Нихромовая проволока для нагревательных элементов: Нихромовая проволока и нить

Содержание

Нихромовая проволока и нить

Отличительная особенность нихрома — высокое электрическое сопротивление. Вокруг этого свойства строится все применение продукции из данного сплава. И нихромовая проволока, и нить являются, пожалуй, наиболее востребованными полуфабрикатами. Нагреватели электрических печей, электротехнические устройства, электронные сигареты, медицинские материалы — везде применяется описываемая продукция.

В Метотехника можно купить нихромовую проволоку и нить. Для заказа, который возможно осуществить разными способами (телефон, факс, email, сайт), доступны марки Х20Н80, Х15Н60 и другие.

Получить более подробную информацию о материалах, а также способах производства и областях применения описанной продукции можно на данной странице в соответствующих разделах. Важным источником информации являются стандарты, которые также представлены на сайте.

Марки

Нихром является жаростойким сплавом, имеет высокое электросопротивление, малый температурный коэффициент сопротивления, существенную коррозионную стойкость к воздействию воздуха или иных газообразных сред при больших значениях температуры. Также он обладает удовлетворительной технологичностью (пластичностью в холодном состоянии, свариваемостью) — из данного материала можно получать нихромовую проволоку, нить, ленту, полосу, прутки и другие полуфабрикаты; достаточной жаропрочностью — способностью выдерживать механические нагрузки без существенных деформаций, не разрушаясь при высоких температурах. На поверхности данных сплавов образуются оксиды, устойчивые при высоких температурах. Оксидная пленка имеет большую плотность. Эти два фактора обеспечивают высокую жаростойкость данного прецизионного материала.

Наибольшее распространение получили марки Х20Н80 и Х15Н60. Также используется нихром Х20Н80-Н, Х20Н80-ВИ, Х15Н60-Н, Х15Н60-ВИ.

Маркировка указанных сплавов расшифровывается следующим образом: буква обозначает химический элемент, следующее за ней число — среднюю массовую долю данного элемента в сплаве. Например, нихром Х20Н80 содержит 20-23% хрома (Cr) и около 80% никеля (Ni), Х15Н60 — 15-18% хрома (Cr) и около 60% никеля (Ni). Буквы ВИ в конце марки обозначают, что данный материал был изготовлен специальным способом, а именно, с помощью вакуумно-индукционной плавки. Буква Н в конце марки говорит о том, что в состав входит цирконий, благодаря чему увеличивается надежность нагревателя, выполненного из нихрома, за счет повышения стойкости при максимальной рабочей температуре.

Химический состав марок Х20Н80, Х20Н80-Н, Х20Н80-ВИ и Х15Н60, Х15Н60-Н, Х15Н60-ВИ регламентируется стандартом ГОСТ 10994-74.

Производство


Нихромовая проволока изготавливается с помощью обработки давлением, а именно, технологической операцией протяжки. Она осуществляется без дополнительного подогрева заготовок, соответственно, изделие получается холоднотянутым.

Проволока из нихрома поставляется в мягком состоянии для чего осуществляется ее отжиг. В некоторых случаях выполняется травление поверхности. Механическая обработка, к которой относятся точение, шлифование и другие операции, не выполняется в силу небольших размеров заготовок.

Размеры изделий, механические свойства, состояние поставки, электрическое сопротивление, а также максимальные рабочие температуры регламентируются стандартами ГОСТ 12766.1-90 и ГОСТ 8803-89.

Стоит отметить, что полуфабрикат круглого сечения малых диаметров, как правило, называются нихромовая нить. Стандарты не содержат подобного полуфабриката в своих описаниях, но в среде специалистов этот термин достаточно часто применяется.

Применение


Группа, к которой относится материал, определяет его области применения. Нихром является прецизионным сплавом с высоким электрическим сопротивлением. Основное применение нихромовой проволоки и нити — изготовление круглых нагревателей электропечей. Нить из нихрома используется в печах небольшой мощности, проволока — в более мощных печах. Для этих целей подходит продукция без изоляции. Однако, существуют варианты, в которых требуется электрический нагреватель, дающий относительно невысокую температуру. В качестве примера можно привести подогрев автомобильных сидений. Здесь уже применяется нихром в изоляции. Это позволяет внедрить нагреватель в обивку сиденья, при этом обеспечив безопасность его использования.

Также проволока из нихрома применяется для производства резистивных элементов в различных электротехнических приборах.

В ГОСТ 12766.1-90 приводится классификация изделий по их назначению:
  • из сплавов марок Х20Н80-Н,Х15Н60-Н:
    • для нагревательных элементов;
    • для трубчатых электрических нагревателей — ТЭН;
  • из сплавов марки Х15Н60:
    • для элементов сопротивления.
Электрическое сопротивление нихромовой проволоки Х20Н80

Это одна из самых важных характеристик сплава. Оно определяется многими факторами, в частности электрическое сопротивление нихрома зависит от размеров продукции и марки.

Общая формула имеет вид:

    R = ρ · l / S,

где R — активное электросопротивление (Ом), ρ — удельное электросопротивление (Ом·мм), l — длина проводника (мм), S — площадь сечения (мм2).

Ниже приведены некоторые значения эл. сопротивления изделий круглого сечения. Видно, что этот показатель уменьшается по мере увеличения диаметра. Полная таблица, содержащая данные для других марок и большего количества диаметров — Номинальные значения электрического сопротивления 1 м проволоки

Значения электрического сопротивления для 1 м продукции. Проволока нихром Х20Н80
D, мм R (теория), Ом
Ø 0,1137,00
Ø 0,234,60
Ø 0,315,71
Ø 0,48,75
Ø 0,55,60
Ø 0,63,93
Ø 0,72,89
Ø 0,82,20
Ø 0,91,70
Ø 1,01,40
Ø 2,00,35
Ø 3,00,16
Ø 4,00,087
Ø 5,00,056
Ø 6,00,039
Ø 7,00,029
Ø 8,00,022
Ø 9,00,017
Ø 10,00,014

Нихромовая нить нашла применение в медицине в качестве шовного материала. Также данную продукцию используют для изготовления струн, применяемых для фигурной резки пенопласта и других подобных материалов.

Цены


Ассортимент и цены на нихромовую проволоку доступны на странице Стоимость. Заказ продукции можно сделать на той же странице, заполнив специальную форму.

Расчет нихрома и фехрали для нагревателей: статья блога ТЕРМОЭЛЕМЕНТ

Нихром и фехраль – два самых распространенных типа материалов, из которых изготавливаются нагревательные элементы. В данной статье мы собрали полезные расчеты, которые могут понадобиться при проектировании нагревательного элемента, а также добавили два удобных калькулятора для расчета длины спирали и пересчета веса материалов в длину и наоборот.

Расчет длины проволоки для спирали

Расчет веса и длины


Расчет нихромовой спирали

Методика расчета по сопротивлению

Для начала давайте подробнее рассмотрим расчет длины проволоки из нихрома на основе мощности и электрического сопротивления. Во-первых нужно определиться с тем, какая мощность нагревательной спирали будет нужна. Допустим, нам необходимо изготовить небольшой нагреватель для прибора с мощностью 10Вт с напряжением 12 Вольт. Допустим, у нас имеется в наличии нихромовая проволока с диаметром сечения 0,1 мм.

Самый элементарный расчет без учитывания нагрева производится по формуле, знакомой нам из школьного курса физики:

Р=U∙І → І = Р/ U = 10 / 12 = 0,83 А

По закону Ома:

R= U/  І = 12 / 0,83 = 14,5 Ом.

Знаючи площадь сечения проволоки (S) и удельное сопротивление нихрома (ρ) можно вычислить длину проволоки, которая нам понадобится для изготовления спирали:

І = S∙ R/ ρ

Для того, чтобы узнать удельное сопротивление нихромовой проволоки определенного диаметра можно воспользоваться формулами или готовой таблицей значений. Для нихрома с диаметром 0,1 мм сопротивление будет 14,4 Ом и площадь сечения 0,008 мм2, тогда подставив значения в формулу мы получим длину проволоки равную 10 см.

Для расчета того, сколько витков спирали нужно сделать из проволоки полученной длины, нужно воспользоваться такими формулами:

Вычислим длину одного витка, равную:

Длина витка =π∙( диаметр намотки + 0,5 ∙ диаметр сечения проволоки)

Количество витков = длина проволоки / длина витка

Таким образом, если диаметр навивки нашей проволоки будет 2 мм, то

Количество витков = 100/( 3,14*(2+0,05))=15,5 витков

Теоретические расчеты – это, конечно, хорошо. Но выдержит ли на практике нихром с таким диаметром сечения подобный ток? Таблицы, предоставленные ниже, показывают максимальный ток, который допустим для определенных диаметров нити нихрома при заданной температуре. Говоря проще, нужно определить температуру, до которой должен нагреваться спиральный греющий элемент, и выбрать из таблицы его сечения для расчетного тока.

Если же нагреватель будет использоваться в жидкостной среде, силу тока можно взять больше в 1,2-1,5 раз, а если он будет нагревать замкнутое пространство, то стоит его ток уменьшить.

Методика расчета по температуре

Выше описанный простой расчет недостаточно точен из-за того, что мы берем величину сопротивления спирали в холодном состоянии. Но с изменением температуры изменяется и сопротивление материала. При этом также следует учесть, каковы условия достижения данной температуры. Для небольшой температуры, к примеру в обогревателях, первый способ расчета может применяться свободно, но для высоких температур в печах сопротивления данный способ будет слишком приблизительным.

Давайте рассчитаем спираль для муфельной печи при помощи второго метода. Для начала нужно вычислить объем камеры и на его основе мощность нагрева. Для муфельных печей существует такое правило подбора:

  • Для печей с объемом до 50 л мощность берется из расчета 100 Вт на литр

  • Для печей с объемом от 100 до 500 л мощность берется из расчета 50-70 Вт на литр

Возьмем для примера небольшую печь с объемом 50 литров, тогда мощность печи должна быть 50*100= 5000 Вт

Посчитаем силу тока (І) и сопротивление (R) для напряжения питания 220В

І = 5000/220 = 22,7 А

R = 220/22,7 = 9,7 Ом

Если подключать спирали при 380 В методом подключения «звезда», нужно мощность поделить на 3 фазы, таким образом у нас будет

Мощность на фазу = 5кВт / 3 = 1,66 кВт

При данном типе подключения к трехфазной сети на каждую фазу будет подаваться 220 В, соответственно ток и сопротивление будут равны:

І = 1660/220 = 7,54 А

R = 220/7,54 = 29,1 Ом

Если же соединение спиралей при напряжении 380 производится методом «треугольник», формулы расчета будут с учетом линейного напряжения в 380 В.

І = 1660/380 = 4,36 А

R = 380/4,36 = 87,1 Ом

Диаметр можно вычислить с учетом удельной поверхностной мощности нагревателя. Произведем расчет длины греющей нити, взяв удельные сопротивления из таблиц.

Поверхностная мощность = βэф*α(коэффициент эффективности)

Таким образом, чтобы нагреть муфельную печь до температуры 1000 градусов, нам нужна спираль с нагревом до 1100 С. По таблицам выберем соответствующие значения и получим:

Поверхностная мощность (Вдоп)=4,3∙0,2=0,86Вт/см2=8600 Вт/м2

Диаметр определяется по формуле d=3√((4*Rt*P2)/(π2*U2доп))

Удельное сопротивление материала при нужной температуре (Rt) берется из таблицы


Если у нас нихром марки Х80Н20, Rt будет равным 1,025. Тогда Рт=1,13*106*1,025=1,15*106 Ом на мм

Для подключения типа звезда: диаметр равен 1,23 мм, длина = 42 м

Проверим значения по формуле L=R/(p*k)

Получим 29,1/(0,82*1,033)= 34 м

Таким образом видим, что в формуле без учета температуры есть существенное отличие в полученных значениях. Правильно выбрать длину одной спирали для подключения звездой равную 42 м, тогда для 3 спиралей вам понадобится 126 метров проволоки нихрома с диаметром 1,3.

Вывод

На основе формул и калькулятора можно произвести быстрый расчет длины нихромовой или фехралевой проволоки и вычислить ее диаметр исходя из необходимой мощности и температуры нагревательного элемента, однако даже второй более сложный метод расчета не учитывает ряда факторов. На практике после произведенных теоретических расчетов необходимо произвести манипуляции с результатами исходя из особенностей использования нагревателя.

Для точных расчетов длины фехралевых и нихромовых спиралей, а также для получения консультации по нагревательным элементам обращайтесь к нашим специалистам по телефонам или через электронную почту. У нас, кроме готовых промышленных нагревателей, вы также можете приобрести комплектующие для их создания, включая проволоку и ленту фехраль, термостойкие провода, керамические изоляторы, миканит, термостойкие разъемы и прочее.

 



Как определить нихром | Аякс-металл ✅

Нихром – это одна из семи групп прецизионных (с заданными свойствами) сплавов, чьё производство регламентирует ГОСТ 10994-74. В эту группу входят 16 марок металлов с высокой сопротивляемостью току, из которых десять используются для производства нагревателей и шесть – для датчиков и резисторов с постоянным сопротивлением в заданном температурном диапазоне.

Согласно упомянутому нормативному документу, в определение нихрома включены такие характеристики сплавов:

  • максимальная рабочая температура нагрева – до 1 100, 1 150, 1 200, 1 220 и 1 400 °С;
  • удельное сопротивление – от 0,99–1,07 до 1,37–1,47 единицы;
  • базовые элементы химического состава – никель и/или хром с массовой долей 55–78 и 15–23 % соответственно.
В Интернете часто можно встретить вопрос о том, как определить нихром в домашних условиях. Сразу скажем, что сделать это по внешнему виду металла невозможно.

Чтобы определить нихромовую проволоку, необходимо знать основные свойства этих сплавов. Прежде всего эти вещества немагнитные. Если постоянный магнит не притягивает проволоку, возможно, перед вами нихром. Такая оговорка связана с тем, что он не единственный немагнитный сплав. Если через проволоку из нихрома пустить ток, она быстро нагреется до характерного красного свечения с выделением сильного теплового излучения.

Более точный ответ, вплоть до определения марки сплава, можно получить только с использованием лабораторного оборудования. По этой причине полные характеристики продукции из нихрома обязательно указывают в сопроводительной документации, включая её маркировку и назначение.

Применение проволоки из нихрома

Точное определение проволоки из нихрома даёт ГОСТ 12766.1-90, согласно которому она производится. Полный её сортамент включает следующие виды продукции:

  • для спиральных и других нагревателей открытого типа – для маркировки такой проволоки используют букву Н;
  • для трубчатых нагревателей – обозначают аббревиатурой ТЭН;
  • для резисторов – маркируются буквой С.

В зависимости от марки металла нихромовая проволока изготавливается диаметром от 0,4–3, до 0,1–7,5 мм. Маркировка этой продукции содержит следующую информацию в такой очерёдности:

  • диаметр;
  • марка сплава;
  • назначение;
  • ссылка на нормативный документ.

Отсутствие в маркировке обозначения сферы применения по умолчанию означает, что проволока предназначена для производства резисторов. Помимо проволоки, для изготовления нагревательных элементов (Н) и резисторов (С) используют ленту из нихрома, производство которой регламентирует ГОСТ 12766.2-90.

В зависимости от диаметра проволока из нихрома для промышленных потребителей поставляется намотанной на катушки, оправки или в мотках. Чтобы не задаваться вопросом, как определить, из нихрома проволока или нет, следует пользоваться услугами надёжного поставщика. Напоминаем, что нихром входит в число наиболее дорогостоящих сплавов. Поэтому не стоит приобретать такую продукцию в случайных местах.

При покупке нихромовой проволоки необходимо обращать внимание на целостность упаковки, которая в том числе предохраняет проволоку от спутывания. Отсутствие ярлыка на упаковке также даёт повод для сомнений, не позволяя определить, что в ней проволока из нихрома необходимой вам марки.

Ошибки выбора нихромовой проволоки являются основной причиной раннего выхода из строя изготовленных из неё нагревательных элементов, поскольку они рассчитаны на разный температурный режим эксплуатации. При правильном выборе проволоки из нихрома гарантийный срок её использования в зависимости от диаметра составляет от 800 до 4 000 часов в непрерывном режиме эксплуатации. Величина этого показателя растёт по мере увеличения диаметра проволоки.

Примеры применения проволоки из нихрома для нагревательных элементов

Нихромовые сплавы являются основными материалами для изготовления нагревательных элементов. Проволока или лента из нихрома обязательно используется в таких видах оборудования, как:

  • кухонная техника – плиты, духовки, мармиты, посудомоечные машины и прочее;
  • бытовые приборы – утюги, фены, электрочайники, стиральные машины, бойлеры и т. д.;
  • лабораторное оборудование – автоклавы, сушильные печи, реостаты;
  • промышленные агрегаты – печи обжига и сушки;
  • разнообразная электротехническая продукция.

Тем, кого интересует, как определить нихромовую проволоку в домашних условиях с точки зрения заготовки вторсырья, можем посоветовать разборку любых нагревателей. Все они содержат нихром.

Правда, вы не сможете разделить его по маркам, а заготовители лома устанавливают приёмные цены в зависимости от содержания в нём никеля. В этом отношении в выигрышном положении оказываются промышленные потребители нихрома, которые могут сортировать вышедшие из строя нагревательные элементы по маркам сплавов. Разница в цене между ними может достигать больших значений.

Подводим итоги: Определяем нихромовую проволоку

Резюмируя информацию о способах определения проволоки из нихрома, можно сказать следующее:

  • отличить нихромовую проволоку от аналогичной продукции из других сплавов по внешнему виду невозможно;
  • определить нихром без использования лабораторного оборудования можно – самый достоверный результат покажет пропуск тока через проволоку, но это не поможет установить марку сплава, которая является важнейшей характеристикой данной продукции;
  • всё, что находится внутри спиральных и трубчатых нагревательных элементов, является нихромом;
  • самым простым способом идентификации нихрома является ярлык на упаковке продукции из него;
  • проволока из нихрома и нагревательные элементы из неё должны использоваться по назначению с учётом марок сплавов и температурных режимов;
  • для сортировки сборного нихромового лома вам потребуется лабораторное оборудование по определению массовой доли базовых элементов химического состава сплавов.

Ошибки выбора нихромовой проволоки могут привести к значительным финансовым потерям. Если вы сомневаетесь, посоветуйтесь со специалистом.

Как сделать нагревательный элемент из нихромовой проволоки — MOREREMONTA

Самая частая причина выхода из строя электрического паяльника это перегоревшая спираль нагревательного элемента. Даже если есть в наличии нихромовая проволока подходящего диаметра и длины, намотать новую спираль практически может, не получится (для паяльника, рассчитанного на напряжение 220 вольт точно), уж больно близко должны располагаться витки спирали друг к другу чтобы поместилось необходимое количество. Такая намотка под силу только специальному оборудованию. Не беру в расчёт отдельных энтузиастов, которым это удалось. Что же касается паяльников рассчитанных на напряжение 110 вольт и ниже (например в паяльных станциях), то тут уже всё более реально. Необходимое сопротивление нагревательного элемента (нихрома) гораздо ниже и соответственно длина проволоки, которую надо намотать должным образом, значительно меньше. Но есть ещё изолирующий диэлектрик под названием слюда, которая по своей сути «недотрога» — крошится и рассыпается даже при самом нежном с ней обращении. Короче ремонтом паяльников больше заниматься не собирался и вдруг нахожу информацию, что слюду может прекрасно заменить тандем, состоящий из самого обычного талька и конторского клея, которые образуют защитное покрытие сродни керамическому. Попробовал – получилось.

Для изготовления миниатюрного нагревательного элемента необходимо: нихром диаметром до 0,1 мм, тонкая (чуть толще нихрома) не упругая стальная проволока, асбестовая нить и самая тонкая швейная игла, вставленная в разметочный предмет чертёжного набора под названием «готовальня». Первое действие это прочное и компактное соединение концов нихромовой и стальной проволок методом скрутки.

Теперь нужно собрать представленную схему. Она поможет определиться с длиной нихромовой проволоки, из которой следует намотать нагревательную спираль.

Когда всё подключено, плавно увеличиваем напряжение, смотрим на показания вольтметра блока питания и амперметра. В данном случае при напряжении в 11 вольт токопотребление составило практически 0,5 А. Перемножив эти показатели, получаем ориентировочную мощность будущего нагревательного элемента – 5,5 Вт. Спираль ещё не разогрелась до красна (на полную мощность) и не надо её жечь, уже и так ясно, что можно будет по готовности нагревательного элемента подавать на него и 12 и даже 13 вольт. Так что желаемая мощность в 8 Вт будет легко достигнута. Напоследок замеряется сопротивление участка нихромовой проволоки, на которую подавалось напряжение – для сопоставимого контроля длины при намотке спирали.

Для начала процесса намотки стальная проволочка продевается в тоже «ушко», что и иголка, на которую насажена асбестовая нить призванная выполнить роль оправки для намотки спирали и одновременно основания будущего нагревательного элемента. Важно – перед началом намотки место соединения нихрома и стальной проволочки должно находиться, по крайней мере, в нескольких миллиметрах (2 – 3 мм) от края асбестовой нити в сторону её середины (на верхнем фото сбилось, перед намоткой поправлял). Намотать лучше немного больше, когда игла будет вытащена отмотать лишнее можно легко – домотать, не получится. Снятую с иглы спираль на асбестовой нити измеряют на предмет определения сопротивления и подгоняют под необходимое.

Далее потребуется тальк и конторский (силикатный) клей. Предстоит самое неконкретное действие, ибо способ нанесения защитного слоя (полного диэлектрика в будущем, после высыхания) может в принципе быть разным. Предлагаю посмотреть видео с тем, который показался наиболее прогрессивным по всем показателям. И в первую очередь по расходу талька.

Видео

Это первый этап покрытия, второй после 10 минутного подсыхания. Можно в принципе и не делать, всё решает визуальный контроль при помощи увеличительного стекла. Витки нихрома не должно быть видно.

Почти готовый нагревательный элемент (осталась просушка), длина 15 мм, диаметр 2 мм. Оптимальное напряжение питания 12 В, мощность 8 Вт. Просушка – на горячую батарею отопления, на следующий день подключил к БП подал напряжение достаточное для нагрева до 50 градусов (контроль мультиметром в режиме измерения температуры) – дал остыть и разогрел до 100 градусов, потом ещё до 150. Можно ставить по месту, эксплуатационные испытания на следующий день.

Вывод

На этом заканчивать не собираюсь, метод весьма перспективный и многообещающий, в ближайших планах изготовление более крупного керамического нагревательного элемента. Изюминка метода в том, что спираль, лишённая контакта с кислородом воздуха более выносливая и соответственно долговечная. Автор материала — Babay iz Barnaula.

В некоторых бытовых нагревательных приборах до сих пор используется нихромовая проволока. Она обладает высокой жаростойкостью, характерной для сплава никеля и хрома. У этого материала отмечается хорошая пластичность, высокое удельное электрическое сопротивление и низкий температурный коэффициент сопротивления. Поэтому, когда выполняется расчет нихромовой проволоки для нагревателя, данные параметры должны обязательно учитываться. В противном случае результаты вычислений будут неточными и не дадут желаемого результата.

Использование калькулятора-онлайн в расчетах

Быстрые расчеты могут быть выполнены с помощью онлайн-калькулятора. С его помощью можно вычислить и приблизительно установить нужную длину нихромовой проволоки. Как правило, рассматриваются марки, получившие наиболее широкое распространение в нагревательных приборах – Х20Н80, Х20Н80-Н, Х15Н60.

Для выполнения расчетов необходимы обязательные исходные данные. Прежде всего, это величина мощности нагревателя, которую планируется получить, диаметр нихромовой проволоки и значение питающего напряжения сети.

Вычисления проводятся следующим образом. В первую очередь нужно установить силу тока в соответствии с заданными параметрами, по формуле: I = P/U. После этого рассчитывается сопротивление на весь нагревательный элемент. Далее понадобится удельное электрическое сопротивление, для конкретной марки нихромовой проволоки. Эта величина будет нужна для того, чтобы установить наиболее оптимальную длину нагревательного элемента уже по другой формуле: l = SR/ρ. Правильный выбор длины приведет сопротивление нагревателя R к нужному значению.

После выполнения расчетов, полученные данные рекомендуется проконтролировать с помощью таблицы и убедиться, что расчетный ток соответствует допустимому значению. В случае превышения расчетным током допустимых пределов, следует выполнить повторные вычисления, увеличив диаметр нихромовой проволоки или уменьшив мощность самого нагревательного элемента. Необходимо учитывать тот фактор, что все приведенные в таблицах параметры рассчитаны для нагревателей, находящихся в горизонтальном положении и функционирующих в воздушной среде.

Если же нихромовую спираль планируется использовать помещенной в жидкость, значение допустимого тока следует умножить на коэффициент 1,1-1,5. При закрытом расположении спирали допустимый ток, наоборот, нужно уменьшить в 1,2-1,5 раза.

Нихромовая спираль

Каждый знает, что такое нихромовая спираль. Это нагревательный элемент в виде проволоки, свернутой винтом для компактного размещения.

Эта проволока изготавливается из нихрома – прецизионного сплава, главными компонентами которого являются никель и хром.

«Классический» состав этого сплава – 80% никеля, 20% хрома.

Композицией наименований этих металлов было образовано название, которым обозначается группа хромоникелевых сплавов – «нихром».

Самые известные марки нихрома – Х20Н80 и Х15Н60. Первый из них близок к «классике». Он содержит 72—73 % никеля и 20—23 % хрома.

Второй разработан с целью снижения стоимости и повышения обрабатываемости проволоки.

Содержание никеля и хрома в нем уменьшено – до 61 % и до 18 % соответственно. Но увеличено количество железа – 17—29 % против 1,5 у Х20Н80.

На базе этих сплавов были получены их модификации с более высокой живучестью и стойкостью к окислению при высокой температуре.

Это марки Х20Н80-Н (-Н-ВИ) и Х15Н60 (-Н-ВИ). Они применяются для нагревательных элементов, контактирующих с воздухом. Рекомендуемая максимальная температура эксплуатации – от 1100 до 1220 °С

Применение нихромовой проволоки

Главное качество нихрома – это высокое сопротивление электрическому току. Оно определяет области применения сплава.

Нихромовая спираль применяется в двух качествах – как нагревательный элемент или как материал для электросопротивлений электрических схем.

Для нагревателей используется электрическая спираль из сплавов Х20Н80-Н и Х15Н60-Н.

  • бытовые терморефлекторы и тепловентиляторы;
  • ТЭНы для бытовых нагревательных приборов и электрического отопления;
  • нагреватели для промышленных печей и термооборудования.

Сплавы Х15Н60-Н-ВИ и Х20Н80-Н-ВИ, получаемые в вакуумных индукционных печах, используют в промышленном оборудовании повышенной надежности.

Спираль из нихрома марок Х15Н60, Х20Н80, Х20Н80-ВИ, Н80ХЮД-ВИ отличается тем, что его электросопротивление мало меняется при изменении температуры.

Из нее изготавливают резисторы, соединители электронных схем, ответственные детали вакуумных приборов.

Как навить спираль из нихрома

Резистивная или нагревательная спираль может быть изготовлена в домашних условиях. Для этого нужна проволока из нихрома подходящей марки и правильный расчет требуемой длины.

Расчёт спирали из нихрома опирается на удельное сопротивление проволоки и требуемую мощность или сопротивление, в зависимости от назначения спирали. При расчете мощности нужно учитывать максимально допустимый ток, при котором спираль нагревается до определенной температуры.

Учет температуры

Например, проволока диаметром 0,3 мм при токе 2,7 А нагреется до 700 °С, а ток в 3,4 А нагреет ее до 900 °С.

Для расчета температуры и тока существуют справочные таблицы. Но еще нужно учитывать условия эксплуатации нагревателя.

При погружении в воду теплоотдача повышается, тогда максимальный ток можно повысить на величину до 50 % от расчетного.

Закрытый трубчатый нагреватель, наоборот, ухудшает отвод тепла. В этом случае и допустимый ток необходимо уменьшить на 10—50 %.

На интенсивность теплоотвода, а значит и на температуру нагревателя, влияет шаг навивки спирали.

Плотно расположенные витки дают более сильный нагрев, больший шаг усиливает охлаждение.

Следует учитывать, что все табличные расчеты приводятся для нагревателя, расположенного горизонтально. При изменении угла к горизонту условия теплоотвода ухудшаются.

Расчет сопротивления нихромовой спирали и ее длины

Определившись с мощностью, приступаем к расчету требуемого сопротивления.

Если определяющим параметром является мощность, то вначале находим требуемую силу тока по формуле I=P/U.

Имея силу тока, определяем требуемое сопротивление. Для этого используем закон Ома: R=U/I.

Обозначения здесь общепринятые:

  • P – выделяемая мощность;
  • U – напряжение на концах спирали;
  • R – сопротивление спирали;
  • I – сила тока.

Теперь определим нужную нам длину. Она зависит от удельного сопротивления и диаметра проволоки.

Можно сделать расчет, исходя из удельного сопротивления нихрома: L=(Rπd 2 )/4ρ.

  • L – искомая длина;
  • R – сопротивление проволоки;
  • d – диаметр проволоки;
  • ρ – удельное сопротивление нихрома;
  • π – константа 3,14.

Но проще взять готовое линейное сопротивление из таблиц ГОСТ 12766.1-90. Там же можно взять и температурные поправки, если нужно учитывать изменение сопротивления при нагреве.

В этом случае расчет будет выглядеть так: L=R/ρld, где ρld – это сопротивление одного метра проволоки, имеющей диаметр d.

Навивка спирали

Теперь сделаем геометрический расчет нихромовой спирали. У нас выбран диаметр проволоки d, определена требуемая длина L и есть стержень диаметром D для навивки. Сколько нужно сделать витков? Длина одного витка составляет: π(D+d/2). Количество витков – N=L/(π(D+d/2)). Расчет закончен.

Практичное решение

На практике редко кто занимается самостоятельной навивкой проволоки для резистора или нагревателя.

Проще купить нихромовую спираль с требуемыми параметрами и при необходимости отделить от нее нужное количество витков.

Для этого стоит обратиться в компанию «ПАРТАЛ», которая с 1995 года является крупным поставщиком прецизионных сплавов, в том числе проволоки нихромовой, ленты и спиралей для нагревателей.

Наша компания способна полностью снять вопрос о том, где купить нихромовую спираль, поскольку мы готовы изготовить ее на заказ по эскизам и техническим условиям заказчика.

Электрические нагревательные элементы

В этой статье ЭлектроВести расскажут вам об электрических нагревательных элементах.ТЭНы, виды, конструкции, подключение и проверка.

Электрические нагревательные элементы применяются в бытовой и промышленной технике. Применение различных нагревателей известно всем. Это электрические плиты, жарочные шкафы и духовки, электрокофеварки, электрические чайники и отопительные приборы всевозможных конструкций.

Электрические водонагреватели, чаще именуемые бойлерами, тоже содержат нагревательные элементы. Основой многих нагревательных элементов служит проволока с высоким электрическим сопротивлением. И чаще всего эта проволока изготовлена из нихрома.

Открытая нихромовая спираль

Самым старым нагревательным элементом является, пожалуй, обычная нихромовая спираль. Когда-то давно, в ходу были самодельные электрические плитки, кипятильники для воды и обогреватели типа «козёл». Имея под рукой нихромовый провод, которым можно было «разжиться» на производстве, изготовить спираль требуемой мощности не представляло никаких проблем.

Конец провода нужной длины вставляется в пропил воротка, сам провод пропускается между двумя деревянными брусками. Тиски нужно зажать так, чтобы вся конструкция держалась, как показано на рисунке. Усилие зажима должно быть таким, чтобы провод проходил сквозь бруски с некоторым усилием. Если усилие зажима будет велико, то провод попросту оборвется.

Рисунок 1. Навивка нихромовой спирали

Вращением воротка проволока протаскивается сквозь деревянные бруски, и аккуратно, виток к витку, укладывается на металлический стержень. В арсенале электриков был целый набор воротков различного диаметра от 1,5 до 10 мм, что позволяло навивать спирали на все случаи жизни.

Известно было, какого диаметра провод и какая длина требуется для намотки спирали нужной мощности. Эти магические числа до сих пор можно найти в сети интернет. На рисунке 2 показана таблица, где приведены данные о спиралях различной мощности при напряжении питания 220В.

Рисунок 2. Расчет электрической спирали нагревательного элемента (для увеличения нажмите на рисунок)

Здесь все просто и понятно. Задавшись требуемой мощностью и диаметром нихромового провода, имеющимся под рукой, остается только отрезать кусок нужной длины и навить его на оправку соответствующего диаметра. При этом в таблице указана длина получившейся спирали. А что делать, если имеется провод с диаметром не указанным в таблице? В этом случае спираль придется просто рассчитать.

Как рассчитать нихромовую спираль

При необходимости рассчитать спираль достаточно просто. В качестве примера приведен расчет спирали из нихромовой проволоки диаметром 0,45мм (такого диаметра в таблице нет) мощностью 600Вт на напряжение 220В. Все расчеты выполняются по закону Ома.

О том, как перевести амперы в ватты и, наоборот, ватты в амперы:

Сколько в ампере ватт, как перевести амперы в ватты и киловатты

Сначала следует рассчитать ток, потребляемый спиралью.

I = P/U = 600/220 = 2,72 A

Для этого достаточно заданную мощность поделить на напряжение и получить величину тока, проходящего через спираль. Мощность в ваттах, напряжение в вольтах, результат в амперах. Все согласно системе СИ.

По известному теперь току рассчитать требуемое сопротивление спирали достаточно просто: R = U/I = 220/2,72 = 81 Ом

Формула для подсчета сопротивления проводника R=ρ*L/S,

где ρ – удельное сопротивление проводника (для нихрома 1.0÷1.2 Ом•мм2/м), L — длина проводника в метрах, S – сечение проводника в квадратных миллиметрах. Для проводника диаметром 0,45 мм сечение составит 0,159 мм2.

Отсюда L = S * R / ρ = 0.159 * 81 / 1.1 = 1170 мм, или 11,7 м.

В общем, получается не столь уж сложный расчет. Да собственно и изготовление спирали не так уж и сложно, что, несомненно, является достоинством обычных нихромовых спиралей. Но это достоинство перекрывается множеством недостатков, присущих открытым спиралям.

Прежде всего, это достаточно высокая температура нагрева – 700…800˚C. Нагретая спираль имеет слабое красное свечение, случайное прикосновение к ней может причинить ожог. Кроме того возможно поражение электрическим током. Раскаленная спираль выжигает кислород воздуха, привлекает к себе пылинки, которые выгорая, дают весьма неприятный аромат.

Но главным недостатком открытых спиралей следует считать их высокую пожароопасность. Поэтому пожарная охрана попросту запрещает применение обогревателей с открытой спиралью. К таким обогревателям, прежде всего, относится, так называемый «козел», конструкция которого показана на рисунке 3.

Рисунок 3. Самодельный обогреватель «козел»

Вот такой вот получился дикий «козел»: сделан он нарочито небрежно, просто, даже очень плохо. Пожара с таким обогревателем ждать придется недолго. Более совершенная конструкция подобного отопительного прибора показана на рисунке 4.

Рисунок 4. «Козел» домашний

Нетрудно видеть, что спираль закрыта металлическим кожухом, именно это предотвращает прикосновение к разогретым токоведущим частям. Пожароопасность такого устройства намного меньше, чем показанного на предыдущем рисунке.

Когда-то давно в СССР выпускались обогреватели-рефлекторы. В центре никелированного отражателя имелся керамический патрон, в который наподобие лампочки с цоколем E27, вворачивался нагреватель мощностью 500Вт. Пожароопасность такого рефлектора тоже очень высока. Ну, вот как-то не задумывались в те времена, к чему может привести использование таких обогревателей.

Рисунок 5. Обогреватель рефлекторного типа

Совершенно очевидно, что различные обогреватели с открытой спиралью можно, вопреки требованиям пожарной инспекции, использовать лишь под неусыпным присмотром: ушел из помещения – выключи обогреватель! Еще лучше просто отказаться от использования обогревателей подобного типа.

Нагревательные элементы с закрытой спиралью

Чтобы избавиться от открытой спирали, были изобретены Трубчатые Электрические Нагреватели – ТЭНы. Конструкция ТЭНа показана на рисунке 6.

Рисунок 6. Конструкция ТЭНа

Нихромовая спираль 1 спрятана внутри тонкостенной металлической трубки 2. Спираль изолирована от трубки наполнителем 3 с высокой теплопроводностью и высоким электрическим сопротивлением. В качестве наполнителя чаще всего применяется периклаз (кристаллическая смесь окиси магния MgO, иногда с примесями других окислов).

После заполнения изолирующим составом трубку опрессовывают, и под большим давлением периклаз превращается в монолит. После такой операции спираль жестко фиксируется, поэтому электрический контакт с корпусом – трубкой исключен полностью. Конструкция получается настолько прочной, что любой ТЭН можно изгибать, если того требует конструкция отопительного прибора. Некоторые ТЭНы имеют весьма причудливую форму.

Спираль соединяется с металлическими выводами 4, которые выходят наружу через изоляторы 5. Подводящие провода присоединяются к резьбовым концам выводов 4 с помощью гаек и шайб 7. Крепление ТЭНов в корпусе устройства осуществляется при помощи гаек и шайб 6, обеспечивающих, при необходимости, герметичность соединения.

При соблюдении условий эксплуатации подобная конструкция достаточно надежна и долговечна. Именно это и привело к весьма широкому применению ТЭНов в устройствах различного назначения и конструкции.

По условиям эксплуатации ТЭНы делятся на две большие группы: воздушные и водяные. Но это просто такое название. На самом деле воздушные ТЭНы предназначены для работы в различных газовых средах. Даже обычный атмосферный воздух является смесью нескольких газов: кислорода, азота, углекислого газа, имеются даже примеси аргона, неона, криптона и т.д.

Воздушная среда бывает самой разнообразной. Это может быть спокойный атмосферный воздух или поток воздуха, движущийся со скоростью до нескольких метров в секунду, как в тепловентиляторах или тепловых пушках.

Разогрев оболочки ТЭНа может достигать 450 ˚C и даже более. Поэтому для изготовления внешней трубчатой оболочки применяются различные материалы. Это может быть обычная углеродистая сталь, нержавеющая сталь или жаропрочная, жаростойкая сталь. Все зависит от окружающей среды.

Для улучшения теплоотдачи некоторые ТЭНы снабжаются ребрами на трубках в виде навитой металлической ленты. Такие нагреватели называются оребренными. Применение таких элементов наиболее целесообразно в движущейся воздушной среде, например, в тепловентиляторах и тепловых пушках.

Водяные ТЭНы также применяются не обязательно в воде, это общее название различных жидкостных сред. Это может быть масло, мазут и даже различные агрессивные жидкости. Жидкостные ТЭНы применяются в электрических котлах, дистилляторах, электрических опреснителях морской воды и просто в титанах для кипячения питьевой воды.

Теплопроводность и теплоемкость воды намного выше, нежели у воздуха и других газовых сред, что обеспечивает, по сравнению с воздушной средой, лучший, более быстрый, отвод тепла от ТЭНа. Поэтому при одинаковой электрической мощности водяной нагреватель имеет меньшие геометрические размеры.

Тут можно привести простой пример: при выкипании воды в обычном электрическом чайнике ТЭН может разогреться докрасна, после чего прогореть до дыр. Такую же картину можно наблюдать и с обычными кипятильниками, предназначенными для кипячения воды в стакане или в ведре.

Приведенный пример наглядно говорит о том, что водяные ТЭНы ни в коем случае нельзя применять для работы в воздушной среде. Воздушные ТЭНы для нагрева воды использовать можно, вот только придется долго ждать, пока вода закипит.

Не на пользу водяным ТЭНам пойдет и слой накипи, образующийся в процессе работы. Накипь, как правило, имеет пористую структуру, и ее теплопроводность невелика. Поэтому тепло, выделяемое спиралью, в жидкость уходит плохо, зато сама спираль внутри нагревателя разогревается до весьма высокой температуры, что рано или поздно приведет к ее перегоранию.

Чтобы такого не произошло, желательно периодически очищать ТЭНы с помощью различных химических средств. Например, в телевизионной рекламе для защиты нагревателей стиральных машин рекомендуется средство «Calgon». Хотя по поводу этого средства существует множество самых различных мнений.

Как избавиться от накипи

Кроме химических средств для защиты от накипи используются различные устройства. Прежде всего, это магнитные преобразователи воды. В мощном магнитном поле кристаллы «жестких» солей меняют свою структуру, превращаются в хлопья, становятся мельче. Из таких хлопьев накипь образуется менее активно, большая часть хлопьев просто вымывается потоком воды. Этим и достигается защита нагревателей и трубопроводов от накипи. Магнитные фильтры-преобразователи выпускаются многими зарубежными фирмами, такие фирмы существуют и в России. Подобные фильтры выпускаются как врезного, так и накладного типа.

Электронные умягчители воды

В последнее время все более популярными становятся электронные умягчители воды. Внешне все выглядит очень просто. На трубу устанавливается небольшая коробочка, из которой выходят провода-антенны. Провода накручиваются вокруг трубы, при этом даже не надо счищать краску. Установить прибор можно в любом доступном месте, как показано на рисунке 7.

Рисунок 7. Электронный умягчитель воды

Единственное, что потребуется для подключения прибора, это розетка на 220В. Прибор рассчитан на долговременное включение, его не надо периодически отключать, поскольку выключение приведет к тому, что вода снова станет жесткой, опять будет образовываться накипь.

Принцип работы прибора сводится к излучению колебаний в диапазоне ультразвуковых частот, которые могут достигать до 50КГц. Частота колебаний регулируется с помощью пульта управления прибора. Излучения производятся пакетами по нескольку раз в секунду, что достигается использованием встроенного микроконтроллера. Мощность колебаний невелика, поэтому никакой угрозы для здоровья человека подобные приборы не представляют.

Целесообразность установки подобных приборов определить достаточно легко. Все сводится к тому, чтобы определить, насколько жесткая вода течет из водопроводной трубы. Тут даже не надо никаких «заумных» приборов: если после мытья ваша кожа становится сухой, от брызг воды на кафельной плитке появляются белые разводы, в чайнике появляется накипь, стиральная машина стирает медленнее, чем в начале эксплуатации – однозначно из крана течет жесткая вода. Все это может привести к выходу из строя нагревательных элементов, и, следовательно, самих чайников или стиральных машин.

Жесткая вода плохо растворяет различные моющие средства – от обычного мыла до супермодных стиральных порошков. В результате порошков приходится класть больше, но это помогает мало, так как кристаллы солей жесткости задерживаются в тканях, качество стирки оставляет желать лучшего. Все перечисленные признаки жесткости воды красноречиво говорят о том, что необходимо устанавливать умягчители воды.

Подключение и проверка ТЭНов

При подключении ТЭНа должен использоваться провод подходящего сечения. Здесь все зависит от тока, протекающего через ТЭН. Чаще всего известны два параметра. Это мощность самого нагревателя и напряжение питания. Для того, чтобы определить ток, достаточно разделить мощность на напряжение питания.

Простой пример. Пусть имеется ТЭН мощностью 1КВт (1000Вт) на напряжение питания 220В. Для такого нагревателя получается, что ток составит

I = P/U = 1000/220 = 4,545A.

Согласно таблицам, размещенным в ПУЭ, такой ток может обеспечить провод сечением 0,5мм2 (11А), но с целью обеспечения механической прочности лучше применить провод сечением не менее 2,5мм2. Как раз таким проводом чаще всего выполняется подвод электричества к розеткам.

Но перед тем, как производить подключение, следует убедиться в исправности даже нового, только что купленного ТЭНа. Прежде всего, надо измерить его сопротивление и проверить целостность изоляции. Сопротивление ТЭНа достаточно просто рассчитать. Для этого надо напряжение питания возвести в квадрат, и поделить на мощность. Например, для нагревателя мощностью 1000Вт этот расчет выглядит так:

220*220/1000=48,4Ом.

Такое сопротивление должен показать мультиметр при подключении его к выводам ТЭНа. Если же спираль оборвана, то, естественно, мультиметр покажет обрыв. Если взять ТЭН иной мощности, то сопротивление, естественно, будет другим.

Для проверки целостности изоляции следует измерить сопротивление между любым из выводов и металлическим корпусом ТЭНа. Сопротивление наполнителя-изолятора таково, что на любом пределе измерений мультиметр должен показать обрыв. Если окажется, что сопротивление равно нулю, то спираль имеет контакт с металлическим корпусом нагревателя. Такое может случиться даже с новым, только купленным ТЭНом.

Вообще для проверки изоляции применяется специальный прибор мегаомметр, но не всегда и не у всех он есть под рукой. Так что вполне подойдет и проверка обычным мультиметром. Хотя бы такую проверку надо сделать обязательно.

Как уже было сказано, ТЭНы можно изгибать даже после наполнения изолятором. Существуют нагреватели самой разнообразной формы: в виде прямой трубки, U-образные, свернутые в кольцо, змейку или спираль. Все зависит от устройства нагревательного прибора, в который предполагается установить ТЭН. Например, в проточном водонагревателе стиральной машины применяются ТЭНы свитые в спираль.

Некоторые ТЭНы имеют элементы защиты. Самая простая защита это термопредохранитель. Уж если он сгорел, то приходится менять весь ТЭН, но до пожара дело не дойдет. Есть и более сложная система защиты, позволяющая использовать ТЭН после ее срабатывания.

Одной из таких защит является защита на основе биметаллической пластины: тепло от перегретого ТЭНа изгибает биметаллическую пластину, которая размыкает контакт и обесточивает нагревательный элемент. После того, как температура снизится до допустимого значения, биметаллическая пластина разгибается, контакт замыкается и ТЭН снова готов к работе.

ТЭНы с терморегулятором

При отсутствии горячего водоснабжения приходится пользоваться бойлерами. Конструкция бойлеров достаточно проста. Это металлическая емкость, спрятанная в «шубу» из теплоизолятора, поверх которого находится декоративный металлический корпус. В корпус же врезан термометр, показывающий температуру воды. Конструкция бойлера показана на рисунке 8.

Рисунок 8. Бойлер накопительного типа

Некоторые бойлеры содержат магниевый анод. Его назначение защита от коррозии нагревателя и внутреннего бака бойлера. Магниевый анод является расходным материалом, его приходится периодически менять при обслуживании бойлера. Но в некоторых бойлерах, видимо, дешевой ценовой категории, такая защита не предусмотрена.

В качестве нагревательного элемента в бойлерах применяется ТЭН с терморегулятором, конструкция одного из них показана на рисунке 9.

Рисунок 9. ТЭН с терморегулятором

В пластмассовой коробке расположен микровыключатель, который срабатывает от жидкостного термодатчика (прямая трубка рядом с ТЭНом). Форма собственно ТЭНа может быть самой разнообразной, на рисунке показана самая простая. Все зависит от мощности и конструкции бойлера. Степень нагрева регулируется за счет положения механического контакта, управляемого белой круглой рукояткой, расположенной внизу коробки. Здесь же находятся клеммы для подвода электрического тока. Крепление нагревателя производится при помощи резьбы.

Мокрые и сухие ТЭНы

Подобный нагреватель находится в непосредственном контакте с водой, поэтому такой ТЭН называют «мокрым». Срок службы «мокрого» ТЭНа находится в пределах 2…5 лет, после чего его приходится менять. В общем-то, срок службы невелик.

Для увеличения срока службы нагревательного элемента и всего бойлера в целом французской компанией Atlantic в 90-х годах прошлого века была разработана конструкция «сухого» ТЭНа. Если сказать проще, то нагреватель был спрятан в металлическую защитную колбу, исключающую прямой контакт с водой: нагревательный элемент греется внутри колбы, которая передает тепло воде.

Естественно, что температура колбы намного ниже, чем собственно ТЭНа, поэтому образование накипи при той же жесткости воды происходит не столь интенсивно, в воду передается большее количество тепла. Срок службы таких нагревателей достигает 10…15 лет. Сказанное справедливо для хороших условий эксплуатации, прежде всего стабильности напряжения питания. Но даже и в хороших условиях «сухие» ТЭНы тоже вырабатывают свой ресурс, и их приходится менять.

Вот здесь обнаруживается еще одно достоинство технологии «сухого» ТЭНа: при замене нагревателя нет никакой необходимости сливать воду из бойлера, для чего следует отключать его от трубопровода. Достаточно просто вывернуть нагреватель и заменить его на новый.

Компания Atlantic, конечно же, запатентовала свое изобретение, после чего стала продавать лицензию другим фирмам. В настоящее время бойлеры с «сухим» нагревательным элементом выпускают и другие фирмы, например, Electrolux и Gorenje. Конструкция бойлера с «сухим» ТЭНом показана на рисунке 10.

Рисунок 10. Бойлер с «сухим» нагревателем

Кстати, на рисунке показан бойлер с керамическим стеатитовым нагревателем. Устройство такого нагревателя показано на рисунке 11.

Рисунок 11. Керамический нагреватель

На керамическом основании закреплена обычная открытая спираль из проволоки с высоким сопротивлением. Температура нагрева спирали достигает 800 градусов и передается в окружающую среду (воздух под защитной оболочкой) конвекцией и теплоизлучением. Естественно, что такой нагреватель применительно к бойлерам может работать только в защитной оболочке, в воздушной среде, прямой контакт с водой попросту исключен.

Спираль может быть намотана в несколько секций, о чем говорит наличие нескольких клемм для подключения. Это позволяет менять мощность нагревателя. Максимальная удельная мощность подобных нагревателей не превышает 9Вт/см2.

Условием нормальной работы такого нагревателя является отсутствие механических нагрузок, изгибов и вибраций. На поверхности не должно быть загрязнений в виде ржавчины и масляных пятен. И, конечно же, чем более стабильным будет напряжение питания, без выбросов и скачков, тем более долговечна работа нагревателя.

Но электротехника не стоит на месте. Технологии развиваются, усовершенствуются, поэтому кроме ТЭНов в настоящее время разработаны и успешно применяются самые разнообразные нагревательные элементы. Это керамические нагревательные элементы, карбоновые нагревательные элементы, инфракрасные нагревательные элементы.

Ранее ЭлектроВести писали, что Кабинет министров примет решение о пересмотре действующей модели специальных обязанностей на рынке электроэнергии, обеспечивающей действующие тарифы для населения, в ближайшее время.

По материалам: electrik.info.

Нихромовая проволока для нагревательных элементов

Калькулятор предназначен для расчета длины нихромовой проволоки марок Х20Н80, Х20Н80-Н и Х15Н60, успешно используемой в современных нагревательных и резисторных элементах.

Калькулятор расчета длины нихромовой проволоки

Суть предложенного расчета сводится к определению необходимого сопротивления путем подбора длины проволоки, используя данные об удельном сопротивлении перечисленных выше марок нихрома (ρ) с учетом диаметра проволоки и требуемой потребляемой мощности нагревателя. Вычисление производится по формуле l=SR/ρ.

Калькулятор предназначен для расчета в однофазной сети, заложенное значение напряжения составляет 220 В, для получения более точного результата можно ввести измеренные фактические значения.

Очень важным является соответствие значений расчетного и допустимого тока. По окончании расчета используя данные таблицы выше следует убедиться в том, что допустимая сила тока не менее итоговой расчетной.

В случае, если по итогам вычислений Iрасч превышает Iдопустимый, то его следует повторить используя диаметр проволоки с большей допустимой силой тока.

Для нагревательных элементов, погруженных в жидкость (охлаждающая среда) значение допустимого тока можно взять несколько увеличенным (в 1,1. 1,5 раз). И наоборот: для закрытых нихромовых спиралей, охлаждение которых затруднено рекомендуется уменьшить его значение (в 1,1. 1,5 раз).

Кроме того, необходимо обязательно учитывать одно важное условие расчета: предполагается, что нихромовая спираль нагревателя закреплена горизонтально, так как в этом положении обеспечивается большая равномерность распределения тепла по поверхности спирали.

При намотке спирали для достижения лучшей эффективности и безопасности работы нагревателя необходимо учитывать шаг: намотка с небольшим шагом позволяет добиться высокой отдачи тепла и, соответственно большей эффективности работы нагревательного элемента.

Однако, при намотке спирали с небольшим шагом охлаждение нихрома хуже, высока вероятность выхода ее из строя вследствие перегрева или возникновения межвиткового замыкания.

Больший шаг намотки, наоборот снизит эффективность работы нагревателя, но позволит добиться большей безопасности эксплуатации и увеличить срок службы спирали.

  • Главная
  • Расчеты по электротехнике
  • Расчет длины нихромовой проволоки

Информация

Данный сайт создан исключительно в ознакомительных целях. Материалы ресурса носят справочный характер.

При цитировании материалов сайта активная гиперссылка на l220.ru обязательна.

Документ, определяющий правила устройства, регламентирующий принципы построения и требования как к отдельным системам, так и к их элементам, узлам и коммуникациям ЭУ, условиям размещения и монтажа.

ПТЭЭП

Требования и обязанности потребителей, ответственность за выполнение, требования к персоналу, осуществляющему эксплуатацию ЭУ, управление, ремонт, модернизацию, ввод в эксплуатацию ЭУ, подготовке персонала.

ПОТЭУ

Правила по охране труда при эксплуатации электроустановок – документ, созданный на основе недействующих в настоящее время Межотраслевых правил по охране труда (ПОТ Р М-016-2001, РД 153-34.0-03.150).

Как рассчитать спираль из нихрома

При навивке спирали из нихрома для нагревательных элементов, операцию зачастую выполняют методом проб и ошибок, а затем подают напряжение на спираль и по нагреву нихромовой проволоки, нити подбирают требуемое количество витков.

Обычно такая процедура занимает много времени, а нихром теряет свои характеристики при множественных перегибах, что приводит к быстрому прогоранию в местах деформации. В худшем случае из делового нихрома получается нихромовый лом.

Чтобы правильно рассчитать нихромовую спираль (напряжение сети 220 В), предлагаем воспользоваться данными приведенными в таблице, из расчета, что удельное сопротивление нихрома = (Ом · мм 2 / м)

С ее помощью можно точно определить длину намотки виток к витку. В зависимости от Ø нихромовой проволоки и Ø стержня, на который наматывается нихромовая спираль. Пересчитать длину спирали из нихрома на другое напряжение нетрудно, использовав простую математическую пропорцию.

Длина нихромовой спирали в зависимости от диаметра нихрома и диаметра стержня

Ø нихрома 0,2 мм

Ø

стержня, мм

Ø

стержня, мм

Ø

стержня, мм

Ø

стержня, мм

Ø

стержня, мм

Например, требуется определить длину нихромовой спирали на напряжение 380 В из проволоки Ø 0,3 мм, стержень для намотки Ø 4 мм. Из таблицы видно, что длина такой спирали на напряжение 220 В будет равна 22 см. Составим простое соотношение:

X = 380 · 22 / 220 = 38 см

Намотав нихромовую спираль, подключите ее, не обрезая, к источнику напряжения и убедитесь в правильности намотки. У закрытых спиралей длину намотки увеличивают на 1/3 значения, приведенного в таблице.

Расчет электронагревательных элементов из нихромовой проволоки

Длину нихромовой проволоки для изготовления спирали определяют исходя из необходимой мощности.

Пример: Определить длину проволоки из нихрома для нагревательного элемента плитки мощностью P = 600 Вт при Uсети=220 В.

1) I = P/U = 600/220 = 2,72 A

2) R = U/I = 220/2,72 = 81 Ом

3) По этим данным (см. таблицу 1) выбираем d=0,45; S=0,159

тогда длина нихрома

l = SR / ρ = 0,159·81 /1,1 = 11,6 м

где l – длина проволоки (м)

S – сечение проволоки (мм 2 )

R – сопротивление проволоки (Ом)

ρ – удельное сопротивление (для нихрома ρ=1.0÷1.2 Ом·мм 2 /м)

Нихромовая спираль — это нагревательный элемент в виде проволоки, свернутой винтом для компактного размещения. Проволока изготавливается из нихрома — прецизионного сплава, главными компонентами которого являются никель и хром. «Классический» состав этого сплава — 80% никеля, 20% хрома. Композицией наименований этих металлов было образовано название, которым обозначается группа хромоникелевых сплавов — «нихром».

Самые известные марки нихрома — Х20Н80 и Х15Н60. Первый из них близок к «классике». Он содержит 72-73 % никеля и 20-23 % хрома. Второй разработан с целью снижения стоимости и повышения обрабатываемости проволоки. Содержание никеля и хрома в нем уменьшено – до 61 % и до 18 % соответственно. Но увеличено количество железа – 17-29 % против 1,5 у Х20Н80.

На базе этих сплавов были получены их модификации с более высокой живучестью и стойкостью к окислению при высокой температуре. Это марки Х20Н80-Н (-Н-ВИ) и Х15Н60 (-Н-ВИ). Они применяются для нагревательных элементов, контактирующих с воздухом. Рекомендуемая максимальная температура эксплуатации – от 1100 до 1220 °С

Применение нихромовой проволоки

Главное качество нихрома – это высокое сопротивление электрическому току. Оно определяет области применения сплава. Нихромовая спираль применяется в двух качествах — как нагревательный элемент или как материал для электросопротивлений электрических схем.

Для нагревателей используется электрическая спираль из сплавов Х20Н80-Н и Х15Н60-Н. Примеры применений:

  • бытовые терморефлекторы и тепловентиляторы;
  • ТЭНы для бытовых нагревательных приборов и электрического отопления;
  • нагреватели для промышленных печей и термооборудования.

Сплавы Х15Н60-Н-ВИ и Х20Н80-Н-ВИ, получаемые в вакуумных индукционных печах, используют в промышленном оборудовании повышенной надежности.

Спираль из нихрома марок Х15Н60, Х20Н80, Х20Н80-ВИ отличается тем, что его электросопротивление мало меняется при изменении температуры. Из нее изготавливают резисторы, соединители электронных схем, ответственные детали вакуумных приборов.

Как навить спираль из нихрома

Резистивная или нагревательная спираль может быть изготовлена в домашних условиях. Для этого нужна проволока из нихрома подходящей марки и правильный расчет требуемой длины.

Расчёт спирали из нихрома опирается на удельное сопротивление проволоки и требуемую мощность или сопротивление, в зависимости от назначения спирали. При расчете мощности нужно учитывать максимально допустимый ток, при котором спираль нагревается до определенной температуры.

Учет температуры

Например, проволока диаметром 0,3 мм при токе 2,7 А нагреется до 700 °С, а ток в 3,4 А нагреет ее до 900 0 С. Для расчета температуры и тока существуют справочные таблицы. Но еще нужно учитывать условия эксплуатации нагревателя. При погружении в воду теплоотдача повышается, тогда максимальный ток можно повысить на величину до 50 % от расчетного. Закрытый трубчатый нагреватель, наоборот, ухудшает отвод тепла. В этом случае и допустимый ток необходимо уменьшить на 10—50 %.

На интенсивность теплоотвода, а значит и на температуру нагревателя, влияет шаг навивки спирали. Плотно расположенные витки дают более сильный нагрев, больший шаг усиливает охлаждение. Следует учитывать, что все табличные расчеты приводятся для нагревателя, расположенного горизонтально. При изменении угла к горизонту условия теплоотвода ухудшаются.

Расчет сопротивления нихромовой спирали и ее длины

Определившись с мощностью, приступаем к расчету требуемого сопротивления. Если определяющим параметром является мощность, то вначале находим требуемую силу тока по формуле I=P/U. Имея силу тока, определяем требуемое сопротивление. Для этого используем закон Ома: R=U/I.

Обозначения здесь общепринятые:

  • P – выделяемая мощность;
  • U – напряжение на концах спирали;
  • R – сопротивление спирали;
  • I – сила тока.

Расчет сопротивления нихромовой проволоки готов. Теперь определим нужную нам длину. Она зависит от удельного сопротивления и диаметра проволоки. Можно сделать расчет, исходя из удельного сопротивления нихрома: L=(Rπd 2 )/4ρ. Здесь:

  • L – искомая длина;
  • R – сопротивление проволоки;
  • d – диаметр проволоки;
  • ρ – удельное сопротивление нихрома;
  • π – константа 3,14.

Но проще взять готовое линейное сопротивление из таблиц ГОСТ 12766.1-90. Там же можно взять и температурные поправки, если нужно учитывать изменение сопротивления при нагреве. В этом случае расчет будет выглядеть так: L=R/ρld, где ρld – это сопротивление одного метра проволоки, имеющей диаметр d.

Навивка спирали

Теперь сделаем геометрический расчет нихромовой спирали. У нас выбран диаметр проволоки d, определена требуемая длина L и есть стержень диаметром D для навивки. Сколько нужно сделать витков? Длина одного витка составляет: π(D+d/2). Количество витков – N=L/(π(D+d/2)).

На практике редко кто занимается самостоятельной навивкой проволоки для резистора или нагревателя. Проще купить нихромовую спираль с требуемыми параметрами и при необходимости отделить от нее нужное количество витков.

Ø нихрома 0,3 мм нихрома 0,4 мм Ø нихрома 0,5 мм Ø нихрома 0,6 мм Ø нихрома 0,7 мм
Ø стержня, ммдлина спирали, смдлина спирали, смдлина спирали, смдлина спирали, смдлина спирали, смдлина спирали, см
1,5491,5591,577264276284
230243268346353364
321330340436440449
416422428530533540
513518524626630634
620822826

Применение нихромовой проволоки

Термин «нихром» включает в себя различные сплавы, в составе которых есть хром и никель. Такие сплавы отличаются высокой степенью электрического сопротивления. Процентное содержание никеля в сплавах всегда составляет от 55 до 78 процентов. Хрома в сплавах несколько меньше: от 15 до 23 процентов. Кроме того, в состав нихрома могут входить сера, марганец, кремний, титан, углерод, алюминий, фосфор и железо.

Нихромовая проволока характеризуется хорошей пластичностью и устойчивостью к коррозии в разных условиях, включая жидкую и газообразную среду. Одним из важнейших свойств изделия можно назвать его жаропрочность благодаря входящему в состав сплава хрому, которому также свойственна очень высокая твердость. Максимальная температура, при которой можно работать с нихромовой проволокой, составляет до 1200 градусов по Цельсию.

Состав сплава обусловил широкое применение нихромовой проволоки в производстве разнообразных нагревательных элементов, пружин, электропроводов. В этой области нихромовая проволока используется из-за ее особых эксплуатационных свойств: высокого электрического сопротивления, стойкости к коррозии и кислотным средам. Благодаря высокой жаростойкости проволоку применяют и в изготовлении изделий из керамики, которые производятся при очень высоких температурах. В керамике проволока используется в качестве внутреннего каркаса изделий, который позволяет им сохранить форму, пока глина не затвердела.

Высокая пластичность нихромовой проволоки позволяет придавать ей любые сложные формы. Это же качество свойственно и такому изделию плоского металлопроката, как нержавеющая лента. К тому же нихром отличается легкостью, не свойственной сплавам с аналогичными характеристиками. Все это делает проволоку из этого сплава самой востребованной в производстве электротехнических изделий.

Нихромовая проволока в рулонах подходит для использования в роли нагревательных элементов в разных отопительных системах, включая обогреватели, которые работают от тока.

Стоимость нихромовой проволоки постоянно меняется в связи с колебаниями цены нихрома на рынке.

Никелевые сплавы для нагрева


Выбор нихромового нагревательного элемента


Никель-хромовые сплавы использовались с 1900 года и успешно применялись в нагревательных элементах. Следовательно, реальный практический опыт использования оборудования и промышленных печей дает уверенность в использовании этих сплавов в передовых и уже установленных конструктивных решениях.

Что такое сплав для резистивного нагрева?


Выбор материалов для электронагревания зависит от внутреннего сопротивления протеканию тока для выделения тепла.Медная проволока не выделяет достаточно тепла, когда проводит электричество. Следовательно, чтобы сплав, такой как проволока, пруток, полоса или лента, можно было рассматривать как электронагревательный элемент, он должен противодействовать потоку электричества.

Обычно распространенные стали и сплавы, такие как нержавеющая сталь, препятствуют прохождению электричества. Этот термин свойства известен как удельное сопротивление. В Северной Америке для описания удельного сопротивления принято использовать омы на круговую милю, и этот термин используется в данных. Технически подходящее обозначение — ом.см / фут или Ом, умноженное на круговые милы на фут. В европейских странах общепринятой единицей удельного сопротивления является ом мм² на м.

Если бы только удельное сопротивление рассматривалось как основной фактор для электрического нагревательного элемента, можно было бы выбрать вариант из нескольких сплавов с разной стоимостью. По своей экстремальной природе электрический нагревательный элемент часто нагревается докрасна, и обычные сплавы не могут выдерживать такое количество тепла в течение длительного периода. Они выходят из строя, и это называется бедной жизнью нагревательного элемента.

Семейства сплавов были приготовлены традиционно с подходящей комбинацией двух определенных свойств:

  1. Высокое электрическое сопротивление
  2. Длительный срок службы, потенциал выносливости в качестве нагревательного материала

Эти группы сплавов можно разделить на шесть основных классов.Несмотря на то, что для полноты изложения перечислены целые семейства сплавов, эта статья посвящена никель-хромовым (NiCr) сплавам. Основные марки этих сплавов показаны с указанием их состава и удельного сопротивления.

Американские стандарты испытаний и материалов

Стандарт Описание
B63 Удельное сопротивление металлических проводящих и контактных металлов
B70 Метод испытания переменного сопротивления с температурой электрического нагревательные элементы
B76 Ускоренные эксплуатационные испытания нихрома и никель-хром-железных сплавов для электрического нагрева
B78 Испытание на повышенный ресурс для электронагревательных сплавов FeCrAl
B344 или прокат из никель-хромовых и никель-хром-железных сплавов для нагревания
B603 Спецификация на тянутые или прокатанные сплавы FeCrAl

Характеристики сплавов для контактного нагрева


90 005

Чтобы стать важным электронагревательным элементом, металл или сплавы должны обладать следующими характеристиками:

    1. Хорошее высокое электрическое сопротивление для сохранения малой площади поперечного сечения
    2. Высокая прочность и пластичность при рабочих температурах
    3. Низкий температурный коэффициент электрическое сопротивление для предотвращения изменений сопротивления при рабочей температуре, значительно превышающих сопротивление, достигаемое при комнатной температуре.
    4. Превосходная стойкость к окислению на воздухе при умеренных процедурах.
    5. Подходит для работы и имеет потенциал для придания необходимой формы.

Этими свойствами обладают нихрома 80/20, нихрома 70/30, нихрома 60/15 и нихрома 35/20. Оценка свойств этих сплавов на воздухе производится следующим образом:

A сорт 80/20 NiCr 70/30 NiCr C Grade 60/15 NiCr D Grade 35/20 NiCr
UNS N06003 N06008 N06004 Нет
Самая высокая рабочая температура на воздухе 1200 ° C или 2200 ° F 1260 ° C или 2300 ° F 1150 ° C или 2100 ° F 1100 ° C или 2000 ° F
Точка плавления 1400 ° C или 2550 ° F 1380 ° C или 2520 ° F 1390 ° C или 2530 ° F 1390 ° C или 2530 ° F
Удельный вес 8.41 8,11 8,25 7,95
Плотность 0,304 фунта / дюйм³ 0,293 фунта / дюйм³ 0,298 фунта / дюйм³ 0,287 фунта / дюйм³
900 Удельная теплоемкость .107 британских тепловых единиц / фунт / фут .110 британских тепловых единиц / фунт / фут .107 британских тепловых единиц / фунт / фут .110 британских тепловых единиц / фунт / фут
Предел прочности на разрыв 830 МПа или 120 тысяч фунтов на квадратный дюйм 900 МПа или 130 тыс. Фунтов / кв. Дюйм 760 МПа или 110 тыс. Фунтов / кв. Дюйм 620 МПа или 90 тыс. Фунтов / кв. Дюйм
Предел текучести, 0.2% 415 МПа или 60 тыс. Фунтов / кв. Дюйм 485 МПа или 70 тыс. Фунтов / кв. Дюйм 380 МПа или 55 тыс. Фунтов / кв. Дюйм 345 МПа или 50 тыс. Фунтов / кв. Дюйм
Удлинение% 240 МПа или 35 тыс. Фунтов / кв. или 35 тысяч фунтов на квадратный дюйм 240 МПа или 35 тысяч фунтов на квадратный дюйм 240 МПа или 35 тысяч фунтов на квадратный дюйм
Уменьшение площади 55% 55% 55% 55%

Самый популярный Сплав сопротивления, состоящий из 80% никеля и 20% хрома, все еще широко используется, однако различные исследования предложили некоторые улучшения в основной химии.Включены номинальные количества железа, марганца и кремния, а также небольшое содержание редкоземельных металлов и других, что позволяет использовать сплав при температуре до 1200 ° C или 2192 ° F.

Никель-хромовый сплав 70/30 обеспечивает увеличенный срок службы на воздухе при температуре до 1260 ° C или 2300 ° F. Он обеспечивает выдающуюся стойкость к окислению в условиях низкого содержания кислорода, механизм, известный как зеленая гниль из-за зеленого оттенка оксида.

Сплав нихрома, состоящий из 60% никеля и 16% хрома и остаточного железа, обычно выбирается, когда температура нанесения не должна быть выше 1100 ° C или 2012 ° F, как в электрических утюжках.

Сплав, состоящий из 35% никеля, 20% хрома и железа Rem, используется в печах с промышленным контролем, работающих при температурах от 800 ° C до 1000 ° C или от 1472 ° F до 1832 ° F. Он обеспечивает значительный вклад в предотвращение повреждений, которые могут иметь место в двух указанных выше сплавах, когда рабочая температура одинакова, но условия различаются между восстановлением и окислением. Нихром А или 80/20 не рекомендуется использовать в условиях, которые восстанавливают никель и окисляют хром.

Все нагревательные сплавы, упомянутые в таблице выше, имеют длительный срок службы в качестве нагревательного материала, если они спроектированы соответствующим образом с использованием подходящего размера проволоки и спецификации катушки.

Резистивные проволоки или ленты обычно вводятся в отожженном виде, если иное не указано отдельно. Их удобно формовать путем наматывания или гибки в отожженном состоянии.

Подходящий срок службы нагревательного элемента начинается с производства сплава и последующим результатом надлежащего ухода за сплавом — проволокой, лентой, полосой, когда он формируется в качестве нагревательного элемента и устанавливается в бытовом приборе. Нихромовые сплавы устойчивы к коррозии, как и нержавеющие стали, однако они сильно повреждаются в некоторых условиях, поэтому необходимы меры предосторожности, чтобы поддерживать их в чистоте.

Разнообразие нагревательных элементов


Элементы сопротивления используются несколькими способами и в следующих областях применения:

Проволока или лента могут быть открытыми или закрытыми. Открытый нагреватель более эффективно распределяет тепло, позволяет ему работать при повышенной температуре без использования тяжелых материалов. Но он не защищен от внешних факторов, таких как ржавчина и короткое замыкание, и может вызвать потенциальный риск поражения электрическим током пользователя.

Идея монтажа провода или ленты имеет первостепенное значение.Его можно повесить или вживить. Стандартные варианты подвески можно увидеть в воздухонагревателях, в которых нагревательная спираль пронизана множеством бусинок в форме пончика, поддерживаемых проволочной рамой.

Поддерживаемые материалы обычно используются в печах, где для змеевика предлагается регулярная опора, которая может лежать на стенках. Обычно такой поддерживаемый тип нагревателя изготавливается из сплавов на основе железа (FeCrAl), которые имеют небольшую жаропрочность. Они медленно реагируют на тепловую реакцию, так как несущий материал требует нагрева.Основная причина использования этих сплавов — их экономичная цена.

Существует множество нагревателей, классифицируемых как трубчатые нагреватели или нагреватели с оболочкой, в которых провод вставлен в покрытие из нержавеющей стали или жаропрочного материала. Катушка из проволоки, покрытая оксидом магния, упакованная в трубку, обеспечивает достаточную электрическую изоляцию и теплопередачу за счет теплопроводности наружу. Нагреватели варьируются от пиковых классов, используемых при работе с верхом и печи, до дешевых небольших нагревателей для погружения в чашу.

Как работают сплавы электрического сопротивления


Сплав электрического сопротивления выделяет тепло, в зависимости от его состава, он противодействует потоку электричества. Сплав должен иметь возможность проводить электричество до соответствующей температуры, чтобы работать в качестве нагревательного материала.

Температурный коэффициент сопротивления

Сопротивление току, выраженное в омах для конкретного сплава, изменяется в зависимости от изменения температуры сплава. Это изменение выражается в процентах от фактического сопротивления комнатной температуре.Обычно с повышением температуры сопротивление увеличивается, поэтому нагревательный элемент в виде проволоки имеет сопротивление 1 Ом при комнатной температуре (20 ° C или 68 ° F), может достигать сопротивления до 1,08 Ом при 650 ° C или 1202 ° F. , следовательно, сопротивление увеличивается на 8% из-за нагрева. Следующая диаграмма описывает стандартное сопротивление для основных нагревательных сплавов.

При непрерывном функционировании нагревательного элемента при выборе конструкции элемента следует учитывать изменение его сопротивления. Выберите горячее состояние, затем вернитесь к сопротивлению комнатной температуры, которое должен быть изготовлен для элемента.Нагревательный провод сопротивления, лента и полоса каждый раз предлагаются с указанием их сопротивления комнатной температуре.

Производство оксидов и срок службы


Все металлы могут выступать в качестве нагревательного элемента, если они не обладают достаточно высоким сопротивлением, но их площадь поперечного сечения должна быть очень маленькой, чтобы это было практично. После выбора сплава в качестве нагревательного элемента он должен обладать необходимым потенциалом для создания адгезионного оксидного слоя в горячей форме фактически во время повторяющихся циклов горячего и холодного нагрева.

Оксидный слой стремится защитить металл под ним от трагического окисления до уровня разрушения. Это похоже на ржавчину, которая защищает нижнюю часть стали от быстрой коррозии. Когда поверхностный слой удален, он показывает под новой поверхностью стали. Важно, чтобы оксидный слой на нагревательном элементе оставался изолированным для защиты нижележащего элемента.

Каждый производитель при разработке сплава конструирует образец проволоки и оценивает ее до того, как расплав будет допущен к производству.Оценка выполняется методом, указанным в ASTM B-76, и показывает срок службы в часах. Следующая диаграмма показывает температурный срок службы различных сплавов нихрома.

Влияние обработки на удельное сопротивление


Электрическое сопротивление — это внутреннее свойство каждого металла, в зависимости от его состава и конфигурации. На сопротивление могут влиять методы изготовления и обработки, такие как холодная обработка и обработка отжигом, до такой степени, что они изменяют физическую структуру материала.

Изменение удельного сопротивления со скоростью охлаждения особенно важно для материала после яркого отжига, обработка которого включает отжиг в защищенной среде, а затем быструю закалку. Когда материал функционирует при температурах выше 300 ° C или 572 ° F, удельное сопротивление может быть изменено по сравнению с его первоначальным значением, особенно если элементы немного охлаждаются. Возможны следующие изменения:

Однако способность к изменению удельного сопротивления сияющей отожженной проволоки или ленты зависит от размера сечения.Поскольку легкие части охлаждаются быстрее, чем массивные части, легкие части описывают более конкретное влияние скорости охлаждения на электрическое сопротивление. Влияние максимальное для нихрома 80/20 и нихрома 70/30 и умеренное для сплава 60/15. Для сплава 35Ni20Cr значительного размерного эффекта не наблюдалось.

Когда перед установкой необходима точная калибровка нагревателя, на проволоке или полосе указывается окисленный слой из-за образования оксида, металл слегка закаливается на воздухе от температуры отжига.При нанесении не произойдет значительного изменения электрического сопротивления, потому что его начальное сопротивление будет стабилизировано фактическим процессом отжига, близким к максимальному значению для сплава.

Базовое сопротивление отожженной проволоки может быть изменено путем наматывания при разработке нагревательного элемента, поскольку наматывание включает в себя холодную обработку. Степень холодной обработки должна быть одинаковой для всей катушки, чтобы поддерживать равномерное сопротивление и производить катушки, проявляющие однородные свойства растяжения.Напряжение намотки должно быть постоянным и однородным, насколько это возможно, в процессе намотки без резких рывков на проволоке. Стабильность растяжения показывает постоянство холодного процесса и диаметра намотанной проволоки.

Нагревательные элементы из сплава нихрома


Электрический резистивный нагревательный элемент использовался в течение длительного периода времени. Поэтому многие конструкции усовершенствованы для обеспечения превосходных характеристик. Очень важно проверить все факторы, которые позволят создать обогреватель, который будет предлагать удовлетворительные функциональные возможности по доступной цене.Для выполнения этой задачи необходимо учитывать следующие факторы:

Применение: Все нагревательные элементы не одинаковы. Они относятся к категории промышленных печей и оборудования. В таких печах, как промышленные нагреватели, стоимость нагревательного элемента не имеет решающего значения из-за массового производства. В бытовых приборах небольшая ошибка может вызвать раннее повреждение, что является критическим фактором, поскольку может потребоваться отозвать несколько устройств. Некоторые компании могут принять 1% -ный дефект, но для клиента наличие дефектного устройства означает 100% -ный отказ.Инженер-конструктор всегда пытается предотвратить любую проблему в целом.

Механическое воздействие : если нагретое оборудование должно подвергнуться серьезному механическому удару, метод установки элементов должен иметь первостепенное значение.

Температура : Это основной фактор при выборе сплава и размера нагревательного материала. Применение нагревательного элемента указывает требуемую температуру. Также важно различать температуру окружающей среды и температуру резистивного провода.В печи они хранятся довольно близко, но с другой стороны, в электрическом чайнике температура воды поднимается до 100 ° C или 212 ° F, в то время как сама проволока может быть увеличена до 1000 ° C или 1832 ° F. То же самое происходит в пароперегревателе.

Требуемое пространство : Пространство, вводимое для установки нагревателя, обычно регулируется. Это говорит о том, что достаточное пространство может быть непрактичным. Для равномерного поджаривания хлеба в тостере материал следует держать подальше от поверхности, но для оборудования должно быть достаточно места смещения.

Атмосфера : В нем указаны газы или твердые частицы, которые взаимодействуют с нагревателем. Защитный слой в печи или брызги в жаровне обычно определяются.

Циклическое изменение температуры : Подходящим рабочим условием для нагревательного элемента является поддержание постоянной температуры. Обычно это непрактично. Лабораторные испытания показали, что при повышенной рабочей температуре, такой как 800 ° C или 1472 ° F и выше, обычный включенный нагреватель имеет длительный общий срок службы.Из-за выдающегося срока службы нецикличного нагревателя многие испытания рассчитаны на высокую скорость цикла. Время цикла определяется продолжительностью, необходимой для переключения устройства между стабилизированной температурой испытания и комнатной температурой.

Безопасность : Безопасность обязательна в устройствах, работающих с высокой температурой или с электрическими проводниками. Установка приборов за ограждениями может вызвать резкое повышение температуры, чем ожидалось.

Плотность мощности : Важным фактором, который следует понимать, является плотность мощности, показывающая число, выражающее ватт, рассеиваемый на единицу площади, и обычно называется ваттной нагрузкой.Для более высоких нагрузок требуются более высокие температуры. Выбор максимального значения является подходящей концепцией дизайна, поскольку он относится к минимальному количеству материала, обеспечивая рентабельную систему при подходящем сроке службы. Это достигается за счет сочетания наименьшего поперечного сечения проводника и подходящего удельного сопротивления. В нагревательных змеевиках и лентах печи самонагревание между контурами допускается за счет излучения витков катушки.

Нихром 60 по сравнению с нихромом 80


Когда был открыт нихром 80, были предприняты усилия по снижению стоимости материала за счет уменьшения содержания никеля и хрома.Были испытаны несколько сплавов, и многие из них не прошли испытания. В последние годы усовершенствования в процессе плавления сплавов и более чистое сырье стимулировали производство материала нихрома 60 с долговечными свойствами, аналогичными или даже лучшими, чем у нихрома 80 для нескольких температурных пределов. Нихром 80 предпочтителен, когда материал должен подвергаться воздействию предельной температуры. Хотя в различных приложениях, нихром С можно успешно использовать, так как он дает возможность снизить стоимость.

Поскольку сплавы для нагревателей вытягиваются, прокатываются до сопротивления, пользователи обычно просят вытягивать сплав для получения такого же сопротивления в омах на фут, как у нихрома 80. Поскольку у нихрома 60 удельное сопротивление выше, диаметр проволоки будет равным. номинально больше, чтобы сопровождать это. Это относится к температуре приложения, которая определяется удельной мощностью, которая будет уменьшена. Это снижение температуры небольшое, но правильное, так как срок службы обратно пропорционален температуре.

Нихром 60 не используется в промышленных печах из-за того, что себестоимость всей установки печи превышает стоимость нагревательных элементов, поэтому в печах используется нихром марок 80, 70/30 или 35/20.

Данные по сопротивлению — нихром A и нихром C

Диаметр (мм) Допуск диаметра Площадь поперечного сечения (мм²>) NI80CR20 NI60CR15 Допуск сопротивления материала
Сопротивление на метр (20 ° C Ом / м) Длина на кг (м / кг) Вес на метр (кг / м) Сопротивление на метр (20 ° C Ом / м) Длина на кг (м / кг) Вес на метр (кг / м)
.020 мм ± 0,003 0,000314 мм² 3472 3567 ± 15%
0,025 мм ± 0,003 0,000491 мм² 2220 2281 ± 15%
0,028 мм ± 0,003 0.000616 мм² 1770 1818 ± 15%
0,032 мм ± 0,003 0,000804 мм² 1356 1393 ± 14%
0,036 мм ± 0,003 0,001018 мм² 1071 1100 ± 14 %
.040 мм ± 0,004 0,001257 мм² 867 891 ± 13%
0,045 мм ± 0,004 0,001591 мм² 685 74828 0,00001 704 76649 0,00001 ± 13%
0,050 мм ± 0.004 0,001964 мм² 555,1 60617 0,00002 570,3 62092 0,00002 ± 12%
0,060 мм ± 0,004 0,002828 мм² 385,597 900 0,00002 396,0 43122 0,00002 ± 11%
0,070 мм ± 0.005 0,003849 мм² 283,2 30930 0,00003 291,0 31683 0,00003 ± 10%
0,080 мм ± 0,005 0,005027 мм² 216.92 0,00004 222,8 24259 0,000041 ± 10%
0,100 мм ± 0.006 0,007854 мм² 138,8 15158 0,000065 142,6 15527 0,000064 ± 9%
.120 мм ± 0,006 0,01131 мм² 96,38 0,000095 99,03 10788 0,000092 ± 9%
,132 мм ± 0.007 0,01369 мм² 79,62 8697 0,00011 81,81 8907 0,00011 ± 8%
0,150 мм ± 0,008 0,01767 мм² 61,68 900 0,00014 63,38 6901 0,00014 ± 8%
0,152 мм ± 0.008 0,01815 мм² 60,05 6557 0,00015 61,70 6720 0,00015 ± 8%
,170 мм ± 0,008 0,02270 мм² 48.02 524 0,00019 49,34 5373 0,00018 ± 8%
0,173 мм ± 0.008 0,02351 мм² 46,37 5062 0,00020 47,64 5186 0,00019 ± 8%
.190 мм ± 0,009 0,02835 мм² 38,4194 9004 38,4194 900 0,00023 39,50 4301 0,00023 ± 8%
,193 мм ± 0.009 0,02926 мм² 37,24 4069 0,00025 38,27 4168 0,00024 ± 8%
. 210 мм ± 0,010 0,03464 мм² 31,47 0,00029 32,34 3521 0,00028 ± 8%
,250 мм ± 0.010 0,04909 мм² 22,21 2425 0,00041 22,82 2484 0,00040 ± 8%
. 270 мм ± 0,012 0,05726 мм² 19,0479 0,00048 19,56 2129 0,00046 ± 7%
,280 мм ± 0.013 0,06158 мм² 17,70 1933 0,00052 18,19 1980 0,00051 ± 7%
,290 мм ± 0,013 0,06605 мм² 16,50 0,06605 мм² 16,50 180 0,00055 16,96 1846 0,00054 ± 7%
,300 мм ± 0.013 0,07070 мм² 15,41 1684 0,00059 15,84 1724 0,00058 ± 7%
.310 мм ± 0,013 0,07548 мм² 14,44 0,00063 14,84 1615 0,00061 ± 7%
0,315 мм ± 0.013 0,07794 мм² 13,98 1527 0,00065 14,37 1564 0,00064 ± 7%
.345 мм ± 0,013 0,09349 мм² 11 1273 0,00079 11,98 1304 0,00077 ± 7%
0,350 мм ± 0.013 0,09621 мм² 11,33 1237 0,00080 11,64 1267 0,00078 ± 7%
.355 мм ± 0,013 0,09899 мм² 11.0143 0,00083 11,31 1232 0,00081 ± 7%
0,375 мм ± 0.015 0,11046 мм² 9,87 1078 0,00093 10,14 1104 0,00091 ± 7%
.400 мм ± 0,016 0,125 мм²7 8,647 9,647 0,00105 8,913 970 0,00103 ± 7%
.450 мм ± 0.016 0,1591 мм² 6,853 748 0,00133 7,042 766 0,00130 ± 7%
.475 мм ± 0,016 0,1772 мм² 6,153 0,00148 6,323 688 0,00145 ± 7%
,500 мм ± 0.016 0,1963 мм² 5,551 606 0,00164 5,704 621 0,00161 ± 7%
,560 мм ± 0,016 0,2463 мм² 4,424 0,00206 4,546 495,0 0,00202 ± 7%
Из-за низкой стоимости производства, прочности, пластичности, устойчивости к окислению, стабильности при высоких температурах и сопротивления потоку электронов NiChrome широко используется в электрических нагревательных элементах, таких как фены и тепловые пушки.

Эффективные нагревательные элементы из нихромовой проволоки Сертифицированные продукты

Купите нагревательные элементы из нихромовой проволоки у проверенных поставщиков на Alibaba.com и получите продукты прямо к порогу. Эти провода могут быть полезны в домашнем хозяйстве, а также во многих отраслях промышленности. Они преобразуют электричество в тепло с помощью очень электрически стойкого провода. Существует множество продуктов прямой и спиральной формы для удовлетворения требований к проводимости.

Существует множество нагревательных элементов из нихромовой проволоки , изготовленных из разных материалов и разных размеров, которые можно купить на Alibaba.com. Проволока изготавливается из металлов, таких как нихром, медь или другие сплавы. Свойства металла влияют на поведение всего оборудования и его последующее применение. Самыми распространенными вариантами являются нихромовые провода из-за их идеального характера. Они не только обладают высокой устойчивостью, но и образуют вокруг себя оксидный слой, защищая тем самым внутренние слои. Канталовая проволока — еще один вариант, она состоит из алюминия, хрома и железа. Для нагрева при низких температурах идеально подходят мельхиоровые проволоки.

Нагревательные элементы из нихромовой проволоки широко используются из-за множества желаемых свойств, которыми они обладают. Они могут выдерживать экстремальное количество тепла, противостоять окислению и устойчивы к коррозии, вызванной такими факторами окружающей среды, как влажность. У них есть несколько применений в домашнем хозяйстве, например, в тостерах или фенах. Они также используются в различных отраслях промышленности, включая авиакосмическую, медицинскую диагностику и строительство. Некоторые модели обеспечивают обогрев дорожек, подогрев полов и подогрев крыши.

Выберите из эксклюзивного ассортимента нагревательных элементов из нихромовой проволоки , чтобы найти продукцию самого высокого качества, соответствующую вашим требованиям. Эти провода очень универсальны и имеют несколько применений как в домашнем хозяйстве, так и в промышленности. Они имеют стабильную структуру, выдерживают высокие температуры и рассчитаны на длительный срок службы. Посетите Alibaba.com и получите превосходные продукты для отопления по доступным ценам.

Провода для отопления | Дельта Т

В основном мы работаем с тремя разными группами проводов:

  1. Медный провод для панелей управления
  2. Проволока из нихрома (NiCr) для нагревателей
  3. Провода для термопар

Медная проволока


Резистивные провода для воздухонагревателей открытого типа
Нихром (NiCr) — это торговая марка никель-хромовой резистивной проволоки, немагнитного сплава никеля и хрома.Обычный сплав на 80% состоит из никеля и 20% хрома, но есть и другие сплавы, подходящие для различных областей применения. Чем выше содержание никеля в проволоке, тем выше ее стоимость. Он серебристо-серого цвета, устойчив к коррозии и имеет высокую температуру плавления около 2550 ° F. Благодаря относительно высокому удельному сопротивлению и устойчивости к окислению при высоких температурах, он широко используется в нагревательных элементах, включая воздухонагреватели с открытым змеевиком. Нихром наматывают катушками из проволоки разного калибра. Для увеличения гибкости (необходимой для гибкости нагревателей из силиконовой резины) его можно скручивать, что означает, что несколько проводов меньшего диаметра нанизаны вместе).

Еще одним популярным проводом сопротивления, используемым в воздухонагревателях с открытым змеевиком, является Kanthal.

Провода для термопар
Провода для термопар изготавливаются из двух разных материалов. Комбинация материалов проволоки зависит от калибровки проволоки, например, J, K, T. Провод термопары нельзя заменять медным проводом !! Провод термопары можно заказать с высокотемпературной изоляцией, в то время как для удлинительного провода термопары обычно не требуется высокотемпературная защита.Удлинительный провод термопары нельзя использовать в точке измерения из-за более низкого предела температуры окружающей среды. Удлинительный провод термопары обычно имеет коричневую внешнюю изоляцию. Максимальная длина удлинительного провода не должна превышать 100 футов при 20 AWG, во избежание электромагнитных помех.
Провода термопары проданы:

  1. со стандартными пределами погрешности
  2. со специальными пределами погрешности

BudgetFoundrySupply.com — Нихромовые электрические нагревательные элементы

# 7000: Нихромовый нагревательный элемент 120 В перем. 120 В перем. Тока, 15 А, 1800 Вт

  • Размер провода: 0,038 дюйма (18 AWG)
  • Длина в нерастянутом состоянии: 16 дюймов
  • Минимальная рабочая (в растянутом состоянии) длина: 23 дюйма
  • Максимальная длина в растянутом состоянии: 64 дюйма
  • Катушка Наружный диаметр: .210 дюймов
  • Длина хвоста свиньи: 2-1 / 2 дюйма
  • Поставляется с 1 футом штыревого провода
  • # 7000 ПРИМЕЧАНИЯ:

    Если вы строите литейную печь «Lil ‘Bertha» Дэйва Джингери, вы будете нужен источник электронагревательных элементов. BCS # 7000 предлагает требуемый для проекта электрический нагревательный элемент со спиральным проводом на 120 В переменного тока. Эти элементы подходят для печи, которая может использоваться для плавления металлов с температурой плавления ниже примерно 1400 ° F. Обычно это означает алюминий и цинк.Все, что выше этого, расплавит элемент.

    Тогда возникает вопрос, какая мощность вам нужна для вашей конструкции печи? К сожалению, я не могу вам сказать. В основном это зависит от того, какую изоляцию обеспечивает огнеупорный материал и насколько сильно вы пытаетесь запустить печь. Другие переменные включают толщину стенок, высоту камеры, уплотнение между корпусом и верхней и нижней частью, температуру воздуха в помещении, температуру, которую вы пытаетесь запустить в камере, и т. Д. Для получения конкретной информации о конструкции печи я отсылаю вас к книгам Дэвид Джингери и другие, кто проектировал печи и знает, сколько энергии требуется.

    Растяжение элемента обеспечивает промежуток между каждым витком, чтобы предотвратить замыкание одного витка на следующий. Я также заметил, что элементы имеют тенденцию немного сжиматься при первом цикле обжига и охлаждения. Лучше, если они немного растянуты по длинной стороне, чтобы они оставались на месте.

    Соединения с элементами должны быть механически и электрически надежными. Винты, шайбы и гайки из нержавеющей стали оказались хорошим выбором. Также важно использовать высокотемпературный соединительный провод между внешним соединением нагревательного элемента и контроллера.Это помогает отвести тепло от провода, чтобы не повредить контроллер. Также стандартная изоляция проводов плавится при использовании при более высоких температурах.

    Я слышал от нескольких производителей печи, что подключение нагревательного элемента к соединительному проводу лучше всего выполнять ВНЕ камеры печи. Проденьте хвостовой элемент элемента через стену и произведите соединение снаружи. Это помогает предотвратить ослабление соединения из-за повторяющихся циклов нагрева и охлаждения внутри камеры.Плохие соединения могут вызвать выгорание элемента в месте соединения.

    Я использую свою печь в течение 3 лет с оригинальными элементами, но у меня есть друзья, которым пришлось заменить свои элементы только после 6 плавок. У меня есть подозрение, что секрет в том, чтобы обращаться с нагревателями осторожно, МЕДЛЕННО повышая температуру печи до рабочей точки в течение периода от 45 минут до часа в первый раз. Я думаю, что это позволяет избежать теплового шока. То же самое и для последующего охлаждения.Дайте печи медленно остыть крышкой. Также не растягивайте катушки после обжига. Нагревание и охлаждение создают твердую накипь на поверхности элемента, которая разрушается, если элемент подвергается нагрузке после первого использования.

    Другой фактор, влияющий на срок службы элемента, может заключаться в установке. Я был осторожен с растяжкой катушки по размеру. Постарайтесь равномерно растянуть элемент, чтобы витки располагались примерно одинаково по длине. Связка катушек, расположенных близко друг к другу, создаст горячие точки, которые могут вызвать ожог.Я растягиваю элемент, удерживая один конец в тисках и вытягивая другой конец, наматывая несколько витков косички на отвертку и вытягивая. (Надевайте защитные очки на случай, если что-то уйдет …). Медленно растягивайте элемент и часто измеряйте длину. Трудно сжать повороты назад после слишком долгого растяжения элемента.

    Я также научился трюку, чтобы растянуть или сжать элемент, который ранее был обстрелян. (Обжиг элемента делает его твердым и хрупким, поэтому попытка растянуть или сжать его приведет к поломке.Пользователи сказали мне, что нагрев элемента пропановой горелкой перед растяжением, сжатием или изгибом элемента поможет уменьшить разрывы.

    ВНИМАНИЕ:

    Эти нагревательные элементы НЕ ИЗОЛИРОВАНЫ . Нагревательные элементы и проводка могут быть «под напряжением», даже если регулятор находится в выключенном положении. НИКОГДА не прикасайтесь к нагревательному элементу или другой проводке при подключенном питании. Отключите питание, прежде чем приближаться к какой-либо части цепи.Это устройство ДОЛЖНО работать от источника питания, защищенного устройством прерывания замыкания на землю (G.F.I.). Перед подачей питания проконсультируйтесь с лицензированным электриком. Вы можете быть поражены электрическим током, обжечься или погибнуть при контакте с электрическими цепями, подключенными к источнику питания.

    Нихромовая проволока | Змеевик нагревателя | Использует | Где найти

    Нихромовая проволока — это сплав, состоящий в основном из двух элементов: никеля и хрома. Он также известен как провод нагревательного элемента. Во многих случаях для нагрева используется нихромовая проволока.Некоторыми устройствами, в которых используется провод нагревательного элемента, являются нагреватель, тостер, фен, утюг, электрический термос, машина для запечатывания пластиковых пакетов и т. Д.

    Кто изобрел нихромовую проволоку?

    Нихромовая проволока

    была изобретена Альбертом Маршем в 1906 году нашей эры. Создание этого нового соединения было предназначено для изготовления сплава, обладающего высокой стойкостью.

    Какое сопротивление у нихромовой проволоки?

    Сопротивление нихрома составляет около 1,50 × 10 6 Ом · м.

    Принцип нагревательного элемента:

    Нагревательный элемент обычно имеет высокое сопротивление. Все мы видели электрическую лампочку накаливания. Есть тонкая пружинная проволока, называемая нитью. Когда через него проходит электричество из-за его высокого удельного сопротивления. Он производит две энергии энергии. Одна световая энергия и другая тепловая энергия.

    Принцип провода нагревательного элемента заключается в выработке одной формы энергии (световой энергии или энергии звука) из электрической энергии, проходящей через этот элемент.

    Применение нихромовой проволоки:

    Существует множество применений провода нагревательного элемента. Некоторые из них упомянуты ниже.

    • Змеевик
    • Пламя лампы
    • Фейерверк
    • Раскрой листов термобаллон
    • Производство дыма
    • Гибка оргстекла
    • 3D-печать
    • Сигареты электрические и др.

    Одно из основных применений этого провода нагревательного элемента — нагрев.Есть много устройств, таких как обогреватель, сушилка, тостер и т. Д., Которые используют этот провод для обогрева.

    Еще одно применение этой проволоки — для производства света. Если мы правильно увидим электрическую лампочку. Затем есть нить накаливания, которая вырабатывает световую энергию, когда через нее проходит электричество.

    Пожарные работы широко используют этот провод. Он воспламеняет огонь, который хранится рядом с взрывчаткой.

    Thermocol — это форма полистирола. Нихромовую проволоку часто используют для резки термоколов. Эта проволока также используется в дымовых машинах.

    Этот провод часто используется в дымовых машинах. Из этой проволоки нагревательного элемента можно сделать противотуманные машины.

    Где найти нихромовую проволоку?

    Вы следите за видео, предоставленным YouTube-каналом Samar Experiment. Вы можете следить за этим каналом и смотреть много других полезных видео.

    Нихромовую проволоку можно легко достать из хозяйственных материалов. Ниже приведены несколько источников, которые содержат этот змеевик нагревателя. Позвольте увидеть эти источники.

    1. Тостер
    2. Змеевик обогревателя
    3. Резистор
    4. Старый железный пресс
    5. Клей термоплавкий
    6. Паяльник
    7. Сушильная машина
    8. Электрический термос
    9. Водонагреватель
    10. Пенорезы для горячей проволоки

    Тостер:

    Тостер обычно бывает с двумя или четырьмя слотами. Если мы заглянем внутрь тостера, то увидим тонкий провод серебристого цвета, закрывающий прорезь. Эта проволока — нихромовая.Обычно этот провод не повреждается. Если он сломан, это пустая трата времени.

    Как получить тостер из нихромовой проволоки?

    Змеевик нагревателя:

    Нагреватель — еще один хороший источник этого провода. Основное назначение нихромовой проволоки — нагревание, поэтому очевидно, что нагреватель состоит из этой проволоки. На самом деле нихромовая проволока называется провод нагревательного элемента .

    Резистор:

    Светодиодная лампа и адаптер состоят из множества резисторов.Во всех них есть один резистор, который в основном больше другого. Когда вы получаете нихромовую проволоку в этом резисторе.

    Старый утюг:

    Утюг используется для прессования наших тканей. Старый плоский утюг — еще один хороший источник. Этой проволокой нагревается весь утюг.

    Клей термоплавкий :

    Теперь мы можем легко получить термоклей в интернет-магазинах. Горячий клей используется для крепления таких материалов, как дерево, металл, пластик и т. Д.

    Паяльный стержень:

    Если вы изучаете электронику, то паяльник / стержень для вас обычное дело. пруток используется для плавления светодиодов и пайки электронных компонентов.

    Сушильная машина:

    Фен — это домашний прибор, который просто используется для сушки влажных волос. Короткие волосы сохнут быстро, а длинным нужно время, чтобы высохнуть.

    Сушилки также встречаются в стиральной машине. Он также используется для сушки одежды.

    Нож для резки пенопласта:

    Устройство для резки пенопласта с горячей проволокой, также известное как устройство для резки термопласта. Применяется для резки пенопласта и пенополистирола. Резак Thermocol лучше всего подходит для резки пенопласта и полистирола желаемой формы.

    В таких приборах, как выпрямитель для волос, электрический термос и т. Д., Этот провод используется для обогрева.

    провод нагревательного элемента

    Вопросы и ответы на оригами зонтик:

    1.Что такое провод нагревательного элемента?

    Провод нагревательного элемента — это вид проволоки, которая используется для нагрева. Когда по этому проводу течет электричество. Преобразует электрическую энергию в тепловую. Это очень ограничительный материал.

    2. Как найти нихромовую проволоку в домашних условиях?

    Есть много источников нагревательной проволоки. Некоторые из них — тостер, катушка нагревателя, резистор и т. Д.

    3. Из чего состоит нихромовая проволока?

    Нагревательная проволока состоит из никеля и хрома.Обычно 80% никеля и 20% хрома.

    4. Где купить нихромовую проволоку?

    Есть много мест, где можно купить этот провод. Вы можете просто купить его в магазине электротоваров рядом с домом. Некоторые интернет-магазины, такие как Amazon, eBay, Alibaba и т. Д., Также продают этот продукт.

    5. Можно ли изготавливать никромовую проволоку для научных проектов?

    Да, конечно, мы можем делать множество научных проектов из этого провода. Хорошим примером является резак для термоусадки или резак для вспененной проволоки.

    6. Что такое змеевик нагревателя:

    Змеевик нагревателя — это змеевик, который находится внутри нагревателя. Этот нагревательный проволочный элемент используется для обогрева.

    Некоторые из лучших идей, связанных с отходами:

    Выводы:

    Нихромовая проволока — это проволока нагревательного элемента. Используется для нагревательных приборов. У этого провода много применений. Наши бытовые электроприборы являются хорошими источниками этого провода.

    Надеюсь, вам понравилась эта статья.Оставьте нам свой отзыв о комментариях.

    Чтобы узнать больше о лучших идеях по устранению отходов, войдите на сайт bestoutofwasteideas.com

    Связанные

    Электрические схемы: решение с аудиогидом

    Электрические схемы: решение с аудиогидом

    Задача 4:
    Нагревательный элемент электрического тостера обычно изготавливается из нихромовой проволоки (сплава никеля и хрома).По мере прохождения тока по проводам они нагреваются, и тосты поджариваются. Оцените общее сопротивление нагревательного элемента длиной 220 см, состоящего из нихромовой проволоки диаметром 0,56 мм. Удельное сопротивление нихрома составляет 110х10 -8 Ом • м.

    Решение с аудиогидом

    Ваш браузер не поддерживает аудио элементы. Пожалуйста, скачайте и просмотрите здесь.

    Привычки эффективного решателя проблем

    • Внимательно прочтите задачу и создайте мысленную картину физической ситуации.При необходимости нарисуйте простую схему физической ситуации, которая поможет вам ее визуализировать.
    • Определите известные и неизвестные количества и запишите их в организованном порядке. Приравняйте заданные значения к символам, используемым для представления соответствующей величины — например, ΔV = 9,0 В; R = 0,025 Ом; Я = ???.
    • Используйте физические формулы и концептуальные рассуждения, чтобы построить стратегию решения неизвестной величины.
    • Определите подходящую (ые) формулу (ы) для использования.
    • Выполните замены и алгебраические манипуляции, чтобы найти неизвестную величину.

    Прочтите об этом!

    Дополнительную информацию по теме «Электрические схемы» можно найти в учебном пособии по физике.

    Вернуться к набору задач

    Вернуться к обзору

    См. Аудиогид решения проблемы:

    1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 | 31 | 32 | 33 | 34

    Нагревательные элементы — OIM Inc

    Нагревательные элементы

    Нагревательный элемент преобразует электричество в тепло в процессе резистивного нагрева.Когда электрический ток проходит через элемент, он встречает сопротивление, что приводит к нагреванию элемента. Этот процесс не зависит от направления тока.

    Типичный нагревательный элемент обычно состоит из катушки, ленты (прямой или гофрированной) или полоски провода, излучающего тепло, подобно нити накала лампы. Когда через него протекает электрический ток, элемент раскалывается докрасна и преобразует электрическую энергию в тепло, которое излучается во всех направлениях.

    Нагревательные элементы обычно изготавливаются на основе никеля или железа. Элементы на основе никеля обычно представляют собой нихром, сплав, состоящий примерно из 80 процентов никеля и 20 процентов хрома. Доступны и другие составы нихрома, но смесь 80–20 является наиболее распространенной. Это самый популярный материал для нагревательных элементов, потому что:

    • Нихром имеет высокую температуру плавления (около 1400 ° C или 2550 ° F)
    • Нихром не окисляется (даже при высоких температурах)
    • Нихром минимально расширяется при нагревании
    • Нихром имеет приемлемую термостойкость, повышающуюся только примерно на 10 процентов между комнатной температурой и максимальной рабочей температурой.

    Нихром можно использовать без покрытия или заделывать в керамический материал. Керамическая изоляция может сделать нихром более прочным и долговечным, поскольку керамика может выдерживать высокие температуры и выдерживать периоды нагрева и охлаждения.

    Размер и форма нагревательного элемента определяются размерами прибора, внутри которого он помещается, и площадью, в которой он выделяет тепло. Щипцы для завивки волос имеют короткие спиральные элементы, потому что они должны выделять тепло через тонкую трубку, вокруг которой можно обернуть волосы.Электрические радиаторы имеют длинные стержневые элементы, которые позволяют обогревать всю комнату. Электрические плиты имеют спиральные нагревательные элементы, размер которых индивидуален для нагрева кастрюль и сковородок.

    При проектировании нагревательных элементов инженеры-электрики должны учитывать несколько факторов производительности. На характеристики типичного нагревательного элемента влияет примерно 20-30 факторов, в том числе: напряжение и ток, длина и диаметр элемента, тип материала и рабочая температура.Дополнительные факторы зависят от типа используемого элемента. Например, при использовании спирального элемента из круглой проволоки диаметр проволоки и форма витков (диаметр, длина, шаг, растяжение и т. Д.) Являются одними из факторов, которые критически влияют на характеристики. При использовании ленточного элемента толщина, ширина, площадь поверхности и вес ленты должны быть учтены в его конструкции.

    Oakley Industrial Machinery Inc. является ведущим мировым экспертом в области нагревательных элементов и картриджных нагревателей с более чем 75-летним опытом и знаниями в этой области.Мы продолжаем быть в авангарде инноваций, проектирования и производства оборудования для производства нагревательных элементов и выводов.

    Щелкните здесь , чтобы узнать больше о нашем полном ассортименте оборудования для производства нагревательных элементов Oakley.

    .

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.