عناصر گرمایش الکتریکی در لوازم خانگی و صنعتی استفاده می شود. استفاده از بخاری های مختلف برای همه شناخته شده است. اینها اجاق های برقی، اجاق گاز و فر، قهوه ساز برقی، کتری برقی و انواع وسایل گرمایشی هستند.
آبگرمکن های برقی که بیشتر به آنها اشاره می شود، حاوی عناصر گرمایشی نیز هستند. بسیاری از عناصر گرمایشی مبتنی بر سیم مقاومت الکتریکی بالا هستند. و اغلب این سیم از نیکروم ساخته شده است.
مارپیچ نیکروم باز
قدیمی ترین عنصر گرمایش، شاید یک سیم پیچ معمولی نیکروم باشد. روزگاری اجاق‌های برقی خانگی، دیگهای آب و بخاری‌های «بزی» استفاده می‌شد. داشتن سیم نیکروم در دست، که می تواند در تولید "به دست بیاورد"، ساخت مارپیچ با توان لازم هیچ مشکلی ایجاد نمی کند.
انتهای سیم به طول مورد نیاز داخل برش دستگیره قرار می گیرد، خود سیم بین دو بلوک چوبی رد می شود. همانطور که در شکل نشان داده شده است، معاون باید به گونه ای گیره شود که کل سازه نگه داشته شود. نیروی گیره باید به گونه ای باشد که سیم با مقداری تلاش از میله ها عبور کند. اگر نیروی گیره زیاد باشد، سیم به سادگی می شکند.
شکل 1. مارپیچ نیکروم سیم پیچ
با چرخاندن دستگیره، سیم از میان میله‌های چوبی کشیده می‌شود و به‌طور مرتب، چرخانده و روی میله‌ای فلزی قرار می‌گیرد. در زرادخانه برقکارها مجموعه کاملی از میل لنگ وجود داشت با قطرهای مختلفاز 1.5 تا 10 میلی متر که امکان باد کردن مارپیچ ها را برای همه موارد فراهم می کند.
مشخص بود که سیم چه قطری دارد و چقدر طول می کشد تا یک مارپیچ با توان لازم بپیچد. اینها اعداد جادوییهنوز هم می توان در اینترنت پیدا کرد. شکل 2 جدولی را نشان می دهد که داده های مارپیچ با توان های مختلف را در ولتاژ تغذیه 220 ولت نشان می دهد.
شکل 2. محاسبه مارپیچ الکتریکی عنصر گرمایش(برای بزرگنمایی روی عکس کلیک کنید)
همه چیز در اینجا ساده و واضح است. با تنظیم توان مورد نیاز و قطر سیم نیکروم موجود، فقط باید قطعه ای از طول مورد نیاز را برش داد و آن را روی سنبه ای با قطر مربوطه پیچ داد. در این مورد، جدول طول مارپیچ حاصل را نشان می دهد. اما اگر سیمی با قطری وجود داشته باشد که در جدول مشخص نشده باشد چه؟ در این مورد، مارپیچ به سادگی باید محاسبه شود.
در صورت لزوم، محاسبه مارپیچ بسیار ساده است. به عنوان مثال، محاسبه یک مارپیچ ساخته شده از سیم نیکروم با قطر 0.45 میلی متر (در جدول چنین قطری وجود ندارد) با توان 600 وات برای ولتاژ 220 ولت ارائه شده است. تمام محاسبات طبق قانون اهم انجام می شود.
نحوه تبدیل آمپر به وات و برعکس وات به آمپر:
I = P / U = 600/220 = 2.72 A
برای این کار کافی است توان داده شده را بر ولتاژ تقسیم کنیم و مقدار جریان عبوری از مارپیچ را بدست آوریم. توان بر حسب وات، ولتاژ بر حسب ولت، منجر به آمپر می شود. همه چیز طبق سیستم SI است.
فرمول محاسبه مقاومت یک هادی R = ρ * L / S،
که ρ مقاومت ویژه هادی است (برای نیکروم 1.0 ÷ 1.2 اهم.mm2 / m)، L طول هادی بر حسب متر، S مقطع هادی بر حسب میلی متر مربع است. برای هادی با قطر 0.45 میلی متر، سطح مقطع 0.159 میلی متر مربع خواهد بود.
بنابراین L = S * R / ρ = 0.159 * 81 / 1.1 = 1170 میلی متر، یا 11.7 متر.
به طور کلی، معلوم می شود که محاسبه چندان دشوار نیست. بله، در واقع، ساخت مارپیچ چندان دشوار نیست، که بدون شک مزیت مارپیچ های معمولی نیکروم است. اما این مزیت با بسیاری از معایب ذاتی مارپیچ های باز نادیده گرفته می شود.
اول از همه، دمای گرمایش نسبتاً بالا است - 700 ... 800 درجه سانتیگراد. سیم پیچ گرم شده دارای درخشش قرمز ضعیفی است، لمس تصادفی آن می تواند باعث سوختگی شود. علاوه بر این، شوک الکتریکی امکان پذیر است. یک مارپیچ داغ، اکسیژن هوا را می سوزاند، ذرات گرد و غبار را جذب می کند، که وقتی سوزانده می شود، عطر بسیار ناخوشایندی می دهد.
اما عیب اصلی مارپیچ های باز خطر آتش سوزی بالای آنهاست. بنابراین، سازمان آتش نشانی به سادگی استفاده از بخاری های کویل باز را ممنوع می کند. این بخاری ها در ابتدا شامل به اصطلاح «بز» می شوند که طرح آن در شکل 3 نشان داده شده است.
شکل 3. بخاری خانگی "بز"
در اینجا چنین "بز" وحشی وجود دارد: آن را به عمد بی احتیاطی، ساده، حتی بسیار بد ساخته شده است. آتش سوزی با چنین بخاری نیازی به صبر طولانی نخواهد داشت. طراحی کاملتر چنین بخاری در شکل 4 نشان داده شده است.
شکل 4. خانه "بز".
به راحتی می توان دید که مارپیچ توسط یک محفظه فلزی بسته شده است، این همان چیزی است که از لمس قسمت های زنده گرم شده جلوگیری می کند. خطر آتش سوزی چنین وسیله ای بسیار کمتر از آنچه در شکل قبل نشان داده شده است.
روزی روزگاری بخاری های بازتابنده در اتحاد جماهیر شوروی تولید می شدند. در مرکز بازتابنده نیکل اندود یک کارتریج سرامیکی وجود داشت که مانند یک لامپ با پایه E27، یک بخاری 500 واتی در آن پیچ شده بود. خطر آتش سوزی چنین بازتابنده ای نیز بسیار زیاد است. خوب، آنها در آن روزها به نوعی فکر نمی کردند که استفاده از چنین بخاری ها به چه چیزی منجر شود.
شکل 5. بخاری رفلکس
کاملاً واضح است که بر خلاف الزامات بازرسی آتش نشانی، می توان از انواع بخاری های کویل باز فقط تحت نظارت دقیق استفاده کرد: اگر اتاق را ترک کردید، بخاری را خاموش کنید! بهتر است به سادگی از استفاده از این نوع بخاری خودداری کنید.
المنت های گرمایش کویل بسته
برای خلاص شدن از شر مارپیچ باز، بخاری های برقی لوله ای - عناصر گرمایش لوله ای - اختراع شدند. طراحی عنصر گرمایش در شکل 6 نشان داده شده است.
شکل 6. طراحی عنصر گرمایش
مارپیچ نیکروم 1 در داخل یک لوله فلزی با دیواره نازک 2 پنهان شده است. مارپیچ توسط فیلر 3 با هدایت حرارتی بالا و مقاومت الکتریکی بالا از لوله عایق شده است. پریکلاز اغلب به عنوان پرکننده (مخلوطی کریستالی از اکسید منیزیم MgO، گاهی اوقات با ناخالصی های اکسیدهای دیگر) استفاده می شود.
پس از پر شدن با یک ترکیب عایق، لوله تحت فشار قرار می گیرد و تحت فشار بالا پریکلاز به یکپارچه تبدیل می شود. پس از چنین عملیاتی، مارپیچ به طور سفت و سخت ثابت می شود، بنابراین، تماس الکتریکی با بدن - لوله کاملاً حذف می شود. طراحی آن به حدی قوی است که در صورت نیاز طراحی بخاری، هر عنصر گرمایشی را می توان خم کرد. برخی از عناصر گرمایشی شکل بسیار عجیبی دارند.
مارپیچ به سرنخ های فلزی 4 وصل می شود که از طریق مقره های 5 خارج می شوند. سیم های سربی با استفاده از مهره ها و واشرهای 7 به سرهای رزوه دار سرب ها 4 متصل می شوند. المنت های حرارتی با استفاده از مهره ها و واشرهای 6 در جعبه دستگاه بسته می شوند. در صورت لزوم از محکم بودن اتصال اطمینان حاصل کنید.
با توجه به شرایط عملیاتی، چنین طراحی کاملاً قابل اعتماد و بادوام است. این همان چیزی است که منجر به استفاده بسیار گسترده از عناصر گرمایشی در دستگاه ها برای اهداف و طرح های مختلف شد.
با توجه به شرایط عملیاتی، عناصر گرمایشی به دو گروه بزرگ تقسیم می شوند: هوا و آب. اما این فقط نام است. در واقع المنت های گرمایش هوا برای کار در محیط های گازی مختلف طراحی شده اند. حتی هوای معمولی اتمسفر مخلوطی از چندین گاز است: اکسیژن، نیتروژن، دی اکسید کربن، حتی ناخالصی های آرگون، نئون، کریپتون و غیره.
محیط هوا بسیار متنوع است. این می تواند هوای جوی آرام یا جریانی از هوا باشد که با سرعت چند متر در ثانیه حرکت می کند، مانند بخاری های فن یا تفنگ های حرارتی.
گرمایش پوسته عنصر گرمایش می تواند به 450 درجه سانتیگراد و حتی بیشتر برسد. بنابراین، برای ساخت پوسته لوله ای بیرونی استفاده می شود مواد مختلف... این می تواند فولاد کربن معمولی، فولاد ضد زنگ یا فولاد مقاوم در برابر حرارت با درجه حرارت بالا باشد. همه چیز به محیط بستگی دارد.
برای بهبود انتقال حرارت، برخی از عناصر گرمایشی به دنده هایی روی لوله ها به شکل نوار فلزی زخمی مجهز شده اند. به این هیترها هیترهای پره ای می گویند. استفاده از چنین عناصری در یک محیط هوای متحرک، به عنوان مثال، در بخاری های فن و تفنگ های حرارتی بسیار مناسب است.
عناصر گرم کننده آب نیز لزوماً در آب استفاده نمی شوند، این نام کلی برای رسانه های مختلف مایع است. این می تواند روغن، نفت کوره و حتی مایعات مختلف تهاجمی باشد. عناصر گرمایش مایع، دستگاه های تقطیر، دستگاه های آب شیرین کن برقی آب دریاو فقط تیتانیوم برای جوشاندن آب آشامیدنی.
رسانایی گرمایی و ظرفیت گرمایی آب بسیار بالاتر از هوا و سایر رسانه های گازی است که در مقایسه با محیط هوا، حذف گرما بهتر و سریعتر از عنصر گرمایش را فراهم می کند. بنابراین با همان توان الکتریکی آبگرمکن ابعاد هندسی کوچکتری دارد.
در اینجا می توانید یک مثال ساده بیاورید: هنگامی که آب در یک کتری برقی معمولی می جوشد، عنصر گرمایش می تواند داغ داغ شود و سپس به سوراخ بسوزد. همین تصویر را می توان با دیگ های معمولی که برای جوشاندن آب در یک لیوان یا سطل طراحی شده اند مشاهده کرد.
مثال داده شده به وضوح نشان می دهد که عناصر گرم کننده آب به هیچ وجه نباید برای کار در یک محیط هوا استفاده شوند. برای گرم کردن آب می توان از عناصر گرم کننده هوا استفاده کرد، اما باید مدت زیادی منتظر بمانید تا آب بجوشد.
لایه رسوب تشکیل شده در حین کار نیز برای عناصر گرمایش آب مفید نخواهد بود. مقیاس، به عنوان یک قاعده، دارای ساختار متخلخل است و هدایت حرارتی آن کم است. بنابراین، گرمای آزاد شده توسط مارپیچ به خوبی وارد مایع می شود، اما خود مارپیچ داخل بخاری تا دمای بسیار بالایی گرم می شود که دیر یا زود منجر به فرسودگی آن می شود.
برای جلوگیری از این اتفاق، توصیه می شود به طور دوره ای عناصر گرمایش را با استفاده از مواد شیمیایی مختلف تمیز کنید. به عنوان مثال در تبلیغات تلویزیونی Calgon برای محافظت از بخاری ماشین لباسشویی توصیه می شود. اگرچه نظرات بسیار متفاوتی در مورد این ابزار وجود دارد.
چگونه از شر آهک خلاص شویم
علاوه بر مواد شیمیایی که برای محافظت در برابر رسوب استفاده می شود دستگاه های مختلف... اول از همه، این مبدل های آب مغناطیسی هستند. در یک میدان مغناطیسی قدرتمند، کریستال‌های نمک‌های "سخت" ساختار خود را تغییر می‌دهند، تبدیل به پوسته می‌شوند و کوچک‌تر می‌شوند. فلس ها به طور فعال کمتر از چنین پوسته هایی تشکیل می شوند؛ بیشتر پوسته ها به سادگی با جریان آب شسته می شوند. به این ترتیب بخاری ها و خطوط لوله از رسوب محافظت می شوند. مبدل های فیلتر مغناطیسی توسط بسیاری از شرکت های خارجی تولید می شوند، چنین شرکت هایی در روسیه نیز وجود دارند. چنین فیلترهایی هم از نوع درون خطی و هم از نوع سربار موجود هستند.
نرم کننده های الکترونیکی آب
V در این اواخرنرم کننده های الکترونیکی آب روز به روز محبوب تر می شوند. از نظر ظاهری، همه چیز بسیار ساده به نظر می رسد. جعبه کوچکی روی لوله تعبیه شده است که سیم های آنتن از آن خارج می شوند. سیم ها به دور لوله پیچیده می شوند، بدون اینکه حتی رنگ را جدا کنید. همانطور که در شکل 7 نشان داده شده است، دستگاه را می توان در هر مکان قابل دسترسی نصب کرد.
شکل 7. نرم کننده الکترونیکی آب
تنها چیزی که برای اتصال دستگاه مورد نیاز است یک سوکت 220 ولت است. دستگاه به گونه ای طراحی شده است که برای مدت طولانی روشن می شود، نیازی به خاموش شدن دوره ای ندارد، زیرا خاموش شدن باعث می شود آب دوباره سخت شود و دوباره رسوب تشکیل شود.
اصل عملکرد دستگاه به انتشار ارتعاشات در محدوده فرکانس های اولتراسونیک کاهش می یابد که می تواند تا 50 کیلوهرتز برسد. فرکانس نوسان با استفاده از کنترل پنل دستگاه تنظیم می شود. تشعشعات در بسته ها چندین بار در ثانیه تولید می شوند که با استفاده از یک میکروکنترلر یکپارچه به دست می آید. قدرت ارتعاشات کم است، بنابراین، چنین دستگاه هایی هیچ تهدیدی برای سلامت انسان ایجاد نمی کنند.
تشخیص مصلحت نصب چنین دستگاه هایی آسان است. همه چیز به تعیین میزان سختی آب در جریان است لوله آب... در اینجا شما حتی به هیچ وسیله "ابستر" نیاز ندارید: اگر پس از شستشو پوست شما خشک شد، از پاشیدن آب به آن کاشیرگه های سفید ظاهر می شود، رسوب در کتری ظاهر می شود، ماشین لباسشویی کندتر از ابتدای کار شستشو می شود - به وضوح آب سخت از شیر آب جاری می شود. همه اینها می تواند منجر به خرابی عناصر گرمایشی و در نتیجه خود کتری یا ماشین لباسشویی شود.
آب سخت مختلف را حل نمی کند مواد شوینده- از صابون های معمولی گرفته تا پودرهای لباسشویی فوق مد روز. در نتیجه باید پودرهای بیشتری بریزید، اما این کمک چندانی نمی‌کند، زیرا کریستال‌های نمک سختی در پارچه‌ها باقی می‌ماند، کیفیت شست‌وشو چیز زیادی باقی می‌ماند. تمام علائم ذکر شده از سختی آب گویای نیاز به نصب نرم کننده های آب است.
اتصال و بررسی عناصر گرمایشی
هنگام اتصال المنت گرمایشی باید از یک سیم از قسمت مناسب استفاده شود. همه اینها به جریان عبوری از عنصر گرمایش بستگی دارد. دو پارامتر متداول وجود دارد. اینها قدرت خود بخاری و ولتاژ تغذیه است. برای تعیین جریان کافی است توان را بر ولتاژ تغذیه تقسیم کنیم.
یک مثال ساده اجازه دهید یک عنصر گرمایش با قدرت 1 کیلو وات (1000 وات) برای ولتاژ تغذیه 220 ولت وجود داشته باشد. برای چنین بخاری، معلوم می شود که جریان خواهد بود
I = P / U = 1000/220 = 4.545A.
طبق جداول موجود در PUE، چنین جریانی می تواند سیمی با سطح مقطع 0.5 میلی متر مربع (11 آمپر) ایجاد کند، اما برای اطمینان از استحکام مکانیکی، بهتر است از سیمی با سطح مقطع حداقل 2.5 میلی متر مربع استفاده شود. . با چنین سیمی است که بیشتر اوقات برق به پریزها عرضه می شود.
اما قبل از برقراری اتصال، باید مطمئن شوید که حتی المنت گرمایشی تازه خریداری شده نیز در وضعیت خوبی کار می کند. اول از همه، شما باید مقاومت آن را اندازه گیری کنید و یکپارچگی عایق را بررسی کنید. محاسبه مقاومت عنصر گرمایش به اندازه کافی آسان است. برای انجام این کار، ولتاژ تغذیه باید مربع و تقسیم بر توان باشد. به عنوان مثال، برای یک بخاری 1000 وات، این محاسبه به صورت زیر است:
220 * 220/1000 = 48.4 اهم.
هنگام اتصال به پایانه های المنت گرمایش، چنین مقاومتی باید توسط یک مولتی متر نشان داده شود. اگر مارپیچ شکسته شود، مطمئناً مولتی متر شکستگی را نشان می دهد. اگر عنصر گرمایشی با قدرت متفاوت بگیرید، البته مقاومت آن متفاوت خواهد بود.
برای بررسی یکپارچگی عایق، باید مقاومت بین هر یک از پایانه ها و محفظه فلزی عنصر گرمایش را اندازه گیری کنید. مقاومت پرکننده عایق به حدی است که در هر حد اندازه گیری مولتی متر باید مدار باز را نشان دهد. اگر معلوم شد که مقاومت صفر است، سیم پیچ با بدنه فلزی بخاری تماس دارد. این حتی می تواند با یک عنصر گرمایشی جدید و تازه خریداری شده نیز اتفاق بیفتد.
به طور کلی، برای بررسی عایق استفاده می شود، اما نه همیشه و نه همه آن را در دسترس دارند. بنابراین بررسی با یک مولتی متر معمولی خوب است. حداقل باید چنین چکی انجام شود.
همانطور که قبلاً ذکر شد ، عناصر گرمایش حتی پس از پر شدن با عایق قابل خم شدن هستند. بخاری ها در اشکال مختلف در دسترس هستند: لوله مستقیم، U شکل، سیم پیچ، مار یا مارپیچ. این همه به دستگاه دستگاه گرمایشی بستگی دارد که المنت گرمایشی قرار است در آن نصب شود. مثلا در یک آبگرمکن لحظه ای ماشین لباسشوییاز عناصر گرمایش پیچ خورده به صورت مارپیچ استفاده می شود.
برخی از عناصر گرمایش دارای عناصر محافظ هستند. بیشترین حفاظت سادهاین یک فیوز حرارتی است. اگر بسوزد، باید کل عنصر گرمایش را عوض کنید، اما آتش نمی گیرد. همچنین یک سیستم حفاظتی پیچیده‌تر وجود دارد که به شما امکان می‌دهد از عنصر گرمایش پس از فعال شدن استفاده کنید.
یکی از این حفاظت‌ها، حفاظت مبتنی بر صفحه دو فلزی است: گرمای یک المنت گرمایش بیش از حد، صفحه دو فلزی را خم می‌کند، که تماس را باز می‌کند و عنصر گرمایش را غیرفعال می‌کند. پس از کاهش دما به مقدار مجاز، صفحه دو فلزی خم می شود، تماس بسته می شود و المنت گرمایشی دوباره آماده کار می شود.
عناصر گرمایش با ترموستات
در صورت عدم تامین آب گرم، باید از دیگ های بخار استفاده کنید. طراحی دیگ بخار بسیار ساده است. این ظرف فلزی، در یک "کت خز" ساخته شده از عایق حرارتی پنهان شده است که در بالای آن یک مورد فلزی تزئینی وجود دارد. یک دماسنج در بدنه تعبیه شده است که دمای آب را نشان می دهد. طراحی دیگ بخار در شکل 8 نشان داده شده است.
شکل 8. دیگ نوع ذخیره سازی
برخی از دیگهای بخار حاوی آند منیزیم هستند. هدف آن محافظت از بخاری و مخزن داخلی دیگ در برابر خوردگی است. آند منیزیم است قابل مصرف، باید به طور دوره ای در هنگام سرویس دیگ تعویض شود. اما در برخی از دیگهای بخار، ظاهرا ارزان است دسته قیمت، چنین حفاظتی ارائه نمی شود.
یک المنت حرارتی با ترموستات به عنوان عنصر گرمایش در دیگهای بخار استفاده می شود که طراحی یکی از آنها در شکل 9 نشان داده شده است.
شکل 9. المنت گرمایش با ترموستات
جعبه پلاستیکی حاوی یک میکروسوئیچ است که توسط یک سنسور دمای مایع (لوله مستقیم در کنار عنصر گرمایش) راه اندازی می شود. شکل خود عنصر گرمایش می تواند بسیار متنوع باشد، شکل ساده ترین را نشان می دهد. همه چیز به قدرت و طراحی دیگ بستگی دارد. درجه حرارت توسط موقعیت یک تماس مکانیکی کنترل می شود که توسط یک دسته گرد سفید واقع در پایین جعبه کنترل می شود. همچنین پایانه هایی برای تامین جریان الکتریکی وجود دارد. بخاری با نخ بسته می شود.
عناصر گرمایش مرطوب و خشک
چنین بخاری در تماس مستقیم با آب است، بنابراین چنین عنصر گرمایی "مرط" نامیده می شود. عمر مفید عنصر گرمایش "مرطوب" در عرض 2 ... 5 سال است، پس از آن باید تغییر یابد. به طور کلی، عمر مفید کوتاه است.
برای افزایش طول عمر عنصر گرمایش و کل دیگ بخار به طور کلی، شرکت فرانسوی آتلانتیک در دهه 90 قرن گذشته طراحی یک عنصر گرمایش "خشک" را توسعه داد. به بیان ساده، بخاری در یک فلاسک محافظ فلزی پنهان شده بود، که از تماس مستقیم با آب جلوگیری می کند: عنصر گرمایش در داخل فلاسک گرم می شود، که گرما را به آب منتقل می کند.
به طور طبیعی، دمای فلاسک بسیار کمتر از خود عنصر گرمایش است، بنابراین، تشکیل رسوب در همان سختی آب چندان شدید نیست، گرمای بیشتری به آب منتقل می شود. عمر مفید چنین بخاری ها به 10 ... 15 سال می رسد. موارد فوق برای شرایط عملیاتی خوب، به ویژه پایداری ولتاژ تغذیه صادق است. اما حتی در شرایط خوبعناصر گرمایش "خشک" نیز منابع خود را تخلیه می کنند و آنها باید تغییر کنند.
در اینجا یکی دیگر از مزایای فن آوری عنصر گرمایش "خشک" وجود دارد: هنگام تعویض بخاری، نیازی به تخلیه آب از دیگ بخار نیست، که برای آن باید از خط لوله جدا شود. به سادگی پیچ بخاری را باز کنید و آن را با بخاری جدید جایگزین کنید.
البته آتلانتیک اختراع خود را به ثبت رساند و سپس شروع به فروش مجوز به شرکت های دیگر کرد. در حال حاضر، دیگهای بخار با عنصر گرمایش "خشک" توسط شرکت های دیگر، به عنوان مثال، Electrolux و Gorenje تولید می شود. طراحی دیگ بخار با عنصر گرمایش "خشک" در شکل 10 نشان داده شده است.
شکل 10. دیگ بخار با بخاری "خشک".
به هر حال، تصویر یک دیگ بخار با بخاری استاتیت سرامیکی را نشان می دهد. طراحی چنین بخاری در شکل 11 نشان داده شده است.
شکل 11. بخاری سرامیکی
روی پایه سرامیکی یک مارپیچ معمولی باز وجود دارد که از سیم با مقاومت بالا ساخته شده است. دمای گرمایش کویل به 800 درجه می رسد و با همرفت و تابش حرارتی به محیط (هوای زیر پوسته محافظ) منتقل می شود. به طور طبیعی، چنین بخاری که برای دیگهای بخار اعمال می شود فقط می تواند در یک پوسته محافظ کار کند، در یک محیط هوا، تماس مستقیم با آب به سادگی حذف می شود.
مارپیچ را می توان در چندین بخش پیچیده کرد، همانطور که با وجود چندین پایانه برای اتصال مشهود است. این اجازه می دهد تا قدرت بخاری تغییر کند. حداکثر توان ویژه چنین بخاری ها از 9 وات بر سانتی متر مربع تجاوز نمی کند.
شرط عملکرد عادی چنین بخاری عدم تنش مکانیکی، خمیدگی و ارتعاش است. سطح باید عاری از زنگ زدگی و لکه روغن باشد. و البته، هرچه ولتاژ تغذیه پایدارتر باشد، بدون نوسانات و نوسانات، بخاری بادوام تر کار می کند.
اما مهندسی برق ثابت نمی ماند. فن آوری ها در حال توسعه، بهبود هستند، بنابراین، علاوه بر عناصر گرمایش، طیف گسترده ای از عناصر گرمایش در حال حاضر توسعه یافته و با موفقیت مورد استفاده قرار گرفته اند. اینها بخاری های سرامیکی، بخاری های کربنی، بخاری های مادون قرمز هستند، اما این موضوع برای مقاله دیگری خواهد بود.
محاسبه بخاری سیمی برای کوره برقی.
این مقاله بزرگترین اسرار طراحی کوره الکتریکی - اسرار محاسبه بخاری را نشان می دهد.
چگونه حجم، قدرت و نرخ گرمایش کوره مرتبط است.
همانطور که در جای دیگر بحث شد، هیچ اجاق معمولی وجود ندارد. به همین ترتیب، هیچ اجاقی برای پختن سفال یا اسباب بازی، خاک رس قرمز یا مهره وجود ندارد. این فقط یک کوره اتفاق می افتد (و در اینجا ما به طور انحصاری در مورد کوره های الکتریکی صحبت می کنیم) با حجم مشخصی از فضای مفید، ساخته شده از برخی مواد نسوز. می توانید یک گلدان بزرگ یا کوچک را برای پخت در این کوره قرار دهید یا می توانید یک پشته کامل از تخته ها را قرار دهید که کاشی های نسوز ضخیم روی آن قرار می گیرند. سوزاندن گلدان یا کاشی در دمای 1000 درجه سانتیگراد و شاید در دمای 1300 درجه سانتیگراد ضروری است.
هیچ کس بهتر از خودتان نمی داند که از اجاق گاز چه نیازی دارید. بنابراین، قبل از شروع محاسبه، باید تمام این سوالات را برای خود روشن کنید. اگر کوره از قبل وجود داشته باشد، اما نصب بخاری در آن یا جایگزینی بخاری های قدیمی با جدید ضروری باشد، نیازی به ساخت و ساز نیست. اگر کوره از ابتدا ساخته می شود، باید با پی بردن به ابعاد محفظه، یعنی از طول، عمق، عرض شروع کرد.
بیایید فرض کنیم شما از قبل این مقادیر را می دانید. فرض کنید دوربینی با ارتفاع 490 میلی متر، عرض و عمق 350 میلی متر می خواهید. در ادامه متن، اجاق گاز با چنین محفظه ای را 60 لیتری می نامیم. همزمان کوره دوم و بزرگتر با ارتفاع H=800mm، عرض D=500mm و عمق L=500mm طراحی خواهیم کرد. به این فر 200 لیتری می گوییم.
حجم کوره بر حسب لیتر = H x D x L،
که در آن H، D، L در دسی متر بیان می شود.
اگر به درستی میلی متر را به دسی متر تبدیل کرده اید، حجم کوره اول باید 60 لیتر باشد، حجم کوره دوم - واقعا 200! فکر نکنید که نویسنده در حال تمسخر است: رایج ترین اشتباهات در محاسبات اشتباهات در ابعاد است!
ما به سؤال بعدی می رویم - دیوارهای کوره از چه چیزی ساخته شده است؟ تقریباً تمام کوره های مدرن از نسوزهای سبک وزن با هدایت حرارتی کم و ظرفیت حرارتی کم ساخته شده اند. اجاق های بسیار قدیمی از خاک نسوز سنگین ساخته شده اند. چنین کوره هایی با پوشش عظیم آنها که ضخامت آنها تقریباً برابر با عرض محفظه است به راحتی قابل تشخیص هستند. اگر این مورد را دارید، شانس ندارید: در هنگام شلیک، 99٪ انرژی صرف گرم کردن دیوارها می شود، نه محصولات. ما فرض می کنیم که دیوارها از مواد مدرن (MKRL-08، ShVP-350) ساخته شده اند. سپس تنها 50-80 درصد انرژی صرف گرم کردن دیوارها می شود.
بخش عمده دانلود بسیار نامشخص است. اگرچه عموماً از جرم دیوارهای نسوز (به علاوه اجاق گاز و سقف) کوره کمتر است، اما این جرم البته به سرعت گرمایش کمک می کند.
حالا در مورد قدرت توان به میزان گرمایی است که بخاری در 1 ثانیه تولید می کند. واحد اندازه گیری توان وات (به اختصار W) است. یک لامپ رشته ای روشن 100 وات، یک کتری برقی 1000 وات یا 1 کیلووات (به اختصار 1 کیلو وات) است. اگر بخاری 1 کیلو واتی را روشن کنید، هر ثانیه گرما از خود ساطع می کند که طبق قانون بقای انرژی، دیوارها، محصولات را گرم می کند و با هوا از طریق شکاف ها پرواز می کند. از نظر تئوری، اگر هیچ تلفاتی از طریق شکاف ها و دیوارها وجود نداشته باشد، 1 کیلو وات قادر است هر چیزی را تا دمای بی نهایت در مدت زمان نامحدود گرم کند. در عمل، تلفات حرارتی واقعی (متوسط تقریبی) برای کوره ها شناخته شده است، بنابراین قانون توصیه زیر وجود دارد:
برای سرعت گرمایش معمولی یک کوره 10-50 لیتر، برق مورد نیاز است
100 وات در لیتر حجم
برای سرعت گرمایش معمولی یک کوره 100-500 لیتر، برق مورد نیاز است
50-70 وات برای هر لیتر حجم.
مقدار توان ویژه باید نه تنها با در نظر گرفتن حجم کوره، بلکه با در نظر گرفتن انبوه پوشش و بارگذاری تعیین شود. هرچه بار بزرگتر باشد، بیشتر است اهمیت بیشترشما باید انتخاب کنید در غیر این صورت، فر گرم می شود، اما برای مدت طولانی. بیایید یک توان خاص 100 وات در لیتر را برای 60 لیتری خود و 60 وات در لیتر را برای 200 لیتری انتخاب کنیم. بر این اساس، ما دریافتیم که قدرت بخاری های 60 لیتری باید 60 x 100 = 6000 W = 6 kW و بخاری های 200 لیتری - 200 x 60 = 12000 W = 12 kW باشد. ببینید چقدر جالب است: حجم بیش از 3 برابر افزایش یافته است و ظرفیت - فقط 2. چرا؟ (سوال کار مستقل).
این اتفاق می افتد که هیچ سوکت 6 کیلو وات در آپارتمان وجود ندارد، اما تنها 4 کیلو وات وجود دارد، اما شما دقیقا به یک 60 لیتری نیاز دارید! خوب، می توانید بخاری را برای 4 کیلووات حساب کنید، اما با این واقعیت کنار بیایید که مرحله گرمایش در هنگام شلیک 10-12 ساعت طول می کشد. اتفاق می افتد که برعکس، گرمایش برای 5-6 ساعت یک بار بسیار عظیم مورد نیاز است. سپس شما باید 8 کیلو وات را در یک اجاق گاز 60 لیتری سرمایه گذاری کنید و به سیم کشی داغ توجه نکنید ... برای استدلال بیشتر، ما خود را به قدرت های کلاسیک محدود می کنیم - به ترتیب 6 و 12 کیلو وات.
توان، آمپر، ولت، فاز.
با دانستن قدرت، نیاز به گرما برای گرمایش را می دانیم. با توجه به قانون بقای انرژی، باید همان توان را از شبکه برق بگیریم. فرمول را به شما یادآوری می کنیم:
قدرت بخاری (W) = ولتاژ بخاری (V) x جریان (A)
یا P = U x I
دو ترفند برای این فرمول وجود دارد. اول: ولتاژ باید در انتهای بخاری گرفته شود و نه به طور کلی در خروجی. ولتاژ بر حسب ولت (به اختصار V) اندازه گیری می شود. دوم: منظورم جریانی است که دقیقاً از این بخاری می گذرد و نه به طور کلی از دستگاه. جریان با آمپر (به اختصار A) اندازه گیری می شود.
همیشه ولتاژ شبکه به ما داده می شود. اگر پست به طور معمول کار کند و ساعت شلوغی نباشد، ولتاژ در یک پریز خانگی معمولی 220 ولت خواهد بود. ولتاژ در یک صنعتی شبکه سه فاز بین هر سیم فاز و نولهمچنین برابر با 220 ولت و ولتاژ است بین هر دو فاز- 380 ولت. بنابراین، در مورد یک شبکه خانگی، تک فاز، ما هیچ انتخابی در ولتاژ نداریم - فقط 220 ولت. در مورد شبکه سه فاز، یک انتخاب وجود دارد، اما یک انتخاب کوچک - 220 یا 380 ولت. اما آمپر چطور؟ آنها به طور خودکار از ولتاژ و مقاومت بخاری مطابق قانون بزرگ اهم بزرگ بدست می آیند:
قانون اهم برای بخشی از مدار الکتریکی:
جریان (A) = ولتاژ خط (V) / مقاومت خط (اهم)
یا I = U/R
برای دریافت 6 کیلو وات از شبکه تک فاز، جریان مورد نیاز است I = P / U= 6000/220 = 27.3 آمپر. این جریان بزرگ، اما واقعی یک شبکه خانگی خوب است. به عنوان مثال، چنین جریانی در یک اجاق برقی جریان می یابد که در آن همه مشعل ها و فر نیز با قدرت کامل روشن می شوند. برای دریافت 12 کیلو وات در یک شبکه تک فاز برای 200 لیتر، به دو برابر جریان نیاز دارید - 12000/220 = 54.5 آمپر! این برای هیچ شبکه خانگی غیرقابل قبول است. بهتر است از سه فاز استفاده کنید، یعنی. برق را به سه خط تقسیم کنید. در هر فاز 12000/3/220 = 18.2 آمپر جریان خواهد داشت.
به آخرین محاسبه دقت کنید. در حال حاضر، ما نمی دانیم که چه نوع بخاری در فر وجود دارد، نمی دانیم چه ولتاژی (220 یا 380 ولت) به بخاری ها اعمال می شود. اما ما مطمئناً می دانیم که 12 کیلو وات باید از شبکه سه فاز گرفته شود، بار باید به طور مساوی توزیع شود، یعنی. 4 کیلو وات در هر فاز شبکه ما، یعنی. 18.2A از طریق هر سیم فاز دستگاه اتوماتیک ورودی (معمول) کوره جریان می یابد و اصلاً لازم نیست که چنین جریانی از بخاری عبور کند. ضمناً 18.2 A نیز از کنتور برق عبور می کند. (و به هر حال: به دلیل ویژگی های منبع تغذیه سه فاز، جریانی از سیم صفر وجود نخواهد داشت. این ویژگی ها در اینجا نادیده گرفته می شوند، زیرا ما فقط به کار حرارتی جریان علاقه مند هستیم). اگر در این مرحله از ارائه سؤالی دارید، دوباره آن را بخوانید. و فکر کنید: اگر 12 کیلووات در حجم کوره آزاد شود، پس طبق قانون بقای انرژی، همان 12 کیلووات از سه فاز عبور می کند، هر کدام - 4 کیلو وات ...
برگردیم به اجاق گاز تک فاز 60 لیتری. به راحتی می توان فهمید که مقاومت بخاری کوره باید باشد R = U / I= 220 ولت / 27.3 A = 8.06 اهم. بنابراین، در بسیار نمای کلینمودار الکتریکی کوره به صورت زیر خواهد بود:
بخاری با مقاومت 8.06 اهم باید جریانی برابر با 27.3 A داشته باشد
برای یک کوره سه فاز، سه مدار گرمایش یکسان مورد نیاز است: در شکل - عمومی ترین مدار الکتریکی 200 لیتری.
قدرت یک کوره 200 لیتری باید به طور مساوی در 3 مدار - A، B و C توزیع شود.
اما هر بخاری می تواند بین فاز و صفر یا بین دو فاز روشن شود. در حالت اول، در انتهای هر مدار گرمایش 220 ولت وجود دارد و مقاومت آن نیز خواهد بود. R = U / I= 220 ولت / 18.2 A = 12.08 اهم. در حالت دوم، 380 ولت در انتهای هر مدار گرمایش وجود خواهد داشت. برای به دست آوردن توان 4 کیلو وات، جریان باید باشد I = P / U= 4000/380 = 10.5 آمپر، یعنی. مقاومت باید باشد R = U / I= 380 ولت / 10.5 A = 36.19 اهم. این گزینه های اتصال "ستاره" و "مثلث" نامیده می شوند. همانطور که از مقادیر مقاومت مورد نیاز مشاهده می شود، به سادگی تغییر مدار منبع تغذیه از یک ستاره (هیترهای 12.08 اهم) به یک مثلث (هیترهای 36.19 اهم) کار نخواهد کرد - در هر مورد، شما به خودتان نیاز دارید. بخاری ها
در مدار ستاره ای، هر مدار گرمایشی
بین فاز و صفر برای ولتاژ 220 ولت متصل می شود. جریان 18.2 A از هر بخاری با مقاومت 12.08 اهم عبور می کند. هیچ جریانی از سیم N عبور نمی کند.
در مدار مثلث، هر مدار گرمایشی
بین دو فاز برای ولتاژ 380 ولت روشن می شود. جریان 10.5 آمپر از هر بخاری با مقاومت 36.19 اهم جریان دارد. جریان 18.2 آمپر از نقطه اتصال سیم A1 با کلید برق (نقطه A) می گذرد به طوری که 380 x 10.5 = 220 x 18.2 = 4 کیلووات! به همین ترتیب با خطوط B1 - B و C1 - C.
مشق شب. یک ستاره در 200 لیتری بود. مقاومت هر مدار 12.08 اهم است. اگر این بخاری ها با مثلث روشن شوند قدرت کوره چقدر خواهد بود؟
محدود کردن بارهای بخاری سیمی (Х23Ю5Т).
پیروزی کامل! مقاومت بخاری را می دانیم! تنها چیزی که باقی می ماند این است که یک تکه سیم به طول مورد نیاز را به عقب برگردانید. بیایید از محاسبات با مقاومت خسته نشویم - مدتهاست که همه چیز با دقت کافی برای نیازهای عملی محاسبه شده است.
| قطر، میلی متر | متر در 1 کیلوگرم | مقاومت 1 متری اهم |
| 1,5 | 72 | 0.815 |
| 2,0 | 40 | 0.459 |
| 2,5 | 25 | 0.294 |
| 3,0 | 18 | 0.204 |
| 3,5 | 13 | 0.150 |
| 4,0 | 10 | 0.115 |
برای یک اجاق گاز 60 لیتری 8.06 اهم نیاز است، یک و نیم را انتخاب کنید و دریافت کنید که مقاومت مورد نیاز را تنها با 10 متر سیم که فقط 140 گرم وزن خواهد داشت، ایجاد می کند! یک نتیجه شگفت انگیز! بیایید دوباره بررسی کنیم: 10 متر سیم 1.5 میلی متری دارای مقاومت 10 x 0.815 = 8.15 اهم است. جریان در 220 ولت 220 / 8.15 = 27 آمپر خواهد بود. توان 220 x 27 = 5940 W = 5.9 کیلو وات خواهد بود. ما 6 کیلو وات می خواستیم. ما هیچ جا اشتباه نکردیم ، تنها نکته نگران کننده این است که چنین کوره هایی وجود ندارد ...
یک بخاری داغ قرمز تنها در فر 60 لیتری.
بخاری خیلی کوچک است یا چیز دیگری. وقتی به تصویر بالا نگاه می کنید، این احساس است. اما ما در حال انجام محاسبات هستیم، نه فلسفه، پس بیایید از احساسات به اعداد برویم. اعداد زیر را می گویند: 10 متر در حال اجرا سیم با قطر 1.5 میلی متر مساحت دارند S = L x d x pi = 1000 x 0.15 x 3.14 = 471 متر مربع. سانتی متر از این منطقه (کجای دیگر؟)، 5.9 کیلو وات به حجم کوره تابش می شود، یعنی. برای 1 متر مربع سانتی متر از منطقه دارای قدرت تابشی 12.5 وات است. با حذف جزئیات، به این نکته اشاره می کنیم که قبل از اینکه دمای فر به میزان قابل توجهی افزایش یابد، بخاری باید تا دمای بسیار زیادی گرم شود.
گرمای بیش از حد بخاری با مقدار به اصطلاح بار سطحی تعیین می شود پ، که در بالا محاسبه کردیم. در عمل، مقادیر حدی برای هر نوع بخاری وجود دارد پبسته به مواد بخاری، قطر و دما. با یک تقریب خوب برای سیم ساخته شده از آلیاژ خانگی Kh23Yu5T با هر قطر (1.5-4 میلی متر)، می توان از مقدار 1.4-1.6 W / cm 2 برای دمای 1200-1250 درجه سانتیگراد استفاده کرد.
از نظر فیزیکی، گرمای بیش از حد می تواند با اختلاف دما در سطح سیم و داخل آن همراه باشد. گرما در کل حجم آزاد می شود، بنابراین، هر چه بار سطحی بالاتر باشد، این دماها بیشتر متفاوت خواهند بود. در دمای سطح نزدیک به حد دمای عملیاتی، دمای هسته سیم ممکن است به دمای ذوب نزدیک شود.
اگر کوره برای دماهای پایین طراحی شده باشد، بار سطحی را می توان بیشتر انتخاب کرد، به عنوان مثال، 2 - 2.5 W / cm 2 برای 1000 o C. در اینجا می توانید یک نکته غم انگیز داشته باشید: canthal واقعی (این یک آلیاژ اصلی است، آنالوگ که فکرال روسی Kh23Yu5T است) اجازه می دهد پتا 2.5 در 1250 درجه سانتیگراد. چنین کانتال توسط شرکت سوئدی Kantal ساخته شده است.
بیایید به 60 لیتری خود برگردیم و سیم ضخیم تری را از جدول انتخاب کنیم - دو. واضح است که دوس ها باید 8.06 اهم / 0.459 اهم / متر = 17.6 متر بگیرند و وزن آنها قبلاً 440 گرم است. بار سطحی را در نظر می گیریم: پ= 6000 وات / (1760 x 0.2 x 3.14) سانتی متر 2 = 5.43 وات / سانتی متر مربع. مقدار زیادی برای سیم با قطر 2.5 میلی متر، 27.5 متر و پ= 2.78. برای ترویکا - 39 متر، 2.2 کیلوگرم و پ= 1.66. سرانجام.
اکنون باید 39 متر از ترویکا را بپیچیم (اگر ترکید، دوباره شروع به پیچیدن کنید). اما می توانید از دو بخاری که به صورت موازی متصل هستند استفاده کنید. طبیعتاً مقاومت هر کدام دیگر نباید 8.06 اهم باشد، بلکه باید دو برابر بیشتر باشد. بنابراین، برای دو، دو بخاری، هر کدام 17.6 x 2 = 35.2 متر، هر کدام 3 کیلو وات قدرت خواهند داشت و بار سطحی 3000 W / (3520 x 0.2 x 3.14) سانتی متر 2 = 1، 36 خواهد بود. W / cm 2. و وزن 1.7 کیلوگرم است. نیم کیلو صرفه جویی کرده اند. در مجموع تعداد زیادی چرخش به دست آمد که می تواند به طور مساوی در تمام دیوارهای کوره توزیع شود.
بخاری های خوب توزیع شده در فر 60 لیتری.
| قطر، میلی متر | جریان محدود کننده برای پ= 2 وات / سانتی متر مربع در 1000 درجه سانتی گراد | جریان محدود کننده برای پ= 1.6 W / cm 2 در 1200 o C |
| 1,5 | 10,8 | 9,6 |
| 2,0 | 16,5 | 14,8 |
| 2,5 | 23,4 | 20,7 |
| 3,0 | 30,8 | 27,3 |
| 3,5 | 38,5 | 34,3 |
| 4,0 | 46,8 | 41,9 |
نمونه ای از محاسبه فر 200 لیتری.
اکنون که اصول اولیه شناخته شده است، نحوه استفاده از آنها برای محاسبه یک کوره 200 لیتری واقعی را نشان خواهیم داد. البته تمام مراحل محاسبه را می توان رسمی کرد و در یک برنامه ساده نوشت که تقریباً همه چیز را به تنهایی انجام می دهد.
بیایید فر خود را "در یک جارو" بکشیم. به نظر می رسد که ما از بالا، در مرکز - زیر، در طرفین دیوار به آن نگاه می کنیم. ما مساحت تمام دیوارها را محاسبه می کنیم، به طوری که سپس به درستی، متناسب با مساحت، تامین گرما را سازماندهی کنیم.
"جاروب" از یک فر 200 لیتری.
ما قبلاً می دانیم که هنگام اتصال توسط یک ستاره، جریان 18.2 آمپر باید در هر فاز جریان یابد. از جدول بالا برای جریان های محدود کننده چنین است که برای سیم با قطر 2.5 میلی متر می توان از یک عنصر گرمایش (جریان محدود کننده 20.7 آمپر) و برای سیم 2.0 میلی متری باید از دو عنصر متصل به موازات استفاده کرد. (از آنجایی که جریان محدود کننده 14.8 آمپر است)، در مجموع 3 x 2 = 6 در فر وجود خواهد داشت.
طبق قانون اهم مقاومت مورد نیاز بخاری ها را محاسبه می کنیم. برای سیم با قطر 2.5 میلی متر آر= 220 / 18.2 = 12.09 اهم یا 12.09 / 0.294 = 41.1 متر. اگر روی سنبه 25 میلی متری بچرخید، به 3 بخاری از این دست نیاز دارید، هر کدام حدود 480 دور. وزن کل سیم (41.1 x 3) / 25 = 4.9 کیلوگرم خواهد بود.
برای یک سیم 2.0 میلی متری، دو عنصر موازی در هر فاز وجود دارد، بنابراین مقاومت هر یک باید دو برابر بیشتر باشد - 24.18 اهم. طول هر کدام 24.18 / 0.459 = 52.7 متر خواهد بود. هر عنصر دارای 610 چرخش با همان سیم پیچ خواهد بود. وزن کل هر 6 عنصر گرمایش (52.7 x 6) / 40 = 7.9 کیلوگرم.
هیچ چیز ما را از تقسیم هر مارپیچی به چند قطعه باز نمی دارد که سپس به صورت سری به هم متصل می شوند. برای چی؟ اول، برای سهولت در نصب. ثانیاً اگر یک چهارم بخاری از کار بیفتد، فقط این یک چهارم نیاز به تعویض دارد. به همین ترتیب، هیچ کس به خود زحمت نمی دهد یک مارپیچ کامل را داخل فر فرو کند. سپس یک مارپیچ جداگانه برای درب لازم است، اما در مورد قطر 2.5 میلی متر، تنها سه مورد از آنها وجود دارد ...
یک فاز سیم 2.5 میلی متری می گذاریم. بخاری به 8 کویل کوتاه مستقل تقسیم شده بود که همه آنها به صورت سری به هم متصل شدند.
وقتی هر سه فاز را به یک شکل قرار دهیم (شکل زیر را ببینید) موارد زیر مشخص می شود. ما غلاف را فراموش کردیم! و 13.5 درصد مساحت را به خود اختصاص داده است. علاوه بر این، مارپیچ ها در مجاورت الکتریکی خطرناکی با یکدیگر قرار دارند. به خصوص نزدیکی مارپیچ ها در دیوار سمت چپ خطرناک است، جایی که بین آنها ولتاژ 220 ولت وجود دارد (فاز - صفر - فاز - صفر ...). اگر به دلیل چیزی، مارپیچ های مجاور دیوار سمت چپ یکدیگر را لمس کنند، نمی توان از اتصال کوتاه بزرگ جلوگیری کرد. ما پیشنهاد می کنیم به طور مستقل ترتیب و اتصال مارپیچ ها را بهینه کنیم.
ما تمام فازها را قرار دادیم.
برای موردی که تصمیم گرفتیم از دو استفاده کنیم، نمودار زیر نشان داده شده است. هر عنصر به طول 52.7 متر به 4 مارپیچ متوالی 610/4 = 152 دور تقسیم می شود (پیچ روی یک سنبه 25 میلی متری).
گزینه چیدمان بخاری برای سیم 2.0 میلی متری.
ویژگی های سیم پیچ، نصب، بهره برداری.
سیم راحت است زیرا می توان آن را به یک مارپیچ پیچاند و سپس مارپیچ را همانطور که راحت است کشیده می شود. اعتقاد بر این است که قطر سیم پیچ باید بیش از 6-8 قطر سیم باشد. گام بهینه بین پیچ ها 2-2.5 قطر سیم است. اما لازم است سیم پیچ را به سیم پیچ بکشید: کشش مارپیچ بسیار آسان است، فشار دادن آن بسیار دشوارتر است.
سیم ضخیم ممکن است در طول سیم پیچ بشکند. اگر 5 دور از 200 پیچ به باد داده شود بسیار ناامید کننده است.پیچیدن روی ماشین تراش با سرعت چرخش بسیار کم سنبه ایده آل است. آلیاژ Kh23Yu5T به صورت تمپر شده و توزیع نشده تولید می شود. دومی به خصوص اغلب می ترکد، بنابراین، اگر انتخابی دارید، حتما سیمی را که برای سیم پیچی آزاد شده است خریداری کنید.
به چند نوبت نیاز دارید؟ با وجود سادگی سوال، پاسخ واضح نیست. اول اینکه قطر سنبه دقیقاً مشخص نیست و از این رو قطر یک چرخش است. ثانیاً، مطمئناً مشخص است که قطر سیم کمی در طول راه می رود، بنابراین مقاومت مارپیچ نیز راه می رود. ثالثاً، مقاومت خاص یک آلیاژ جوش خاص ممکن است با مرجع متفاوت باشد. در عمل، مارپیچ 5-10 دور بیشتر از محاسبه پیچیده می شود، سپس مقاومت آن اندازه گیری می شود - با یک دستگاه بسیار دقیق که می توانید به آن اعتماد کنید، نه با یک ظرف صابون. به ویژه، باید مطمئن شوید که با پروب های اتصال کوتاه، دستگاه صفر یا عددی از مرتبه 0.02 اهم را نشان می دهد که باید از مقدار اندازه گیری شده کم شود. هنگام اندازه‌گیری مقاومت، مارپیچ کمی کشیده می‌شود تا تأثیر مدارهای کوتاه چرخشی به نوبه خود را حذف کند. چرخش اضافی گاز گرفته شده است.
بهتر است کویل را در یک کوره روی یک لوله مولایت سیلیسی (MCR) قرار دهید. برای قطر سیم پیچ 25 میلی متر، یک لوله با قطر بیرونی 20 میلی متر، برای قطر سیم پیچ 35 میلی متر - 30 - 32 میلی متر مناسب است.
خوب است اگر اجاق گاز از پنج طرف (چهار دیوار + زیر) به طور مساوی گرم شود. لازم است قدرت قابل توجهی را روی اجاق گاز متمرکز کنید، به عنوان مثال، 20 -25٪ از کل ظرفیت طراحی کوره. با این کار جذب هوای سرد از بیرون جبران می شود.
متأسفانه هنوز دستیابی به یکنواختی مطلق گرمایش غیرممکن است. می توانید با استفاده از سیستم های تهویه با ورودی هوای کمتر از فر به آن نزدیک شوید.
در اولین گرمایش یا حتی دو یا سه گرمایش اول، تفاله روی سطح سیم ایجاد می شود. فراموش نکنیم که هم از بخاری ها (با برس) و هم از سطح اسلب، آجر و ... جدا شود. مقیاس به ویژه خطرناک است اگر سیم پیچ به سادگی روی آجر قرار گیرد: اکسیدهای آهن با آلومینوسیلیکات ها در دمای بالا (یک بخاری در یک میلی متر!) ترکیبات ذوبی را تشکیل می دهند که به همین دلیل بخاری می تواند بسوزد.
شما نیاز خواهید داشت
- مارپیچ، کولیس، خط کش. باید بدانید که جنس مارپیچ، مقدار جریان I و ولتاژ U که مارپیچ در آن کار می کند و از چه ماده ای ساخته شده است.
دستورالعمل ها
دریابید که سیم پیچ شما چه مقدار مقاومت R باید داشته باشد. برای این کار از قانون اهم استفاده کنید و مقدار جریان I در مدار و ولتاژ U را در انتهای مارپیچ با فرمول R = U / I جایگزین کنید.
با استفاده از کتاب مرجع، مقاومت الکتریکی خاص ماده ρ را که مارپیچ از آن ساخته می شود، تعیین کنید. ρ باید بر حسب اهم متر بیان شود. اگر مقدار ρ در کتاب مرجع بر حسب اهم mm² / m داده شده باشد، آن را در 0.000001 ضرب کنید. برای مثال: مقاومت مس ρ = 0.0175 اهم mm² / m، هنگامی که به SI ترجمه می شود. ما ρ = 0، 0175 0.000001 = 0.0000000175 اهم متر داریم.
طول سیم را با فرمول پیدا کنید: Lₒ = R S / ρ.
طول دلخواه l را با یک خط کش روی مارپیچ اندازه گیری کنید (به عنوان مثال: l = 10cm = 0.1m). تعداد حلقه های n که به این طول می رسند را بشمارید. گام مارپیچ را H = l / n تعیین کنید یا آن را با کولیس اندازه بگیرید.
بیابید که از سیمی به طول Lₒ چند دور N می توان ایجاد کرد: N = Lₒ / (πD + H).
طول خود مارپیچ را با فرمول پیدا کنید: L = Lₒ / N.
روسری مارپیچ را شال بوآ، شال گردن موجی نیز می نامند. نکته اصلی در اینجا نه نوع نخ، نه الگوی بافتنی و نه رنگ محصول نهایی، بلکه تکنیک اجرا و اصالت مدل است. روسری مارپیچ نشان دهنده جشن، شکوه، وقار است. به نظر می رسد یک تراشه توری ظریف، یک بوآ عجیب و غریب، و یک روسری معمولی، اما بسیار اصلی است.
نحوه بافتن روسری مارپیچ با سوزن بافتنی
برای بافتن روسری مارپیچ روی سوزن ها 24 حلقه بزنید و رج اول را ببافید:
- 1 حلقه لبه؛
- 11 صورت؛
- 12 حلقه خراش.
کیفیت و رنگ نخ این روسری مارپیچ به عهده شماست.
رج اول: ابتدا 1 حلقه لبه، سپس 1 نخ روی، سپس 1 حلقه جلو، سپس 1 نخ روی و 8 حلقه جلو. یکی از سوزن های بافندگی سمت راست را به عنوان خراش بردارید، نخ بین میل های بافندگی را به سمت جلو بکشید. حلقه برداشته شده را به سوزن بافندگی سمت چپ برگردانید، نخ بین سوزن ها را به عقب بکشید (در این صورت، حلقه تبدیل به یک نخ پیچیده می شود). کار را برگردانید و 12 بخیه ببافید.
رج دوم: ابتدا 1 سجاف، سپس 1 نخ، سپس 3 حلقه جلو، 1 نخ روی و 6 حلقه جلو ببافید. یکی از سوزن های بافندگی سمت راست را به عنوان خراش بردارید، نخ بین میل های بافندگی را به سمت جلو بکشید. بعد حلقه را به میل بافتنی سمت چپ برگردانید، نخ را بین میل بافتنی به عقب برگردانید، سپس کار را برگردانید و 12 حلقه بافتنی ببافید.
رج سوم: یک حلقه لبه، سپس 2 حلقه را با حلقه جلو، سپس 1 حلقه، سپس 2 حلقه را با جلو و 4 حلقه جلو را ببافید. یکی از سوزن های بافندگی سمت راست را به عنوان خراش بردارید، نخ بین سوزن ها را به سمت جلو بکشید، حلقه را به سمت سوزن بافندگی سمت چپ برگردانید، سپس نخ بین سوزن ها را به عقب بکشید. پس از آن، کار را برگردانید و 8 حلقه گره ببافید.
رج چهارم: 1 سجاف، سپس 3 حلقه به همراه جلو، سپس 4 حلقه جلو، * حلقه پیچ شده را از زیر بگیرید و با جلوی بعدی، 1 جلو * (بافندگی را از * تا * 3 بار تکرار کنید) . بدون اینکه کار را برگردانید، حلقه های خرچنگ را گره بزنید.
بنابراین، شال حلقه شده را در بلوک های این 4 رج به طول لازم ببافید.
تقریباً همه زنان با موضوع پیشگیری از بارداری مواجه هستند. یکی از روش های مطمئن و اثبات شده، دستگاه داخل رحمی است که امروزه نیز مورد تقاضا است.
انواع مارپیچ
دستگاه های داخل رحمی از پلاستیک ساخته شده و بر دو نوع مارپیچ حاوی مس (نقره) و مارپیچ حاوی هورمون هستند. اندازه آنها 3×4 سانتی متر است.انتخاب روش جلوگیری از بارداری و خود سیم پیچ در پذیرش متخصص زنان انجام می شود. شما نباید این کار را به تنهایی انجام دهید. دستگاه داخل رحمی توسط متخصص زنان در دوران قاعدگی نصب می شود. اندازه آن کوچک است و به شکل حرف T شبیه است.
مارپیچ مسی از سیم مسی ساخته شده است. ویژگی آن این است که می تواند روی رحم به گونه ای عمل کند که تخمک نتواند به آن بچسبد. این کار توسط دو پیچ مسی تسهیل می شود.
کویل هورمون دارای ظرفی است که حاوی پروژسترون است. این هورمون از شروع تخمک گذاری جلوگیری می کند. در مورد استفاده از هورمونی وسیله داخل رحمیاسپرم نمی تواند تخمک را بارور کند. همانطور که زنان خاطرنشان می کنند، هنگام استفاده از چنین مارپیچی، قاعدگی لاغرتر و کمتر دردناک می شود. با این حال، این آسیبی به همراه ندارد، زیرا با عملکرد هورمون ها در داخل مارپیچ همراه است. متخصصان زنان توصیه می کنند که زنانی که از پریودهای دردناک رنج می برند یک سیم پیچ هورمونی نصب کنند.
انتخاب مارپیچ
دستگاه های داخل رحمی زنان از برندهای مختلف داخلی و خارجی می باشد. علاوه بر این، هزینه آنها می تواند از 250 روبل تا چند هزار متغیر باشد. این تحت تأثیر عوامل زیادی قرار دارد.
مارپیچ جونو بیو در بین زنان روسی بسیار محبوب است. اول از همه با هزینه کم خود جذب می شود. اما راندمان پایین عمل این کویل خطر بارداری بالایی را به همراه دارد.
دستگاه داخل رحمی Mirena خود را به خوبی ثابت کرده است، اما یکی از گران ترین های سری خود است. در عین حال، استفاده از دستگاه داخل رحمی ارزان ترین و مقرون به صرفه ترین روش پیشگیری از بارداری در نظر گرفته می شود.
این کویل هورمونی... سازندگان آن قول می دهند که مارپیچ Mirena کمتر در رحم جابجا می شود یا می افتد. یعنی، این منجر به شروع بارداری می شود، بنابراین به بیماران توصیه می شود که به طور مرتب وجود یک ضد بارداری داخل رحمی را در محل مناسب بررسی کنند.
ولتاژ استاندارد در شبکه برق خانگی U = 220V است. قدرت جریان توسط فیوزهای موجود در تابلو محدود می شود و به طور معمول برابر با I = 16A است.
منابع:
- جداول مقادیر فیزیکی، I.K. کیکوین، 1976
- فرمول طول مارپیچی
لحیم کاری برقی ابزاری دستی است که برای چسباندن قطعات به یکدیگر با استفاده از لحیم‌های نرم، با گرم کردن لحیم به حالت مایع و پر کردن شکاف بین قطعاتی که قرار است با آن لحیم کاری شوند، طراحی شده است.
لحیم کاری برقی برای ولتاژهای تغذیه 12، 24، 36، 42 و 220 ولت موجود است و دلایلی برای این امر وجود دارد. نکته اصلی ایمنی انسان است، دوم ولتاژ شبکه در محلی است که کار لحیم کاری انجام شده است. در تولیدی که تمام تجهیزات ارت هستند و رطوبت بالایی وجود دارد، مجاز به استفاده از هویه های لحیم کاری با ولتاژ حداکثر 36 ولت می باشد، در حالی که بدنه لحیم کاری باید ارت باشد. شبکه سواری موتور سیکلت دارای ولتاژ DC 6 ولت، ماشین - 12 ولت، کامیون - 24 ولت است. هوانوردی از شبکه ای با فرکانس 400 هرتز و ولتاژ 27 ولت استفاده می کند. همچنین محدودیت هایی در طراحی وجود دارد. به عنوان مثال، ساخت یک آهن لحیم کاری 12 وات برای ولتاژ تغذیه 220 ولت دشوار است، زیرا مارپیچ باید از یک سیم بسیار نازک پیچیده شود و بنابراین بسیاری از لایه ها پیچیده می شوند، آهن لحیم کاری بزرگ می شود. برای کارهای کوچک مناسب نیست از آنجایی که سیم پیچ آهن لحیم کاری از سیم نیکروم پیچیده شده است، می توان آن را هم با ولتاژ متناوب و هم با ولتاژ مستقیم تغذیه کرد. نکته اصلی این است که ولتاژ منبع تغذیه با ولتاژی که آهن لحیم کاری برای آن طراحی شده است مطابقت داشته باشد.
توان لحیم کاری برقی 12، 20، 40، 60، 100 وات و بیشتر می باشد. و این نیز تصادفی نیست. برای اینکه لحیم کاری به خوبی در حین لحیم کاری روی سطوح قطعات لحیم کاری پخش شود، باید آنها را تا دمای کمی بالاتر از دمای ذوب لحیم گرم کرد. در تماس با قطعه کار، گرما از نوک به قطعه کار منتقل می شود و دمای نوک پایین می آید. اگر قطر نوک لحیم کاری کافی نباشد یا قدرت المنت گرمایشی کم باشد، پس از گرما دادن، نوک نمی تواند تا دمای تنظیم شده گرم شود و لحیم کاری غیرممکن خواهد بود. در بهترین حالت، یک لحیم کاری شل و نه محکم خواهید داشت. برای لحیم کاری قطعات کوچک می توان از آهن لحیم کاری قوی تری استفاده کرد، اما مشکل عدم دسترسی به نقطه لحیم کاری وجود دارد. به عنوان مثال، چگونه می توان یک میکرو مدار را به یک برد مدار چاپی با گام پایه 1.25 میلی متر با نوک آهن لحیم کاری 5 میلی متر لحیم کرد؟ درست است، یک راه خروج وجود دارد، چندین دور سیم مسی با قطر 1 میلی متر روی چنین نیش پیچیده می شود و انتهای این سیم قبلاً لحیم شده است. اما دست و پا گیر بودن آهن لحیم کاری این کار را تقریبا غیرممکن می کند. یک محدودیت دیگر وجود دارد. در قدرت بالا، آهن لحیم کاری به سرعت المنت را گرم می کند و بسیاری از قطعات رادیویی اجازه گرمایش بالای 70 درجه سانتیگراد را نمی دهند و بنابراین زمان مجاز لحیم کاری آنها بیش از 3 ثانیه نیست. اینها دیودها، ترانزیستورها، ریز مدارها هستند.
دستگاه لحیم کاری
آهن لحیم کاری یک میله مسی قرمز رنگ است که توسط یک مارپیچ نیکروم تا نقطه ذوب لحیم کاری گرم می شود. میله لحیم کاری به دلیل رسانایی حرارتی بالا از مس ساخته شده است. از این گذشته ، هنگام لحیم کاری ، باید به سرعت نوک آهن لحیم کاری را از عنصر گرمایش به گرما منتقل کنید. انتهای میله گوه ای شکل است، قسمت کار آهن لحیم است و نوک نامیده می شود. میله در یک لوله فولادی پیچیده شده در میکا یا فایبرگلاس قرار می گیرد. سیم نیکروم روی میکا پیچیده شده است که به عنوان عنصر گرمایش عمل می کند.
لایه ای از میکا یا آزبست روی نیکروم پیچیده می شود که برای کاهش اتلاف حرارت و عایق الکتریکی مارپیچ نیکروم از بدنه فلزی آهن لحیم کاری عمل می کند.
انتهای مارپیچ نیکروم با یک دوشاخه در انتهای آن به هادی های مسی سیم برق متصل می شود. برای اطمینان از قابلیت اطمینان این اتصال، انتهای مارپیچ نیکروم خم شده و به نصف تا می شود، که باعث کاهش گرمایش در محل اتصال می شود. سیم مسی... علاوه بر این، اتصال با یک صفحه فلزی چین خورده است، بهتر است چین را از یک صفحه آلومینیومی بسازید، که رسانایی حرارتی بالایی دارد و گرما را به طور موثرتری از اتصال خارج می کند. برای عایق الکتریکی، لوله های ساخته شده از مواد عایق مقاوم در برابر حرارت، فایبرگلاس یا میکا روی محل اتصال قرار می گیرند.
یک میله مسی و یک مارپیچ نیکروم توسط یک جعبه فلزی که از دو نیمه یا یک لوله جامد تشکیل شده است، مانند عکس بسته شده است. بدنه لحیم کاری با حلقه های درپوش روی لوله ثابت می شود. برای محافظت از دست فرد در برابر سوختگی، دسته ای بر روی لوله قرار می دهند که از موادی ساخته شده است که گرما را به خوبی تامین نمی کند، مانند چوب یا پلاستیک مقاوم در برابر حرارت.
هنگامی که دوشاخه آهن لحیم کاری را در خروجی قرار می دهید، جریان الکتریکی به عنصر گرمایش نیکروم می رسد که گرم شده و گرما را به میله مسی منتقل می کند. هویه لحیم کاری آماده لحیم کاری است.
ترانزیستورهای کم مصرف، دیودها، مقاومت ها، خازن ها، میکرو مدارها و سیم های نازکلحیم شده با آهن لحیم کاری 12 وات. هویه لحیم کاری 40 و 60 وات برای لحیم کاری قطعات رادیویی قدرتمند و بزرگ، سیم های ضخیم و قطعات کوچک استفاده می شود. برای لحیم کاری قطعات بزرگ، به عنوان مثال، مبدل های حرارتی ستون گاز، به یک آهن لحیم کاری با توان صد وات یا بیشتر نیاز دارید.
همانطور که در نقشه می بینید، مدار الکتریکی آهن لحیم کاری بسیار ساده است و تنها از سه عنصر تشکیل شده است: یک دوشاخه، یک سیم برق انعطاف پذیر و یک مارپیچ نیکروم.
همانطور که در نمودار مشاهده می کنید، لحیم کاری قابلیت تنظیم دمای گرمایش نوک را ندارد. و حتی اگر قدرت اتو لحیم کاری به درستی انتخاب شود، باز هم این واقعیت ندارد که دمای نوک برای لحیم کاری مورد نیاز باشد، زیرا طول نوک به دلیل سوخت گیری مداوم آن به مرور زمان کاهش می یابد، لحیم کاری ها نیز متفاوت است. دمای ذوب بنابراین برای حفظ دمای بهینه نوک لحیم کاری، اتصال آن از طریق رگولاتورهای برق تریستور با تنظیم دستی و نگهداری خودکار دمای تنظیم شده نوک لحیم کاری ضروری است.
محاسبه و تعمیر سیم پیچ گرمایش آهن لحیم کاری
هنگام تعمیر یا ساخت آهن لحیم کاری برقی یا هر وسیله گرمایشی دیگر، باید سیم پیچ گرمایشی ساخته شده از سیم نیکروم را بپیچید. داده های اولیه برای محاسبه و انتخاب سیم، مقاومت سیم پیچ آهن لحیم کاری یا دستگاه گرمایش است که بر اساس توان و ولتاژ تغذیه آن تعیین می شود. برای محاسبه مقاومت سیم پیچ آهن لحیم کاری یا دستگاه گرمایش می توانید از جدول استفاده کنید.
هنگام تعمیر یا خود تولیدییک آهن لحیم کاری برقی یا هر وسیله گرمایشی دیگری، باید سیم پیچ گرمایشی سیم نیکروم را بپیچید. داده های اولیه برای محاسبه و انتخاب سیم، مقاومت سیم پیچ آهن لحیم کاری یا دستگاه گرمایش است که بر اساس توان و ولتاژ تغذیه آن تعیین می شود. برای محاسبه مقاومت سیم پیچ آهن لحیم کاری یا دستگاه گرمایش می توانید از جدول استفاده کنید.
دانستن ولتاژ تغذیه و اندازه گیری مقاومتهر وسیله گرمایشی، مانند آهن لحیم کاری،یا یک اتو برقی، می توانید از میزان برق مصرفی این وسیله برقی خانگی مطلع شوید.ب به عنوان مثال، مقاومت یک کتری برقی 1.5 کیلو وات، 32.2 اهم خواهد بود.
| جدول تعیین مقاومت مارپیچ نیکروم بسته به برق و ولتاژ تغذیه لوازم برقی، اهم | |||||
|---|---|---|---|---|---|
| مصرف برق آهن لحیم کاری، W | ولتاژ تغذیه آهن لحیم کاری، V | ||||
| 12 | 24 | 36 | 127 | 220 | |
| 12 | 12 | 48,0 | 108 | 1344 | 4033 |
| 24 | 6,0 | 24,0 | 54 | 672 | 2016 |
| 36 | 4,0 | 16,0 | 36 | 448 | 1344 |
| 42 | 3,4 | 13,7 | 31 | 384 | 1152 |
| 60 | 2,4 | 9,6 | 22 | 269 | 806 |
| 75 | 1.9 | 7.7 | 17 | 215 | 645 |
| 100 | 1,4 | 5,7 | 13 | 161 | 484 |
| 150 | 0,96 | 3,84 | 8,6 | 107 | 332 |
| 200 | 0,72 | 2,88 | 6,5 | 80,6 | 242 |
| 300 | 0,48 | 1,92 | 4,3 | 53,8 | 161 |
| 400 | 0,36 | 1,44 | 3,2 | 40,3 | 121 |
| 500 | 0,29 | 1,15 | 2,6 | 32,3 | 96,8 |
| 700 | 0,21 | 0,83 | 1,85 | 23,0 | 69,1 |
| 900 | 0,16 | 0,64 | 1,44 | 17,9 | 53,8 |
| 1000 | 0,14 | 0,57 | 1,30 | 16,1 | 48,4 |
| 1500 | 0,10 | 0,38 | 0,86 | 10,8 | 32,3 |
| 2000 | 0,07 | 0,29 | 0,65 | 8,06 | 24,2 |
| 2500 | 0,06 | 0,23 | 0,52 | 6,45 | 19,4 |
| 3000 | 0,05 | 0,19 | 0,43 | 5,38 | 16,1 |
بیایید به مثالی از نحوه استفاده از جدول نگاه کنیم. فرض کنید باید یک آهن لحیم کاری 60 واتی که برای ولتاژ تغذیه 220 ولت طراحی شده است را به عقب برگردانید. 60 وات را از سمت چپ ترین ستون جدول انتخاب کنید. در خط افقی بالایی، 220 ولت را انتخاب کنید. در نتیجه محاسبه، معلوم می شود که مقاومت سیم پیچ آهن لحیم کاری، صرف نظر از مواد سیم پیچ، باید برابر با 806 اهم باشد.
اگر شما نیاز به ساخت آهن لحیم کاری از یک آهن لحیم کاری 60 واتی دارید که برای ولتاژ 220 ولت طراحی شده است تا از شبکه 36 ولت تغذیه شود، پس مقاومت سیم پیچ جدید از قبل باید برابر با 22 اهم باشد. شما می توانید به طور مستقل مقاومت سیم پیچ هر دستگاه گرمایش الکتریکی را با استفاده از یک ماشین حساب آنلاین محاسبه کنید.
پس از تعیین مقدار مقاومت مورد نیاز سیم پیچ آهن لحیم کاری، قطر سیم نیکروم از جدول زیر بر اساس ابعاد هندسی سیم پیچ انتخاب می شود. سیم نیکروم یک آلیاژ کروم نیکل است که می تواند دمای حرارت تا 1000 درجه سانتیگراد را تحمل کند و با علامت Х20Н80 مشخص شده است. این بدان معنی است که آلیاژ حاوی 20٪ کروم و 80٪ نیکل است.
برای پیچیدن مارپیچ آهن لحیم کاری با مقاومت 806 اهم از مثال بالا، به 5.75 متر سیم نیکروم با قطر 0.1 میلی متر (باید 806 را بر 140 تقسیم کنید) یا 25.4 متر سیم با قطر 0.1 میلی متر نیاز دارید. 0.2 میلی متر و غیره.
هنگام پیچیدن یک مارپیچ از آهن لحیم کاری، پیچ ها نزدیک به یکدیگر قرار می گیرند. هنگامی که گرم می شود، سطح داغ سیم نیکروم اکسید می شود و یک سطح عایق را تشکیل می دهد. اگر تمام طول سیم در یک لایه روی آستین قرار نگیرد، لایه زخم با میکا پوشانده می شود و لایه دوم زخم می شود.
برای عایق الکتریکی و حرارتی سیم پیچ عنصر گرمایش بهترین موادمیکا، پارچه فایبرگلاس و آزبست است. آزبست دارد ملک جالبمی توان آن را با آب خیس کرد و نرم می شود و به شما اجازه می دهد هر شکلی به آن بدهید و پس از خشک شدن از استحکام مکانیکی کافی برخوردار باشد. هنگام عایق بندی سیم پیچ آهن لحیم کاری با آزبست مرطوب، باید در نظر داشت که آزبست مرطوب جریان التقاطی را به خوبی هدایت می کند و تنها پس از خشک شدن کامل آزبست، می توان آهن لحیم کاری را به شبکه برق روشن کرد.
سیم پیچ نیکروم یک عنصر گرمایش سیم پیچ برای قرار دادن فشرده است. سیم از ساخته شده است نیکروم- آلیاژی دقیق که اجزای اصلی آن نیکل و کروم است. ترکیب "کلاسیک" این آلیاژ 80٪ نیکل، 20٪ کروم است. ترکیب نام این فلزات نامی را تشکیل داد که گروه آلیاژهای کروم نیکل - "نیکروم" را مشخص می کند.
معروف ترین نمرات نیکروم - Х20Н80 و Х15Н60... اولین مورد نزدیک به "کلاسیک ها" است. حاوی 72-73٪ نیکل و 20-23٪ کروم است. دومی برای کاهش هزینه و بهبود ماشینکاری سیم طراحی شده است. محتوای نیکل و کروم در آن کاهش می یابد - به ترتیب تا 61٪ و تا 18٪. اما مقدار آهن افزایش یافت - 17-29٪ در مقابل 1.5 برای X20H80.
بر اساس این آلیاژها، تغییرات آنها با بقای بالاتر و مقاومت در برابر اکسیداسیون در درجه حرارت بالا... اینها مارک های X20N80-N (-N-VI) و Kh15N60 (-N-VI) هستند. آنها برای گرم کردن عناصر در تماس با هوا استفاده می شوند. حداکثر دمای کاری توصیه شده - از 1100 تا 1220 درجه سانتیگراد
کاربرد سیم نیکروم
کیفیت اصلی نیکروم مقاومت بالای آن در برابر جریان الکتریکی است. زمینه های کاربرد آلیاژ را مشخص می کند. مارپیچ نیکروماز آن در دو کیفیت استفاده می شود - به عنوان عنصر گرمایش یا به عنوان ماده ای برای مقاومت الکتریکی مدارهای الکتریکی.
برای بخاری استفاده می شود مارپیچ الکتریکیاز آلیاژهای Х20Н80-Н و Х15Н60-Н. نمونه های کاربردی:
- ترمورفلکتورهای خانگی و بخاری های فن دار؛
- عناصر گرمایشی برای وسایل گرمایش خانگی و گرمایش الکتریکی؛
- بخاری برای کوره های صنعتی و تجهیزات حرارتی.
آلیاژهای Kh15N60-N-VI و Kh20N80-N-VI، به دست آمده در خلاء کوره های القاییاستفاده شده در تجهیزات صنعتیافزایش قابلیت اطمینان
مارپیچ نیکروم نمرات Х15Н60، Х20Н80تفاوت Kh20N80-VI در این است که مقاومت الکتریکی آن کمی با دما تغییر می کند. مقاومت ها، اتصال دهنده های مدارهای الکترونیکی، بخش های حیاتی دستگاه های خلاء از آن ساخته می شوند.
نحوه پیچیدن مارپیچ نیکروم
مقاومتی یا کویل گرمایشرا می توان در خانه درست کرد. برای این کار به سیم نیکروم با مارک مناسب و محاسبه صحیح طول مورد نیاز نیاز دارید.
برخی از وسایل گرمایش خانگی هنوز از سیم نیکروم استفاده می کنند. دارای ویژگی مقاومت حرارتی بالای آلیاژ نیکل کروم است. این ماده دارای انعطاف پذیری خوب، مقاومت الکتریکی بالا و ضریب مقاومت دمای پایین است. بنابراین، هنگام محاسبه سیم نیکروم برای یک بخاری، این پارامترها باید در نظر گرفته شوند. در غیر این صورت، نتایج محاسباتی نادرست بوده و نتیجه دلخواه را نخواهد داد.
استفاده از ماشین حساب آنلاین در محاسبات
محاسبات سریع را می توان با استفاده از ماشین حساب آنلاین انجام داد. با کمک آن می توانید طول مورد نیاز سیم نیکروم را محاسبه و تقریباً تنظیم کنید. به عنوان یک قاعده، مارک هایی که بیشترین استفاده را در دستگاه های گرمایشی دارند - Х20Н80، Х20Н80-Н، Х15Н60 در نظر گرفته می شوند.
برای انجام محاسبات، داده های ورودی مورد نیاز است. اول از همه، این مقدار قدرت بخاری است که قرار است به دست آید، قطر سیم نیکروم و مقدار ولتاژ تغذیه شبکه.
محاسبات به شرح زیر انجام می شود. اول از همه، شما باید مطابق با پارامترهای مشخص شده، طبق فرمول تنظیم کنید: I = P / U. پس از آن، مقاومت برای کل عنصر گرمایش محاسبه می شود. در مرحله بعد، شما به مقاومت الکتریکی خاصی برای یک نام تجاری خاص از سیم نیکروم نیاز دارید. این مقدار برای ایجاد بهینه ترین طول عنصر گرمایش با استفاده از فرمول متفاوت مورد نیاز است: l = SR / ρ. انتخاب صحیحطول مقاومت گرمکن R را به مقدار مورد نظر می رساند.
پس از انجام محاسبات، توصیه می شود داده های به دست آمده را با استفاده از جدول بررسی کنید و مطمئن شوید که جریان نامی با مقدار مجاز مطابقت دارد. اگر جریان محاسبه شده بیش از حد مجاز باشد، باید با افزایش قطر سیم نیکروم یا کاهش قدرت خود عنصر گرمایش، محاسبات مجدد انجام شود. لازم است این واقعیت را در نظر گرفت که تمام پارامترهای ارائه شده در جداول برای بخاری هایی که در موقعیت افقی قرار دارند و در یک محیط هوا کار می کنند محاسبه می شود.
اگر قرار است از مارپیچ نیکروم در یک مایع استفاده شود، مقدار جریان مجاز باید در ضریب 1.1-1.5 ضرب شود. هنگامی که مارپیچ بسته است، برعکس، باید 1.2-1.5 برابر کاهش یابد.
