Foarte des, dacă doriți să faceți sau să reparați încălzitor cuptoare electrice de bricolaj, o persoană are multe întrebări. De exemplu, ce diametru să ia firul, care ar trebui să fie lungimea acestuia sau ce putere poate fi obținută folosind un fir sau o bandă cu parametri dați etc. Cu abordarea corectă a soluționării acestei probleme, este necesar să se ia în considerare o mulțime de parametri, de exemplu, puterea curentului care trece prin încălzitor, temperatura de funcționare, tip reteaua electrica si altii.

Acest articol oferă date de referință despre materialele cele mai comune în fabricarea încălzitoarelor. cuptoare electrice, precum și metodologia și exemplele de calcul ale acestora (calcul încălzitoarelor pentru cuptoare electrice).

Încălzitoare. Materiale pentru fabricarea încălzitoarelor

Direct încălzitor- unul dintre cele mai importante elemente ale cuptorului, este cel care realizează încălzirea, are cea mai ridicată temperatură și determină performanța instalației de încălzire în ansamblu. Prin urmare, încălzitoarele trebuie să îndeplinească o serie de cerințe, care sunt enumerate mai jos.

Cerințe pentru încălzitoare

Cerințe de bază pentru încălzitoare (materiale de încălzire):

Încălzitoarele trebuie să aibă suficientă rezistență la căldură (rezistență la detartrare) și rezistență la căldură. Rezistenta la caldura - rezistenta mecanica la temperaturi ridicate. Rezistența la căldură - rezistența metalelor și aliajelor la coroziunea gazelor la temperaturi ridicate (proprietățile rezistenței la căldură și rezistenței la căldură sunt descrise mai detaliat pe pagină).
Încălzitorîntr-un cuptor electric trebuie să fie realizat dintr-un material cu rezistivitate electrică ridicată. vorbind limbaj simplu cu atât mai mare rezistență electrică material, cu atât se încălzește mai mult. Prin urmare, dacă luați un material cu rezistență mai mică, atunci aveți nevoie de un încălzitor de lungime mai mare și cu o secțiune transversală mai mică. Nu întotdeauna un încălzitor suficient de lung poate fi plasat în cuptor. De asemenea, trebuie avut în vedere faptul că cu cât diametrul firului din care este realizat încălzitorul este mai mare, cu atât termen mai lung serviciul lui . Exemple de materiale cu rezistență electrică mare sunt aliajele crom-nichel, aliajul fier-crom-aluminiu, care sunt aliaje de precizie cu rezistență electrică ridicată.
Un coeficient de rezistență la temperatură scăzută este un factor esențial atunci când alegeți un material pentru un încălzitor. Aceasta înseamnă că atunci când temperatura se schimbă, rezistența electrică a materialului încălzitor nu se schimba prea mult. Dacă coeficientul de temperatură al rezistenței electrice este mare, pentru a porni cuptorul în stare rece, este necesar să folosiți transformatoare care dau inițial o tensiune redusă.
Proprietățile fizice ale materialelor de încălzire trebuie să fie constante. Unele materiale, cum ar fi carborundum, care este un încălzitor nemetalic, își pot schimba proprietățile în timp. proprietăți fizice, în special rezistența electrică, care complică condițiile de funcționare a acestora. Pentru a stabiliza rezistența electrică, se folosesc transformatoare cu un număr mare de trepte și un domeniu de tensiune.
Materialele metalice trebuie să aibă proprietăți tehnologice bune, și anume ductilitate și sudabilitate, astfel încât să poată fi transformate în sârmă, bandă, iar din bandă - elemente de încălzire de configurație complexă. De asemenea încălzitoare poate fi fabricat din nemetale. Încălzitoarele nemetalice sunt presate sau turnate într-un produs finit.

Materiale pentru fabricarea încălzitoarelor

Cele mai potrivite și mai utilizate în producția de încălzitoare pentru cuptoare electrice sunt aliaje de precizie cu rezistență electrică ridicată. Acestea includ aliaje pe bază de crom și nichel ( crom-nichel), fier, crom și aluminiu ( fier-crom-aluminiu). Calitățile și proprietățile acestor aliaje sunt discutate în „Aliaje de precizie. mărci». Reprezentanții aliajelor de crom-nichel sunt clasele Kh20N80, Kh20N80-N (950-1200 °C), Kh15N60, Kh15N60-N (900-1125 °С), fier-cromoaluminiu - clasele Kh23Yu5T (950-1400 °Yu), (KH15N60) 950-1350 °С), X23Yu5 (950-1200 °C), X15Yu5 (750-1000 °C). Există și aliaje de fier-crom-nichel - Kh15N60Yu3, Kh27N70YuZ.

Aliajele enumerate mai sus au proprietăți bune de rezistență la căldură și rezistență la căldură, astfel încât pot funcționa la temperaturi ridicate. bun rezistență la căldură asigură o peliculă protectoare de oxid de crom, care se formează pe suprafața materialului. Temperatura de topire a filmului este mai mare decât temperatura de topire a aliajului în sine; nu se crăpă când este încălzită și răcită.

Să dăm o descriere comparativă a nicromului și fechralului.
Avantajele nicromului:

proprietăți mecanice bune atât la temperaturi scăzute, cât și la temperaturi ridicate;
aliajul este rezistent la fluaj;
are bine proprietăți tehnologice– plasticitate și sudabilitate;
bine prelucrat;
nu îmbătrânește, nemagnetic.

Dezavantajele nicromului:

costul ridicat al nichelului - una dintre componentele principale ale aliajului;
temperaturi de funcționare mai scăzute comparativ cu Fechral.

Avantajele fechral:

aliaj mai ieftin comparativ cu nicromul, tk. nu contine ;
are o rezistență la căldură mai bună decât nicromul, de exemplu, Fechral X23Yu5T poate funcționa la temperaturi de până la 1400 ° C (1400 ° C este temperatura maximă de funcționare pentru un încălzitor din sârmă Ø 6,0 mm sau mai mare; Ø 3,0 - 1350 ° C; Ø 1,0 - 1225 °С; Ø 0,2 - 950 °С).

Dezavantaje Fechral:

aliaj fragil și fragil, aceste proprietăți negative sunt deosebit de pronunțate după ce aliajul a fost la o temperatură mai mare de 1000 ° C;
deoarece fechral are fier în compoziție, atunci acest aliaj este magnetic și poate rugini într-o atmosferă umedă la temperaturi normale;
are rezistență scăzută la fluaj;
interacționează cu căptușeala de argilă de foc și oxizii de fier;
Încălzitoarele Fechral se alungesc semnificativ în timpul funcționării.

De asemenea, compararea aliajelor fechralși nicrom produs în articol.

Recent, au fost dezvoltate aliaje de tipuri Kh15N60Yu3 și Kh27N70YuZ; cu adăugarea de 3% aluminiu, care a îmbunătățit semnificativ rezistența la căldură a aliajelor, iar prezența nichelului a eliminat practic dezavantajele aliajelor fier-crom-aluminiu. Aliajele Kh15N60YuZ, Kh27N60YUZ nu interacționează cu șamota și oxizii de fier, sunt destul de bine prelucrate, rezistente mecanic, nu fragile. Temperatura maximă de funcționare a aliajului X15N60YUZ este de 1200 °C.

Pe lângă aliajele enumerate mai sus pe bază de nichel, crom, fier, aluminiu, pentru fabricarea încălzitoarelor sunt folosite și alte materiale: metale refractare, precum și nemetale.

Printre nemetale pentru fabricarea încălzitoarelor, se folosesc carborundum, disilicid de molibden, cărbune și grafit. În cuptoarele cu temperatură înaltă se folosesc încălzitoarele cu disilicid de carborundum și molibden. În cuptoarele cu atmosferă protectoare se folosesc încălzitoare din carbon și grafit.

Dintre materialele refractare, tantalul și niobiul pot fi folosite ca încălzitoare. În cuptoare cu vid și atmosferă protectoare la temperatură înaltă, încălzitoare din molibdenși tungsten. Încălzitoarele din molibden pot funcționa până la o temperatură de 1700 °C în vid și până la 2200 °C într-o atmosferă protectoare. Această diferență de temperatură se datorează evaporării molibdenului la temperaturi de peste 1700 °C în vid. Încălzitoarele din wolfram pot funcționa până la 3000 °C. În cazuri speciale, se folosesc încălzitoare cu tantal și niobiu.

Calculul încălzitoarelor cuptoarelor electrice

De obicei, datele inițiale sunt puterea pe care trebuie să o furnizeze încălzitoarele, temperatura maximă necesară pentru implementarea procesului tehnologic corespunzător (călire, călire, sinterizare etc.) și dimensiunile spațiului de lucru al cuptorului electric. Dacă puterea cuptorului nu este setată, atunci aceasta poate fi determinată de regula generală. În timpul calculului încălzitoarelor, este necesar să se obțină diametrul și lungimea (pentru sârmă) sau aria și lungimea secțiunii transversale (pentru bandă), care sunt necesare pentru fabricarea încălzitoarelor.

De asemenea, este necesar să se determine materialul din care să se facă încălzitoare(acest articol nu este luat în considerare în articol). În acest articol, ca material pentru încălzitoare, este luat în considerare un aliaj de precizie nichel-crom cu rezistență electrică ridicată, care este unul dintre cele mai populare în fabricarea elementelor de încălzire.

Determinarea diametrului și lungimii încălzitorului (sârmă nicrom) pentru o anumită putere a cuptorului (calcul simplu)

Poate cea mai simplă variantă calculul încălzitorului de nicrom este alegerea diametrului și lungimii la o putere dată a încălzitorului, a tensiunii de alimentare a rețelei, precum și a temperaturii pe care o va avea încălzitorul. În ciuda simplității calculului, are o caracteristică, căreia îi vom acorda atenție mai jos.

Un exemplu de calcul al diametrului și lungimii elementului de încălzire

Date inițiale:
Puterea dispozitivului P = 800 W; tensiunea principala U = 220 V; temperatura încălzitorului 800 °C. Sârma de nicrom X20H80 este folosit ca element de încălzire.

1. Mai întâi trebuie să determinați puterea curentului care va trece prin elementul de încălzire:
I=P/U \u003d 800 / 220 \u003d 3,63 A.

2. Acum trebuie să găsiți rezistența încălzitorului:
R=U/I = 220 / 3,63 = 61 ohmi;

3. Pe baza valorii obtinute la paragraful 1 a curentului de trecere încălzitor nicrom, trebuie să selectați diametrul firului. Și acest moment este important. Dacă, de exemplu, la o putere de curent de 6 A, se folosește un fir de nicrom cu un diametru de 0,4 mm, atunci se va arde. Prin urmare, după calcularea puterii curente, este necesar să selectați valoarea corespunzătoare a diametrului firului din tabel. În cazul nostru, pentru o putere a curentului de 3,63 A și o temperatură a încălzitorului de 800 ° C, selectăm un fir de nicrom cu un diametru d = 0,35 mm și aria secțiunii transversale S \u003d 0,096 mm 2.

Regula generala selectarea diametrului firului poate fi formulat după cum urmează: este necesar să se aleagă un fir a cărui putere de curent admisibilă nu este mai mică decât puterea de curent calculată care trece prin încălzitor. Pentru a economisi materialul încălzitorului, ar trebui să alegeți un fir cu cel mai apropiat curent admisibil mai mare (decat cel calculat)..

tabelul 1

Curent admisibil care trece printr-un încălzitor de sârmă de nicrom, corespunzător anumitor temperaturi de încălzire a unui fir suspendat orizontal în aer calm la temperatură normală

Diametru, mm	Aria secțiunii transversale a firului de nicrom, mm 2	Temperatura de încălzire a firului de nicrom, °C
		200	400	600	700	800	900	1000
		Curent maxim admisibil, 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

Notă :

dacă încălzitoarele sunt în interiorul lichidului încălzit, atunci sarcina (curent admisibil) poate fi mărită de 1,1 - 1,5 ori;
când încălzitoarele sunt închise (de exemplu, în cuptoarele electrice cu cameră), este necesar să se reducă sarcina de 1,2 - 1,5 ori (se ia un coeficient mai mic pentru un fir mai gros, unul mai mare pentru unul subțire).

4. Apoi, determinați lungimea firului de nicrom.
R = ρ l/S ,
Unde R - rezistența electrică a conductorului (încălzitor) [Ohm], ρ - rezistivitatea electrică a materialului de încălzire [Ohm mm 2 / m], l - lungimea conductorului (încălzitor) [mm], S - aria secțiunii transversale a conductorului (încălzitor) [mm 2 ].

Astfel, obținem lungimea încălzitorului:
l = R S / ρ \u003d 61 0,096 / 1,11 \u003d 5,3 m.

În acest exemplu, ca încălzitor este folosit un fir de nicrom Ø 0,35 mm. În conformitate cu „Fir din aliaje de precizie cu rezistență electrică ridicată. Specificații" valoare nominala Rezistivitatea electrică a firului de nicrom marca X20N80 este de 1,1 Ohm mm 2 / m ( ρ \u003d 1,1 Ohm mm 2 / m), vezi tabel. 2.

Rezultatul calculelor este lungimea necesară a firului de nicrom, care este de 5,3 m, diametrul - 0,35 mm.

masa 2

Determinarea diametrului și lungimii încălzitorului (sârmă nicrom) pentru un cuptor dat (calcul detaliat)

Calculul prezentat în acest paragraf este mai complex decât cel de mai sus. Aici vom lua în considerare parametrii suplimentari ai încălzitoarelor, vom încerca să descoperim opțiunile pentru conectarea încălzitoarelor la rețea curent trifazat. Calculul încălzitorului va fi efectuat pe exemplul unui cuptor electric. Fie ca datele inițiale să fie dimensiunile interne ale cuptorului.

1. Primul lucru de făcut este să calculați volumul camerei din interiorul cuptorului. În acest caz, să luăm h = 490 mm, d = 350 mm și l = 350 mm (înălțime, lățime și, respectiv, adâncime). Astfel, obținem volumul V = h d l \u003d 490 350 350 \u003d 60 10 6 mm 3 \u003d 60 l (o măsură de volum).

2. În continuare, trebuie să determinați puterea pe care ar trebui să o dea cuptorul. Puterea este măsurată în wați (W) și este determinată de regula generală: pentru un cuptor electric cu un volum de 10 - 50 litri, puterea specifica este de 100 W/l (Wati pe litru de volum), cu un volum de 100 - 500 litri - 50 - 70 W/l. Să luăm puterea specifică de 100 W/l pentru cuptorul luat în considerare. Astfel, puterea încălzitorului electric al cuptorului ar trebui să fie P \u003d 100 60 \u003d 6000 W \u003d 6 kW.

De remarcat că cu o putere de 5-10 kW încălzitoare sunt realizate de obicei într-o singură fază. La puteri mari, pentru încărcarea uniformă a rețelei, încălzitoarele sunt realizate trifazate.

3. Apoi trebuie să găsiți puterea curentului care trece prin încălzitor I=P/U , Unde P - puterea încălzitorului, U - tensiunea de pe încălzitor (între capete) și rezistența încălzitorului R=U/I .

Pot exista două opțiuni de conectare la rețeaua electrică:

la rețeaua de acasă curent monofazat- apoi U = 220 V;
la rețeaua industrială de curent trifazat - U = 220 V (între firul neutru și fază) sau U = 380 V (între oricare două faze).

În plus, calculul va fi efectuat separat pentru conexiunile monofazate și trifazate.

I=P/U \u003d 6000 / 220 \u003d 27,3 A - curentul care trece prin încălzitor.
Apoi este necesar să se determine rezistența încălzitorului cuptorului.
R=U/I \u003d 220 / 27,3 \u003d 8,06 ohmi.

Figura 1 Încălzitor prin cablu într-o rețea de curent monofazat

Valorile dorite ale diametrului firului și ale lungimii acestuia vor fi determinate în paragraful 5 al acestui alineat.

Cu acest tip de conexiune, sarcina este distribuită uniform pe trei faze, adică. 6 / 3 = 2 kW pe fază. Deci avem nevoie de 3 încălzitoare. În continuare, trebuie să alegeți metoda de conectare directă a încălzitoarelor (sarcină). Pot exista 2 moduri: „STEA” sau „TRIANGUL”.

Este de remarcat faptul că în acest articol formulele pentru calcularea puterii curente ( eu ) și rezistență ( R ) pentru retea trifazata scris într-un mod non-clasic. Acest lucru se face pentru a nu complica prezentarea materialului la calculul încălzitoarelor cu termeni și definiții electrice (de exemplu, fază și tensiuni de linieşi curente şi relaţii dintre ele). Cu o abordare clasică și formule de calcul circuite trifazate pot fi găsite în literatura de specialitate. În acest articol, unele transformări matematice efectuate pe formule clasice sunt ascunse cititorului, iar acest lucru nu are niciun efect asupra rezultatului final.

Când conectați tip „STAR”încălzitorul este conectat între fază și zero (vezi Fig. 2). În consecință, tensiunea la capetele încălzitorului va fi U = 220 V.
I=P/U \u003d 2000 / 220 \u003d 9,10 A.
R=U/I = 220 / 9,10 = 24,2 ohmi.

Figura 2 Încălzitor prin cablu într-o rețea de curent trifazat. Conexiune conform schemei „STAR”.

Când conectați, tipați „TRIANGUL”încălzitorul este conectat între două faze (vezi fig. 3). În consecință, tensiunea la capetele încălzitorului va fi U = 380 V.
Curentul care trece prin încălzitor este
I=P/U \u003d 2000 / 380 \u003d 5,26 A.
Rezistența unui încălzitor -
R=U/I \u003d 380 / 5,26 \u003d 72,2 ohmi.

Figura 3 Încălzitor prin cablu într-o rețea de curent trifazat. Conexiune conform schemei „TRIANGUL”

4. După determinarea rezistenței încălzitorului cu o conexiune corespunzătoare la rețeaua electrică alegeți diametrul și lungimea firului.

La determinarea parametrilor de mai sus, este necesar să se analizeze puterea de suprafață specifică a încălzitorului, adică puterea disipată pe unitate de suprafață. Puterea de suprafață a încălzitorului depinde de temperatura materialului încălzit și de proiectarea încălzitoarelor.

Exemplu
Din punctele de calcul anterioare (vezi paragraful 3 al acestui paragraf), cunoaștem rezistența încălzitorului. Pentru un cuptor de 60 de litri cu conexiune monofazată este R = 8,06 ohmi. De exemplu, luați un diametru de 1 mm. Apoi, pentru a obține rezistența necesară, este necesar l = R / p \u003d 8,06 / 1,4 \u003d 5,7 m fir de nicrom, unde ρ - valoarea nominală a rezistenței electrice de 1 m a firului în [Ohm / m]. Masa acestei bucăți de sârmă nicrom va fi m = l μ \u003d 5,7 0,007 \u003d 0,0399 kg \u003d 40 g, unde μ - greutate de 1 m fir. Acum este necesar să se determine suprafața unei bucăți de sârmă de 5,7 m lungime. S = l π d \u003d 570 3,14 0,1 \u003d 179 cm 2, unde l – lungimea firului [cm], d – diametrul firului [cm]. Astfel, 6 kW ar trebui alocați dintr-o suprafață de 179 cm 2. Rezolvând o proporție simplă, obținem că puterea este eliberată de la 1 cm 2 β=P/S \u003d 6000 / 179 \u003d 33,5 W, unde β - puterea de suprafață a încălzitorului.

Puterea de suprafață rezultată este prea mare. Încălzitor se va topi dacă este încălzit la o temperatură care ar furniza valoarea obţinută a puterii de suprafaţă. Această temperatură va fi mai mare decât punctul de topire al materialului de încălzire.

Exemplul dat este o demonstrație a alegerii incorecte a diametrului firului care va fi folosit pentru realizarea încălzitorului. În paragraful 5 al acestui paragraf, se va da un exemplu cu selectarea corectă a diametrului.

Pentru fiecare material, în funcție de temperatura de încălzire necesară, se determină valoarea admisă a puterii de suprafață. Poate fi determinat folosind tabele sau grafice speciale. În aceste calcule se folosesc tabele.

Pentru cuptoare de înaltă temperatură(la o temperatură mai mare de 700 - 800 ° C) puterea de suprafață admisă, W / m 2, este egală cu β adaugă \u003d β eff α , Unde β eff - puterea de suprafață a încălzitoarelor în funcție de temperatura mediului de primire a căldurii [W / m 2 ], α este factorul de eficiență a radiațiilor. β eff este selectat conform tabelului 3, α - conform tabelului 4.

În cazul în care un cuptor cu temperatura joasa(temperatură mai mică de 200 - 300 ° C), atunci puterea de suprafață admisă poate fi considerată egală cu (4 - 6) · 10 4 W / m 2.

Tabelul 3

Puterea de suprafață specifică efectivă a încălzitoarelor în funcție de temperatura mediului care primește căldura

Temperatura suprafeței de primire a căldurii, °C	β eff, W/cm2 la temperatura încălzitorului, °С
Temperatura suprafeței de primire a căldurii, °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

Tabelul 4

Spirale de sârmă, pe jumătate închise în canelurile căptușelii

Spirale de sârmă pe rafturi în tuburi

Încălzitoare în zig-zag (tijă).

Să presupunem că temperatura încălzitorului este de 1000 °C și dorim să încălzim piesa de prelucrat la o temperatură de 700 °C. Apoi, conform tabelului 3, selectăm β eff \u003d 8,05 W / cm 2, α = 0,2, β adaugă \u003d β eff α \u003d 8,05 0,2 \u003d 1,61 W / cm 2 \u003d 1,61 10 4 W / m 2.

5. După determinarea puterii de suprafață admisă a încălzitorului, este necesar afla diametrul acesteia(pentru încălzitoare cu fir) sau latime si grosime(pentru încălzitoare cu bandă), precum și lungime.

Diametrul firului poate fi determinat folosind următoarea formulă: d - diametrul firului, [m]; P - puterea încălzitorului, [W]; U - tensiune la capetele încălzitorului, [V]; β adaugă - puterea de suprafață admisă a încălzitorului, [W/m 2 ]; ρt - rezistivitatea materialului de încălzire la o temperatură dată, [Ohm m].
ρ t = ρ 20 k , Unde ρ 20 - rezistivitatea electrică a materialului de încălzire la 20 °C, [Ohm m] k - factor de corecție pentru calcularea variației rezistenței electrice în funcție de temperatură (prin ).

Lungimea firului poate fi determinată prin următoarea formulă:
l - lungimea firului, [m].

Selectăm diametrul și lungimea firului din nicrom Х20Н80. Rezistența electrică specifică a materialului de încălzire este
ρ t = ρ 20 k \u003d 1,13 10 -6 1,025 \u003d 1,15 10 -6 Ohm m.

Rețea de curent monofazat de uz casnic
Pentru o sobă de 60 de litri conectată la o rețea de curent monofazat de uz casnic, se știe din pașii anteriori de calcul că puterea sobei este P \u003d 6000 W, tensiune la capetele încălzitorului - U = 220 V, putere admisibilă a încălzitorului de suprafață β adaugă \u003d 1,6 10 4 W / m 2. Apoi primim

Dimensiunea rezultată trebuie rotunjită la cel mai apropiat standard mai mare. Dimensiunile standard pentru sârmă nicrom și fechral pot fi găsite în. Anexa 2, Tabelul 8. În acest caz, cea mai apropiată dimensiune standard mai mare este Ø 2,8 mm. Diametrul încălzitorului d = 2,8 mm.

Lungimea încălzitorului l = 43 m.

De asemenea, uneori este necesar să se determine masa cantității necesare de sârmă.
m = l μ , Unde m - masa unei bucăți de sârmă, [kg]; l - lungimea firului, [m]; μ - greutatea specifică (masa de 1 metru de sârmă), [kg/m].

În cazul nostru, masa încălzitorului m = l μ \u003d 43 0,052 \u003d 2,3 kg.

Acest calcul oferă diametrul minim al firului la care poate fi utilizat ca încălzitor în condiții date.. Din punct de vedere al economiilor de materiale, un astfel de calcul este optim. În acest caz, se poate folosi și sârmă cu un diametru mai mare, dar atunci cantitatea acestuia va crește.

Examinare
Rezultatele calculului poate fi verificatîn felul următor. S-a obţinut un diametru de sârmă de 2,8 mm. Atunci lungimea de care avem nevoie este
l = R / (ρ k) \u003d 8,06 / (0,179 1,025) \u003d 43 m, unde l - lungimea firului, [m]; R - rezistența încălzitorului, [Ohm]; ρ - valoarea nominală a rezistenței electrice de 1 m fir, [Ohm/m]; k - factor de corecție pentru calcularea variației rezistenței electrice în funcție de temperatură.
Această valoare este aceeași cu valoarea obținută dintr-un alt calcul.

Acum este necesar să verificăm dacă puterea de suprafață a încălzitorului pe care l-am ales nu va depăși puterea de suprafață admisă, care a fost găsită la pasul 4. β=P/S \u003d 6000 / (3,14 4300 0,28) \u003d 1,59 W / cm 2. Valoare primită β \u003d 1,59 W / cm 2 nu depășește β adaugă \u003d 1,6 W / cm 2.

Rezultate
Astfel, încălzitorul va necesita 43 de metri de sârmă nicrom X20H80 cu diametrul de 2,8 mm, adică 2,3 kg.

Rețea industrială de curent trifazat
Puteți găsi, de asemenea, diametrul și lungimea firului necesar pentru fabricarea încălzitoarelor de cuptor conectate la o rețea de curent trifazat.

După cum este descris la punctul 3, fiecare dintre cele trei încălzitoare are 2 kW de putere. Găsiți diametrul, lungimea și masa unui încălzitor.

conexiune STAR(vezi fig. 2)

În acest caz, cea mai apropiată dimensiune standard mai mare este Ø 1,4 mm. Diametrul încălzitorului d = 1,4 mm.

Lungimea unui încălzitor l = 30 m.
Greutatea unui încălzitor m = l μ \u003d 30 0,013 \u003d 0,39 kg.

Examinare
S-a obţinut un diametru de sârmă de 1,4 mm. Atunci lungimea de care avem nevoie este
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, nu depășește limitele permise.

Rezultate
Pentru trei încălzitoare conectate conform schemei „STAR”, veți avea nevoie
l \u003d 3 30 \u003d 90 m de sârmă, adică
m \u003d 3 0,39 \u003d 1,2 kg.

Tip conexiune „TRIANGUL”(vezi fig. 3)

În acest caz, cea mai apropiată dimensiune standard mai mare este Ø 0,95 mm. Diametrul încălzitorului d = 0,95 mm.

Lungimea unui încălzitor l = 43 m.
Greutatea unui încălzitor m = l μ \u003d 43 0,006 \u003d 0,258 kg.

Examinare
S-a obţinut un diametru de sârmă de 0,95 mm. Atunci lungimea de care avem nevoie este
l = R / (ρ k) \u003d 72,2 / (1,55 1,025) \u003d 45 m.

Această valoare aproape coincide cu valoarea obținută ca urmare a unui alt calcul.

Puterea de suprafață va fi β=P/S \u003d 2000 / (3,14 4300 0,095) \u003d 1,56 W / cm 2, nu depășește limitele admisibile.

Rezultate
Pentru trei încălzitoare conectate conform schemei „TRIANGUL”, veți avea nevoie
l \u003d 3 43 \u003d 129 m de sârmă, care este
m \u003d 3 0,258 \u003d 0,8 kg.

Dacă comparăm cele 2 opțiuni discutate mai sus pentru conectarea încălzitoarelor la o rețea de curent trifazat, putem observa că „STAR” necesită un fir cu diametru mai mare decât „TRIANGUL” (1,4 mm față de 0,95 mm) pentru a obține o putere dată a cuptorului de 6 kW. în care lungimea necesară a firului de nicrom atunci când este conectat conform schemei „STAR” este mai mică decât lungimea firului la conectarea tipului „TRIANGUL”(90 m vs. 129 m) și masa necesară, dimpotrivă, este mai mare (1,2 kg față de 0,8 kg).

Calcul în spirală

În timpul funcționării, sarcina principală este de a plasa încălzitorul cu lungimea estimată în spațiul limitat al cuptorului. Sârma nicrom și fechral sunt înfășurate sub formă de spirale sau îndoite sub formă de zig-zag, banda este îndoită sub formă de zig-zag, ceea ce vă permite să încadrați mai mult material (de-a lungul lungimii) în camera de lucru. Cea mai comună opțiune este spirala.

Raporturile dintre pasul spiralei și diametrul acesteia și diametrul sârmei sunt alese astfel încât să faciliteze amplasarea încălzitoarelor în cuptor, să asigure rigiditatea lor suficientă, excluzând, în măsura maximă posibilă, supraîncălzirea locală a spirelor. a spiralei în sine și în același timp să nu împiedice transferul de căldură de la acestea la produse.

Cu cât diametrul spiralei este mai mare și cu cât pasul ei este mai mic, cu atât este mai ușor să plasați încălzitoare în cuptor, dar odată cu creșterea diametrului, rezistența spiralei scade și tendința spirelor sale de a se așeza deasupra fiecăreia. alte creșteri. Pe de altă parte, odată cu creșterea frecvenței de înfășurare, efectul de ecranare al părții din spirele sale care se confruntă cu produsele asupra restului crește și, în consecință, utilizarea suprafeței sale se deteriorează și poate apărea și supraîncălzirea locală.

Practica a stabilit rapoarte bine definite, recomandate între diametrul firului ( d ), Etapa ( t ) și diametrul spiralei ( D ) pentru sârmă Ø 3 până la 7 mm. Aceste rapoarte sunt după cum urmează: t ≥ 2d și D = (7÷10) d pentru nicrom și D = (4÷6) d - pentru aliaje mai puțin durabile fier-crom-aluminiu, cum ar fi fechral etc. Pentru fire mai subțiri, raportul D și d , precum și t de obicei ia mai mult.

Concluzie

Articolul a discutat diverse aspecte legate de calculul încălzitoarelor electrice ale cuptorului- materiale, exemple de calcul cu datele de referinta necesare, referiri la standarde, ilustratii.

În exemple, metode de calcul numai încălzitoare cu fir. Pe lângă sârmă din aliaje de precizie, banda poate fi folosită și pentru fabricarea încălzitoarelor.

Calculul încălzitoarelor nu se limitează la alegerea dimensiunilor acestora. De asemenea este necesar să se determine materialul din care ar trebui să fie fabricat încălzitorul, tipul de încălzire (sârmă sau bandă), tipul de amplasare a încălzitoarelor și alte caracteristici. Dacă încălzitorul este realizat sub formă de spirală, atunci este necesar să se determine numărul de spire și pasul dintre ele.

Sperăm că articolul ți-a fost de folos. Permitem distribuirea sa gratuită cu condiția menținerii link-ului către site-ul nostru http://www.site.

Dacă găsiți vreo inexactitate, vă rugăm să ne anunțați prin e-mail [email protected] site-ul web sau folosind sistemul Orfus selectând textul greșit și apăsând Ctrl+Enter.

Bibliografie

Dyakov V.I. „Calcule tipice pentru echipamente electrice”.
Jukov L.L., Plemyannikova I.M., Mironova M.N., Barkaya D.S., Shumkov Yu.V. „Aliaje pentru încălzitoare”.
Sokunov B.A., Grobova L.S. „Instalații electrotermale (cuptoare cu rezistență electrică)”.
Feldman I.A., Gutman M.B., Rubin G.K., Shadrich N.I. „Calcul și proiectarea încălzitoarelor pentru cuptoare cu rezistență electrică”.
http://www.horss.ru/h6.php?p=45
http://www.electromonter.info/advice/nichrom.html

Tehnologia modernă impune cerințe serioase indicatorilor de conformitate a materialelor sale compozite cu condițiile reale de lucru. Unul dintre aliajele de înaltă tehnologie este nicromul. Firul și dispozitivele care îl conțin sunt rezistente la condiții de funcționare agresive.

Istoria descoperirilor

Aliajul este un compus de nichel și crom, cu variații în adăugarea de fier, mangan, aluminiu, siliciu.

Inițial a avut două căi de proveniență. Rădăcinile se află în cercetare științifică privind şi modificarea proprietăţilor acestora. Ni și Cr sunt componente ale oțelurilor de înaltă calitate, rezistente la coroziune și la căldură.

Ca aliaj cu două componente de nichel și crom, a fost descoperit în 1906 în SUA. Astăzi sunt folosite diversele sale modificări, inclusiv cele cu trei componente pe bază de fier.

Proprietăți de bază

Materialul pentru echipamentele moderne de încălzire pentru uz casnic și industrial este, desigur, sârma nicrom. Proprietățile sale corespund celor mai înalte cerințe tehnologice.

Rezistenta electrica specifica: intre 1100-1400 Ohm * m.
Temperatura de topire este de aproximativ 1400˚С, ceea ce îi permite să funcționeze la 800-1100˚С. Valoarea maximă admisă pentru lucru depinde de compoziție. Deci, conținutul de fier îl reduce la 850-900˚С, pentru un bicomponent pur este de 1100˚С.
Densitate: 8000-8500 kg/m3.
Rezistență ridicată (σ în =650-700 MPa); performanța este menținută într-un mediu acid agresiv și temperaturi semnificative.
Ductilitatea bună împreună cu duritatea exemplară permit rularea și tragerea.

Caracteristici distinctive

Printre cele mai populare produse electrice de pe piață se numără firul de nicrom. a acestei componente a tehnologiei de încălzire electrică este excepțional de mare, ceea ce face posibilă o cerere largă.

O caracteristică importantă a metalului este rezistența la oxidarea la temperaturi înalte în condiții normale și agresive. Cromul joacă un rol cheie aici. Elementul formează o peliculă de oxid adecvată pe suprafață, care îndeplinește o funcție de protecție. Ea este responsabilă și de respectiva culoare inchisa material, care este înlocuit cu un alb-gri caracteristic la îndepărtarea mecanică a stratului oxidat.

Este de remarcat faptul că contactul direct cu acizii îl distruge în continuare, chiar mai mult decât wolframul rezistent la coroziune.

Aliajul cu două componente nu are caracteristici magnetice. Ele apar pentru modificările sale multicomponente, cu toate acestea, au indicatori slăbiți.

Firul de nicrom este rigid, nu se pretează la o influență simplă a forței.

Sistematizăm informații despre cum să identificăm firul de nicrom, în principal despre cum să-l distingem de materiale similare în exterior:

Culoarea albă a noului metal, închisă - lucrată anterior.
Magnetism negativ sau minim.
Rigiditate.
Distrugere sub acțiunea acizilor, rezistență la oxidare sub influența temperaturilor ridicate.

Nomenclatura mărcii

Mărcile existente diferă în compoziție, ele reprezintă un sortiment de aliaj de nicrom. Firul are o utilizare largă, care este determinată de proprietățile individuale ale fiecăruia.

Grupa 1 - material rezistență: X20N80, X20N73YUM-VI, N80HYUD-VI, X15N60.
Grupa 2 - metal pentru elemente de încălzire pentru uz casnic și industrial cu caracteristici de rezistență la căldură crescute: Kh20N80-N-VI, Kh15N60-N, KhN70Yu-N, Kh20N80-N, KhN20YUS.
grupa 3 - pentru funcționare la temperaturi de până la 900˚С: Н50К10, Х25Н20.

În acest caz, diametrul firului de nicrom al primului grup este de 0,009-0,4 mm, iar pentru al doilea - 0,2-7,5 mm.

„Kindred” sunt kantals sau fechrals - aliaje de crom, aluminiu și fier. De asemenea, se caracterizează prin rezistență electrică ridicată, rezistență la căldură în intervalul 1250-1400 ° C, dar fiabilitate mai mică, deși costuri reduse (Kh23Yu5, Kh13Yu4, Kh23Yu5T, Kh27Yu5T, Kh15Yu5).

Descifrarea timbrelor

Proprietățile și scopul produselor cu nicrom sunt determinate de compoziția lor chimică. Să le luăm în considerare pe cele principale.

Kh20N73YUM-VI: crom - 20%, nichel - 73%, aluminiu - 3%, molibden - 1,5%, mangan - până la 0,3%, titan - până la 0,05%, fier - 2%, carbon - până la 0,05%; topit prin metoda inducției în vid;
KhN70Yu-N: Cr - 27%, Ni - 70%, Al - 3%, Mn - până la 0,3%, Cs - până la 0,03%, Ba - până la 0,1%, Fe - până la 1,5%, C - până la la 0,1%; proiectat pentru elemente de încălzire electrice;
ХН20ЮС: Cr - 20%, Ni - 20%, Al - 1%, Zn - până la 0,2%, Ca - până la 0,1%, Si - 2,5%, Fe - 50%, C - până la 0, 08% - pentru încălzitoarele de cuptoare industriale.

Tipuri de produse

Alegerea oricărui aliaj, care se caracterizează prin caracteristici tehnologice și mecanice de înaltă calitate, trebuie să fie justificată și reglementată. Mai ales când vine vorba de costuri mari. Sârma de nicrom este un material atât de înaltă și scump. GOST 8803-89, 12766.1-90, 12766.3-90, 12766.4-90 definește cerințele, caracteristicile de marcare și aplicare. În conformitate cu standardele și în funcție de tip, metalul este disponibil comercial sub formă de sârmă sau benzi, a căror alegere depinde de diametru, secțiune, lungime și caracteristici de utilizare.

Închirierea corespunzătoare este punctul de plecare pentru producția industrială de benzi în zig-zag, spirale de sârmă.

Specificatii tehnice

Atunci când alegeți produse din nichrome, este important să luați în considerare următoarele caracteristici:

rezistivitate nominală;
diametrul, secțiunea și greutatea;
rezistența reală și limitele temperaturii de funcționare în funcție de parametrii fizici.

Valorile nominale ale caracteristicii parametrice principale sunt determinate de GOST și depind de marcă și compoziție.

Diametrul firului de nicrom determină secțiunea transversală a acestuia, greutatea bobinei și rezistența obiectivă corespunzătoare.

Astfel, greutatea firului (nicrom) la 100 de metri de produse este direct proporțională cu dimensiunile sale, iar diametrul și aria secțiunii transversale sunt invers proporționale cu rezistența reală.

Temperatura de funcționare depinde nu numai de compoziția chimică, ci și de caracteristicile parametrice.

marca	Temperatura de lucru, ˚С
	diametrul produsului, mm

Diametrul firului produs de producători este prezentat în intervalul 0,05-12 mm, iar diametrul benzii - 0,15-3,2 mm.

Aplicație

Calitatea justifică întotdeauna costul. Același lucru este valabil și pentru aliajul de nicrom. Sârmă și bandă realizate din acest material sunt utilizate pe scară largă în zonele în care orice alt metal nu le-ar putea înlocui. Rezistență ridicată la oxidare, calitate înaltă caracteristici mecanice, inclusiv pentru medii agresive, conditii de lucru la temperaturi ridicate - toate acestea ii permit sa fie folosit in diverse domenii.

În industrie:

Termocupluri ale cuptoarelor electrice de încălzire metalurgice.
Elemente structurale pentru echipamente de topire a metalelor prin inducție.
Uscătoare industriale cu ventilație.
Detalii cazane si schimbatoare de caldura.
Productie electrica: rezistente si reostate.
Unii electrozi pentru sudare.
Cabluri electrice cu un singur conductor și cu mai multe fire.

Este principalul element structural pentru toate aparatele electrocasnice moderne:

elemente de încălzire în ceainice electrice, boilere, boilere, încălzitoare.
Elemente de încălzire în uscătoare de păr, ondulatoare, fiare de călcat.
Lumanari auto si sisteme de incalzire.
E-Sigs.

Poate că prețul este singurul dezavantaj al materialului nicrom. Sârma cu două componente nichel-crom va fi mai scumpă. Conținutul de fier și reducerea cantității de nichel, la rândul lor, reglementează un cost mai mic, dar nu oferă aceleași oportunități ca X20H80. Alegerea depinde de nevoile tehnice.

Atunci când alegeți produse din nichrome, este important să operați cu informații despre compoziție chimică marca de interes, conductivitatea și rezistența sa electrică, caracteristicile fizice ale diametrului, secțiunii transversale, lungimii. De asemenea, este important să fii interesat de documentarea conformității, precum și să poți distinge vizual un aliaj de „concurenții” săi. Materialul selectat corespunzător este cheia fiabilității echipamentelor și tehnologiei pentru utilizarea acestuia.

Proprietăți fizice

rezistență electrică specifică - 1,05 ÷ 1,3 Ohm mm²/m (în funcție de calitatea aliajului)
densitate - 8200-8500 kg/m³
punct de topire - 1100-1400 °C
temperatura de lucru - 800-1100 °C
capacitate termică specifică - 0,45 kJ/(kg K) la 25 °C
rezistență la tracțiune - 0,65-0,70 GPa

Aplicație

Nichrome are rezistență ridicată la căldură într-o atmosferă oxidantă (până la 1250 ° C), rezistivitate electrică ridicată (1,05-1,4 Ohm mm²/m) și are un coeficient minim de temperatură de rezistență electrică. Are rezistență crescută la căldură, rezistență la fluaj, ductilitate, își păstrează bine forma. Nichrome este un aliaj scump, dar având în vedere durabilitatea și fiabilitatea acestuia, prețul nu pare excesiv.

Nichromul este utilizat pe scară largă:

pentru fabricarea elementelor de încălzire în cuptoare electrice de înaltă temperatură, cuptoare de prăjire și uscare, diverse dispozitive electrice de acțiune termică;
ca aliaj rezistent la căldură (rezistent la căldură) și aliaj rezistent chimic în anumite medii agresive;
în piesele care funcționează la temperatură ridicată, elemente de rezistență, reostate;
ca substrat și acoperire rezistentă la căldură pentru pulverizare termică.

Plasticitatea ridicată a nicromului îi permite să fie supus la sudare, strunjire, trefilare, ștanțare și alte tipuri de prelucrare.

Denumiri internaționale de nicromi

Nicrom H20H80- Cr 20%, Ni 80%. Rezistivitate - 650 Ohmi/cmf, punct de topire - 1200 °C.

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

Nichrome Х15Н60- Ni 60%, Cr 16%, Fe 24%. Rezistivitate - 675 Ohmi/cmf, punct de topire - 1390 °C.

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

Aliaj Х20Н80

Nichrome Kh20N80 - aliaj de nicrom de următoarea compoziție: (73-78%); (19-21%); (unu %); (0,7%); restul. Uneori, aliajul este aliat cu metale pământuri rare pentru a obține o viață mai lungă.

Nichrome Х20Н80, în special sârmă, sunt cel mai lichid sortiment de nicrom. Banda și benzile de nicrom rămân mai puțin vândute decât sârma, dar sunt mai solicitate decât tijele și foile. Este în general acceptat că marca Kh20N80 conține aproximativ 20% crom și 80% nichel, dar acest lucru nu corespunde în totalitate cu GOST, care permite microalierea aliajelor de precizie pentru a-și îmbunătăți caracteristicile de consumator.

Note

Legături

Nicrom- articol din Marea Enciclopedie Sovietică (ediția a III-a)
GOST 10994-74. Aliaje de precizie. Marci. Arhivat din original pe 23 august 2011. Consultat la 7 septembrie 2009.. (vezi și GOST)
Maltsev I.M. Tehnologia materialelor pulbere electrosinterizate cu bandă tribologică // Jurnal științific și tehnic internațional. - 2003. - Nr 1. - S. 60-66.
Pyatin Yu. M. și alții. Materiale în fabricarea instrumentelor și automatizări. - Ed. a II-a. - „Inginerie”, 1982. - 528 p.
Kasatkin A. G. Procese și aparate de bază ale tehnologiei chimice . - Ed. a II-a. - M .: Redacţia literaturii chimice, 1938. - S. 170-171.
Kudryavtsev I.V. Materiale în inginerie mecanică. Alegerea și aplicarea / Khimushkin F.F., Zhukov L.L. si altele.- M .: „Inginerie”, 1968. - T. 3 (Oteluri si aliaje speciale). - S. 304-319. - 448 p. - 30.000 de exemplare.

Fundația Wikimedia. 2010 .

Sinonime:

Vedeți ce este „Nichrome” în alte dicționare:

Nichrome... Dicţionar de ortografie

- (din nichel si crom) aliaje de Ni (baza) cu Cr (15-30%) aliate cu Si (pana la 1,5%), Al (pana la 3,5%), micro-aditivi ai elementelor de pamanturi rare. În feronicromi, o parte din Ni este înlocuită cu Fe (peste 20%). Rezistență ridicată la căldură și rezistivitate electrică.… … Mare Dicţionar enciclopedic

Exist., număr de sinonime: 2 aliaj (252) feronicrom (2) Dicționar de sinonime ASIS. V.N. Trishin. 2013... Dicţionar de sinonime

nicrom- — [Ya.N. Luginsky, M.S. Fezi Zhilinskaya, Yu.S. Kabirov. Dicționar englez rus de inginerie electrică și industria energetică, Moscova, 1999] Subiecte de inginerie electrică, concepte de bază ale EN nichrome ... Manualul Traducătorului Tehnic

nicrom- un aliaj de nichel și crom... Dicționar de abrevieri și abrevieri

Nicrom- - denumirea generală pentru un grup de aliaje rezistente la căldură de nichel (65 80%) cu crom (în plus, siliciul, aluminiul, micro-aditivi ai metalelor pământurilor rare pot fi incluși în nicrom). rezistenta la caldura si electrice ...... Enciclopedie de termeni, definiții și explicații ale materialelor de construcție

NICHROME- aliaj crom-nichel ce contine 65-80% nichel, 15-30% crom, uneori cu aditivi de siliciu, aluminiu; are rezistență ridicată la căldură și rezistivitate electrică. Este folosit pentru fabricarea reostatelor și a diferitelor tipuri de încălzire ...... Marea Enciclopedie Politehnică

Nicrom- aliaj crom-nichel (65-80% Ni, 15-30% Cr, uneori cu adaosuri de Si, Al și alte elemente), caracterizat prin rezistență ridicată la căldură și rezistivitate electrică. Sunt utilizate pentru fabricarea elementelor de încălzire în ...... Dicţionar enciclopedic de metalurgie

Denumirea generală pentru un grup de aliaje rezistente la căldură de nichel (65-80%) cu crom (15-30%). N. a fost brevetat pentru prima dată în 1905 de către A. Marsh în SUA. LA tari diferite se produc un număr mare de soiuri de N., aliate, de regulă, cu Si (până la 1,5%), Al (până la 3,5%)... Marea Enciclopedie Sovietică

DAR; m. Un aliaj de nichel și crom, care are rezistență ridicată la căldură și rezistivitate electrică (folosit pentru fabricarea elementelor de încălzire). ◁ Nichrome, oh, oh. * * * Nicrom (din nichel și crom), aliaje de Ni (bază) cu Cr (15 30%) ... Dicţionar enciclopedic carte electronică

Kh15N60 și Kh20N80 sunt cele mai utilizate aliaje de precizie crom-nichel. După cum sa menționat deja, ele se disting prin rezistență electrică ridicată. Nichelul este principalul metal din acest aliaj. Există mult în nichrome - până la 55-78 la sută. El este aproape la fel de bun ca cromul, care în nicrom este de 15-23 la sută. Pe lângă nichel și crom, nicromul conține și fier, titan, fosfor, aluminiu, mangan, sulf, carbon și siliciu.

Proprietățile nicromului sunt determinate de nichel și crom. Nichelul are capacitatea de a dizolva o varietate de metale în sine și, în același timp, de a rămâne foarte ductil. În medii lichide și gazoase, rezistă cu ușurință la coroziune. După cum am menționat de multe ori, este rezistent la temperaturi ridicate. Cromul este, de asemenea, rezistent la căldură, are duritate și rezistență ridicată la procesele de coroziune. Deci, se dovedește că cromul însuși este înzestrat cu toate aceste calități pozitive.

Rezistența la temperaturi ridicate determină temperaturile impresionante de funcționare ale nicromului. Nicromul aparținând mărcii X20H80 poate rezista până la 1200 de grade Celsius (aici acordăm atenție și diametrului firului), pentru nicromul aparținând mărcii X15H60 - temperatura maximă este de până la 1125 Celsius. Cifrele sunt date în conformitate cu GOST 12766.1-90. Cât de mult influențează procentul de nichel în compoziția aliajului, concluzionăm din această caracteristică. Cu cât este mai mare procentul de nichel în nicrom, cu atât este mai mare rezistența la căldură a nichelului.

O altă calitate care face din nicrom un metal solicitat pe scară largă este ductilitatea sa ridicată. Plasticitatea poate fi atribuită caracteristicilor tehnologice, care indică la ce fel de prelucrare poate fi supus materialul fără deteriorare - aceasta este fie strunjire, fie sudare, aurire, ștanțare și așa mai departe). Datorită plasticității excelente a nicromului, este posibil să se fabrice produse de acest fel din acesta, cum ar fi, de exemplu, bandă nicrom sau sârmă nicrom și alte tipuri de sârmă foarte subțire. Cum se face firul de nicrom? Prin desen.

Cele mai importante caracteristici fizice ale nicromului includ prezența unui coeficient mic de rezistență electrică și rezistivitate electrică ridicată. Aceste caracteristici, și chiar cuplate cu rezistența la căldură, permit nicromului să fie materialul din care sunt fabricate firele, precum și benzile pentru producerea diferitelor elemente de încălzire.

Nichrome X20H80 și nichrome X15H60 (, bandă de nicrom) sunt cel mai des folosite în inginerie electrică. Acest aliaj este luat pentru a crea rezistențe bobinate (și există și rezistențe cu bandă); Reostate în aparate, pentru încălzire; încălzitoare electrice, elemente electrice de încălzire care funcționează timp îndelungat în aer cu temperaturi de până la 1250 de grade Celsius. Nichrome este folosit cu succes și la fabricarea echipamentelor electrotermale, care trebuie să fie foarte fiabile. Nichrome X15H60 este, de asemenea, utilizat în producția de rezistențe fără precizie.

Nicromul este denumirea generală pentru aliajele ale căror două componente principale sunt cromul și nichelul. Versiunea originală a aliajului conținea 20% crom și 80% nichel. În prezent, există 10 variante ale acestui aliaj, fiecare dintre ele având un raport diferit de impurități suplimentare - aluminiu, titan, siliciu, molibden, fier sau mangan.

Proprietățile nicromului depind direct de proporțiile metalelor principale și suplimentare din aliaj. Cel mai obișnuit produs nicrom este sârma, care este utilizat pe scară largă în industria modernă.

Sârmă nicrom: descriere și caracteristici principale

Sârma de nicrom este un cordon metalic care se produce în lungimi, grosimi (de la o fracțiune de milimetru până la câțiva centimetri) și secțiuni diferite: rotund, oval, pătrat sau trapezoidal.

Cel mai comun tip de secțiune este rotundă, deoarece un astfel de fir are raportul maxim dintre suprafața secțiunii transversale și perimetrul său. Greutatea produsului depinde direct de compoziția aliajului său și de diametrul în sine.

Nichrome are o combinație rară de proprietăți care îl fac pur și simplu un aliaj excepțional, singurul analog al căruia, fechral, îi este mult inferior în toate privințele.

Rezistența la căldură a acestui material poate ajunge până la 1400 de grade Celsius (aliaj cu două componente). Temperatura maximă admisă de expunere depinde de compoziția aliajului. De asemenea, acest fir nu își schimbă forma sub influența căldurii și nu se lasă.

Firul de nicrom are rezistență ridicată curent electric, ceea ce înseamnă că acest metal va necesita semnificativ mai puțin decât unul similar, fără pierderi în cantitatea de căldură generată. Prin urmare, dispozitivele care folosesc fir nicrom vor avea dimensiuni și greutate mai mici.

Aliajul cu două componente nu are proprietăți magnetice. Acestea apar numai atunci când se adaugă fier, dar au performanțe foarte slabe.

Nichrome nu este supus la coroziune, rezistent la medii agresive, datorită căruia are o durată de viață aproape nelimitată. Sârma de nicrom are o ductilitate bună și o turnare excelentă, deși are rezistență și duritate ridicate, nu se teme de stres mecanic.

Compoziția aliajului metalic variază performanța acestor caracteristici. Fotografia arată principalele opțiuni pentru înfășurarea firului nicrom.

Utilizarea firului de nicrom

Utilizarea firului de nicrom este foarte extinsă, datorită versatilității sale. În industrie, este folosit pentru a crea echipamente de laborator, unități de rezistență, rezistențe, reostate, diverse dispozitive de încălzire, cuptoare electrice și cuptoare pentru prăjire și uscare, în aparate de sudat. Sârma cu o secțiune transversală de câțiva centimetri poate fi utilizată pentru fabricarea de sudură automată și chiar frânghii.

Există elemente de sârmă nicrom în multe articole de uz casnic - prăjitoare de pâine, uscătoare de păr, sisteme de încălzire pentru geamuri și oglinzi retrovizoare în mașini, încălzitoare de uz casnic, vape și chiar branțuri de pantofi.

Foarte des, acest fir este folosit și pentru echipamente de casă - tăietoare și ferăstraie electrice (pentru lemn și spumă), fiare de lipit și dispozitive pentru arderea lemnului, forje de casă.

Alegerea firului nicrom

Cum alegi firul de care ai nevoie special pentru nevoile tale? În scopuri diferite, sunt folosite articole cu compoziții, diametre și secțiuni transversale diferite de aliaj, așa că aici, în primul rând, este necesar să ne concentrăm asupra marcajului firului.

Marcajul H indică faptul că acest fir este utilizat la fabricarea elementelor de încălzire care nu depășesc 0,2 mm în diametru.

Marcajul C indică faptul că acest produs este potrivit pentru producerea de elemente de rezistență ale diferitelor mecanisme.

Marcajul TEN indică aplicabilitatea acestui produs pentru producția de încălzitoare electrice tubulare.

Marcajul indică, de asemenea, temperaturile de funcționare care sunt maxime pentru un anumit aliaj și rezistivitatea acestuia.

Temperaturi de funcționare/rezistivitate:

Х20Н80 până la 1200 grade Celsius — Х20Н80 — 1,12 Ohm*mm/m
Х15Н60 până la 1125 grade Celsius — Х15Н60 — 1,13 Ohm*mm/m
KhN20YUS până la 1100 de grade Celsius - KhN20YUS - 1,02 Ohm*mm/m
KhN70Yu până la 1200 de grade Celsius - KhN70Yu - 1,30 Ohm*mm/m

Mai sus în text sunt indicatoare pentru sârmă cu o grosime mai mare de 3 mm. Cu cât diametrul firului este mai mare, cu atât valoarea acestor indicatori este mai mare.

Asigurați-vă că acordați atenție disponibilității documentelor tehnice de la producător, pe baza cărora a fost realizat acest fir - GOST sau TU. Doar aceste documente pot garanta că achiziționați un produs de calitate, ale cărui caracteristici nu vor fi mai mici decât cele declarate de producător.