บทความนี้ให้ข้อมูลอ้างอิงเกี่ยวกับวัสดุที่พบบ่อยที่สุดในการผลิตเครื่องทำความร้อน เตาอบไฟฟ้าตลอดจนวิธีการและตัวอย่างการคำนวณ (การคำนวณเครื่องทำความร้อนสำหรับเตาไฟฟ้า)
เครื่องทำความร้อน วัสดุสำหรับการผลิตเครื่องทำความร้อน
โดยตรง เครื่องทำความร้อน- หนึ่งในองค์ประกอบที่สำคัญที่สุดของเตาเผาคือผู้ให้ความร้อนมีอุณหภูมิสูงสุดและกำหนดประสิทธิภาพของการติดตั้งเครื่องทำความร้อนโดยรวม ดังนั้นเครื่องทำความร้อนจะต้องเป็นไปตามข้อกำหนดหลายประการซึ่งแสดงไว้ด้านล่างข้อกำหนดสำหรับเครื่องทำความร้อน
ข้อกำหนดพื้นฐานสำหรับเครื่องทำความร้อน (วัสดุเครื่องทำความร้อน):- เครื่องทำความร้อนต้องมีความต้านทานความร้อนเพียงพอ (ความต้านทานมาตราส่วน) และความต้านทานความร้อน ทนความร้อน - ความแข็งแรงทางกลที่อุณหภูมิสูง ความต้านทานความร้อน - ความต้านทานของโลหะและโลหะผสมต่อการกัดกร่อนของแก๊สที่อุณหภูมิสูง (คุณสมบัติการต้านทานความร้อนและความต้านทานความร้อนมีรายละเอียดเพิ่มเติมในหน้า)
- เครื่องทำความร้อนในเตาไฟฟ้าจะต้องทำจากวัสดุที่มีความต้านทานไฟฟ้าสูง การพูด ภาษาธรรมดาที่สูงกว่า ความต้านทานไฟฟ้าวัสดุยิ่งร้อนขึ้น ดังนั้น หากคุณใช้วัสดุที่มีความต้านทานน้อยกว่า คุณต้องมีเครื่องทำความร้อนที่มีความยาวมากขึ้นและมีพื้นที่หน้าตัดที่เล็กกว่า ไม่สามารถวางเครื่องทำความร้อนที่ยาวเพียงพอในเตาเผาได้เสมอไป ก็ควรคำนึงด้วยว่า เส้นผ่านศูนย์กลางของเส้นลวดที่ใช้ทำฮีตเตอร์ยิ่งใหญ่ขึ้น the ระยะยาวบริการของเขา . ตัวอย่างของวัสดุที่มีความต้านทานไฟฟ้าสูง ได้แก่ โลหะผสมโครเมียม-นิกเกิล โลหะผสมเหล็ก-โครเมียม-อะลูมิเนียม ซึ่งเป็นโลหะผสมที่มีความแม่นยำและมีความต้านทานไฟฟ้าสูง
- ค่าสัมประสิทธิ์ความต้านทานอุณหภูมิต่ำเป็นปัจจัยสำคัญในการเลือกวัสดุสำหรับฮีตเตอร์ ซึ่งหมายความว่าเมื่ออุณหภูมิเปลี่ยนแปลง ความต้านทานไฟฟ้าของวัสดุ เครื่องทำความร้อนไม่เปลี่ยนแปลงมากนัก หากค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิของความต้านทานไฟฟ้ามีขนาดใหญ่ ในการเปิดเตาในสภาวะเย็น จำเป็นต้องใช้หม้อแปลงไฟฟ้าที่ให้แรงดันไฟลดลงในขั้นต้น
- คุณสมบัติทางกายภาพของวัสดุทำความร้อนต้องคงที่ วัสดุบางชนิด เช่น คาร์บอรันดัม ซึ่งเป็นตัวทำความร้อนที่ไม่ใช่โลหะ สามารถเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติของพวกมันได้เมื่อเวลาผ่านไป คุณสมบัติทางกายภาพโดยเฉพาะอย่างยิ่งความต้านทานไฟฟ้าซึ่งทำให้เงื่อนไขการทำงานซับซ้อนขึ้น เพื่อรักษาเสถียรภาพของความต้านทานไฟฟ้า จะใช้หม้อแปลงที่มีขั้นตอนจำนวนมากและช่วงแรงดันไฟฟ้า
- วัสดุที่เป็นโลหะจะต้องมีคุณสมบัติทางเทคโนโลยีที่ดี คือ ความเหนียวและความสามารถในการเชื่อม เพื่อให้สามารถขึ้นรูปได้ ลวด, เทปและจากเทป - องค์ประกอบความร้อนของการกำหนดค่าที่ซับซ้อน อีกด้วย เครื่องทำความร้อนสามารถทำจากอโลหะได้ เครื่องทำความร้อนที่ไม่ใช่โลหะถูกกดหรือขึ้นรูปเป็นผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป
วัสดุสำหรับการผลิตเครื่องทำความร้อน
ที่เหมาะสมและใช้มากที่สุดในการผลิตเครื่องทำความร้อนสำหรับเตาไฟฟ้าคือ โลหะผสมที่มีความแม่นยำสูงที่มีความต้านทานไฟฟ้าสูง. ซึ่งรวมถึงโลหะผสมที่มีโครเมียมและนิกเกิล ( โครเมียม-นิกเกิล) เหล็ก โครเมียม และอลูมิเนียม ( เหล็ก-โครเมียม-อลูมิเนียม). เกรดและคุณสมบัติของโลหะผสมเหล่านี้จะกล่าวถึงใน “โลหะผสมที่มีความแม่นยำ เครื่องหมาย». ตัวแทนของโลหะผสมโครเมียม - นิกเกิลคือเกรด Kh20N80, Kh20N80-N (950-1200 ° C), Kh15N60, Kh15N60-N (900-1125 °С), เหล็ก - โครเมียมอลูมิเนียม - เกรด Kh23Yu5T (950-1400 °С), Kh27Yu5T ( 950-1350 °С ), X23Yu5 (950-1200 °C), X15Yu5 (750-1000 °C). นอกจากนี้ยังมีโลหะผสมเหล็ก - โครเมียม - นิกเกิล - Kh15N60Yu3, Kh27N70YuZโลหะผสมที่ระบุข้างต้นมีคุณสมบัติทนความร้อนและทนความร้อนได้ดี จึงสามารถทำงานที่อุณหภูมิสูงได้ ดี ทนความร้อนให้ฟิล์มป้องกันของโครเมียมออกไซด์ซึ่งเกิดขึ้นบนพื้นผิวของวัสดุ อุณหภูมิหลอมเหลวของฟิล์มจะสูงกว่าอุณหภูมิหลอมเหลวของโลหะผสมเองซึ่งจะไม่แตกเมื่อถูกความร้อนและเย็น
ให้เราให้คำอธิบายเปรียบเทียบของ nichrome และ fechral
ข้อดีของนิกโครม:
- คุณสมบัติทางกลที่ดีที่อุณหภูมิต่ำและสูง
- โลหะผสมนั้นทนต่อการคืบคลาน
- มีดี คุณสมบัติทางเทคโนโลยี– ความเป็นพลาสติกและความสามารถในการเชื่อม
- ประมวลผลได้ดี
- ไม่แก่ไม่ใช่แม่เหล็ก
- นิกเกิลมีราคาสูง - หนึ่งในส่วนประกอบหลักของโลหะผสม
- อุณหภูมิในการทำงานต่ำกว่า Fechral
- โลหะผสมที่ถูกกว่าเมื่อเทียบกับ nichrome, tk ไม่มี ;
- มีความต้านทานความร้อนได้ดีกว่านิกโครม ตัวอย่างเช่น Fechral X23Yu5T สามารถทำงานได้ที่อุณหภูมิสูงถึง 1400 ° C (1400 ° C เป็นอุณหภูมิการทำงานสูงสุดสำหรับฮีตเตอร์ที่ทำจากลวด Ø 6.0 มม. ขึ้นไป Ø 3.0 - 1350 ° C; Ø 1.0 - 1225 °С Ø 0.2 - 950 °С)
- โลหะผสมที่เปราะและเปราะบางคุณสมบัติเชิงลบเหล่านี้เด่นชัดโดยเฉพาะอย่างยิ่งหลังจากที่โลหะผสมอยู่ที่อุณหภูมิมากกว่า 1,000 ° C
- เพราะ fechral มีธาตุเหล็กอยู่ในองค์ประกอบของมัน จากนั้นโลหะผสมนี้เป็นแม่เหล็กและสามารถเกิดสนิมได้ในบรรยากาศชื้นที่อุณหภูมิปกติ
- มีความต้านทานการคืบต่ำ
- ทำปฏิกิริยากับซับในไฟเคลย์และเหล็กออกไซด์
- เครื่องทำความร้อน Fechral ยืดออกอย่างมากระหว่างการทำงาน
เมื่อเร็ว ๆ นี้โลหะผสมของประเภท Kh15N60Yu3 และ Kh27N70YuZ ได้รับการพัฒนา ด้วยการเติมอะลูมิเนียม 3% ซึ่งช่วยปรับปรุงความต้านทานความร้อนของโลหะผสมได้อย่างมาก และการมีอยู่ของนิกเกิลก็ช่วยขจัดข้อเสียของโลหะผสมเหล็ก-โครเมียม-อลูมิเนียมได้อย่างแท้จริง โลหะผสม Kh15N60YuZ, Kh27N60YUZ ไม่ทำปฏิกิริยากับ chamotte และเหล็กออกไซด์พวกเขาได้รับการประมวลผลค่อนข้างดีมีความแข็งแรงทางกลไม่เปราะ อุณหภูมิการทำงานสูงสุดของโลหะผสม X15N60YUZ คือ 1200 °C
นอกจากโลหะผสมที่ระบุไว้ข้างต้นที่มีนิกเกิล โครเมียม เหล็ก อลูมิเนียม และวัสดุอื่นๆ ยังใช้ในการผลิตเครื่องทำความร้อน เช่น โลหะทนไฟ และอโลหะ
ในบรรดาอโลหะสำหรับการผลิตเครื่องทำความร้อน, คาร์บอรันดัม, โมลิบดีนัมไดซิลิไซด์, ถ่านหินและกราไฟท์ถูกนำมาใช้ เครื่องทำความร้อนคาร์บอรันดัมและโมลิบดีนัมไดซิลิไซด์ใช้ในเตาเผาอุณหภูมิสูง ในเตาเผาที่มีบรรยากาศป้องกันจะใช้เครื่องทำความร้อนคาร์บอนและกราไฟท์
ในบรรดาวัสดุทนไฟ แทนทาลัมและไนโอเบียมสามารถใช้เป็นเครื่องทำความร้อนได้ ในเตาเผาสูญญากาศที่อุณหภูมิสูงและบรรยากาศป้องกัน เครื่องทำความร้อนโมลิบดีนัมและ ทังสเตน. เครื่องทำความร้อนโมลิบดีนัมสามารถทำงานได้ถึงอุณหภูมิ 1700 °C ในสุญญากาศและสูงถึง 2200 °C ในบรรยากาศป้องกัน ความแตกต่างของอุณหภูมินี้เกิดจากการระเหยของโมลิบดีนัมที่อุณหภูมิสูงกว่า 1700 °C ในสุญญากาศ เครื่องทำความร้อนทังสเตนสามารถทำงานได้ถึง 3000 °C ในกรณีพิเศษจะใช้เครื่องทำความร้อนแทนทาลัมและไนโอเบียม
การคำนวณเครื่องทำความร้อนของเตาไฟฟ้า
โดยปกติ ข้อมูลเริ่มต้นสำหรับคือกำลังที่เครื่องทำความร้อนต้องจัดหา อุณหภูมิสูงสุดที่จำเป็นสำหรับการนำกระบวนการทางเทคโนโลยีที่เกี่ยวข้องไปใช้ (การแบ่งเบาบรรเทา การชุบแข็ง การเผาผนึก ฯลฯ) และขนาดของพื้นที่ทำงานของเตาไฟฟ้า หากไม่ได้ตั้งค่ากำลังของเตาเผา ก็สามารถกำหนดได้โดยหลักการง่ายๆ ในระหว่างการคำนวณฮีตเตอร์ จะต้องได้เส้นผ่านศูนย์กลางและความยาว (สำหรับลวด) หรือพื้นที่หน้าตัดและความยาว (สำหรับเทป) ซึ่งจำเป็นสำหรับ การผลิตเครื่องทำความร้อน.นอกจากนี้ยังจำเป็นต้องกำหนดวัสดุที่จะทำ เครื่องทำความร้อน(รายการนี้ไม่มีการพิจารณาในบทความ) ในบทความนี้ โลหะผสมโครเมียม-นิกเกิลที่มีความต้านทานไฟฟ้าสูงถือเป็นวัสดุสำหรับเครื่องทำความร้อน ซึ่งเป็นหนึ่งในวัสดุที่ได้รับความนิยมมากที่สุดในการผลิตองค์ประกอบความร้อน
การกำหนดเส้นผ่านศูนย์กลางและความยาวของฮีตเตอร์ (ลวดนิกโครม) สำหรับกำลังเตาที่กำหนด (การคำนวณอย่างง่าย)
บางทีตัวเลือกที่ง่ายที่สุด การคำนวณเครื่องทำความร้อนของ nichrome คือตัวเลือกของเส้นผ่านศูนย์กลางและความยาวที่กำลังไฟที่กำหนดของฮีตเตอร์ แรงดันไฟของเครือข่าย เช่นเดียวกับอุณหภูมิที่ฮีตเตอร์จะมี แม้จะมีความเรียบง่ายของการคำนวณ แต่ก็มีคุณลักษณะหนึ่งซึ่งเราจะให้ความสนใจด้านล่างตัวอย่างการคำนวณเส้นผ่านศูนย์กลางและความยาวขององค์ประกอบความร้อน
ข้อมูลเบื้องต้น:
พลังของอุปกรณ์ พี
= 800 วัตต์; แรงดันไฟหลัก ยู
= 220 โวลต์; เครื่องทำความร้อนอุณหภูมิ 800 °C. ลวด Nichrome X20H80 ใช้เป็นองค์ประกอบความร้อน
1. ก่อนอื่นคุณต้องกำหนดความแรงของกระแสที่จะผ่านองค์ประกอบความร้อน:
I=P/U
\u003d 800 / 220 \u003d 3.63 ก.
2. ตอนนี้คุณต้องค้นหาความต้านทานของเครื่องทำความร้อน:
R=U/I
= 220 / 3.63 = 61 โอห์ม;
3. ขึ้นอยู่กับค่าที่ได้รับในวรรค 1 ของกระแสที่ไหลผ่าน เครื่องทำความร้อน nichromeคุณต้องเลือกเส้นผ่านศูนย์กลางของเส้นลวด และช่วงเวลานี้มีความสำคัญ ตัวอย่างเช่นหากใช้ลวดนิกโครมที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 0.4 มม. ที่ความแรงกระแส 6 A ลวดจะไหม้ ดังนั้นเมื่อคำนวณความแรงของกระแสแล้วจึงจำเป็นต้องเลือกค่าที่เหมาะสมของเส้นผ่านศูนย์กลางลวดจากตาราง ในกรณีของเราสำหรับความแรงกระแส 3.63 A และอุณหภูมิฮีตเตอร์ 800 ° C เราเลือกลวดนิกโครมที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง d = 0.35 มม. และพื้นที่หน้าตัด ส \u003d 0.096 มม. 2
กฎทั่วไปการเลือกเส้นผ่านศูนย์กลางลวดสามารถกำหนดได้ดังนี้: จำเป็นต้องเลือกลวดที่มีกระแสไฟที่อนุญาตไม่น้อยกว่าความแรงของกระแสที่คำนวณได้ผ่านเครื่องทำความร้อน เพื่อประหยัดวัสดุของเครื่องทำความร้อนคุณควรเลือกลวดที่มีกระแสไฟที่อนุญาตสูงกว่า (กว่าที่คำนวณได้) ที่ใกล้ที่สุด.
ตารางที่ 1
| เส้นผ่านศูนย์กลาง mm | พื้นที่หน้าตัดของลวดนิกโครม mm2 | อุณหภูมิความร้อนของลวดนิกโครม °C | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 200 | 400 | 600 | 700 | 800 | 900 | 1000 | ||
| กระแสไฟสูงสุดที่อนุญาต 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 |
บันทึก :
- หากเครื่องทำความร้อนอยู่ภายในของเหลวที่ให้ความร้อนโหลด (กระแสที่อนุญาต) จะเพิ่มขึ้น 1.1 - 1.5 เท่า
- เมื่อปิดฮีตเตอร์ (เช่น ในเตาไฟฟ้าในห้อง) จำเป็นต้องลดภาระลง 1.2 - 1.5 เท่า (ค่าสัมประสิทธิ์ที่น้อยกว่าสำหรับลวดที่หนากว่า ค่าที่ใหญ่กว่าสำหรับลวดที่บาง)
R = ρ l/S ,
ที่ไหน R - ความต้านทานไฟฟ้าของตัวนำ (เครื่องทำความร้อน) [โอห์ม] ρ - ความต้านทานไฟฟ้าของวัสดุทำความร้อน [Ohm mm 2 / m] l - ตัวนำ (ฮีตเตอร์) ความยาว [มม.], ส - พื้นที่หน้าตัดของตัวนำ (ตัวทำความร้อน) [มม. 2 ]
ดังนั้นเราจึงได้ความยาวของฮีตเตอร์:
ล. = R S / ρ
\u003d 61 0.096 / 1.11 \u003d 5.3 ม.
ในตัวอย่างนี้ ลวดนิโครม Ø 0.35 มม. ถูกใช้เป็นตัวทำความร้อน ตาม "ลวดทำจากโลหะผสมที่มีความแม่นยำสูงซึ่งมีความต้านทานไฟฟ้าสูง ข้อมูลจำเพาะ" ค่าเล็กน้อยค่าความต้านทานไฟฟ้าของลวดนิโครม ยี่ห้อ X20N80 คือ 1.1 Ohm mm 2 / m ( ρ \u003d 1.1 Ohm mm 2 / m) ดูตาราง 2.
ผลลัพธ์ของการคำนวณคือความยาวที่ต้องการของลวดนิกโครมซึ่งเท่ากับ 5.3 ม. เส้นผ่านศูนย์กลาง - 0.35 มม.
ตารางที่ 2
การกำหนดขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางและความยาวของฮีตเตอร์ (ลวดนิกโครม) สำหรับเตาเผาที่กำหนด (การคำนวณโดยละเอียด)
การคำนวณที่นำเสนอในย่อหน้านี้ซับซ้อนกว่าการคำนวณข้างต้น ที่นี่เราจะพิจารณาพารามิเตอร์เพิ่มเติมของเครื่องทำความร้อนเราจะพยายามหาตัวเลือกสำหรับการเชื่อมต่อเครื่องทำความร้อนกับเครือข่าย กระแสไฟสามเฟส. การคำนวณเครื่องทำความร้อนจะดำเนินการตามตัวอย่างของเตาไฟฟ้า ให้ข้อมูลเริ่มต้นเป็นขนาดภายในของเตาหลอม1. สิ่งแรกที่ต้องทำคือการคำนวณปริมาตรของห้องภายในเตาอบ ในกรณีนี้ลองเอา ชม. = 490 มม. d = 350 มม. และ l = 350 มม. (ความสูง ความกว้าง และความลึก ตามลำดับ) ดังนั้นเราจึงได้ปริมาณ V = ชั่วโมง d l \u003d 490 350 350 \u003d 60 10 6 มม. 3 \u003d 60 l (ปริมาตร)
2. ถัดไปคุณต้องกำหนดกำลังที่เตาเผาควรให้ กำลังวัดเป็นวัตต์ (W) และถูกกำหนดโดย หลักการง่ายๆ: สำหรับเตาอบไฟฟ้าที่มีปริมาตร 10 - 50 ลิตร กำลังไฟฟ้าจำเพาะคือ 100 W / l (วัตต์ต่อลิตรของปริมาตร) โดยมีปริมาตร 100 - 500 ลิตร - 50 - 70 W / l ให้เราพิจารณากำลังไฟฟ้าเฉพาะที่ 100 W/l สำหรับเตาหลอมที่อยู่ในการพิจารณา ดังนั้นพลังของเครื่องทำความร้อนเตาไฟฟ้าควรเป็น พี \u003d 100 60 \u003d 6000 W \u003d 6 kW
ควรสังเกตว่าด้วยกำลัง 5-10 kW เครื่องทำความร้อนมักจะทำในเฟสเดียว ที่กำลังไฟสูง สำหรับการโหลดที่สม่ำเสมอของเครือข่าย ฮีตเตอร์จะทำสามเฟส
3. จากนั้นคุณต้องหาความแรงของกระแสที่ไหลผ่านฮีตเตอร์ I=P/U , ที่ไหน พี - พลังงานเครื่องทำความร้อน, ยู - แรงดันไฟฟ้าบนฮีตเตอร์ (ระหว่างปลาย) และความต้านทานของฮีตเตอร์ R=U/I .
อาจจะมี สองตัวเลือกสำหรับการเชื่อมต่อกับเครือข่ายไฟฟ้า:
- ถึง เครือข่ายในบ้าน กระแสไฟเฟสเดียว- แล้ว ยู = 220 โวลต์;
- ไปยังเครือข่ายอุตสาหกรรมของกระแสสามเฟส - ยู = 220 V (ระหว่างสายกลางและเฟส) หรือ ยู = 380 V (ระหว่างสองเฟส)
I=P/U
\u003d 6000 / 220 \u003d 27.3 A - กระแสไหลผ่านฮีตเตอร์
จากนั้นจึงจำเป็นต้องกำหนดความต้านทานของเครื่องทำความร้อนเตาหลอม
R=U/I
\u003d 220 / 27.3 \u003d 8.06 โอห์ม
รูปที่ 1 ฮีตเตอร์ลวดในเครือข่ายกระแสไฟเฟสเดียว
ค่าที่ต้องการของเส้นผ่านศูนย์กลางลวดและความยาวของมันจะถูกกำหนดในวรรค 5 ของย่อหน้านี้
ด้วยการเชื่อมต่อประเภทนี้ โหลดจะถูกกระจายอย่างเท่าเทียมกันในสามเฟส กล่าวคือ 6 / 3 = 2 กิโลวัตต์ต่อเฟส ดังนั้นเราต้องการเครื่องทำความร้อน 3 เครื่อง ถัดไปคุณต้องเลือกวิธีการเชื่อมต่อเครื่องทำความร้อน (โหลด) โดยตรง ทำได้ 2 วิธี: “STAR” หรือ “TRIANGLE”
เป็นที่น่าสังเกตว่าในบทความนี้มีสูตรการคำนวณความแรงในปัจจุบัน ( ฉัน ) และแนวต้าน ( R ) สำหรับ เครือข่ายสามเฟสเขียนในลักษณะที่ไม่คลาสสิก สิ่งนี้ทำเพื่อไม่ให้การนำเสนอวัสดุซับซ้อนในการคำนวณเครื่องทำความร้อนด้วยข้อกำหนดและคำจำกัดความทางไฟฟ้า (เช่นเฟสและ แรงดันไฟฟ้าสายและกระแสและความสัมพันธ์ระหว่างกัน) ด้วยวิธีการและสูตรการคำนวณที่คลาสสิก วงจรสามเฟสสามารถพบได้ในวรรณกรรมพิเศษ ในบทความนี้ การแปลงทางคณิตศาสตร์บางอย่างที่ทำกับสูตรคลาสสิกนั้นถูกซ่อนจากผู้อ่าน และไม่มีผลใดๆ ต่อผลลัพธ์สุดท้าย
เมื่อเชื่อมต่อประเภท “STAR”เครื่องทำความร้อนเชื่อมต่อระหว่างเฟสและศูนย์ (ดูรูปที่ 2) ดังนั้นแรงดันไฟฟ้าที่ปลายฮีตเตอร์จะเป็น ยู
= 220 โวลต์
I=P/U
\u003d 2000 / 220 \u003d 9.10 ก.
R=U/I
= 220 / 9.10 = 24.2 โอห์ม
รูปที่ 2 ฮีตเตอร์ลวดในเครือข่ายกระแสไฟสามเฟส การเชื่อมต่อตามโครงการ "STAR"
เมื่อเชื่อมต่อประเภท “TRIANGLE”เครื่องทำความร้อนเชื่อมต่อระหว่างสองเฟส (ดูรูปที่ 3) ดังนั้นแรงดันไฟฟ้าที่ปลายฮีตเตอร์จะเป็น ยู
= 380 โวลต์
กระแสที่ไหลผ่านฮีตเตอร์คือ
I=P/U
\u003d 2000 / 380 \u003d 5.26 ก.
ความต้านทานของเครื่องทำความร้อนหนึ่งเครื่อง -
R=U/I
\u003d 380 / 5.26 \u003d 72.2 โอห์ม
รูปที่ 3 ฮีตเตอร์ลวดในเครือข่ายกระแสไฟสามเฟส การเชื่อมต่อตามรูปแบบ "TRIANGLE"
4. หลังจากกำหนดความต้านทานของฮีตเตอร์ด้วยการเชื่อมต่อที่เหมาะสมกับเครือข่ายไฟฟ้า เลือกขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางและความยาวของเส้นลวด.
เมื่อพิจารณาพารามิเตอร์ข้างต้น จำเป็นต้องวิเคราะห์ พลังงานพื้นผิวจำเพาะของเครื่องทำความร้อน, เช่น. กำลังไฟฟ้าที่กระจายไปต่อหน่วยพื้นที่ กำลังพื้นผิวของเครื่องทำความร้อนขึ้นอยู่กับอุณหภูมิของวัสดุที่ให้ความร้อนและการออกแบบเครื่องทำความร้อน
ตัวอย่าง
จากจุดการคำนวณก่อนหน้า (ดูวรรค 3 ของย่อหน้านี้) เราทราบความต้านทานของเครื่องทำความร้อน สำหรับเตาอบ 60 ลิตร กับ การเชื่อมต่อเฟสเดียวมันคือ R
= 8.06 โอห์ม ตัวอย่างเช่น ใช้เส้นผ่านศูนย์กลาง 1 มม. จากนั้นเพื่อให้ได้ค่าความต้านทานที่ต้องการ จำเป็น ล. = R / p
\u003d 8.06 / 1.4 \u003d ลวดนิกโครม 5.7 ม. โดยที่ ρ
- ค่าเล็กน้อยของความต้านทานไฟฟ้า 1 ม. ของเส้นลวดในหน่วย [Ohm / m] มวลของลวดนิกโครมชิ้นนี้จะเท่ากับ ม. = ล. μ
\u003d 5.7 0.007 \u003d 0.0399 กก. \u003d 40 ก. โดยที่ μ
- น้ำหนักลวด 1 ม. ตอนนี้จำเป็นต้องกำหนดพื้นที่ผิวของเส้นลวดที่ยาว 5.7 ม. S = ล. π d
\u003d 570 3.14 0.1 \u003d 179 ซม. 2 โดยที่ l
– ความยาวสายไฟ [ซม.], d
– เส้นผ่านศูนย์กลางลวด [ซม.] ดังนั้นควรจัดสรร 6 กิโลวัตต์จากพื้นที่ 179 ซม. 2 แก้สัดส่วนง่าย ๆ เราจะได้พลังที่ปล่อยออกมาจาก 1 ซม. 2 β=P/S
\u003d 6000 / 179 \u003d 33.5 W โดยที่ β
- กำลังพื้นผิวของเครื่องทำความร้อน
พลังงานพื้นผิวที่ได้นั้นสูงเกินไป เครื่องทำความร้อนจะละลายหากได้รับความร้อนจนถึงอุณหภูมิที่จะให้ค่าพลังงานพื้นผิวที่ได้รับ อุณหภูมินี้จะสูงกว่าจุดหลอมเหลวของวัสดุทำความร้อน
ตัวอย่างที่ให้ไว้เป็นการสาธิตการเลือกขนาดเส้นลวดที่ไม่ถูกต้องที่จะใช้ทำเครื่องทำความร้อน ในวรรค 5 ของย่อหน้านี้ จะมีตัวอย่างให้เลือกขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางที่ถูกต้อง
สำหรับวัสดุแต่ละชนิด ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิความร้อนที่ต้องการ ค่าที่อนุญาตของกำลังพื้นผิวจะถูกกำหนด สามารถกำหนดได้โดยใช้ตารางหรือกราฟพิเศษ ตารางใช้ในการคำนวณเหล่านี้
สำหรับ เตาเผาอุณหภูมิสูง(ที่อุณหภูมิมากกว่า 700 - 800 ° C) กำลังพื้นผิวที่อนุญาต W / m 2 เท่ากับ β เพิ่ม \u003d β eff α , ที่ไหน บีเอฟเอฟ - กำลังพื้นผิวของเครื่องทำความร้อนขึ้นอยู่กับอุณหภูมิของตัวกลางรับความร้อน [W / m 2 ] α เป็นปัจจัยประสิทธิภาพการแผ่รังสี บีเอฟเอฟ ถูกเลือกตามตารางที่ 3 α - ตามตารางที่ 4
ถ้า เตาอบอุณหภูมิต่ำ(อุณหภูมิต่ำกว่า 200 - 300 ° C) จากนั้นพลังงานพื้นผิวที่อนุญาตสามารถพิจารณาได้เท่ากับ (4 - 6) · 10 4 W / m 2
ตารางที่ 3
| อุณหภูมิพื้นผิวรับความร้อน, °C | β eff, W/cm 2 ที่อุณหภูมิฮีตเตอร์, °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 | |
ตารางที่ 4
เกลียวลวดปิดครึ่งในร่องของเยื่อบุ
เกลียวลวดบนชั้นวางในหลอด
เครื่องทำความร้อนลวดซิกแซก (คัน)
สมมติว่าอุณหภูมิของเครื่องทำความร้อนคือ 1,000 °C และเราต้องการทำให้ชิ้นงานร้อนที่อุณหภูมิ 700 °C จากนั้นตามตารางที่ 3 เราเลือก บีเอฟเอฟ \u003d 8.05 W / cm 2, α = 0,2, β เพิ่ม \u003d β eff α \u003d 8.05 0.2 \u003d 1.61 W / cm 2 \u003d 1.61 10 4 W / m 2
5. หลังจากกำหนดกำลังพื้นผิวที่อนุญาตของเครื่องทำความร้อนแล้วมีความจำเป็น หาเส้นผ่านศูนย์กลาง(สำหรับเครื่องทำความร้อนแบบลวด) หรือ ความกว้างและความหนา(สำหรับเครื่องทำความร้อนเทป) เช่นเดียวกับ ความยาว.
เส้นผ่านศูนย์กลางของเส้นลวดสามารถกำหนดได้โดยใช้สูตรต่อไปนี้: d
- เส้นผ่านศูนย์กลางลวด [ม.]; พี
- กำลังฮีตเตอร์ [W]; ยู
- แรงดันไฟที่ปลายฮีตเตอร์ [V]; β เพิ่ม
- กำลังพื้นผิวที่อนุญาตของเครื่องทำความร้อน [W/m 2 ]; rt
- ความต้านทานของวัสดุฮีตเตอร์ที่อุณหภูมิที่กำหนด [Ohm m]
ρ เสื้อ = ρ 20 k
, ที่ไหน ρ 20
- ความต้านทานไฟฟ้าของวัสดุฮีตเตอร์ที่ 20 °C, [Ohm m] k
- ตัวประกอบการแก้ไขสำหรับการคำนวณการเปลี่ยนแปลงความต้านทานไฟฟ้าขึ้นอยู่กับอุณหภูมิ (โดย )
ความยาวของเส้นลวดสามารถกำหนดได้โดยสูตรต่อไปนี้:
l
- ความยาวสายไฟ [ม.]
เราเลือกเส้นผ่านศูนย์กลางและความยาวของเส้นลวดจาก นิโครม Х20Н80. ความต้านทานไฟฟ้าจำเพาะของวัสดุทำความร้อนคือ
ρ เสื้อ = ρ 20 k
\u003d 1.13 10 -6 1.025 \u003d 1.15 10 -6 โอห์ม ม.
เครือข่ายกระแสไฟเฟสเดียวในครัวเรือน
สำหรับเตาขนาด 60 ลิตรที่เชื่อมต่อกับเครือข่ายกระแสไฟแบบเฟสเดียวในครัวเรือน จะทราบได้จากขั้นตอนการคำนวณก่อนหน้านี้ว่ากำลังของเตาคือ พี
\u003d 6000 W แรงดันไฟที่ปลายฮีตเตอร์ - ยู
= 220 V, กำลังฮีตเตอร์พื้นผิวที่อนุญาต β เพิ่ม
\u003d 1.6 10 4 W / m 2 แล้วเราจะได้
ขนาดผลลัพธ์จะต้องถูกปัดเศษขึ้นให้ได้มาตรฐานที่ใหญ่กว่าที่ใกล้ที่สุด ขนาดมาตรฐานสำหรับลวดนิโครมและเฟครัลมีอยู่ใน ภาคผนวก 2 ตาราง 8. ในกรณีนี้ ขนาดมาตรฐานที่ใหญ่กว่าที่ใกล้ที่สุดคือ Ø 2.8 มม. เส้นผ่าศูนย์กลางเครื่องทำความร้อน d = 2.8 มม.
ความยาวของฮีตเตอร์ l = 43 ม.
บางครั้งก็จำเป็นต้องกำหนดมวลของปริมาณลวดที่ต้องการด้วย
ม. = ล. μ
, ที่ไหน ม
- มวลของเส้นลวด [กก.]; l
- ความยาวสายไฟ [ม.]; μ
- ความถ่วงจำเพาะ (มวลลวด 1 เมตร), [กก./ม.]
ในกรณีของเรามวลของเครื่องทำความร้อน ม. = ล. μ \u003d 43 0.052 \u003d 2.3 กก.
การคำนวณนี้ให้เส้นผ่านศูนย์กลางลวดต่ำสุดที่สามารถใช้เป็นฮีตเตอร์ภายใต้เงื่อนไขที่กำหนด. จากมุมมองของการประหยัดวัสดุ การคำนวณดังกล่าวเหมาะสมที่สุด ในกรณีนี้สามารถใช้ลวดที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่กว่าได้ แต่ปริมาณจะเพิ่มขึ้น
การตรวจสอบ
ผลการคำนวณ สามารถตรวจสอบได้ด้วยวิธีต่อไปนี้ ได้เส้นผ่านศูนย์กลางลวด 2.8 มม. แล้วความยาวที่เราต้องการคือ
ล. = R / (ρ k)
\u003d 8.06 / (0.179 1.025) \u003d 43 ม. โดยที่ l
- ความยาวสายไฟ [ม.]; R
- ความต้านทานเครื่องทำความร้อน [โอห์ม]; ρ
- ค่าเล็กน้อยของความต้านทานไฟฟ้าของลวด 1 ม., [โอห์ม/ม.]; k
- ตัวประกอบการแก้ไขสำหรับการคำนวณการเปลี่ยนแปลงความต้านทานไฟฟ้าขึ้นอยู่กับอุณหภูมิ
ค่านี้เหมือนกับค่าที่ได้จากการคำนวณอื่น
ตอนนี้จำเป็นต้องตรวจสอบว่ากำลังพื้นผิวของเครื่องทำความร้อนที่เราเลือกจะไม่เกินกำลังพื้นผิวที่อนุญาตซึ่งพบได้ในขั้นตอนที่ 4 β=P/S \u003d 6000 / (3.14 4300 0.28) \u003d 1.59 W / cm 2 มูลค่าที่ได้รับ β \u003d 1.59 W / cm 2 ไม่เกิน β เพิ่ม \u003d 1.6 วัตต์ / ซม. 2
ผลลัพธ์
ดังนั้นฮีตเตอร์จะต้องใช้ลวดนิโครม X20H80 43 เมตร ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 2.8 มม. ซึ่งเท่ากับ 2.3 กก.
เครือข่ายกระแสไฟอุตสาหกรรมสามเฟส
คุณสามารถหาเส้นผ่านศูนย์กลางและความยาวของเส้นลวดที่จำเป็นสำหรับการผลิตเครื่องทำความร้อนแบบเตาหลอมที่เชื่อมต่อกับเครือข่ายกระแสไฟสามเฟส
ตามที่อธิบายไว้ในจุดที่ 3 เครื่องทำความร้อนทั้งสามเครื่องแต่ละตัวมีกำลังไฟฟ้า 2 กิโลวัตต์ ค้นหาเส้นผ่านศูนย์กลาง ความยาว และมวลของฮีตเตอร์หนึ่งตัว
การเชื่อมต่อ STAR(ดูรูปที่ 2)
ในกรณีนี้ ขนาดมาตรฐานที่ใหญ่กว่าที่ใกล้ที่สุดคือ Ø 1.4 มม. เส้นผ่าศูนย์กลางเครื่องทำความร้อน d = 1.4 มม.
ความยาวของฮีตเตอร์หนึ่งตัว l
= 30 ม.
น้ำหนักของเครื่องทำความร้อนหนึ่งเครื่อง ม. = ล. μ
\u003d 30 0.013 \u003d 0.39 กก.
การตรวจสอบ
ได้เส้นลวดขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 1.4 มม. แล้วความยาวที่เราต้องการคือ
ล. = R / (ρ k)
\u003d 24.2 / (0.714 1.025) \u003d 33 ม.
β=P/S \u003d 2000 / (3.14 3000 0.14) \u003d 1.52 W / cm 2 ไม่เกินที่อนุญาต
ผลลัพธ์
สำหรับเครื่องทำความร้อนสามเครื่องที่เชื่อมต่อตามรูปแบบ "STAR" คุณจะต้องใช้
l
\u003d 3 30 \u003d ลวด 90 ม. ซึ่งก็คือ
ม
\u003d 3 0.39 \u003d 1.2 กก.
ประเภทการเชื่อมต่อ “สามเหลี่ยม”(ดูรูปที่ 3)
ในกรณีนี้ ขนาดมาตรฐานที่ใหญ่กว่าที่ใกล้ที่สุดคือ Ø 0.95 มม. เส้นผ่าศูนย์กลางเครื่องทำความร้อน d = 0.95 มม.
ความยาวของฮีตเตอร์หนึ่งตัว l
= 43 ม.
น้ำหนักของเครื่องทำความร้อนหนึ่งเครื่อง ม. = ล. μ
\u003d 43 0.006 \u003d 0.258 กก.
การตรวจสอบ
ได้เส้นผ่านศูนย์กลางลวด 0.95 มม. แล้วความยาวที่เราต้องการคือ
ล. = R / (ρ k)
\u003d 72.2 / (1.55 1.025) \u003d 45 ม.
ค่านี้เกือบจะตรงกับค่าที่ได้รับจากการคำนวณอื่น
พลังงานพื้นผิวจะเป็น β=P/S \u003d 2000 / (3.14 4300 0.095) \u003d 1.56 W / cm 2 ไม่เกินที่อนุญาต
ผลลัพธ์
สำหรับเครื่องทำความร้อนสามเครื่องที่เชื่อมต่อตามรูปแบบ "TRIANGLE" คุณจะต้องใช้
l
\u003d 3 43 \u003d 129 ม. ของลวดซึ่งก็คือ
ม
\u003d 3 0.258 \u003d 0.8 กก.
หากเราเปรียบเทียบ 2 ตัวเลือกที่กล่าวถึงข้างต้นสำหรับการเชื่อมต่อเครื่องทำความร้อนกับเครือข่ายกระแสไฟสามเฟส เราจะเห็นได้ว่า “STAR” ต้องใช้ลวดที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่กว่า “TRIANGLE” (1.4 มม. เทียบกับ 0.95 มม.) เพื่อให้ได้กำลังเตาเผาที่กำหนดที่ 6 กิโลวัตต์ โดยที่ ความยาวที่ต้องการของลวดนิกโครมเมื่อเชื่อมต่อตามรูปแบบ "STAR" จะน้อยกว่าความยาวของสายไฟเมื่อเชื่อมต่อประเภท "TRIANGLE"(90 ม. เทียบกับ 129 ม.) และ ในทางกลับกันมวลที่ต้องการนั้นมากกว่า (1.2 กก. เทียบกับ 0.8 กก.)
การคำนวณเกลียว
ระหว่างการใช้งาน งานหลักคือการวางเครื่องทำความร้อนตามความยาวโดยประมาณในพื้นที่จำกัดของเตาเผา ลวด Nichrome และ fechral ถูกพันเป็นเกลียวหรือโค้งงอในรูปแบบของซิกแซก เทปจะงอในรูปแบบของซิกแซกซึ่งช่วยให้คุณใส่วัสดุเพิ่มเติม (ตามความยาว) เข้า ห้องทำงาน. ตัวเลือกที่พบบ่อยที่สุดคือเกลียวอัตราส่วนระหว่างพิทช์ของเกลียวและเส้นผ่านศูนย์กลางและเส้นผ่านศูนย์กลางของเส้นลวดถูกเลือกในลักษณะที่อำนวยความสะดวกในการจัดวางเครื่องทำความร้อนในเตาเผา ตรวจสอบให้แน่ใจว่ามีความแข็งแกร่งเพียงพอ ยกเว้นความร้อนสูงเกินไปในพื้นที่ การหมุนของเกลียวเองและในขณะเดียวกันก็ไม่ขัดขวางการถ่ายเทความร้อนจากพวกเขาไปยังผลิตภัณฑ์
เส้นผ่านศูนย์กลางของเกลียวที่ใหญ่ขึ้นและระยะพิทช์ที่เล็กลงจะทำให้วางเครื่องทำความร้อนในเตาเผาได้ง่ายขึ้น แต่ด้วยขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางที่เพิ่มขึ้นความแข็งแรงของเกลียวจะลดลงและแนวโน้มที่การหมุนของมันจะอยู่ด้านบนของแต่ละอัน เพิ่มขึ้นอื่น ๆ ในทางกลับกัน ด้วยความถี่ของการม้วนที่เพิ่มขึ้น ผลการป้องกันของส่วนที่หันไปทางผลิตภัณฑ์ในส่วนที่เหลือจะเพิ่มขึ้น และด้วยเหตุนี้ การใช้พื้นผิวลดลง และอาจเกิดความร้อนสูงเกินไป
การปฏิบัติได้กำหนดอัตราส่วนที่แนะนำไว้อย่างชัดเจนระหว่างเส้นผ่านศูนย์กลางลวด ( d ) ขั้นตอน ( t ) และเส้นผ่านศูนย์กลางของเกลียว ( ดี ) สำหรับสายไฟ Ø 3 ถึง 7 มม. อัตราส่วนเหล่านี้มีดังนี้: เสื้อ ≥ 2d และ D = (7÷10) d สำหรับ nichrome และ D = (4÷6) d - สำหรับโลหะผสมเหล็ก-โครเมียม-อลูมิเนียมที่มีความทนทานน้อยกว่า เช่น เฟครัล ฯลฯ สำหรับสายที่บางกว่า อัตราส่วน ดี และ d , เช่นเดียวกับ t มักจะใช้เวลามากขึ้น
บทสรุป
บทความกล่าวถึงแง่มุมต่าง ๆ ที่เกี่ยวข้องกับ การคำนวณเครื่องทำความร้อนเตาไฟฟ้า- วัสดุ ตัวอย่างการคำนวณพร้อมข้อมูลอ้างอิงที่จำเป็น การอ้างอิงถึงมาตรฐาน ภาพประกอบในตัวอย่างวิธีการคำนวณเท่านั้น เครื่องทำความร้อนลวด. นอกจากลวดจากโลหะผสมที่มีความแม่นยำแล้ว เทปยังสามารถใช้สำหรับการผลิตเครื่องทำความร้อนได้อีกด้วย
การคำนวณเครื่องทำความร้อนไม่ จำกัด เฉพาะการเลือกขนาด อีกด้วย จำเป็นต้องกำหนดวัสดุที่ใช้ทำฮีตเตอร์ ประเภทของฮีตเตอร์ (ลวดหรือเทป) ประเภทของตำแหน่งของฮีตเตอร์ และคุณสมบัติอื่นๆ หากฮีตเตอร์ทำในรูปของเกลียวก็จำเป็นต้องกำหนดจำนวนรอบและระยะห่างระหว่างกัน
เราหวังว่าบทความนี้จะเป็นประโยชน์กับคุณ เราอนุญาตการแจกจ่ายฟรีโดยที่ลิงก์ไปยังเว็บไซต์ของเรา http://www.site จะยังคงอยู่
หากคุณพบข้อผิดพลาดใด ๆ โปรดแจ้งให้เราทราบทางอีเมล [ป้องกันอีเมล]เว็บไซต์หรือใช้ระบบ Orfus โดยเลือกข้อความที่สะกดผิดแล้วกด Ctrl+Enter
บรรณานุกรม
- Dyakov V.I. "การคำนวณทั่วไปสำหรับอุปกรณ์ไฟฟ้า".
- Zhukov L.L. , Plemyannikova I.M. , Mironova M.N. , Barkaya D.S. , Shumkov Yu.V. "โลหะผสมสำหรับเครื่องทำความร้อน".
- Sokunov BA, Grobova L.S. "การติดตั้งไฟฟ้าความร้อน (เตาต้านทานไฟฟ้า)".
- Feldman I.A. , Gutman M.B. , Rubin G.K. , Shadrich N.I. "การคำนวณและการออกแบบเครื่องทำความร้อนสำหรับเตาต้านทานไฟฟ้า".
- http://www.horss.ru/h6.php?p=45
- http://www.electromonter.info/advice/nichrom.html
เทคโนโลยีสมัยใหม่ทำให้ความต้องการอย่างจริงจังในตัวบ่งชี้การปฏิบัติตามวัสดุคอมโพสิตที่มีสภาพการทำงานจริง หนึ่งในโลหะผสมที่มีเทคโนโลยีสูงคือนิกโครม ลวดและอุปกรณ์ที่มีความทนทานต่อสภาวะการทำงานที่รุนแรง
ประวัติการค้นพบ
โลหะผสมนี้เป็นสารประกอบของนิกเกิลและโครเมียม โดยมีการเติมเหล็ก แมงกานีส อลูมิเนียม ซิลิกอน
เดิมทีมีแหล่งกำเนิดอยู่สองทาง รากอยู่ใน การวิจัยทางวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับและการปรับเปลี่ยนคุณสมบัติของพวกเขา Ni และ Cr เป็นส่วนประกอบของเหล็กกล้าที่ทนต่อการกัดกร่อนและทนความร้อนคุณภาพสูง
ในฐานะที่เป็นโลหะผสมสององค์ประกอบของนิกเกิลและโครเมียม มันถูกค้นพบในปี 1906 ในสหรัฐอเมริกา ทุกวันนี้มีการใช้การดัดแปลงต่าง ๆ รวมถึงองค์ประกอบสามองค์ประกอบที่ยึดตามธาตุเหล็ก
คุณสมบัติพื้นฐาน
วัสดุสำหรับอุปกรณ์ทำความร้อนที่ทันสมัยสำหรับใช้ในบ้านและในโรงงานอุตสาหกรรมคือลวดนิโครม คุณสมบัติของมันสอดคล้องกับข้อกำหนดทางเทคโนโลยีสูงสุด
- ความต้านทานไฟฟ้าจำเพาะ: ภายใน 1,100-1,400 โอห์ม * ม.
- อุณหภูมิหลอมละลายอยู่ที่ประมาณ 1400˚С ซึ่งช่วยให้สามารถทำงานได้ที่800-1100˚С ค่าสูงสุดที่อนุญาตสำหรับงานขึ้นอยู่กับองค์ประกอบ ดังนั้นปริมาณธาตุเหล็กจะลดลงเหลือ 850-900˚Сสำหรับองค์ประกอบสององค์ประกอบที่บริสุทธิ์คือ1100˚С
- ความหนาแน่น: 8000-8500 กก./ม. 3
- ความแข็งแรงสูง (σ ใน = 650-700 MPa); ประสิทธิภาพจะคงอยู่ในสภาพแวดล้อมที่เป็นกรดและอุณหภูมิที่สำคัญ
- ความเหนียวที่ดีและความแข็งที่เป็นแบบอย่างช่วยให้กลิ้งและดึงได้
ลักษณะเด่น
ในบรรดาผลิตภัณฑ์ไฟฟ้าที่ได้รับความนิยมมากที่สุดในตลาดคือลวดนิโครม ส่วนประกอบของเทคโนโลยีทำความร้อนไฟฟ้านี้สูงมาก ทำให้มีความต้องการที่หลากหลาย
คุณสมบัติที่สำคัญของโลหะคือความทนทานต่อการเกิดออกซิเดชันที่อุณหภูมิสูงภายใต้สภาวะปกติและรุนแรง โครเมียมมีบทบาทสำคัญที่นี่ องค์ประกอบสร้างฟิล์มออกไซด์ที่เหมาะสมบนพื้นผิวซึ่งทำหน้าที่ป้องกัน เธอยังมีหน้าที่รับผิดชอบในตามลำดับ สีเข้มวัสดุซึ่งถูกแทนที่ด้วยลักษณะสีขาวเทาเมื่อกำจัดชั้นออกซิไดซ์ทางกล
เป็นที่น่าสังเกตว่าการสัมผัสโดยตรงกับกรดยังคงทำลายมัน มากกว่าทังสเตนที่ทนต่อการกัดกร่อน
โลหะผสมสององค์ประกอบไม่มีลักษณะเป็นแม่เหล็ก เกิดขึ้นจากการดัดแปลงหลายองค์ประกอบ อย่างไรก็ตาม มีตัวบ่งชี้ที่อ่อนแอลง
ลวด Nichrome มีความแข็ง ไม่ให้อิทธิพลของแรงอย่างง่าย
เราจัดระบบข้อมูลเกี่ยวกับวิธีการระบุลวดนิกโครม โดยหลักแล้วจะแยกความแตกต่างจากวัสดุที่คล้ายคลึงกันภายนอกได้อย่างไร:
- สีขาวของโลหะใหม่ สีเข้ม - ออกงานก่อนหน้านี้
- สนามแม่เหล็กเชิงลบหรือน้อยที่สุด
- ความแข็งแกร่ง
- การทำลายล้างภายใต้การกระทำของกรด ความต้านทานต่อการเกิดออกซิเดชันภายใต้อิทธิพลของอุณหภูมิสูง
ระบบการตั้งชื่อแบรนด์
แบรนด์ที่มีอยู่มีองค์ประกอบต่างกัน โดยเป็นตัวแทนของโลหะผสมนิโครม ลวดมีการใช้งานกว้างซึ่งพิจารณาจากคุณสมบัติแต่ละอย่าง
- กลุ่มที่ 1 - วัสดุตัวต้านทาน: X20N80, X20N73YUM-VI, N80HYUD-VI, X15N60
- กลุ่มที่ 2 - โลหะสำหรับองค์ประกอบความร้อนสำหรับใช้ในบ้านและในโรงงานอุตสาหกรรมพร้อมคุณสมบัติต้านทานความร้อนที่เพิ่มขึ้น: Kh20N80-N-VI, Kh15N60-N, KhN70Yu-N, Kh20N80-N, KhN20YUS
- กลุ่ม 3 - สำหรับการทำงานที่อุณหภูมิสูงถึง900˚С: Н50К10, Х25Н20
ในกรณีนี้เส้นผ่านศูนย์กลางของลวดนิกโครมของกลุ่มแรกคือ 0.009-0.4 มม. และสำหรับเส้นที่สอง - 0.2-7.5 มม.
"Kindred" คือ kantals หรือ fechrals - โลหะผสมของโครเมียมอลูมิเนียมและเหล็ก พวกเขายังโดดเด่นด้วยความต้านทานไฟฟ้าสูงทนต่อความร้อนในช่วง 1250-1400 ° C แต่มีความน่าเชื่อถือน้อยกว่าแม้ว่าต้นทุนต่ำ (Kh23Yu5, Kh13Yu4, Kh23Yu5T, Kh27Yu5T, Kh15Yu5)
ถอดรหัสแสตมป์
คุณสมบัติและวัตถุประสงค์ของผลิตภัณฑ์นิกโครมถูกกำหนดโดยองค์ประกอบทางเคมี ลองพิจารณาสิ่งหลัก ๆ
- Kh20N73YUM-VI: โครเมียม - 20%, นิกเกิล - 73%, อลูมิเนียม - 3%, โมลิบดีนัม - 1.5%, แมงกานีส - มากถึง 0.3%, ไทเทเนียม - มากถึง 0.05%, เหล็ก - 2%, คาร์บอน - มากถึง 0.05%; หลอมด้วยวิธีเหนี่ยวนำสุญญากาศ
- KhN70Yu-N: Cr - 27%, Ni - 70%, Al - 3%, Mn - up to 0.3%, Cs - up to 0.03%, Ba - up to 0.1%, Fe - up to 1.5% , C - up ถึง 0.1%; ออกแบบมาสำหรับองค์ประกอบความร้อนไฟฟ้า
- ХН20ЮС: Cr - 20%, Ni - 20%, Al - 1%, Zn - มากถึง 0.2%, Ca - มากถึง 0.1%, Si - 2.5%, Fe - 50%, C - มากถึง 0, 08% - สำหรับเครื่องทำความร้อนเตาอุตสาหกรรม
ประเภทสินค้า
การเลือกโลหะผสมใด ๆ ที่มีลักษณะทางเทคโนโลยีและทางกลคุณภาพสูงต้องได้รับการพิสูจน์และควบคุม โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อมีค่าใช้จ่ายสูง ลวด Nichrome เป็นวัสดุที่มีเทคโนโลยีสูงและมีราคาแพง GOST 8803-89, 12766.1-90, 12766.3-90, 12766.4-90 กำหนดข้อกำหนดคุณสมบัติของการทำเครื่องหมายและการใช้งาน ตามมาตรฐานและขึ้นอยู่กับประเภท โลหะมีจำหน่ายในรูปของลวดหรือแถบ ซึ่งตัวเลือกนั้นขึ้นอยู่กับเส้นผ่านศูนย์กลาง ส่วนตัด ความยาว และลักษณะการใช้งาน
การเช่าที่สอดคล้องกันเป็นจุดเริ่มต้นสำหรับการผลิตทางอุตสาหกรรมของเทปซิกแซก, เกลียวลวด
ข้อกำหนดทางเทคนิค
เมื่อเลือกผลิตภัณฑ์จาก nichrome สิ่งสำคัญคือต้องพิจารณาคุณสมบัติดังต่อไปนี้:
- ความต้านทานเล็กน้อย
- เส้นผ่านศูนย์กลางส่วนและน้ำหนัก
- ขีด จำกัด ความต้านทานจริงและอุณหภูมิในการทำงานขึ้นอยู่กับพารามิเตอร์ทางกายภาพ
ค่าเล็กน้อยของคุณสมบัติพารามิเตอร์หลักถูกกำหนดโดย GOST และขึ้นอยู่กับแบรนด์และองค์ประกอบ
เส้นผ่านศูนย์กลางของลวดนิกโครมกำหนดหน้าตัดของมัน น้ำหนักของขดลวด และความต้านทานตามวัตถุที่สัมพันธ์กัน
ดังนั้นน้ำหนักของเส้นลวด (nichrome) ต่อผลิตภัณฑ์ 100 เมตรจึงเป็นสัดส่วนโดยตรงกับขนาดของเส้นลวด และเส้นผ่านศูนย์กลางและพื้นที่หน้าตัดจะเป็นสัดส่วนผกผันกับความต้านทานจริง
อุณหภูมิในการทำงานไม่ได้ขึ้นอยู่กับองค์ประกอบทางเคมีเท่านั้น แต่ยังขึ้นกับลักษณะพารามิเตอร์ด้วย
ยี่ห้อ | อุณหภูมิในการทำงาน ˚С |
|||
เส้นผ่านศูนย์กลางของผลิตภัณฑ์ mm |
||||
เส้นผ่านศูนย์กลางของเส้นลวดที่ผลิตโดยผู้ผลิตนั้นอยู่ในช่วง 0.05-12 มม. และเส้นผ่านศูนย์กลางของเทป - 0.15-3.2 มม.
แอปพลิเคชัน
คุณภาพเป็นตัวกำหนดราคาเสมอ เช่นเดียวกับโลหะผสมนิโครม ลวดและเทปที่ทำจากวัสดุนี้ใช้กันอย่างแพร่หลายในพื้นที่ที่โลหะอื่นไม่สามารถแทนที่ได้ ต้านทานการเกิดออกซิเดชันสูง คุณภาพสูง ลักษณะทางกลรวมถึงสภาพแวดล้อมที่รุนแรง สภาพการทำงานที่อุณหภูมิสูง - ทั้งหมดนี้ทำให้สามารถใช้งานได้ในด้านต่างๆ
ในอุตสาหกรรม:
- เทอร์โมคัปเปิลของเตาหลอมโลหะให้ความร้อนด้วยไฟฟ้า
- องค์ประกอบโครงสร้างสำหรับอุปกรณ์หลอมโลหะเหนี่ยวนำ
- เครื่องเป่าลมอุตสาหกรรม
- รายละเอียดของหม้อไอน้ำและเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน
- การผลิตไฟฟ้า: ตัวต้านทานและลิโน่
- อิเล็กโทรดบางชนิดสำหรับการเชื่อม
- สายไฟแบบแกนเดียวและแบบหลายแกน
เป็นองค์ประกอบโครงสร้างหลักสำหรับเครื่องใช้ในครัวเรือนที่ทันสมัยทั้งหมด:
- องค์ประกอบความร้อนใน กาต้มน้ำไฟฟ้า,หม้อไอน้ำ, หม้อไอน้ำ, เครื่องทำความร้อน.
- องค์ประกอบความร้อนในเครื่องเป่าผม เตารีดดัดผม เตารีด
- เทียนรถยนต์และระบบทำความร้อน
- อี-ซิกส์.
บางทีราคาอาจเป็นข้อเสียเปรียบเพียงอย่างเดียวของวัสดุนิกโครม ลวดนิกเกิลโครเมียมสององค์ประกอบจะมีราคาแพงกว่า ในทางกลับกัน ปริมาณธาตุเหล็กและปริมาณนิกเกิลที่ลดลงจะควบคุมต้นทุนที่ต่ำลง แต่ไม่ได้ให้โอกาสเช่นเดียวกับ X20H80 ทางเลือกขึ้นอยู่กับความต้องการทางเทคนิค
เมื่อเลือกผลิตภัณฑ์จากนิกโครม สิ่งสำคัญคือต้องดำเนินการกับข้อมูลเกี่ยวกับองค์ประกอบทางเคมีของแบรนด์ที่สนใจ ค่าการนำไฟฟ้าและความต้านทาน ลักษณะทางกายภาพของเส้นผ่านศูนย์กลาง ส่วนตัดขวาง และความยาว สิ่งสำคัญคือต้องสนใจเอกสารเกี่ยวกับการปฏิบัติตามข้อกำหนด ตลอดจนเพื่อให้สามารถแยกแยะโลหะผสมออกจาก "คู่แข่ง" ได้อย่างชัดเจน วัสดุที่เลือกสรรอย่างเหมาะสมเป็นกุญแจสำคัญในความน่าเชื่อถือของอุปกรณ์และเทคโนโลยีสำหรับการใช้งาน
คุณสมบัติทางกายภาพ
- ความต้านทานไฟฟ้าจำเพาะ - 1.05 ÷ 1.3 Ohm mm² / m (ขึ้นอยู่กับเกรดของโลหะผสม)
- ความหนาแน่น - 8200-8500 กก./ลบ.ม.
- จุดหลอมเหลว - 1100-1400 °C
- อุณหภูมิในการทำงาน - 800-1100 °C
- ความจุความร้อนจำเพาะ - 0.45 kJ/(kg K) ที่ 25 °C
- ความต้านแรงดึง - 0.65-0.70 GPa
แอปพลิเคชัน
Nichrome มีความต้านทานความร้อนสูงในบรรยากาศออกซิไดซ์ (สูงถึง 1250 ° C) ความต้านทานไฟฟ้าสูง (1.05-1.4 โอห์ม mm² / m) และมีค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิต่ำสุดของความต้านทานไฟฟ้า มีความต้านทานความร้อนเพิ่มขึ้น ต้านทานการคืบ ความเหนียว รักษารูปร่างได้ดี Nichrome เป็นโลหะผสมที่มีราคาแพง แต่ด้วยความทนทานและความน่าเชื่อถือ ราคาจึงดูไม่มากเกินไป
Nichrome ใช้กันอย่างแพร่หลาย:
- สำหรับการผลิตองค์ประกอบความร้อนในเตาไฟฟ้าที่มีอุณหภูมิสูง เตาย่างและการทำให้แห้ง อุปกรณ์ไฟฟ้าต่างๆ ของการกระทำทางความร้อน
- เป็นโลหะผสมที่ทนความร้อน (ทนความร้อน) และโลหะผสมที่ทนต่อสารเคมีในสภาพแวดล้อมที่ก้าวร้าว
- ในชิ้นส่วนที่ทำงานที่อุณหภูมิสูง, องค์ประกอบตัวต้านทาน, รีโอสแตต;
- เป็นชั้นรองและเคลือบทนความร้อนสำหรับการพ่นด้วยความร้อน
ความเป็นพลาสติกสูงของนิกโครมช่วยให้สามารถเชื่อม การกลึง การวาด การปั๊ม และการตัดเฉือนประเภทอื่นๆ
ชื่อสากลของ nichromes
นิโครม H20H80- Cr 20%, Ni 80%. ความต้านทาน - 650 Ohms/cmf , จุดหลอมเหลว - 1200 °C.
แอนะล็อก: NiCr80/20, Ni80Cr20, Chromel A, N8, Nikrothal 8, Resistohm 80, Cronix 80, Nichrome V, HAI-NiCr 80, euronichrome
นิโครม Х15Н60- Ni 60%, Cr 16%, Fe 24%. ความต้านทาน - 675 โอห์ม/cmf จุดหลอมเหลว - 1390 °C
อะนาล็อก: NiCr60/15, Ni60Cr15, Chromel C, N6, Nikrothal 6, Nikrothal 60, Cronifer II, โลหะผสม C.
ล้อแม็ก Х20Н80
Nichrome Kh20N80 - โลหะผสม nichrome ขององค์ประกอบต่อไปนี้: (73-78%); (19-21%); (หนึ่ง %); (0.7%); ส่วนที่เหลือ. บางครั้งโลหะผสมจะผสมกับโลหะหายากเพื่อให้มีอายุการใช้งานยาวนานขึ้น
Nichrome Х20Н80 โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ลวด เป็นนิโครมที่มีของเหลวมากที่สุด เทปและแถบ Nichrome ยังคงขายได้น้อยกว่าลวด แต่มีความต้องการมากกว่าแท่งและแผ่น เป็นที่ยอมรับกันโดยทั่วไปว่าแบรนด์ Kh20N80 มีโครเมียมประมาณ 20% และนิกเกิล 80% แต่ไม่สอดคล้องกับ GOST ซึ่งช่วยให้โลหะผสมที่มีความแม่นยำขนาดเล็กสามารถปรับปรุงลักษณะผู้บริโภคได้
หมายเหตุ
ลิงค์
- นิโครม- บทความจากสารานุกรม Great Soviet (พิมพ์ครั้งที่ 3)
- GOST 10994-74 โลหะผสมที่มีความแม่นยำ เครื่องหมาย เก็บถาวรจากต้นฉบับเมื่อวันที่ 23 สิงหาคม 2554 สืบค้นเมื่อ 7 กันยายน 2552. (ดูเพิ่มเติม GOST)
- Maltev I. M.เทคโนโลยีของวัสดุผงอิเล็กโตรซินเทอร์เทปไทรโบโลยี // วารสารวิทยาศาสตร์และเทคนิคนานาชาติ. - 2546. - ลำดับที่ 1 - ส. 60-66.
- Pyatin Yu. M. และคนอื่นๆ.วัสดุในการผลิตเครื่องมือและระบบอัตโนมัติ - ครั้งที่ 2 - "วิศวกรรม", 2525 - 528 น.
- Kasatkin A. G.กระบวนการและเครื่องมือพื้นฐานของเทคโนโลยีเคมี - ครั้งที่ 2 - ม.: กองบรรณาธิการวรรณกรรมเคมี 2481 - ส. 170-171
- Kudryavtsev I. V.วัสดุในงานวิศวกรรมเครื่องกล ตัวเลือกและการใช้งาน / Khimushkin F.F. , Zhukov L.L. และอื่น ๆ - ม.: "วิศวกรรม", 2511 - ต. 3 (เหล็กและโลหะผสมพิเศษ) - ส. 304-319. - 448 น. - 30,000 เล่ม
มูลนิธิวิกิมีเดีย 2010 .
คำพ้องความหมาย:ดูว่า "Nichrome" ในพจนานุกรมอื่นๆ คืออะไร:
นิโครม ... พจนานุกรมการสะกดคำ
- (จากนิกเกิลและโครเมียม) โลหะผสม Ni (ฐาน) ที่มี Cr (15-30%) ที่เจือด้วย Si (มากถึง 1.5%), Al (มากถึง 3.5%), สารเติมแต่งขนาดเล็กของธาตุหายาก ในเฟอร์โรนิโครม ส่วนหนึ่งของ Ni จะถูกแทนที่ด้วย Fe (มากกว่า 20%) ทนความร้อนสูงและความต้านทานไฟฟ้า… … ใหญ่ พจนานุกรมสารานุกรม
มีอยู่ จำนวนคำพ้องความหมาย: 2 โลหะผสม (252) เฟอร์โรนิโครม (2) พจนานุกรมคำพ้องความหมาย ASIS ว.น. ทริชิน. 2556 ... พจนานุกรมคำพ้องความหมาย
นิโครม- — [Ya.N. Luginsky, M.S. Fezi Zhilinskaya, Yu.S. Kabirov English Russian Dictionary of Electrical Engineering and Power Industry, Moscow, 1999] หัวข้อวิศวกรรมไฟฟ้า, แนวคิดพื้นฐานของ EN nichrome ... คู่มือนักแปลทางเทคนิค
นิโครม- โลหะผสมนิกเกิลและโครเมียม ... พจนานุกรมตัวย่อและตัวย่อ
นิโครม- - ชื่อทั่วไปของกลุ่มโลหะผสมนิกเกิลทนความร้อน (65 80%) กับโครเมียม (นอกจากนี้ยังสามารถรวมซิลิกอน อลูมิเนียม สารเติมแต่งขนาดเล็กของโลหะหายากใน nichrome) เนื่องจากมีส่วนผสมสูง ทนความร้อนและไฟฟ้า ... ... สารานุกรมคำศัพท์คำจำกัดความและคำอธิบายของวัสดุก่อสร้าง
NICHROME- โลหะผสมโครเมียม - นิกเกิลที่มีนิกเกิล 65-80% โครเมียม 15-30% บางครั้งมีสารเติมแต่งของซิลิกอนอลูมิเนียม มีความต้านทานความร้อนสูงและความต้านทานไฟฟ้า ใช้สำหรับการผลิตลิโน่และเครื่องทำความร้อนต่างๆ ... ... สารานุกรมสารานุกรมอันยิ่งใหญ่
นิโครม- โลหะผสมโครเมียม - นิกเกิล (65-80% Ni, 15-30% Cr บางครั้งมีการเพิ่มเติมของ Si, Al และองค์ประกอบอื่น ๆ ) โดดเด่นด้วยความต้านทานความร้อนสูงและความต้านทานไฟฟ้า ใช้สำหรับการผลิตองค์ประกอบความร้อนใน ... ... พจนานุกรมสารานุกรมของโลหะวิทยา
ชื่อทั่วไปของกลุ่มโลหะผสมนิกเกิลทนความร้อน (65-80%) กับโครเมียม (15-30%) N. ได้รับการจดสิทธิบัตรครั้งแรกในปี 1905 โดย A. Marsh ในสหรัฐอเมริกา ที่ ประเทศต่างๆมีการผลิต N. จำนวนมากโดยผสมกับ Si (มากถึง 1.5%), Al (มากถึง 3.5%) ... สารานุกรมแห่งสหภาพโซเวียตผู้ยิ่งใหญ่
แต่; ม. โลหะผสมของนิกเกิลและโครเมียมซึ่งมีความต้านทานความร้อนสูงและความต้านทานไฟฟ้า (ใช้สำหรับการผลิตองค์ประกอบความร้อน) ◁ นิโครม โอ้ โอ้ * * * Nichrome (จากนิกเกิลและโครเมียม), Ni อัลลอยด์ (ฐาน) พร้อม Cr (15 30%) ... พจนานุกรมสารานุกรม หนังสืออิเล็กทรอนิกส์
Kh15N60 และ Kh20N80 เป็นโลหะผสมที่มีความแม่นยำของโครเมียม-นิกเกิลที่ใช้กันมากที่สุด ดังที่ได้กล่าวไปแล้วพวกเขามีความโดดเด่นด้วยความต้านทานไฟฟ้าสูง นิกเกิลเป็นโลหะหลักในโลหะผสมนี้ มีมากใน nichrome - มากถึง 55-78 เปอร์เซ็นต์ เขาเกือบจะดีเท่ากับโครเมียมซึ่งในนิกโครมอยู่ที่ 15-23 เปอร์เซ็นต์ นอกจากนิกเกิลและโครเมียมแล้ว นิกโครมยังประกอบด้วยเหล็ก ไททาเนียม ฟอสฟอรัส อะลูมิเนียม แมงกานีส กำมะถัน คาร์บอน และซิลิกอน
คุณสมบัติของนิกโครมถูกกำหนดโดยนิกเกิลและโครเมียม นิกเกิลมีความสามารถในการละลายโลหะหลายชนิดในตัวเอง และในขณะเดียวกันก็มีความเหนียวมาก ในตัวกลางที่เป็นของเหลวและก๊าซ จะต้านทานการกัดกร่อนได้ง่าย ดังที่ได้กล่าวมาแล้วหลายครั้งว่าสามารถทนต่ออุณหภูมิสูงได้ โครเมียมยังทนความร้อน มีความแข็ง และทนต่อกระบวนการกัดกร่อนสูง ดังนั้นปรากฎว่าโครเมียมเองมีคุณสมบัติเชิงบวกเหล่านี้ทั้งหมด
ความต้านทานต่ออุณหภูมิที่สูงขึ้นจะเป็นตัวกำหนดอุณหภูมิการทำงานที่น่าประทับใจของนิกโครม Nichrome ที่เป็นของแบรนด์ X20H80 สามารถทนได้ถึง 1200 องศาเซลเซียส (ที่นี่เรายังให้ความสนใจกับเส้นผ่านศูนย์กลางของเส้นลวด) สำหรับ nichrome ที่เป็นของแบรนด์ X15H60 - อุณหภูมิสูงสุดอยู่ที่ 1125 องศาเซลเซียส ตัวเลขได้รับตาม GOST 12766.1-90 เราสรุปได้จากคุณลักษณะนี้ว่าเปอร์เซ็นต์ของนิกเกิลมีผลต่อองค์ประกอบของโลหะผสมมากน้อยเพียงใด เปอร์เซ็นต์ของนิกเกิลในนิกโครมยิ่งสูง ความต้านทานความร้อนของนิกโครมก็จะยิ่งมากขึ้น
คุณภาพอีกประการหนึ่งที่ทำให้นิกโครมเป็นโลหะที่มีความต้องการอย่างกว้างขวางคือมีความเหนียวสูง ความเป็นพลาสติกสามารถนำมาประกอบกับคุณสมบัติทางเทคโนโลยี ซึ่งระบุชนิดของการประมวลผลวัสดุที่สามารถรับได้โดยไม่มีความเสียหาย - ไม่ว่าจะเป็นการกลึงหรือการเชื่อม, การปิดทอง, การปั๊มและอื่น ๆ ) เนื่องจากความเป็นพลาสติกที่ดีเยี่ยมของนิกโครม จึงสามารถผลิตผลิตภัณฑ์ประเภทนี้ได้ เช่น เทปนิกโครมหรือลวดนิกโครม และลวดบางมากบางประเภทอื่นๆ ลวดนิโครมทำอย่างไร? โดยการวาดภาพ
ลักษณะทางกายภาพที่สำคัญที่สุดของ nichrome ได้แก่ ค่าสัมประสิทธิ์ความต้านทานไฟฟ้าเพียงเล็กน้อยและค่าความต้านทานไฟฟ้าสูง คุณสมบัติเหล่านี้และยังทนต่อความร้อนอีกด้วย ทำให้นิกโครมเป็นวัสดุที่ใช้ทำลวดได้ เช่นเดียวกับเทปสำหรับการผลิตองค์ประกอบความร้อนต่างๆ
Nichrome X20H80 และ nichrome X15H60 (, เทปนิกโครม) มักใช้ในงานวิศวกรรมไฟฟ้า โลหะผสมนี้ถูกนำมาใช้เพื่อสร้างตัวต้านทานแบบลวดพัน (และยังมีตัวต้านทานแบบเทปด้วย) rheostat ในเครื่องใช้เพื่อให้ความร้อน เครื่องทำความร้อนไฟฟ้า องค์ประกอบความร้อนไฟฟ้าที่ทำงานเป็นเวลานานในอากาศที่มีอุณหภูมิสูงถึง 1250 องศาเซลเซียส Nichrome ยังประสบความสำเร็จในการผลิตอุปกรณ์อิเล็กโทรเทอร์มอลซึ่งต้องมีความน่าเชื่อถือสูง Nichrome X15H60 ยังใช้ในการผลิตตัวต้านทานที่ไม่แม่นยำอีกด้วย
Nichrome เป็นชื่อทั่วไปของโลหะผสมที่มีส่วนประกอบหลักสองอย่างคือโครเมียมและนิกเกิล รุ่นดั้งเดิมของโลหะผสมมีโครเมียม 20% และนิกเกิล 80% ปัจจุบันโลหะผสมนี้มี 10 แบบ ซึ่งแต่ละแบบมีอัตราส่วนของสิ่งเจือปนเพิ่มเติมที่แตกต่างกัน เช่น อลูมิเนียม ไททาเนียม ซิลิกอน โมลิบดีนัม เหล็กหรือแมงกานีส
คุณสมบัติของนิกโครมขึ้นอยู่กับสัดส่วนของโลหะหลักและโลหะเพิ่มเติมในโลหะผสมโดยตรง ผลิตภัณฑ์นิกโครมที่พบมากที่สุดคือลวดซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมสมัยใหม่
ลวด Nichrome: คำอธิบายและลักษณะสำคัญ
ลวดนิโครมเป็นสายโลหะที่ผลิตขึ้นในความยาว ความหนา (จากเศษเสี้ยวของมิลลิเมตรถึงหลายเซนติเมตร) และส่วนต่างๆ: กลม วงรี สี่เหลี่ยมจัตุรัสหรือสี่เหลี่ยมคางหมู
ประเภทของส่วนที่พบบ่อยที่สุดคือทรงกลมเนื่องจากลวดดังกล่าวมีอัตราส่วนสูงสุดของพื้นที่หน้าตัดต่อปริมณฑล น้ำหนักของผลิตภัณฑ์ขึ้นอยู่กับองค์ประกอบของโลหะผสมและเส้นผ่านศูนย์กลางโดยตรง
Nichrome มีคุณสมบัติที่หายากรวมกันซึ่งทำให้มันเป็นโลหะผสมพิเศษซึ่งเป็นอะนาล็อกเดียวที่ fechral ด้อยกว่ามากทุกประการ
ความต้านทานความร้อนของวัสดุนี้สามารถสูงถึง 1,400 องศาเซลเซียส (โลหะผสมสององค์ประกอบ) อุณหภูมิการรับแสงสูงสุดที่อนุญาตขึ้นอยู่กับองค์ประกอบของโลหะผสม นอกจากนี้ลวดนี้ไม่เปลี่ยนรูปร่างภายใต้อิทธิพลของความร้อนและไม่หย่อนคล้อย
ลวด Nichrome มีความต้านทานสูง กระแสไฟฟ้าซึ่งหมายความว่าโลหะนี้จะต้องใช้น้อยกว่าโลหะที่คล้ายกันอย่างมากโดยไม่สูญเสียปริมาณความร้อนที่เกิดขึ้น ดังนั้นอุปกรณ์ที่ใช้ลวดนิกโครมจะมีขนาดและน้ำหนักที่เล็กกว่า
โลหะผสมสององค์ประกอบไม่มีสมบัติทางแม่เหล็ก เกิดขึ้นเฉพาะเมื่อมีการเติมธาตุเหล็ก แต่มีประสิทธิภาพที่อ่อนแอมาก
Nichrome ไม่อยู่ภายใต้การกัดกร่อน ทนต่อสภาพแวดล้อมที่รุนแรง เนื่องจากมีอายุการใช้งานเกือบไม่จำกัด ลวด Nichrome มีความเหนียวที่ดีและขึ้นรูปได้ดีเยี่ยม ในขณะที่มีความแข็งแรงและความแข็งสูง ไม่กลัวความเค้นทางกล
องค์ประกอบของโลหะผสมจะแตกต่างกันไปตามสมรรถนะของคุณลักษณะเหล่านี้ ภาพถ่ายแสดงตัวเลือกหลักสำหรับการพันลวดนิกโครม
การใช้ลวดนิโครม
การใช้ลวดนิกโครมนั้นกว้างขวางมาก เนื่องจากมีความเก่งกาจ ในอุตสาหกรรม ใช้เพื่อสร้างอุปกรณ์ห้องปฏิบัติการ หน่วยต้านทาน ตัวต้านทาน รีโอสแตต อุปกรณ์ทำความร้อนต่างๆ เตาไฟฟ้าและเตาเผาสำหรับการคั่วและการอบแห้ง เครื่องเชื่อม. ลวดที่มีหน้าตัดหลายเซนติเมตรสามารถใช้สำหรับการผลิตการเชื่อมอัตโนมัติและแม้กระทั่งเชือก
มีองค์ประกอบของลวดนิกโครมในของใช้ในบ้านมากมาย เช่น เครื่องปิ้งขนมปัง เครื่องเป่าผม ระบบทำความร้อนสำหรับหน้าต่างและกระจกมองหลังในรถยนต์ เครื่องทำความร้อนในครัวเรือน vapes และแม้แต่พื้นรองเท้า
บ่อยครั้งที่ลวดนี้ใช้สำหรับอุปกรณ์ทำเอง - เครื่องตัดและจิ๊กซอว์ไฟฟ้า (สำหรับไม้และโฟม) หัวแร้งและอุปกรณ์สำหรับเผาไม้บ้านปลอม
ทางเลือกของลวดนิโครม
วิธีการเลือกลวดที่คุณต้องการโดยเฉพาะสำหรับความต้องการของคุณ? เพื่อวัตถุประสงค์ที่แตกต่างกัน วัตถุที่มีองค์ประกอบโลหะผสมขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางและส่วนตัดขวางต่าง ๆ ถูกนำมาใช้ดังนั้นก่อนอื่นจึงจำเป็นต้องเน้นที่การทำเครื่องหมายของเส้นลวด
เครื่องหมาย H ระบุว่าลวดนี้ใช้ในการผลิตองค์ประกอบความร้อนที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางไม่เกิน 0.2 มม.
เครื่องหมาย C ระบุว่าผลิตภัณฑ์นี้เหมาะสำหรับการผลิตองค์ประกอบความต้านทานของกลไกต่างๆ
เครื่องหมาย TEN แสดงถึงความเกี่ยวข้องของผลิตภัณฑ์นี้สำหรับการผลิตเครื่องทำความร้อนไฟฟ้าแบบท่อ
เครื่องหมายยังระบุอุณหภูมิการทำงานสูงสุดสำหรับโลหะผสมบางประเภทและสภาพต้านทานของโลหะผสม
อุณหภูมิในการทำงาน/ความต้านทาน:
Х20Н80 สูงถึง 1200 องศาเซลเซียส — Х20Н80 — 1.12 โอห์ม*มม./m
Х15Н60 สูงสุด 1125 องศาเซลเซียส — Х15Н60 — 1.13 โอห์ม*มม./ม
KhN20YUS สูงถึง 1100 องศาเซลเซียส - KhN20YUS - 1.02 Ohm*mm/m
KhN70Yu สูงถึง 1200 องศาเซลเซียส - KhN70Yu - 1.30 Ohm*mm/m
ข้อความด้านบนเป็นตัวบ่งชี้สำหรับลวดที่มีความหนามากกว่า 3 มม. ยิ่งเส้นผ่านศูนย์กลางของเส้นลวดยิ่งใหญ่เท่าใด ค่าของตัวบ่งชี้เหล่านี้ก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น
อย่าลืมให้ความสนใจกับความพร้อมของเอกสารทางเทคนิคจากผู้ผลิตโดยพิจารณาจากสายนี้ - GOST หรือ TU เฉพาะเอกสารเหล่านี้เท่านั้นที่สามารถรับประกันได้ว่าคุณกำลังซื้อผลิตภัณฑ์ที่มีคุณภาพ ซึ่งคุณลักษณะจะไม่ต่ำกว่าที่ผู้ผลิตประกาศไว้
รูปถ่ายของลวดนิกโครม
