Как рассчитать длину нихромовой проволоки

В практике домашних мастеров требуется ремонт или изготовление нагревательных приборов. Это различные печи, нагреватели, палочки и линзы. Чаще всего это делается с помощью спиралей никомоми или проволоки. Основная цель — определить длины и пересечения материала. В этой статье объясняется, как рассчитать длину никелевой еловой проволоки или катушки в зависимости от мощности, сопротивления и температуры.

Основные сведения и марки нихрома

Никель — это сплав никеля и хрома с марганцем, кремнием, железом и алюминием. Параметры этого материала зависят от конкретных пропорций веществ в сплаве, но в среднем они находятся в диапазоне.

• Специальное электрическое сопротивление — 1,05-1,4 Ом*мм 2 /м (в зависимости от качества сплава)
• Температура сопротивления (0,1-0,25)-10 -3 K-1,.
• Рабочая температура — 1100°C,.
• Температура плавления — 1400°C,.

Цена специальных резисторов против таблиц часто указывается в Мом*м (или 10 -6 Ом*м) — значения одинаковые, разница заключается в размерах.

Сегодня используются два наиболее распространенных качества проволоки Nikomomi.

• x20H80. состоит из 74% никеля, 23% хрома, 1% железа, кремния и марганца. Трубопроводы этой категории могут использоваться при температуре до 1250°C и имеют температуру плавления 1400°C. Он также отличается высоким электрическим сопротивлением. Этот сплав используется для изготовления нагревательных компонентов. Специальные сопротивления составляют 1,03-1,18 мкГ-м,.
• x15n60. состав: 60% никель, 25% железо, 15% хром. Рабочая температура не превышает 1150°C. Температура плавления — 1390°C. Содержит больше железа, что усиливает магнитные свойства сплава и повышает его антикоррозийную стойкость.

Узнайте больше о качествах и свойствах этих сплавов, таких как ГОСТ 10994-74, ГОСТ 8803-89 и ГОСТ 12766.1-90.

Как уже было сказано, провода Nikomio используются везде, где требуются нагревательные элементы. Благодаря высокой специальной стойкости и высокой температуре плавления нигилома может использоваться в качестве основы для различных нагревательных элементов, начиная с чайников или фенов и заканчивая муфельными печами.

Методики расчета

Сопротивление.

Узнайте, как рассчитать длину никелевого кабеля в зависимости от мощности и сопротивления. Расчет начинается с определения необходимой мощности. Предположим, вам нужен небольшой 10-ваттный источник питания, паяющий северный кабель, работающий от источника питания 12 В. Для этого используется проволока диаметром 0,12 мм.

Простой расчет длины провода Nicomio без нагрева выглядит следующим образом

Определите текущий:.

Рассчитайте сопротивление провода Никомио в соответствии с законом Ома.

Длина кабеля определяется

где S — поверхность поперечного сечения, а P — специальное сопротивление.

Или в соответствии с этим типом:.

Однако сначала необходимо рассчитать удельное сопротивление провода диаметром 0,12 мм. Это зависит от диаметра — чем больше сопротивление, тем меньше.

То же самое можно получить из таблицы 8 ГОСТ 12766.1-90. Здесь значение 95,6 Ом/м при пересчете практически совпадает.

Для нагревателя мощностью 10 Вт при напряжении 12 В требуется 15,1 см.

Если вам нужно рассчитать количество витков катушки и построить из проволоки этой никомии, используйте следующие типы

Длина катушки:.

Где L и D — длина и диаметр проволоки; D — диаметр стержня, на который намотана катушка.

Предположим, что для обмотки никониевой проволоки используется стержень диаметром 3 мм. Затем расчет производится в миллиметрах.

Однако необходимо выяснить, может ли нихром поперечного сечения проводить такой ток. Ниже приведена подробная таблица для определения максимально допустимого тока при определенной температуре для конкретного сечения. Вкратце, определите, на сколько градусов нужно нагреть проволоку, и выберите площадь поперечного сечения для рассчитанного тока.

Сила тока может быть увеличена в 1,2-1,5 раза, если нагреватель находится в жидкости, и, наоборот, уменьшена, если он находится в замкнутом пространстве.

От температуры.

Проблема с приведенным выше расчетом заключается в том, что он учитывает сопротивление холодной спирали с точки зрения диаметра и длины нити. Однако это зависит от температуры и условий, при которых она может быть достигнута. Для резки пенопласта или нагревателей этот расчет еще действителен, но для муфельных печей он слишком грубый.

Это пример расчета нихрома для печи.

Сначала определите его мощность. Например, предположим, 50 литров. Затем определите выход. Здесь действуют следующие правила.

• Макс. 50 литров — 100 Вт/литр,.
• 100-500 литров — 50-70 Вт/литр.

Далее, для нас:.

Далее рассмотрим напряжение и сопротивление.

Для напряжения 380 В при соединении обмоток в звезду расчет производится следующим образом

Разделите мощность на 3 фазы.

Pf = 5/3 = 1,66 кВт/фаза.

При соединении звездой на каждую ветвь подается 220 В (фазное напряжение, может отличаться в зависимости от электроустановки), тогда ток :

Для подключения треугольником этот показатель рассчитывается исходя из напряжения сети 380 В.

Определите диаметр, принимая во внимание удельную площадь поверхности нагревателя. Рассчитайте длину. Сопротивление берется из таблицы 8.ГОСТ 12766.1-90, но сначала необходимо определить диаметр.

Чтобы рассчитать удельную мощность нагревателя по площади поверхности, используйте следующую формулу

Vef (в зависимости от теплопоглощающей поверхности) и α (коэффициент излучения) выбираются из приведенной ниже таблицы.

Поэтому, чтобы нагреть печь до 1000 °C, установите температуру змеевика на 1100 °C. Затем следуйте таблице выбора V_F значение 4,3 Вт/см2 и выбрать коэффициент α, равный 0,2, из таблицы выбора.

Диаметр определяется по следующей формуле

Re._т — собственное сопротивление материала нагревателя при определенном t, определяемое в соответствии с таблицей 9 ГОСТ 12766.1 (приводится ниже).

Х80Н20 для нихрома — 1.025

Затем подключите к трехфазной сети в соответствии со схемой «звезда».

Длина рассчитывается по следующей формуле

Значение зависит от высокой температуры катушки. При тестировании не учитываются различные факторы. Если длина одной катушки составляет 42 м, то для трех катушек потребуется 126 м нихрома 1,3 мм.

Заключение

Таким образом, можно рассчитать длину проволоки нихромовой катушки и определить необходимый диаметр в зависимости от мощности, площади поперечного сечения и температуры. Важно учитывать следующее

• Условия окружающей среды,.
• Расположение нагревательных элементов, расположение
• Температура теплообменника
• температура, при которой необходимо нагревать поверхность, и другие факторы.

Даже приведенные выше расчеты, несмотря на их сложность, не являются достаточно точными. Это связано с тем, что расчеты нагревательных элементов являются глобальными термодинамическими расчетами и могут быть введены многие другие факторы, влияющие на результаты. Изоляция обогревателей и т. д.

На практике, после проведения оценочных расчетов, в зависимости от полученных результатов, змеевики можно добавлять или удалять, регулировать с помощью температурных датчиков или устройств.