konklusjon

Artikkelen diskuterte ulike aspekter knyttet til beregning av elektriske ovnsovner- materialer, regneeksempler med nødvendige referansedata, referanser til standarder, illustrasjoner.

I eksemplene, kun metoder for beregning trådvarmere. I tillegg til tråd fra presisjonslegeringer, kan tape også brukes til fremstilling av varmeovner.

Beregningen av varmeovner er ikke begrenset til valg av størrelser. Også det er nødvendig å bestemme materialet som varmeren skal være laget av, typen varmeapparat (tråd eller tape), typen plassering av varmeovnene og andre funksjoner. Hvis varmeren er laget i form av en spiral, er det nødvendig å bestemme antall svinger og stigningen mellom dem.

Vi håper at artikkelen var nyttig for deg. Vi tillater gratis distribusjon forutsatt at lenken til nettstedet vårt http://www.site opprettholdes.

Hvis du finner noen unøyaktigheter, vennligst gi oss beskjed via e-post [e-postbeskyttet] nettsiden eller bruke Orfus-systemet ved å velge feilstavet tekst og trykke Ctrl+Enter.

Bibliografi

Dyakov V.I. "Typiske beregninger for elektrisk utstyr".
Zhukov L.L., Plemyannikova I.M., Mironova M.N., Barkaya D.S., Shumkov Yu.V. "Legeringer for varmeovner".
Sokunov B.A., Grobova L.S. "Elektrotermiske installasjoner (elektriske motstandsovner)".
Feldman I.A., Gutman M.B., Rubin G.K., Shadrich N.I. "Beregning og design av varmeovner for elektriske motstandsovner".
http://www.horss.ru/h6.php?p=45
http://www.electromonter.info/advice/nichrom.html

Moderne teknologi stiller alvorlige krav til indikatorene for samsvar med komposittmaterialer med reelle arbeidsforhold. En av de høyteknologiske legeringene er nikrom. Ledninger og enheter som inneholder den er motstandsdyktige mot aggressive driftsforhold.

Oppdagelseshistorie

Legeringen er en forbindelse av nikkel og krom, med variasjoner i tilsetning av jern, mangan, aluminium, silisium.

Hadde i utgangspunktet to opprinnelsesmåter. Røttene ligger i Vitenskapelig forskning om og endring av deres egenskaper. Ni og Cr er komponenter av høykvalitets korrosjonsbestandig og varmebestandig stål.

Som en to-komponent legering av nikkel og krom ble den oppdaget i 1906 i USA. I dag brukes dens forskjellige modifikasjoner, inkludert trekomponents basert på jern.

Grunnleggende egenskaper

Materialet for moderne oppvarmingsutstyr for husholdnings- og industriformål er selvfølgelig nikromtråd. Egenskapene tilsvarer de høyeste teknologiske kravene.

Spesifikk elektrisk motstand: innenfor 1100-1400 Ohm * m.
Smeltetemperaturen er omtrent 1400˚С, noe som gjør at den kan fungere ved 800-1100˚С. Den maksimalt tillatte verdien for arbeid avhenger av sammensetningen. Så jerninnholdet reduserer det til 850-900˚С, for en ren to-komponent er det 1100˚С.
Tetthet: 8000-8500 kg/m 3 .
Høy styrke (σ i =650-700 MPa); ytelsen opprettholdes i et surt aggressivt miljø og betydelige temperaturer.
God duktilitet sammen med eksemplarisk hardhet gir mulighet for rulling og trekking.

Karakteristiske egenskaper

Blant de mest populære elektriske produktene på markedet er nikromtråd. av denne komponenten av elektrisk oppvarmingsteknologi er eksepsjonelt høy, noe som gjør det mulig å ha en bred etterspørsel.

Et viktig trekk ved metallet er dets motstand mot høytemperaturoksidasjon under normale og aggressive forhold. Her spiller krom en nøkkelrolle. Elementet danner en passende oksidfilm på overflaten, som utfører en beskyttende funksjon. Hun har også ansvar for de respektive mørk farge materiale, som erstattes av en karakteristisk hvit-grå ved mekanisk fjerning av det oksiderte laget.

Det er verdt å merke seg at direkte kontakt med syrer fortsatt ødelegger det, enda mer enn korrosjonsbestandig wolfram.

Tokomponentlegeringen har ingen magnetiske egenskaper. De oppstår for sine multikomponentmodifikasjoner, men de har svekkede indikatorer.

Nichrome wire er stiv, egner seg ikke til enkel kraftpåvirkning.

Vi systematiserer informasjon om hvordan du identifiserer nichromtråd, hovedsakelig hvordan du skiller den fra ytre lignende materialer:

Hvit farge på det nye metallet, mørk - tidligere utarbeidet.
Negativ eller minimal magnetisme.
Stivhet.
Ødeleggelse under påvirkning av syrer, motstand mot oksidasjon under påvirkning av høye temperaturer.

Merkenomenklatur

Eksisterende merker er forskjellige i sammensetning, de representerer et utvalg av nikromlegering. Tråden har en bred bruk, som bestemmes av de individuelle egenskapene til hver.

Gruppe 1 - motstandsmateriale: X20N80, X20N73YUM-VI, N80HYUD-VI, X15N60.
Gruppe 2 - metall for varmeelementer til husholdnings- og industriformål med økte varmebestandighetsegenskaper: Kh20N80-N-VI, Kh15N60-N, KhN70Yu-N, Kh20N80-N, KhN20YUS.
gruppe 3 - for drift ved temperaturer opp til 900˚С: Н50К10, Х25Н20.

I dette tilfellet er diameteren på nikromtråden til den første gruppen 0,009-0,4 mm, og for den andre - 0,2-7,5 mm.

"Kindred" er kantaler eller fechrals - legeringer av krom, aluminium og jern. De er også preget av høy elektrisk motstand, motstand mot varme i området 1250-1400 ° C, men mindre pålitelighet, men lav pris (Kh23Yu5, Kh13Yu4, Kh23Yu5T, Kh27Yu5T, Kh15Yu5).

Dechiffrere frimerker

Egenskapene og formålet til nikromprodukter bestemmes av deres kjemiske sammensetning. La oss vurdere de viktigste.

Kh20N73YUM-VI: krom - 20%, nikkel - 73%, aluminium - 3%, molybden - 1,5%, mangan - opptil 0,3%, titan - opptil 0,05%, jern - 2%, karbon - opptil 0,05%; smeltet ved bruk av vakuuminduksjonsmetoden;
KhN70Yu-N: Cr - 27%, Ni - 70%, Al - 3%, Mn - opptil 0,3%, Cs - opptil 0,03%, Ba - opptil 0,1%, Fe - opptil 1,5%, C - opp til 0,1 %; designet for elektriske varmeelementer;
ХН20ЮС: Cr - 20%, Ni - 20%, Al - 1%, Zn - opptil 0,2%, Ca - opptil 0,1%, Si - 2,5%, Fe - 50%, C - opptil 0, 08% - for industrielle ovnsvarmere.

Produkttyper

Valget av enhver legering, som er preget av høykvalitets teknologiske og mekaniske egenskaper, må begrunnes og reguleres. Spesielt når det kommer til høye kostnader. Nichrome wire er et så høyteknologisk og dyrt materiale. GOST 8803-89, 12766.1-90, 12766.3-90, 12766.4-90 definerer kravene, funksjonene til merking og bruk. I samsvar med standardene og avhengig av typen er metallet kommersielt tilgjengelig i form av tråd eller strimler, valget av disse avhenger av diameter, seksjon, lengde og bruksegenskaper.

Den tilsvarende utleien er utgangspunktet for industriell produksjon av tapesikksakk, trådspiraler.

Tekniske spesifikasjoner

Når du velger produkter fra nichrome, er det viktig å vurdere følgende funksjoner:

nominell resistivitet;
diameter, seksjon og vekt;
faktisk motstand og driftstemperaturgrenser avhengig av fysiske parametere.

De nominelle verdiene til den viktigste parametriske egenskapen bestemmes av GOST og avhenger av merke og sammensetning.

Diameteren på nikrometråden bestemmer tverrsnittet, vekten av spolen og den tilsvarende objektivmotstanden.

Dermed er vekten av ledningen (nikrom) per 100 meter med produkter direkte proporsjonal med dens dimensjoner, og diameteren og tverrsnittsarealet er omvendt proporsjonal med den faktiske motstanden.

Driftstemperaturen avhenger ikke bare av den kjemiske sammensetningen, men også av de parametriske egenskapene.

Merke	Arbeidstemperatur, ˚С
	produktdiameter, mm

Diameteren på ledningen produsert av produsenter er presentert i området 0,05-12 mm, og diameteren på båndet - 0,15-3,2 mm.

applikasjon

Kvalitet rettferdiggjør alltid kostnadene. Det samme gjelder nikromlegering. Tråd og tape laget av dette materialet er mye brukt i områder der noe annet metall ikke kan erstatte dem. Høy oksidasjonsmotstand, høy kvalitet mekaniske egenskaper, inkludert for aggressive miljøer, arbeidsforhold med høy temperatur - alt dette lar deg bruke det på forskjellige felt.

I industrien:

Termoelementer av metallurgiske elektriske varmeovner.
Strukturelle elementer for induksjonsutstyr for metallsmelting.
Industrielle ventilasjonstørkere.
Detaljer om kjeler og varmevekslere.
Elektrisk produksjon: motstander og reostater.
Noen elektroder for sveising.
Enkeltkjernede og flerkjernede elektriske ledninger.

Det er det viktigste strukturelle elementet for alle moderne husholdningsapparater:

varmeelementer i vannkoker, kjeler, kjeler, varmeovner.
Varmeelementer i hårføner, krølltang, strykejern.
Billys og varmesystemer.
E-Sigs.

Kanskje prisen er den eneste ulempen med nichrome-materialet. To-komponent nikkel-krom ledning vil være dyrere. Innholdet av jern og reduksjonen i mengden nikkel regulerer på sin side en lavere kostnad, men gir ikke de samme mulighetene som X20H80. Valget avhenger av de tekniske behovene.

Når du velger produkter fra nichrome, er det viktig å operere med informasjon om den kjemiske sammensetningen av merket av interesse, dets elektriske ledningsevne og motstand, de fysiske egenskapene til diameteren, tverrsnittet og lengden. Det er også viktig å være interessert i dokumentasjon på samsvar, samt å kunne visuelt skille en legering fra dens "konkurrenter". Riktig valgt materiale er nøkkelen til påliteligheten til utstyr og teknologi for bruk.

Fysiske egenskaper

spesifikk elektrisk motstand - 1,05 ÷ 1,3 Ohm mm² / m (avhengig av legeringskvalitet)
tetthet - 8200-8500 kg/m³
smeltepunkt - 1100-1400 °C
arbeidstemperatur - 800-1100 °C
spesifikk varmekapasitet - 0,45 kJ/(kg K) ved 25 °C
strekkfasthet - 0,65-0,70 GPa

applikasjon

Nichrome har høy varmebestandighet i en oksiderende atmosfære (opptil 1250 ° C), høy elektrisk resistivitet (1,05-1,4 Ohm mm² / m), og har en minimum temperaturkoeffisient for elektrisk motstand. Den har økt varmebestandighet, krypemotstand, duktilitet, holder formen godt. Nichrome er en dyr legering, men gitt dens holdbarhet og pålitelighet virker prisen ikke overdreven.

Nichrome er mye brukt:

for fremstilling av varmeelementer i elektriske høytemperaturovner, steke- og tørkeovner, forskjellige elektriske enheter med termisk virkning;
som en varmebestandig (varmebestandig) legering og kjemisk motstandsdyktig legering i visse aggressive miljøer;
i deler som opererer ved høy temperatur, motstandselementer, reostater;
som underlag og varmebestandig belegg for termisk sprøyting.

Den høye plastisiteten til nichrome gjør at den kan utsettes for sveising, dreiing, tegning, stempling og andre typer maskinering.

Internasjonale navn på nichromes

Nichrome H20H80- Cr 20 %, Ni 80 %. Resistivitet - 650 ohm/cmf , smeltepunkt - 1200 °C.

Analoger: NiCr80/20, Ni80Cr20, Chromel A, N8, Nikrothal 8, Resistohm 80, Cronix 80, Nichrome V, HAI-NiCr 80, euronichrome.

Nichrome Х15Н60- Ni 60 %, Cr 16 %, Fe 24 %. Resistivitet - 675 Ohm/cmf, smeltepunkt - 1390 °C.

Analoger: NiCr60/15, Ni60Cr15, Chromel C, N6, Nikrothal 6, Nikrothal 60, Cronifer II, Alloy C.

Legering Х20Н80

Nichrome Kh20N80 - nikromlegering med følgende sammensetning: (73-78%); (19-21%); (en %); (0,7%); resten. Noen ganger legeres legeringen med sjeldne jordmetaller for å oppnå lengre levetid.

Nichrome Х20Н80, spesielt wire, er det mest flytende utvalget av nichrome. Nichrome tape og stripe selges fortsatt mindre enn wire, men er mer etterspurt enn stenger og ark. Det er generelt akseptert at merket Kh20N80 inneholder omtrent 20% krom og 80% nikkel, men dette samsvarer ikke helt med GOST, som tillater mikrolegering av presisjonslegeringer for å forbedre forbrukeregenskapene deres.

Notater

Linker

Nichrome- artikkel fra Great Soviet Encyclopedia (3. utgave)
GOST 10994-74. Presisjonslegeringer. Merker. Arkivert fra originalen 23. august 2011. Hentet 7. september 2009.. (se også GOST)
Maltsev I. M. Teknologi for tribologiske tape elektrosintrede pulvermaterialer // Internasjonalt vitenskapelig og teknisk tidsskrift. - 2003. - Nr. 1. - S. 60-66.
Pyatin Yu. M. og andre. Materialer i instrumentproduksjon og automatisering. - 2. utg. - "Engineering", 1982. - 528 s.
Kasatkin A.G. Grunnleggende prosesser og apparater innen kjemisk teknologi. - 2. utg. - M .: Redaksjon for kjemisk litteratur, 1938. - S. 170-171.
Kudryavtsev I. V. Materialer innen maskinteknikk. Valg og anvendelse / Khimushkin F.F., Zhukov L.L. m.fl. - M .: "Engineering", 1968. - T. 3 (Spesialstål og legeringer). - S. 304-319. - 448 s. - 30 000 eksemplarer.

Wikimedia Foundation. 2010 .

Synonymer:

Se hva "Nichrom" er i andre ordbøker:

Nichrome ... Staveordbok

- (fra nikkel og krom) Ni-legeringer (base) med Cr (15-30%) legert med Si (opptil 1,5%), Al (opptil 3,5%), mikrotilsetningsstoffer av sjeldne jordartsmetaller. I ferronikromer er en del av Ni erstattet med Fe (over 20%). Høy varmebestandighet og elektrisk resistivitet.… … Stor encyklopedisk ordbok

Eksist., antall synonymer: 2 legeringer (252) ferronikrom (2) ASIS synonymordbok. V.N. Trishin. 2013 ... Synonymordbok

nichrome- — [Ya.N. Luginsky, M.S. Fezi Zhilinskaya, Yu.S. Kabirov. English Russian Dictionary of Electrical Engineering and Power Industry, Moskva, 1999] Emner innen elektroteknikk, grunnleggende konsepter for EN nichrome ... Teknisk oversetterhåndbok

nichrome- en legering av nikkel og krom ... Ordbok over forkortelser og forkortelser

Nichrome- - den generelle betegnelsen for en gruppe varmebestandige legeringer av nikkel (65 80%) med krom (i tillegg kan silisium, aluminium, mikrotilsetningsstoffer av sjeldne jordmetaller inkluderes i nikrom). På grunn av kombinasjonen av høy varmemotstand og elektrisk ...... Leksikon med begreper, definisjoner og forklaringer av byggematerialer

NIKROM- krom-nikkel-legering som inneholder 65-80% nikkel, 15-30% krom, noen ganger med tilsetningsstoffer av silisium, aluminium; har høy varmebestandighet og elektrisk resistivitet. Den brukes til fremstilling av reostater og diverse oppvarming ... ... Great Polytechnic Encyclopedia

Nichrome- krom-nikkel-legering (65-80% Ni, 15-30% Cr, noen ganger med tilsetning av Si, Al og andre elementer), preget av høy varmebestandighet og elektrisk resistivitet. De brukes til fremstilling av varmeelementer i ... ... Encyclopedic Dictionary of Metallurgy

Det generelle navnet på en gruppe varmebestandige legeringer av nikkel (65-80%) med krom (15-30%). N. ble første gang patentert i 1905 av A. Marsh i USA. PÅ forskjellige land et stort antall varianter av N. produseres, legert, som regel, med Si (opptil 1,5%), Al (opptil 3,5%) ... Stor sovjetisk leksikon

MEN; m. En legering av nikkel og krom, som har høy varmebestandighet og elektrisk resistivitet (brukes til fremstilling av varmeelementer). ◁ Nichrome, å, å. * * * Nikrom (fra nikkel og krom), Ni-legeringer (base) med Cr (15 30%) ... encyklopedisk ordbok elektronisk bok

Kh15N60 og Kh20N80 er de mest brukte krom-nikkel presisjonslegeringene. Som allerede nevnt, kjennetegnes de av høy elektrisk motstand. Nikkel er hovedmetallet i denne legeringen. Det er mye av det i nichrome – hele 55-78 prosent. Han er nesten like god som krom, som i nikrom er 15-23 prosent. I tillegg til nikkel og krom inneholder nikrom også jern, titan, fosfor, aluminium, mangan, svovel, karbon og silisium.

Egenskapene til nikrom bestemmes av nikkel og krom. Nikkel har evnen til å løse opp en rekke metaller i seg selv, og samtidig forbli svært duktil. I flytende og gassformige medier motstår den lett korrosjon. Som nevnt mange ganger er den motstandsdyktig mot høye temperaturer. Krom er også varmebestandig, har hardhet og høy motstand mot korrosjonsprosesser. Så det viser seg at krom i seg selv er utstyrt med alle disse positive egenskapene.

Motstand mot forhøyede temperaturer bestemmer de imponerende driftstemperaturene til nikrom. Nichrome tilhørende X20H80-merket tåler opptil 1200 grader Celsius (her tar vi også hensyn til diameteren på ledningen), for nichrome som tilhører X15H60-merket - maksimal temperatur er opptil 1125 Celsius. Tallene er gitt i samsvar med GOST 12766.1-90. Hvor mye påvirker prosentandelen av nikkel i sammensetningen av legeringen, konkluderer vi fra denne egenskapen. Jo høyere prosentandel av nikkel i nikrom, desto større er varmebestandigheten til nikrom.

En annen kvalitet som gjør nichrom til et mye etterspurt metall, er dens høye duktilitet. Plastisitet kan tilskrives teknologiske funksjoner, som indikerer hva slags behandling materialet kan utsettes for uten skade - dette er enten dreiing eller sveising, forgylling, stempling og så videre). På grunn av den utmerkede plastisiteten til nikrom er det mulig å produsere produkter av denne typen fra den, som for eksempel nikromtape eller nikromtråd, og noen andre typer veldig tynn ledning. Hvordan lages nichrome wire? Ved å tegne.

De viktigste fysiske egenskapene til nichrome inkluderer tilstedeværelsen av en liten koeffisient for elektrisk motstand og høy elektrisk resistivitet. Disse funksjonene, og til og med kombinert med varmemotstand, gjør at nichrome kan være materialet som ledninger er laget av, samt bånd for produksjon av forskjellige varmeelementer.

Nichrome X20H80 og nichrome X15H60 (, nichrome tape) brukes oftest i elektroteknikk. Denne legeringen brukes for å lage trådviklede motstander (og det er også tapemotstander); reostater i apparater, for oppvarming; elektriske varmeovner, elektriske varmeelementer som fungerer lenge i luft med temperaturer opp til 1250 grader Celsius. Og nichrome er også vellykket brukt i produksjon av elektrotermisk utstyr, som må være veldig pålitelig. Nichrome X15H60 brukes også i produksjon av ikke-presisjonsmotstander.

Nichrome er det generelle navnet på legeringer hvis to hovedkomponenter er krom og nikkel. Den originale versjonen av legeringen inneholdt 20 % krom og 80 % nikkel. For tiden er det 10 varianter av denne legeringen, som hver har et annet forhold mellom ytterligere urenheter - aluminium, titan, silisium, molybden, jern eller mangan.

Egenskapene til nikrom avhenger direkte av proporsjonene til hoved- og tilleggsmetallene i legeringen. Det vanligste nichrome produktet er tråd, som er mye brukt i moderne industri.

Nichrome ledning: beskrivelse og hovedegenskaper

Nichromtråd er en metalltråd som produseres i forskjellige lengder, tykkelser (fra en brøkdel av en millimeter til flere centimeter) og seksjoner: rund, oval, firkantet eller trapesformet.

Den vanligste typen tverrsnitt er rund, siden en slik ledning har det maksimale forholdet mellom tverrsnittsarealet og omkretsen. Vekten av produktet avhenger direkte av sammensetningen av legeringen og selve diameteren.

Nichrome har en sjelden kombinasjon av egenskaper som gjør den ganske enkelt til en eksepsjonell legering, den eneste analogen som, fechral, er mye dårligere enn den på alle måter.

Varmemotstanden til dette materialet kan nå opptil 1400 grader Celsius (to-komponent legering). Maksimal tillatt eksponeringstemperatur avhenger av sammensetningen av legeringen. Dessuten endrer ikke denne ledningen form under påvirkning av varme og synker ikke.

Nichrome ledning har høy motstand elektrisk strøm, som betyr at dette metallet vil kreve betydelig mindre enn et tilsvarende uten tap i mengden varme som genereres. Derfor vil enheter som bruker nichrome wire ha mindre dimensjoner og vekt.

Tokomponentlegeringen har ingen magnetiske egenskaper. De oppstår kun når jern tilsettes, men har svært svak ytelse.

Nichrome er ikke utsatt for korrosjon, motstandsdyktig mot aggressive miljøer, på grunn av hvilket den har en nesten ubegrenset levetid. Nichrome wire har god duktilitet og utmerket form, mens den har høy styrke og hardhet, er den ikke redd for mekanisk stress.

Sammensetningen av metallegeringen varierer ytelsen til disse egenskapene. Bildet viser hovedalternativene for vikling av nikromtråd.

Bruken av nichrome wire

Bruken av nikromtråd er svært omfattende, på grunn av allsidigheten. I industrien brukes det til å lage laboratorieutstyr, motstandsenheter, motstander, reostater, forskjellige varmeapparater, elektriske ovner og ovner for steking og tørking, i sveisemaskiner. Tråd med et tverrsnitt på flere centimeter kan brukes til fremstilling av automatisk sveising og jevne tau.

Det er elementer av nikromtråd i mange husholdningsartikler - brødristere, hårfønere, varmesystemer for vinduer og bakspeil i biler, husholdningsvarmer, vapes og til og med skoinnleggssåler.

Svært ofte brukes denne ledningen også til hjemmelaget utstyr - kuttere og elektriske stikksager (for tre og skum), loddebolter og enheter for brenning av tre, hjemmesmier.

Valget av nichrome wire

Hvordan velge ledningen du trenger spesielt for dine behov? For forskjellige formål brukes gjenstander med forskjellige legeringssammensetninger, diametre og tverrsnitt, så her er det først og fremst nødvendig å fokusere på merkingen av ledningen.

Merking H indikerer at denne ledningen brukes til fremstilling av varmeelementer som ikke overstiger 0,2 mm i diameter.

Merking C indikerer at dette produktet er egnet for produksjon av motstandselementer med forskjellige mekanismer.

TEN-merkingen indikerer anvendeligheten til dette produktet for produksjon av rørformede elektriske varmeovner.

Merkingen indikerer også driftstemperaturene som er maksimale for en bestemt legering og dens resistivitet.

Driftstemperaturer/resistivitet:

Х20Н80 opp til 1200 grader Celsius — Х20Н80 — 1,12 Ohm*mm/m
Х15Н60 opp til 1125 grader Celsius — Х15Н60 — 1,13 Ohm*mm/m
KhN20YUS opptil 1100 grader Celsius - KhN20YUS - 1,02 Ohm*mm/m
KhN70Yu opptil 1200 grader Celsius - KhN70Yu - 1,30 Ohm*mm/m

Over i teksten er indikatorer for ledning med en tykkelse på mer enn 3 mm. Jo større tråddiameteren er, desto større er verdien av disse indikatorene.

Sørg for å være oppmerksom på tilgjengeligheten av tekniske dokumenter fra produsenten, på grunnlag av hvilken denne ledningen ble laget - GOST eller TU. Bare disse dokumentene kan garantere at du kjøper et kvalitetsprodukt, hvis egenskaper ikke vil være lavere enn de som er deklarert av produsenten.