عند الانتهاء من هذه المهمة يجب عليك:

2. قم بتحليل العمود الأيسر وأدرك ما تتميز به الكميات المعطاة (خاصية الجسم، التفاعل، الحالة، تغير الحالة، إلخ). في هذا المثال، تمثل القيم المعطاة حالة الجسم ويرتبط تغييرها بتغير الحالة.

3. تحليل العملية الموصوفة في الحالة ومقارنة طبيعة تغيرها في هذه العملية مع الكميات الفيزيائية.

4. اكتب أرقام العناصر المحددة في العمود الأيمن في الجدول.

مهام العمل المستقل

147. يتم تبريد كرة الرصاص في الثلاجة. كيف تتغير الطاقة الداخلية للكرة وكتلتها وكثافة مادة الكرة؟

لكل كمية فيزيائية، حدد طبيعة التغير المقابلة لها.

1) زيادة

2) انخفض

3) لم يتغير

اكتب الأرقام المحددة في الجدول تحت الحروف المقابلة.

قد تتكرر الأرقام الموجودة في الإجابة.

الطاقة الداخلية	كثافة المادة

تم اختراع النيتشروم في عام 1905 على يد ألبرت مارش، الذي قام بدمج النيكل (80٪) والكروم (20٪). يوجد اليوم حوالي عشرة تعديلات على السبائك من مختلف العلامات التجارية. تتم إضافة الألومنيوم والمنغنيز والحديد والسيليكون والتيتانيوم والموليبدينوم وغيرها كشوائب إضافية في صناعة السبائك، وبسبب صفاته المتميزة، أصبح هذا المعدن يستخدم على نطاق واسع في إنتاج المعدات الكهربائية.

الصفات الأساسية للنيكروم

نيتشروم مختلف:

• مقاومة عالية للحرارة. عند درجات الحرارة المرتفعة، لا تتغير خواصه الميكانيكية؛
• اللدونة ، والتي تسمح لك بصنع حلزونات نيتشروم وأسلاك وأشرطة وخيوط من السبائك ؛
• سهولة المعالجة. المنتجات المصنوعة من النيتشروم ملحومة ومختومة بشكل جيد؛
• مقاومة عالية للتآكل في البيئات المختلفة.
• مقاومة نيتشروم عالية.

الخصائص الأساسية

• الكثافة 8200-8500 كجم/م3.
• درجة انصهار النيتشروم هي 1400 درجة مئوية.
• الحد الأقصى لدرجة حرارة التشغيل هي 1100 درجة مئوية.
• القوة - 650-700 ميجا باسكال.
• مقاومة النيتشروم هي 1.05-1.4 أوم.

بمناسبة سلك نيتشروم

يعتبر سلك النيتشروم مادة ممتازة لمختلف عناصر التسخين الكهربائي، والتي تستخدم في جميع الصناعات تقريبًا. يحتوي كل جهاز تدفئة منزلي تقريبًا على عناصر مصنوعة من النيتشروم.

وضع علامات على الأسلاك:

• "H" - يستخدم عادة في عناصر التسخين.
• "C" - يستخدم في عناصر المقاومة.
• "TEN" - مخصص للسخانات الكهربائية الأنبوبية.

وفقًا للمعايير المحلية، هناك العديد من العلامات التجارية الرئيسية:

• سلك مزدوج X20N80. تشتمل تركيبة السبائك على: النيكل - 74٪، والكروم - 23٪، بالإضافة إلى 1٪ من الحديد والسيليكون والمنغنيز.
• الثلاثي X15N60. تتكون السبيكة من 60% نيكل و15% كروم. المكون الثالث هو الحديد (25%). إن تشبع السبيكة بالحديد يجعل من الممكن تقليل تكلفة النيتشروم بشكل كبير، وسعره مرتفع جدًا، وفي نفس الوقت يحافظ على مقاومته للحرارة. وبالإضافة إلى ذلك، يزيد من قابليتها للتصنيع.
• أرخص خيار لنيتشروم هو X25N20. وهي عبارة عن سبيكة غنية بالحديد يتم فيها الحفاظ على الخواص الميكانيكية، ولكن درجة حرارة التشغيل تقتصر على 900 درجة مئوية.

تطبيق نيتشروم

بفضل خصائصها العالية الجودة والفريدة من نوعها، يمكن استخدام منتجات النيتشروم حيث تكون هناك حاجة إلى الموثوقية والقوة والمقاومة للبيئات العدوانية كيميائيًا ودرجات الحرارة المرتفعة جدًا.

تعتبر اللوالب والأسلاك النيتشرومية جزءًا لا يتجزأ من جميع أنواع أجهزة التدفئة تقريبًا. نيتشروم موجود في المحامص والمخابز والسخانات والأفران. وقد وجدت السبيكة أيضًا تطبيقًا في المقاومات والمقاومات التي تعمل تحت حرارة عالية. تم العثور على نيتشروم أيضًا في المصابيح الكهربائية ومكاوي اللحام. تتمتع اللوالب النيتشرومية بمقاومة للحرارة ومقاومة كبيرة، مما يسمح باستخدامها في أفران التجفيف والحرق ذات درجة الحرارة العالية.

كما يتم استخدام خردة نيتشروم. يتم صهره، ويتم استخدام المادة مرة أخرى. يتم استخدام سبيكة من النيكل والكروم في المختبرات الكيميائية. لا تتفاعل هذه التركيبة مع معظم القلويات والأحماض. تستخدم ملفات التسخين المشوهة من النيتشروم في السجائر الإلكترونية.

بالمقارنة مع الحديد المستخدم سابقًا لهذه الأغراض، فإن منتجات النيتشروم أكثر أمانًا ولا تسبب شرارة ولا تصدأ ولا تحتوي على مناطق ذائبة.

درجة انصهار النيتشروم هي 1400 درجة مئوية، لذلك لا توجد روائح أو أبخرة غريبة عند الطهي.

لا يزال المهندسون يستكشفون الخصائص الفريدة لهذه المادة، ويعملون باستمرار على توسيع نطاق تطبيقها.

في المنزل، يتم استخدام سلك نيتشروم لصنع معدات محلية الصنع، ومناشير وقواطع، مثل، على سبيل المثال، آلة قطع الرغوة أو الخشب، ومكواة لحام، وجهاز حرق الأخشاب، وآلات اللحام، والسخانات المنزلية، وما إلى ذلك.

الأسلاك الأكثر شعبية هي X20H80 وX15H60.

أين يمكنني شراء سلك نيتشروم؟

يباع هذا المنتج بشكل لفات (ملفات، مكبات) أو على شكل شريط. يمكن أن يكون المقطع العرضي لسلك نيتشروم على شكل بيضاوي أو دائرة أو مربع أو شبه منحرف، ويتراوح قطره من 0.1 إلى 1 ملليمتر.

أين يمكنني الحصول على أو شراء منتجات نيتشروم؟ نقترح النظر في الخيارات الأكثر شيوعًا والممكنة:

1. بادئ ذي بدء، يمكنك الاتصال بالمنظمة التي تصنع هذه المنتجات وتقديم طلب. يمكنك معرفة العنوان الدقيق لهذه المؤسسات في مكاتب المعلومات الخاصة بالسلع والخدمات المتوفرة في جميع المدن والبلدات الرئيسية تقريبًا. سيتمكن عامل الهاتف من إخبارك بمكان شرائه وسيعطيك رقم هاتف. بالإضافة إلى ذلك، يمكن العثور على معلومات حول مجموعة هذه المنتجات على المواقع الرسمية للمصنعين.
2. يمكنك شراء منتجات النيتشروم من المتاجر المتخصصة، على سبيل المثال تلك التي تبيع مكونات الراديو، والمواد الخاصة بالحرفيين مثل “Skillful Hands” وغيرها.


3. الشراء من الأفراد الذين يبيعون مكونات الراديو وقطع الغيار والمنتجات المعدنية الأخرى.
4. في أي متجر لاجهزة الكمبيوتر.
5. في السوق، يمكنك شراء بعض الأجهزة القديمة، على سبيل المثال، مقاومة متغيرة مختبرية، واتخاذ نيتشروم.
6. يمكن أيضًا العثور على سلك نيتشروم في المنزل. على سبيل المثال، من هذا يتم صنع دوامة الموقد الكهربائي.

إذا كنت بحاجة إلى تقديم طلب كبير، فإن الخيار الأول هو الأنسب. إذا كنت بحاجة إلى كمية صغيرة من سلك نيتشروم، في هذه الحالة يمكنك النظر في جميع العناصر الأخرى في القائمة. عند الشراء، تأكد من الانتباه إلى العلامات.

نيتشروم دوامة متعرجا

اليوم، تعد دوامة نيتشروم واحدة من العناصر الرئيسية للعديد من أجهزة التدفئة. بعد التبريد، يكون نيتشروم قادرًا على الاحتفاظ باللدونة، بحيث يمكن بسهولة إزالة اللولب المصنوع من هذه المواد أو تغيير شكله أو تعديله إلى حجم مناسب إذا لزم الأمر. يتم لف اللولب في الظروف الصناعية تلقائيًا. في المنزل، يمكنك أيضًا القيام باللف اليدوي. دعونا نلقي نظرة فاحصة على كيفية القيام بذلك.

إذا كانت معلمات دوامة نيتشروم النهائية في حالة عملها ليست مهمة جدًا، أثناء اللف، يمكنك إجراء الحساب، إذا جاز التعبير، "بالعين". للقيام بذلك، يجب عليك تحديد العدد المطلوب من المنعطفات اعتمادا على تسخين سلك نيتشروم، مع تضمين اللولب بشكل دوري في الشبكة وتقليل أو زيادة عدد المنعطفات. إجراء اللف هذا بسيط للغاية، ولكنه قد يستغرق الكثير من الوقت، ويتم إهدار جزء من النيتشروم.

لزيادة بساطة ودقة حسابات اللف الحلزوني، يمكنك استخدام آلة حاسبة خاصة عبر الإنترنت.

بعد حساب العدد المطلوب من المنعطفات، يمكنك البدء في لفه على القضيب. دون قطع السلك، يجب عليك توصيل دوامة نيتشروم بعناية بمصدر الجهد. ثم تحقق من صحة الحسابات الخاصة بلف اللولب. من المهم أن نأخذ في الاعتبار أنه بالنسبة للدوائر المغلقة، يجب زيادة طول اللف بمقدار ثلث القيمة التي تم الحصول عليها في الحساب.

لضمان نفس المسافة بين المنعطفات المجاورة، تحتاج إلى لف سلكين: أحدهما - نيتشروم، والثاني - أي نحاس أو ألومنيوم، بقطر يساوي الفجوة المطلوبة. عند اكتمال اللف، يجب أن يتم لف السلك المساعد بعناية.

تكلفة نيتشروم

العيب الوحيد الذي يعاني منه نيتشروم هو السعر. وبالتالي، فإن السبائك المكونة من عنصرين عند شراؤها من متاجر التجزئة تقدر بنحو 1000 روبل لكل كيلوغرام. تبلغ تكلفة طوابع نيتشروم ذات الرباط حوالي 500-600 روبل.

خاتمة

عند اختيار منتجات نيتشروم، من الضروري أن تأخذ في الاعتبار البيانات المتعلقة بالتركيب الكيميائي للمنتج المعني، والتوصيل الكهربائي والمقاومة، والخصائص الفيزيائية للقطر، والمقطع العرضي، والطول، وما إلى ذلك. ومن المهم أيضًا الاستفسار عن الامتثال توثيق. بالإضافة إلى ذلك، يجب أن تكون قادرًا على التمييز بصريًا بين السبيكة و"المنافسين"، إذا جاز التعبير. الاختيار الصحيح للمواد هو مفتاح موثوقية الهندسة الكهربائية.

fb.ru

أمثلة على المهام

الجزء 1

1. تمت زيادة القوة الحالية في الموصل بمقدار 2 مرات. كيف ستتغير كمية الحرارة المنبعثة فيه لكل وحدة زمنية إذا ظلت مقاومة الموصل ثابتة؟

1) ستزيد 4 مرات
2) سوف تنخفض بمقدار 2 مرات
3) سوف تزيد 2 مرات
4) سينخفض ​​بمقدار 4 مرات

2. تم تقليل طول دوامة الموقد الكهربائي مرتين. كيف ستتغير كمية الحرارة المنبعثة في اللولب لكل وحدة زمنية عند جهد ثابت للشبكة؟

1) ستزيد 4 مرات
2) سوف تنخفض بمقدار 2 مرات
3) سوف تزيد 2 مرات
4) سينخفض ​​بمقدار 4 مرات

3. مقاومة المقاومة ​(R_1)​ أقل بأربع مرات من مقاومة المقاومة ​(R_2)​. العمل الحالي في المقاوم 2

1) 4 مرات أكثر من المقاوم 1
2) 16 مرة أكثر من المقاوم 1
3) 4 مرات أقل من المقاوم 1
4) أقل بـ 16 مرة من المقاوم 1

4. مقاومة المقاومة ​(R_1)​ أكبر بثلاث مرات من مقاومة المقاومة ​(R_2)​. كمية الحرارة التي سيتم إطلاقها في المقاوم 1

1) 3 مرات أكثر من المقاوم 2
2) 9 مرات أكثر من المقاوم 2
3) أقل 3 مرات من المقاوم 2
4) 9 مرات أقل من المقاوم 2

5. يتم تجميع الدائرة من مصدر تيار ومصباح كهربائي وسلك حديدي رفيع متصل على التوالي. سوف يتوهج المصباح الكهربائي بشكل أكثر سطوعًا إذا

1) استبدل السلك بسلك حديدي أرق
2) تقليل طول السلك
3) استبدل السلك والمصباح الكهربائي
4) استبدال سلك الحديد بالنيكروم

6. يوضح الشكل رسمًا بيانيًا شريطيًا. يوضح قيم الجهد عند طرفي موصلين (1) و (2) لهما نفس المقاومة. قارن بين قيمتي العمل الحالي ​(A_1)​ و ​(A_2)​ في هذه الموصلات لنفس الوقت.

1) ​(أ_1=أ_2)​
2) (أ_1=3أ_2)
3) (9A_1=A_2)
4) (3A_1=A_2)

7. يوضح الشكل رسمًا بيانيًا شريطيًا. يوضح القيم الحالية في موصلين (1) و (2) لهما نفس المقاومة. قارن بين قيمتي العمل الحالي (A_1) و (A_2) في هذه الموصلات لنفس الوقت.

1) ​(أ_1=أ_2)​
2) (أ_1=3أ_2)
3) (9A_1=A_2)
4) (3A_1=A_2)

8. إذا كنت تستخدم مصابيح بقدرة 60 و 100 واط في الثريا لإضاءة الغرفة، إذن

أ. سيمر تيار كبير في مصباح قدرته 100 واط.
ب. يتمتع المصباح بقدرة 60 واط بمقاومة أكبر.

العبارة (العبارات) التالية صحيحة:

1) أ فقط
2) ب فقط
3) كل من أ و ب
4) لا أ ولا ب

9. يستهلك موقد كهربائي متصل بمصدر تيار مباشر 108 kJ من الطاقة خلال 120 s. ما شدة التيار في دوامة البلاط إذا كانت مقاومتها 25 أوم؟

1) 36 أ
2) 6 أ
3) 2.16 أ
4) 1.5 أ

10. يستهلك موقد كهربائي بتيار 5 A 1000 كيلوجول من الطاقة. ما الزمن الذي يستغرقه التيار للمرور عبر اللولب إذا كانت مقاومته 20 أوم؟

1) 10000 ثانية
2) 2000 ق
3) 10 ثانية
4) 2 ثانية

11. تم استبدال دوامة النيكل للموقد الكهربائي بأخرى نيتشروم بنفس الطول ومساحة المقطع العرضي. إنشاء تطابق بين الكميات الفيزيائية وتغيراتها المحتملة عند توصيل البلاط بالشبكة الكهربائية. اكتب الأرقام المحددة في الجدول تحت الحروف المقابلة. قد تتكرر الأرقام الموجودة في الإجابة.

الكمية المادية
أ) المقاومة الكهربائية للدوامة
ب) قوة التيار الكهربائي في الحلزون
ب) الطاقة الكهربائية التي يستهلكها البلاط

طبيعة التغيير
1) زيادة
2) انخفض
3) لم يتغير

12. إنشاء تطابق بين الكميات الفيزيائية والصيغ التي يتم من خلالها تحديد هذه الكميات. اكتب الأرقام المحددة في الجدول تحت الحروف المقابلة.

كميات فيزيائية
أ) العمل الحالي
ب) القوة الحالية
ب) الطاقة الحالية

الصيغ
1) ​(فارك(ف)(ر))​
2) ​(كيو)​
3) (فارك(RS)(L))​
4) ​(واجهة المستخدم)​
5) (فارك(U)(I))​

الجزء 2

13. يتم توصيل السخان على التوالي مع مقاومة متغيرة 7.5 أوم في شبكة جهد 220 فولت. ما هي مقاومة السخان إذا كانت قوة التيار الكهربائي في المقاومة 480 واط؟

في كثير من الأحيان، إذا كنت ترغب في صنع أو إصلاح سخانعند صنع الأفران الكهربائية بيديك، لدى الشخص العديد من الأسئلة. على سبيل المثال، ما هو القطر الذي يجب أخذه من السلك، وما هو طوله، أو ما هي الطاقة التي يمكن الحصول عليها باستخدام سلك أو شريط مع المعلمات المحددة، وما إلى ذلك. مع النهج الصحيح لحل هذه المشكلة، من الضروري أن تأخذ في الاعتبار الكثير من المعلمات، على سبيل المثال، قوة المرور الحالية سخانودرجة حرارة التشغيل ونوع الشبكة الكهربائية وغيرها.

توفر هذه المقالة معلومات أساسية عن المواد الأكثر شيوعًا في صناعة السخانات أفران كهربائيةوكذلك طرق وأمثلة حسابها (حساب سخانات الأفران الكهربائية).

سخانات. مواد لصناعة السخانات

مباشرة سخان- من أهم عناصر الفرن فهو الذي يقوم بالتسخين وله أعلى درجة حرارة ويحدد أداء تركيب التدفئة ككل. لذلك، يجب أن تستوفي السخانات عددًا من المتطلبات الموضحة أدناه.

متطلبات السخانات

المتطلبات الأساسية للسخانات (مواد السخان):

• يجب أن تتمتع السخانات بمقاومة كافية للحرارة (مقاومة الحجم) ومقاومة للحرارة. مقاومة الحرارة - القوة الميكانيكية في درجات الحرارة المرتفعة. المقاومة للحرارة - مقاومة المعادن والسبائك لتآكل الغاز عند درجات حرارة عالية (يتم وصف خصائص مقاومة الحرارة ومقاومة الحرارة بمزيد من التفصيل في الصفحة).
• سخانفي الفرن الكهربائي يجب أن يكون مصنوعًا من مادة ذات مقاومة كهربائية عالية. بعبارات بسيطة، كلما زادت المقاومة الكهربائية للمادة، زادت حرارتها. لذلك، إذا كنت تأخذ مادة ذات مقاومة أقل، فستحتاج إلى سخان بطول أكبر وبمساحة مقطعية أصغر. ليس من الممكن دائمًا وضع سخان طويل بما فيه الكفاية في الفرن. ومن الجدير بالذكر أيضًا أن، كلما زاد قطر السلك الذي يصنع منه السخان، كلما زاد عمر الخدمة . ومن أمثلة المواد ذات المقاومة الكهربائية العالية سبائك الكروم والنيكل، وسبائك الحديد والكروم والألومنيوم، وهي سبائك دقيقة ذات مقاومة كهربائية عالية.
• يعد معامل المقاومة لدرجة الحرارة المنخفضة عاملاً أساسيًا عند اختيار مادة للسخان. وهذا يعني أنه عندما تتغير درجة الحرارة، فإن المقاومة الكهربائية للمادة سخانلا يتغير كثيرا. إذا كان معامل درجة الحرارة للمقاومة الكهربائية مرتفعا، لتشغيل الفرن في حالة باردة فمن الضروري استخدام المحولات التي توفر في البداية الجهد المنخفض.
• يجب أن تكون الخصائص الفيزيائية لمواد السخان ثابتة. بعض المواد، على سبيل المثال الكاربورندوم، وهو سخان غير معدني، يمكن أن تتغير خصائصها الفيزيائية بمرور الوقت، وخاصة المقاومة الكهربائية، مما يزيد من تعقيد ظروف تشغيلها. لتحقيق الاستقرار في المقاومة الكهربائية، يتم استخدام المحولات مع عدد كبير من الخطوات ونطاق الجهد.
• يجب أن تتمتع المواد المعدنية بخصائص تكنولوجية جيدة، وهي الليونة وقابلية اللحام، حتى يمكن استخدامها في تصنيعها الأسلاك, الشريطومن الشريط - عناصر التسخين ذات التكوين المعقد. أيضًا سخاناتيمكن أن تكون مصنوعة من غير المعادن. يتم ضغط السخانات غير المعدنية أو تشكيلها في منتج نهائي.

مواد لصناعة السخانات

الأكثر ملاءمة والأكثر استخدامًا في إنتاج سخانات الأفران الكهربائية هي سبائك دقيقة ذات مقاومة كهربائية عالية. وتشمل هذه السبائك القائمة على الكروم والنيكل ( الكروم والنيكل) والحديد والكروم والألومنيوم ( الحديد والكروم والألومنيوم). وتناقش درجات وخصائص هذه السبائك في "سبائك دقيقة. طوابع بريدية". ممثلو سبائك النيكل والكروم هم الدرجات X20N80، X20N80-N (950-1200 درجة مئوية)، X15N60، X15N60-N (900-1125 درجة مئوية)، سبائك الحديد والكروم والألومنيوم - الدرجات X23Yu5T (950-1400 درجة مئوية) ، X27Yu5T (950-1350 درجة مئوية)، X23Yu5 (950-1200 درجة مئوية)، X15YU5 (750-1000 درجة مئوية). هناك أيضًا سبائك الحديد والكروم والنيكل - Kh15N60Yu3، Kh27N70YUZ.

تتمتع السبائك المذكورة أعلاه بمقاومة جيدة للحرارة وخصائص مقاومة للحرارة، لذا يمكنها العمل في درجات حرارة عالية. جيد مقاوم للحرارةيوفر طبقة واقية من أكسيد الكروم التي تتشكل على سطح المادة. نقطة انصهار الفيلم أعلى من نقطة انصهار السبيكة نفسها، ولا تتشقق عند تسخينها وتبريدها.

دعونا نعطي وصفا مقارنا للنيكروم والفكرال.
مزايا نيتشروم:

• خصائص ميكانيكية جيدة في درجات الحرارة المنخفضة والعالية؛
• السبيكة مقاومة للزحف.
• لديه خصائص تكنولوجية جيدة - ليونة وقابلية اللحام.
• معالجة جيدة
• لا يتقدم في السن، غير مغناطيسي.

عيوب نيتشروم:

• ارتفاع تكلفة النيكل - أحد المكونات الرئيسية للسبائك؛
• انخفاض درجات حرارة التشغيل مقارنة مع fechral.

مزايا الفهرالي:

• سبيكة أرخص مقارنة بالنيكروم، لأن لا يحتوي ؛
• يتمتع بمقاومة أفضل للحرارة مقارنةً بالنيتشروم، على سبيل المثال، يمكن أن يعمل fechral X23Yu5T في درجات حرارة تصل إلى 1400 درجة مئوية (1400 درجة مئوية هي درجة حرارة التشغيل القصوى لسخان مصنوع من سلك Ø 6.0 مم أو أكثر؛ Ø 3.0 - 1350 درجة مئوية؛ Ø 1.0 - 1225 درجة مئوية، Ø 0.2 - 950 درجة مئوية).

عيوب الفهرالي:

• سبيكة هشة وضعيفة، وتظهر هذه الخصائص السلبية بشكل خاص بعد أن تكون السبيكة في درجات حرارة أعلى من 1000 درجة مئوية؛
• لأن نظرًا لأن الفتشرال يحتوي على الحديد، فإن هذه السبيكة مغناطيسية ويمكن أن تصدأ في الجو الرطب عند درجات الحرارة العادية؛
• لديه مقاومة زحف منخفضة.
• يتفاعل مع بطانة النار وأكاسيد الحديد.
• أثناء التشغيل، يتم تمديد سخانات Fechral بشكل كبير.

أيضا مقارنة السبائك فخرالو نيتشرومأنتجت في المادة.

في الآونة الأخيرة، تم تطوير سبائك من أنواع Kh15N60Yu3 وKh27N70YUZ، أي. مع إضافة 3٪ ألومنيوم، مما أدى إلى تحسين كبير في مقاومة الحرارة للسبائك، كما أن وجود النيكل قضى عمليا على عيوب سبائك الحديد والكروم والألمنيوم. لا تتفاعل السبائك Kh15N60YUZ، Kh27N60YUZ مع الطين الناري وأكاسيد الحديد، وتتم معالجتها بشكل جيد إلى حد ما، وقوية ميكانيكيًا، وغير هشة. درجة حرارة التشغيل القصوى لسبائك X15N60YUZ هي 1200 درجة مئوية.

بالإضافة إلى السبائك المذكورة أعلاه المعتمدة على النيكل والكروم والحديد والألومنيوم، يتم استخدام مواد أخرى لصناعة السخانات: المعادن المقاومة للحرارة، وكذلك المواد غير المعدنية.

من بين المعادن غير المعدنية المستخدمة في صناعة السخانات الكاربوروندوم ومبيد الموليبدينوم والفحم والجرافيت. يتم استخدام سخانات الكاربوروندوم والموليبدينوم ديسليسيد في الأفران ذات درجة الحرارة العالية. في الأفران ذات الجو الواقي، يتم استخدام سخانات الفحم والجرافيت.

ومن بين المواد المقاومة للحرارة، يمكن استخدام التنتالوم والنيوبيوم كسخانات. في أفران التفريغ ذات درجة الحرارة العالية والأفران ذات الجو الواقي، يتم استخدامها سخانات الموليبدينومو التنغستن. يمكن لسخانات الموليبدينوم أن تعمل حتى درجات حرارة تصل إلى 1700 درجة مئوية في الفراغ وما يصل إلى 2200 درجة مئوية في جو وقائي. ويرجع هذا الاختلاف في درجات الحرارة إلى تبخر الموليبدينوم عند درجات حرارة أعلى من 1700 درجة مئوية في الفراغ. يمكن لسخانات التنغستن أن تعمل حتى 3000 درجة مئوية. وفي حالات خاصة، يتم استخدام السخانات المصنوعة من التنتالوم والنيوبيوم.

حساب سخانات الفرن الكهربائية

عادةً ما تكون البيانات الأولية لذلك هي الطاقة التي يجب أن توفرها السخانات، ودرجة الحرارة القصوى المطلوبة لتنفيذ العملية التكنولوجية المقابلة (التلطيف، والتصلب، والتلبيد، وما إلى ذلك) وأبعاد مساحة عمل الفرن الكهربائي . إذا لم يتم تحديد قوة الفرن، فيمكن تحديدها باستخدام القاعدة العامة. عند حساب السخانات، من الضروري الحصول على القطر والطول (للسلك) أو مساحة المقطع العرضي والطول (للشريط)، وهي ضرورية لـ تصنيع سخانات.

من الضروري أيضًا تحديد المادة التي سيتم تصنيعها منها سخانات(هذه النقطة لم تتم مناقشتها في المقال). في هذه المقالة، تعتبر سبيكة الكروم والنيكل الدقيقة ذات المقاومة الكهربائية العالية، والتي تعد واحدة من أكثر المواد شعبية في صناعة عناصر التسخين، بمثابة مادة للسخانات.

تحديد قطر وطول السخان (سلك نيتشروم) لقوة فرن معينة (حساب بسيط)

ربما الخيار الأبسط حسابات السخانمن نيتشروم هو اختيار القطر والطول لطاقة سخان معينة، وجهد الإمداد، بالإضافة إلى درجة الحرارة التي سيحصل عليها السخان. على الرغم من بساطة الحساب، إلا أنه يحتوي على ميزة واحدة سننتبه إليها أدناه.

مثال لحساب قطر وطول عنصر التسخين

البيانات الأولية:
قوة الجهاز ص = 800 واط؛ أنابيب الجهد ش = 220 فولت؛ درجة حرارة السخان 800 درجة مئوية. يتم استخدام سلك نيتشروم X20N80 كعنصر تسخين.

1. تحتاج أولاً إلى تحديد القوة الحالية التي ستمر عبر عنصر التسخين:
أنا = ف / يو = 800 / 220 = 3.63 أ.

2. الآن أنت بحاجة إلى العثور على مقاومة السخان:
ص = ش / أنا = 220 / 3.63 = 61 أوم؛

3. بناءً على قيمة القوة الحالية التي تم الحصول عليها في الخطوة 1 سخان نيتشروم، تحتاج إلى تحديد قطر السلك. وهذه النقطة مهمة. على سبيل المثال، إذا كنت تستخدم سلك نيتشروم بقطر 0.4 مم بتيار 6 أ، فسوف يحترق. لذلك، بعد حساب القوة الحالية، من الضروري تحديد قيمة قطر السلك المناسبة من الجدول. في حالتنا، لتيار 3.63 أمبير ودرجة حرارة سخان 800 درجة مئوية، نختار سلك نيتشروم بقطر د = 0.35 مم ومساحة المقطع العرضي س = 0.096 مم2.

القاعدة العامة لاختيار قطر السلكيمكن صياغتها على النحو التالي: من الضروري اختيار سلك لا تقل قوته الحالية المسموح بها عن قوة التيار المحسوبة التي تمر عبر المدفأة. من أجل توفير مادة السخان، يجب عليك اختيار سلك ذو قوة تيار أعلى (من المحسوبة) المسموح بها.

الجدول 1

يمر التيار المسموح به عبر سخان سلك نيتشروم الموافق لدرجات حرارة تسخين معينة للسلك المعلق أفقيًا في هواء هادئ عند درجة الحرارة العادية

القطر، مم	مساحة المقطع العرضي لسلك نيتشروم، مم 2	درجة حرارة تسخين سلك نيتشروم، درجة مئوية
		200	400	600	700	800	900	1000
		الحد الأقصى للتيار المسموح به، أ
5	19,6	52	83	105	124	146	173	206
4	12,6	37,0	60,0	80,0	93,0	110,0	129,0	151,0
3	7,07	22,3	37,5	54,5	64,0	77,0	88,0	102,0
2,5	4,91	16,6	27,5	40,0	46,6	57,5	66,5	73,0
2	3,14	11,7	19,6	28,7	33,8	39,5	47,0	51,0
1,8	2,54	10,0	16,9	24,9	29,0	33,1	39,0	43,2
1,6	2,01	8,6	14,4	21,0	24,5	28,0	32,9	36,0
1,5	1,77	7,9	13,2	19,2	22,4	25,7	30,0	33,0
1,4	1,54	7,25	12,0	17,4	20,0	23,3	27,0	30,0
1,3	1,33	6,6	10,9	15,6	17,8	21,0	24,4	27,0
1,2	1,13	6,0	9,8	14,0	15,8	18,7	21,6	24,3
1,1	0,95	5,4	8,7	12,4	13,9	16,5	19,1	21,5
1,0	0,785	4,85	7,7	10,8	12,1	14,3	16,8	19,2
0,9	0,636	4,25	6,7	9,35	10,45	12,3	14,5	16,5
0,8	0,503	3,7	5,7	8,15	9,15	10,8	12,3	14,0
0,75	0,442	3,4	5,3	7,55	8,4	9,95	11,25	12,85
0,7	0,385	3,1	4,8	6,95	7,8	9,1	10,3	11,8
0,65	0,342	2,82	4,4	6,3	7,15	8,25	9,3	10,75
0,6	0,283	2,52	4	5,7	6,5	7,5	8,5	9,7
0,55	0,238	2,25	3,55	5,1	5,8	6,75	7,6	8,7
0,5	0,196	2	3,15	4,5	5,2	5,9	6,75	7,7
0,45	0,159	1,74	2,75	3,9	4,45	5,2	5,85	6,75
0,4	0,126	1,5	2,34	3,3	3,85	4,4	5,0	5,7
0,35	0,096	1,27	1,95	2,76	3,3	3,75	4,15	4,75
0,3	0,085	1,05	1,63	2,27	2,7	3,05	3,4	3,85
0,25	0,049	0,84	1,33	1,83	2,15	2,4	2,7	3,1
0,2	0,0314	0,65	1,03	1,4	1,65	1,82	2,0	2,3
0,15	0,0177	0,46	0,74	0,99	1,15	1,28	1,4	1,62
0,1	0,00785	0,1	0,47	0,63	0,72	0,8	0,9	1,0

ملحوظة :

• إذا كانت السخانات موجودة داخل السائل الساخن، فيمكن زيادة الحمل (التيار المسموح به) بمقدار 1.1 - 1.5 مرة؛
• مع الترتيب المغلق للسخانات (على سبيل المثال، في أفران الغرفة الكهربائية)، من الضروري تقليل الحمل بمقدار 1.2 - 1.5 مرة (يتم أخذ معامل أصغر للسلك السميك، ومعامل أكبر للسلك الرقيق).

4. بعد ذلك، حدد طول سلك نيتشروم.
ص = ρ لتر/ث ,
أين ر - المقاومة الكهربائية للموصل (السخان) [أوم]، ρ - المقاومة الكهربائية النوعية لمادة السخان [ أوم مم 2 / م ]، ل - طول الموصل (سخان) [مم]، س - مساحة المقطع العرضي للموصل (السخان) [مم 2 ].

وهكذا نحصل على طول السخان:
ل = ص / ρ = 61 · 0.096 / 1.11 = 5.3 م.

في هذا المثال، يتم استخدام سلك نيتشروم بقطر 0.35 مم كسخان. وفقا لل "سلك مصنوع من سبائك دقيقة ذات مقاومة كهربائية عالية. المواصفات الفنية"القيمة الاسمية للمقاومة الكهربائية لسلك نيتشروم من الدرجة X20N80 هي 1.1 أوم مم 2 / م ( ρ = 1.1 أوم مم2/م)، أنظر الجدول. 2.

نتيجة الحسابات هي الطول المطلوب لسلك نيتشروم وهو 5.3 م وقطره 0.35 مم.

الجدول 2

تحديد قطر وطول السخان (سلك نيتشروم) لفرن معين (حساب تفصيلي)

الحساب الموضح في هذه الفقرة أكثر تعقيدًا من الحساب أعلاه. سنأخذ هنا في الاعتبار المعلمات الإضافية للسخانات ونحاول فهم خيارات توصيل السخانات بشبكة تيار ثلاثية الطور. سنقوم بحساب السخان باستخدام الفرن الكهربائي كمثال. دع البيانات الأولية هي الأبعاد الداخلية للفرن.

1. أول ما عليك فعله هو حساب حجم الحجرة داخل الفرن. في هذه الحالة دعونا نأخذ ح = 490 ملم، د = 350 ملم و ل = 350 ملم (الارتفاع والعرض والعمق على التوالي). وهكذا نحصل على الحجم الخامس = ح د ل = 490 · 350 · 350 = 60 · 10 6 مم 3 = 60 لتر (قياس الحجم).

2. بعد ذلك، عليك تحديد الطاقة التي يجب أن ينتجها الفرن. يتم قياس الطاقة بالواط (W) ويتم تحديدها بواسطة بحكم التجربة: بالنسبة للفرن الكهربائي بحجم 10 - 50 لترًا، تبلغ الطاقة المحددة 100 وات/لتر (وات لكل لتر من الحجم)، لحجم 100 - 500 لتر - 50 - 70 وات/لتر. دعونا نأخذ الطاقة المحددة البالغة 100 واط / لتر للفرن المعني. وبالتالي، ينبغي أن تكون قوة سخان الفرن الكهربائي ص = 100 · 60 = 6000 واط = 6 كيلو واط.

ومن الجدير بالذكر أنه بقوة 5-10 كيلو واط سخاناتعادة ما يتم تصنيعها على مرحلة واحدة. عند القوى العالية، لضمان التحميل المتساوي للشبكة، يتم تصنيع السخانات على ثلاث مراحل.

3. فأنت بحاجة إلى العثور على التيار الذي يمر عبر المدفأة أنا = ف / يو ، أين ص - قوة السخان، ش - الجهد عبر السخان (بين طرفيه)، ومقاومة السخان ص = ش / أنا .

قد يكون هناك خياران للاتصال بالشبكة الكهربائية:

• إلى شبكة منزلية أحادية الطور - إذن ش = 220 فولت؛
• إلى شبكة تيارات صناعية ثلاثية الطور - ش = 220 فولت (بين السلك المحايد والطور) أو ش = 380 فولت (بين أي مرحلتين).

سيتم إجراء المزيد من الحسابات بشكل منفصل للاتصالات أحادية الطور وثلاثية الطور.

أنا = ف / يو = 6000 / 220 = 27.3 أ - التيار المار عبر السخان.
بعد ذلك، تحتاج إلى تحديد مقاومة سخان الفرن.
ص = ش / أنا = 220 / 27.3 = 8.06 أوم.

الشكل 1: سخان الأسلاك في شبكة تيار أحادية الطور

سيتم تحديد القيم المطلوبة لقطر السلك وطوله في الفقرة 5 من هذه الفقرة.

مع هذا النوع من الاتصال، يتم توزيع الحمل بالتساوي على ثلاث مراحل، أي. 6 / 3 = 2 كيلو واط لكل مرحلة. لذلك نحن بحاجة إلى 3 سخانات. بعد ذلك، تحتاج إلى تحديد طريقة لتوصيل السخانات (التحميل) مباشرة. يمكن أن تكون هناك طريقتان: "STAR" أو "TRIANGLE".

تجدر الإشارة إلى أنه في هذه المقالة الصيغ لحساب القوة الحالية ( أنا ) والمقاومة ( ر ) لشبكة ثلاثية الطور لم تتم كتابتها بالشكل الكلاسيكي. يتم ذلك من أجل عدم تعقيد عرض المواد المتعلقة بحساب السخانات بالمصطلحات والتعاريف الكهربائية (على سبيل المثال، لم يتم ذكر الفولتية والتيارات الطورية والخطية والعلاقات بينهما). يمكن العثور على النهج والصيغ الكلاسيكية لحساب الدوائر ثلاثية الطور في الأدبيات المتخصصة. في هذه المقالة، يتم إخفاء بعض التحولات الرياضية التي أجريت على الصيغ الكلاسيكية عن القارئ، وليس لذلك أي تأثير على النتيجة النهائية.

عند التوصيل اكتب "STAR".يتم توصيل السخان بين الطور والصفر (انظر الشكل 2). وفقا لذلك، سيكون الجهد في نهايات المدفأة ش = 220 فولت.
أنا = ف / يو = 2000 / 220 = 9.10 أ.
ص = ش / أنا = 220 / 9.10 = 24.2 أوم.

الشكل 2: سخان الأسلاك في شبكة تيار ثلاثية الطور. اتصال ستار

عند التوصيل من النوع "TRIANGLE".يتم توصيل السخان بين مرحلتين (انظر الشكل 3). وفقا لذلك، سيكون الجهد في نهايات المدفأة ش = 380 فولت.
يمر التيار عبر المدفأة -
أنا = ف / يو = 2000 / 380 = 5.26 أ.
مقاومة سخان واحد -
ص = ش / أنا = 380/ 5.26 = 72.2 أوم.

الشكل 3: سخان الأسلاك في شبكة تيار ثلاثية الطور. الاتصال وفقًا لمخطط "TRIANGLE".

4. بعد تحديد مقاومة السخان مع التوصيل المناسب للشبكة الكهربائية من الضروري تحديد قطر وطول السلك.

عند تحديد المعلمات المذكورة أعلاه، فمن الضروري تحليل قوة سطحية محددة للسخان، أي. الطاقة التي يتم تحريرها لكل وحدة مساحة. تعتمد القوة السطحية للسخان على درجة حرارة المادة التي يتم تسخينها وعلى تصميم السخانات.

مثال
ومن نقاط الحساب السابقة (انظر الفقرة 3 من هذه الفقرة) نعرف مقاومة السخان. بالنسبة لموقد سعة 60 لترًا مع اتصال أحادي الطور، فهو كذلك ر = 8.06 أوم. لنأخذ قطر 1 ملم كمثال. ثم، للحصول على المقاومة المطلوبة، فمن الضروري ل = ص / ρ = 8.06 / 1.4 = 5.7 م سلك نيتشروم حيث ρ - القيمة الاسمية للمقاومة الكهربائية لمسافة 1 متر من السلك، [أوم/م]. ستكون كتلة هذه القطعة من سلك نيتشروم م = ل μ = 5.7 · 0.007 = 0.0399 كجم = 40 جم حيث μ - كتلة 1 متر من السلك . أنت الآن بحاجة إلى تحديد مساحة سطح قطعة من السلك بطول 5.7 متر. ق = ل π د = 570 · 3.14 · 0.1 = 179 سم2 حيث ل - طول السلك [سم]، د - قطر السلك [سم]. وبالتالي يجب إطلاق 6 كيلوواط من مساحة 179 سم2. وبحل نسبة بسيطة نجد أن الطاقة تتحرر من 1سم2 β = ف / ث = 6000 / 179 = 33.5 واط حيث β - القوة السطحية للسخان .

القوة السطحية الناتجة عالية جدًا. سخانسوف يذوب إذا تم تسخينه إلى درجة حرارة توفر قيمة الطاقة السطحية الناتجة. ستكون درجة الحرارة هذه أعلى من نقطة انصهار مادة السخان.

المثال الموضح هو توضيح للاختيار غير الصحيح لقطر السلك الذي سيتم استخدامه لصنع المدفأة. في الفقرة 5 من هذه الفقرة سيتم إعطاء مثال مع الاختيار الصحيح للقطر.

لكل مادة، اعتمادًا على درجة حرارة التسخين المطلوبة، يتم تحديد القيمة المسموح بها لقوة السطح. يمكن تحديده باستخدام جداول أو رسوم بيانية خاصة. تستخدم هذه الحسابات الجداول.

ل أفران ذات درجة حرارة عالية(عند درجات حرارة أعلى من 700 - 800 درجة مئوية) الطاقة السطحية المسموح بها، W/m2، تساوي β إضافي = β eff · α ، أين β فعال - القدرة السطحية للسخانات تبعاً لدرجة حرارة الوسط المستقبل للحرارة [W/m2]، α – معامل الكفاءة الإشعاعية. β فعال مختارة وفقا للجدول 3، α - حسب الجدول 4.

لو فرن بدرجة حرارة منخفضة(درجة حرارة أقل من 200 - 300 درجة مئوية)، فيمكن اعتبار الطاقة السطحية المسموح بها تساوي (4 - 6) · 10 4 واط/م2.

الجدول 3

قوة سطحية محددة فعالة للسخانات تعتمد على درجة حرارة الوسط المستقبل للحرارة

درجة حرارة السطح المستقبل للحرارة، درجة مئوية	β التأثير، W/cm 2 عند درجة حرارة المدفأة، درجة مئوية
	800	850	900	950	1000	1050	1100	1150	1200	1250	1300	1350
100	6,1	7,3	8,7	10,3	12,5	14,15	16,4	19,0	21,8	24,9	28,4	36,3
200	5,9	7,15	8,55	10,15	12,0	14,0	16,25	18,85	21,65	24,75	28,2	36,1
300	5,65	6,85	8,3	9,9	11,7	13,75	16,0	18,6	21,35	24,5	27,9	35,8
400	5,2	6,45	7,85	9,45	11,25	13,3	15,55	18,1	20,9	24,0	27,45	35,4
500	4,5	5,7	7,15	8,8	10,55	12,6	14,85	17,4	20,2	23,3	26,8	34,6
600	3,5	4,7	6,1	7,7	9,5	11,5	13,8	16,4	19,3	22,3	25,7	33,7
700	2	3,2	4,6	6,25	8,05	10,0	12,4	14,9	17,7	20,8	24,3	32,2
800	-	1,25	2,65	4,2	6,05	8,1	10,4	12,9	15,7	18,8	22,3	30,2
850	-	-	1,4	3,0	4,8	6,85	9,1	11,7	14,5	17,6	21,0	29,0
900	-	-	-	1,55	3,4	5,45	7,75	10,3	13	16,2	19,6	27,6
950	-	-	-	-	1,8	3,85	6,15	8,65	11,5	14,5	18,1	26,0
1000	-	-	-	-	-	2,05	4,3	6,85	9,7	12,75	16,25	24,2
1050	-	-	-	-	-	-	2,3	4,8	7,65	10,75	14,25	22,2
1100	-	-	-	-	-	-	-	2,55	5,35	8,5	12,0	19,8
1150	-	-	-	-	-	-	-	-	2,85	5,95	9,4	17,55
1200	-	-	-	-	-	-	-	-	-	3,15	6,55	14,55
1300	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	7,95

الجدول 4

سلك حلزوني، شبه مغلق في أخاديد البطانة

اللوالب السلكية على الرفوف في الأنابيب

سخانات الأسلاك المتعرجة (قضيب).

لنفترض أن درجة حرارة السخان هي 1000 درجة مئوية، ونريد تسخين قطعة العمل إلى درجة حرارة 700 درجة مئوية. ثم نختار حسب الجدول رقم 3 β فعال = 8.05 واط/سم2، α = 0,2, β إضافي = β eff · α = 8.05 · 0.2 = 1.61 وات/سم2 = 1.61 · 10 4 وات/م2.

5. بعد تحديد القوة السطحية المسموح بها للسخان، من الضروري العثور على قطرها(لسخانات الأسلاك) أو العرض والسمك(لسخانات الشريط)، كذلك طول.

يمكن تحديد قطر السلك باستخدام الصيغة التالية: د - قطر السلك، [م]؛ ص - قوة السخان، [W]؛ ش - الجهد في نهايات المدفأة، [V]؛ ب إضافية - القدرة السطحية المسموح بها للسخان، [وات/م 2]؛ ρ ر - المقاومة النوعية لمادة السخان عند درجة حرارة معينة [أوم م].
ρ ر = ρ 20 ك ، أين ρ 20 - المقاومة الكهربائية المحددة لمادة السخان عند 20 درجة مئوية، [أوم م] ك - معامل التصحيح لحساب التغيرات في المقاومة الكهربائية حسب درجة الحرارة (ب).

يمكن تحديد طول السلك باستخدام الصيغة التالية:
ل - طول السلك، [م].

حدد قطر وطول السلك منه نيتشروم X20N80. المقاومة الكهربائية المحددة لمادة السخان هي
ρ ر = ρ 20 ك = 1.13 · 10 -6 · 1.025 = 1.15 · 10 -6 أوم م.

شبكة منزلية أحادية الطور
بالنسبة لموقد سعة 60 لترا متصلا بشبكة منزلية أحادية الطور، يعرف من المراحل الحسابية السابقة أن قوة الموقد هي ص = 6000 وات الجهد عند أطراف السخان - ش = 220 فولت، قوة سخان السطح المسموح بها ب إضافية = 1.6 · 10 4 واط/م2. ثم نحصل

يجب تقريب الحجم الناتج إلى أقرب معيار أكبر. يمكن العثور على الأحجام القياسية لسلك النيتشروم والفيشرال في، الملحق 2، الجدول 8. في هذه الحالة، أقرب حجم قياسي أكبر هو Ø 2.8 ملم. قطر السخان د = 2.8 ملم.

طول السخان ل = 43 م.

من الضروري أيضًا في بعض الأحيان تحديد كتلة الكمية المطلوبة من الأسلاك.
م = ل μ ، أين م - وزن قطعة من الأسلاك [كجم]؛ ل - طول السلك، [م]؛ μ - الثقل النوعي (وزن 1 متر من السلك)، [كجم/م].

في حالتنا، كتلة سخان م = ل μ = 43 · 0.052 = 2.3 كجم.

يعطي هذا الحساب الحد الأدنى لقطر السلك الذي يمكن استخدامه كسخان في ظل ظروف معينة. من وجهة نظر توفير المواد، هذا الحساب هو الأمثل. في هذه الحالة، يمكن أيضا استخدام سلك ذو قطر أكبر، ولكن بعد ذلك ستزيد كميته.

فحص
نتائج الحساب يمكن التحقق منهابالطريقة الآتية. تم الحصول على قطر السلك 2.8 ملم. ثم الطول الذي نحتاجه سيكون
ل = ص / (ρ ك) = 8.06 / (0.179 1.025) = 43 م، حيث ل - طول السلك، [م]؛ ر - مقاومة السخان، [أوم]؛ ρ - القيمة الاسمية للمقاومة الكهربائية لمسافة 1 متر من السلك، [أوم/م]؛ ك - معامل التصحيح لحساب التغيرات في المقاومة الكهربائية حسب درجة الحرارة.
هذه القيمة هي نفس القيمة التي تم الحصول عليها من عملية حسابية أخرى.

نحتاج الآن إلى التحقق مما إذا كانت القوة السطحية للسخان الذي اخترناه لن تتجاوز القوة السطحية المسموح بها، والتي تم العثور عليها في الخطوة 4. β = ف / ث = 6000 / (3.14 · 4300 · 0.28) = 1.59 وات/سم2. القيمة المستلمة β = 1.59 وات/سم2 لا يتجاوز ب إضافية = 1.6 وات/سم2.

نتائج
وبالتالي، سيتطلب السخان 43 مترًا من سلك نيتشروم X20N80 بقطر 2.8 مم، أي 2.3 كجم.

شبكة صناعية ثلاثية الطور
يمكنك أيضًا العثور على قطر وطول السلك المطلوب لتصنيع سخانات الفرن المتصلة بشبكة تيار ثلاثية الطور.

كما هو موضح في الفقرة 3، تمثل كل من السخانات الثلاثة 2 كيلو واط من الطاقة. لنجد قطر وطول وكتلة سخان واحد.

اتصال ستار(انظر الشكل 2)

في هذه الحالة، أقرب حجم قياسي أكبر هو Ø 1.4 ملم. قطر السخان د = 1.4 ملم.

طول سخان واحد ل = 30 م.
وزن سخان واحد م = ل μ = 30 · 0.013 = 0.39 كجم.

فحص
تم الحصول على قطر السلك 1.4 ملم. ثم الطول الذي نحتاجه سيكون
ل = ص / (ρ ك) = 24.2 / (0.714 · 1.025) = 33 م.

β = ف / ث = 2000 / (3.14 · 3000 · 0.14) = 1.52 وات/سم2 ولا تزيد عن الحد المسموح به.

نتائج
ستحتاج إلى ثلاث سخانات متصلة بتكوين "STAR".
ل = 3 30 = 90 م من السلك وهو
م = 3 · 0.39 = 1.2 كجم.

اتصال المثلث(انظر الشكل 3)

في هذه الحالة، أقرب حجم قياسي أكبر هو 0.95 ملم. قطر السخان د = 0.95 ملم.

طول سخان واحد ل = 43 م.
وزن سخان واحد م = ل μ = 43 · 0.006 = 0.258 كجم.

فحص
تم الحصول على سلك قطره 0.95 ملم. ثم الطول الذي نحتاجه سيكون
ل = ص / (ρ ك) = 72.2 / (1.55 · 1.025) = 45 م.

تتزامن هذه القيمة عمليا مع القيمة التي تم الحصول عليها نتيجة لعملية حسابية أخرى.

سيكون سمك السطح β = ف / ث = 2000 / (3.14 · 4300 · 0.095) = 1.56 وات/سم2 ولا يتجاوز الحد المسموح به.

نتائج
ستحتاج إلى ثلاثة سخانات متصلة بنمط "TRIANGLE".
ل = 3 43 = 129 م من السلك وهو
م = 3 · 0.258 = 0.8 كجم.

إذا قارنت بين الخيارين لتوصيل السخانات بشبكة تيار ثلاثية الطور تمت مناقشتها أعلاه، فستلاحظ ذلك يتطلب "STAR" سلكًا بقطر أكبر من "TRIANGLE" (1.4 مم مقابل 0.95 مم) لضمان قوة فرن معينة تبلغ 6 كيلووات. حيث الطول المطلوب لسلك النيتشروم عند التوصيل وفق نظام "STAR" أقل من طول السلك عند التوصيل حسب نوع "TRIANGLE"(90 م مقابل 129 م)، و وعلى العكس من ذلك، فإن الكتلة المطلوبة أكبر (1.2 كجم مقابل 0.8 كجم).

حساب دوامة

أثناء التشغيل، تتمثل المهمة الرئيسية في وضع سخان الطول المحسوب في المساحة المحدودة للفرن. يتم جرح سلك النيتشروم والفيشرال على شكل حلزونات أو ثنيه على شكل متعرج، ويتم ثني الشريط على شكل متعرج، مما يسمح لك بتركيب كمية أكبر من المواد (على طول الطول) في غرفة العمل. الخيار الأكثر شيوعا هو دوامة.

يتم اختيار العلاقة بين خطوة اللولب وقطره وقطر السلك بطريقة تسهل وضع السخانات في الفرن، وضمان صلابتها الكافية، والقضاء على ارتفاع درجة الحرارة المحلية للمنعطفات اللولبية نفسها إلى أقصى حد ممكن، وفي نفس الوقت لا تعيق انتقال الحرارة منها إلى المنتجات.

كلما زاد قطر اللولب وصغرت درجة انحداره، كان من الأسهل وضع السخانات في الفرن، ولكن مع زيادة القطر، تقل قوة اللولب ويزداد ميل دوراته إلى الاستلقاء فوق بعضها البعض . من ناحية أخرى، مع زيادة تردد اللف، يزداد تأثير التدريع لجزء المنعطفات الذي يواجه المنتجات على الباقي، وبالتالي، يتدهور استخدام سطحه، وقد يحدث أيضًا ارتفاع درجة الحرارة المحلية.

لقد أنشأت الممارسة علاقات محددة جيدًا وموصى بها بين قطر السلك ( د )، خطوة ( ر ) وقطر الحلزوني ( د ) للسلك Ø من 3 إلى 7 ملم. وهذه النسب هي كما يلي: ر ≥ 2د و د = (7÷10) د لنيتشروم و د = (4÷6) د - لسبائك الحديد والكروم والألومنيوم الأقل متانة مثل الفتشرال وغيرها. للأسلاك أرق النسبة د و د ، و ر عادة ما يستغرق أكثر.

خاتمة

ناقش المقال جوانب مختلفة تتعلق حساب سخانات الفرن الكهربائية- المواد والأمثلة الحسابية مع البيانات المرجعية اللازمة وروابط للمعايير والرسوم التوضيحية.

في الأمثلة، تم أخذ طرق الحساب في الاعتبار فقط سخانات الأسلاك. بالإضافة إلى الأسلاك المصنوعة من السبائك الدقيقة، يمكن أيضًا استخدام الشريط في صناعة السخانات.

لا يقتصر حساب السخانات على اختيار أحجامها. أيضًا من الضروري تحديد المادة التي يجب أن يصنع منها السخان، ونوع السخان (سلك أو شريط)، ونوع موقع السخانات وغيرها من الميزات. إذا تم إجراء سخان في شكل دوامة، فمن الضروري تحديد عدد المنعطفات والملعب بينهما.

نأمل أن تكون المقالة مفيدة لك. نحن نسمح بتوزيعه مجانًا بشرط الاحتفاظ برابط لموقعنا الإلكتروني http://www.site

إذا وجدت أي معلومات غير دقيقة، يرجى إعلامنا عبر البريد الإلكتروني على info@site أو باستخدام نظام Orfus من خلال تحديد النص الذي يحتوي على الخطأ والضغط على Ctrl+Enter.

فهرس

• دياكوف ف. "الحسابات النموذجية للمعدات الكهربائية".
• جوكوف إل إل، بليميانيكوفا آي إم، ميرونوفا إم إن، باركايا دي إس، شومكوف يو في. "سبائك للسخانات".
• سوكونوف بي إيه، جروبوفا إل إس. "المنشآت الكهروحرارية (أفران المقاومة الكهربائية)".
• فيلدمان آي إيه، جوتمان إم بي، روبين جي كيه، شادريش إن آي. "حساب وتصميم سخانات الفرن الكهربائي المقاومة".
• http://www.horss.ru/h6.php?p=45
• http://www.electromonter.info/advice/nichrom.html