หลักการพื้นฐานของเตาลวดต้านทาน

มันประกอบด้วยสองส่วนลวดต้านทานและวัสดุฉนวนซึ่งใช้ในการแปลงพลังงานไฟฟ้าเป็นพลังงานความร้อนและเตาสามารถเข้าถึงอุณหภูมิที่ต้องการและการกระจายอุณหภูมิที่เหมาะสม นอกจากนี้ร่างกายของเตายังรวมถึงหลอดเตา, ชั้นวางเตา, เปลือก, ขั้วและอื่น ๆ ท่อเตาที่ใช้ในการวางวัสดุทดสอบเปลือกเตามีวัสดุฉนวนกันความร้อน, เตารองรับร่างกายเตาและ ขั้วต่อเชื่อมต่อกับแหล่งจ่ายไฟและลวดต้านทาน

เตาต้านทานเป็นอุปกรณ์ที่สามารถแปลงพลังงานไฟฟ้าเป็นพลังงานความร้อนเมื่อกระแสไฟฟ้าฉันผ่านตัวนำความต้านทาน R ก็สามารถสร้างพลังงานความร้อน Q หลังจากระยะเวลา t

วัตถุประสงค์ของการควบคุมความร้อนในร่างกายนั้นทำได้โดยการควบคุม I, R และ t, จำเป็นต้องเลือกลวด resisitance อย่างสมเหตุสมผลและในทางกลับกันแม้ว่าลวด resisitance สามารถผลิตความร้อนได้เพียงพอเตาก็สามารถเข้าถึงอุณหภูมิสูงได้ ซึ่งส่วนใหญ่จะถูกกำหนดโดยการกระจายความร้อนของเตาไฟฟ้า ในความเป็นจริงอุณหภูมิของเตาไฟฟ้าขึ้นอยู่กับความร้อนและความเย็นของเตา ดังนั้นความสามารถในการเก็บรักษาความร้อนของเตาจึงมีความสำคัญมากจำเป็นต้องใช้วัสดุฉนวนกันความร้อนเพื่อลดการสูญเสียความร้อน

ลวดความต้านทานโดยทั่วไปจะแบ่งออกเป็นโลหะและไม่ใช่โลหะในลวด resisitance โลหะโลหะผสมเหล็กโครเมียมโลหะผสมโครเมียมนิกเกิลนิกเกิลแพลทินัมโรเดียมโมลิบดีนัมทังสเตนและลวดแทนทาลัมต้านทานอย่างกว้างขวางใช้ ลวดต้านทานที่ไม่ใช่โลหะรวมถึงลวดต้านทานกราไฟท์และลวดต้านทานซิลิคอนคาร์ไบด์

2. การเลือกลวด resisitance

ลวด resisitance

ลวดต้านทานโลหะผสมนิกเกิลโครเมียมปกติใช้อุณหภูมิไม่ควรเกิน 1,345 ℃

หรือมันจะเกิดขึ้นเปลี่ยนเฟสในกระบวนการใช้เราไม่ต้องการเปลี่ยนเฟสเกิดขึ้นเพราะมันจะเปลี่ยนปริมาณของลวดต้านทานและย่นอายุการใช้งานของมันในขณะที่เรายังหวังว่าการใช้อุณหภูมิของลวดต้านทานจะสูงขึ้น . ตามแผนภาพเฟสของ Cr-Ni ควบคุมเปอร์เซ็นต์ของโลหะผสมนิกโครเมี่ยมในโซนระหว่างเส้นสีเหลืองสามารถหลีกเลี่ยงการเกิดขึ้นของการเปลี่ยนเฟสและเข้าถึงที่สูงขึ้นที่เกี่ยวข้องโดยใช้อุณหภูมิของลวดต้านทาน

ลวดต้านทานโลหะผสมชนิดนี้เหมาะสำหรับอุณหภูมิต่ำกว่า 1,000 ℃ model รุ่นสำหรับ Cr20Ni80, Cr15Ni60 ประสิทธิภาพแสดงในตารางที่ 1 วัสดุชนิดนี้ง่ายต่อการประมวลผลมีความต้านทานสูงและต้านทานการเกิดออกซิเดชันสามารถผลิต Cr203 หรือ ฟิล์มออกซิเดชันของ NiCr4 ที่อุณหภูมิสูง แต่ไม่ควรใช้ในการลดบรรยากาศโลหะผสม Ni-Cr นั้นนุ่มมากตราบใดที่มันถูกเผาหลังจากการใช้งานที่อุณหภูมิสูง

ตารางที่ 1 ประสิทธิภาพของ Ni-Cr Alloy

ในห้องปฏิบัติการตามความต้องการที่หลากหลายของการออกแบบและการผลิตของเตาไฟฟ้าส่วนใหญ่เป็นท่อเตาขนาดเล็กพลังงานโดยทั่วไปประมาณ 10KW การออกแบบที่กล่าวถึงที่นี่ส่วนใหญ่รวมถึงการตัดสินใจของพลังงานทางเลือกของร่างกายความร้อนไฟฟ้าการเลือก วัสดุทนไฟและวัสดุฉนวนความร้อน

การกำหนดอำนาจ

พลังงานเตาไฟฟ้าเป็นดัชนีในการวัดขนาดของเตาจากพื้นที่พลังงาน ในความเป็นจริงเนื่องจากความซับซ้อนของสภาพการระบายความร้อนของวงจรจึงเป็นเรื่องยากมากที่จะตรวจสอบให้แน่ใจว่าการสูญเสียพลังงานของเตาและจุดอุณหภูมิภายใต้อำนาจที่แน่นอนดังนั้นจึงมักจะอาศัยแนวคิดพื้นฐานของวิธีเชิงประจักษ์หรือกึ่งเชิงประจักษ์ เพื่อช่วยให้สมดุลของพลังงาน

สำหรับเตาเผาแบบวงกลมพื้นที่ผิวของหลอดความร้อนจะถูกคำนวณเป็นครั้งแรกสมมติว่าเตาสำหรับการเก็บรักษาความร้อนในระดับปานกลางสามารถพบข้อมูลที่ตรวจพบโดยตารางที่ 2 พื้นที่ผิวความร้อนกำลังวัตต์ 100cm2 ภายในกำลังที่ต้องการจากนั้นคูณด้วยพื้นที่ผิว หัวใจได้รับพลังที่ต้องการ

ตารางที่ 2 กำลังไฟที่จำเป็นสำหรับพื้นผิวหลอด 100 ซม. 2 ที่อุณหภูมิแตกต่าง

ตัวอย่างเช่น: เส้นผ่านศูนย์กลางด้านในของหลอดคือ 10 ซม. ความยาวส่วนทำความร้อนคือ 80 ซม. ซึ่งคาดว่าจะถูกให้ความร้อนถึง 1100 สิ่งที่เป็นพลังงานที่เตาเผาต้องการภายใต้สถานการณ์การเก็บรักษาความร้อนปานกลาง

ขั้นแรก: การคำนวณพื้นที่ผิวด้านในของเตา: S = ∏ * D * L = 3.14 * 10 * 80 = 2513 (cm2)

ตามรูปแบบที่ 1-4 เราสามารถรู้ได้ว่าทุกพื้นผิว 100 ซม. 2 ของเตาเตา 220 วัตต์ดังนั้นพลังงานทั้งหมดของหลอดเตาคือ:

แม้ว่าวิธีการคำนวณจะไม่เข้มงวด แต่ก็มีประโยชน์มากในการใช้งานจริง

การคำนวณฉนวนกันความร้อน

ตามอุณหภูมิสูงสุดและบรรยากาศการทำงานให้เลือกชนิดของวัสดุความร้อนตัวอย่างเช่นทำให้อุณหภูมิสูงสุด 1100 ใน airfunace สามารถเลือก Cr25Al5 ลวดความร้อนเป็นองค์ประกอบความร้อน แต่ต้องชัดเจนว่าสูงสุด ใช้อุณหภูมิองค์ประกอบความร้อนไฟฟ้าหมายถึงร่างกายเครื่องทำความร้อนไฟฟ้าทำงานในอุณหภูมิพื้นผิวที่สูงที่สุดในอากาศแห้งไม่เพียง แต่หมายถึงอุณหภูมิสวรรค์เพราะเงื่อนไขการระบายความร้อนที่แตกต่างกันความต้องการทั่วไปเตาอุณหภูมิสูงสุดต่ำกว่าอุณหภูมิความร้อนไฟฟ้า ประมาณ 100 ℃. นอกจากนี้จะต้องมีความชัดเจนว่าโหลดพื้นผิวของร่างกายความร้อนไฟฟ้าหมายถึงจำนวนพลังงานของเตาที่เรียกเก็บโดยร่างกายร้อนไฟฟ้ามีขนาดใหญ่และปริมาณของร่างกายร้อนไฟฟ้าที่มีขนาดใหญ่และจำนวน ของร่างกายเครื่องทำความร้อนไฟฟ้าอยู่ในระดับต่ำ แต่สูงกว่าภาระพื้นผิวของร่างกายเครื่องทำความร้อนไฟฟ้าในพื้นที่ผิวหน่วยภายใต้เงื่อนไขของบาง fu พลังงาน rnace, ภาระพื้นผิวของตัวทำความร้อนไฟฟ้าในพื้นที่ผิวหน่วย, ภาระพื้นผิวของตัวทำความร้อนที่มีขนาดใหญ่และปริมาณของตัวทำความร้อนไฟฟ้าอยู่ในระดับต่ำ แต่สูงกว่าภาระพื้นผิวของตัวทำความร้อนไฟฟ้าคือ อายุการใช้งานที่สั้นลงดังนั้นทางเลือกที่เหมาะสมจึงเป็นไปได้ตารางที่ 3 คือวาล์วโหลดพื้นผิวของร่างกายความร้อนไฟฟ้า Ni-Cr ซึ่งเป็นพารามิเตอร์ที่สำคัญในการคำนวณของร่างกายความร้อน electirc ในการคำนวณของร่างกายร้อนไฟฟ้าช่วยให้ โหลดพื้นผิวที่จะถูกลบออกทั้งหมดเพื่อที่จะใช้ความปลอดภัยเพื่อให้แรงดันไฟฟ้าที่สามารถปรับได้แรงดันใช้งานจะถูกคำนวณโดยปกติใน 200v

ด้านล่างนี้ขั้นตอนการคำนวณจะแสดงด้วยตัวอย่างของ resisitance ลวดเตา: ขนาดท่อเตาคือ 100 * 110 * 1000mm, อุณหภูมิเตา 1100 ℃, แรงดันไฟฟ้า 220v, บรรยากาศออกซิไดซ์, การเก็บรักษาความร้อนกลางเตา, ความร้อนโซนยาว 800mm, มุ่งมั่นเพื่อต้านทาน ความยาวและเส้นผ่าศูนย์กลางลวด

1) การคำนวณพื้นที่เขตร้อนพื้นที่ผิวของเขตร้อน

S = Π * * * * * * * * D L = 3.14 * 10 * 800 = 2513cm2

การคำนวณพลังงานจากตาราง 3,1100,100 ต่อ cm2 พื้นที่เตาเผาของพลังงานที่ต้องการ p = 220w ดังนั้นพลังงานไฟฟ้าที่ต้องการ:

2) การเลือกเครื่องทำความร้อนไฟฟ้า

ตามความต้องการและตารางที่ 1-1 สามารถเลือก Cr25Al5 เหล็กโครเมียมอลูมิเนียมลวดสำหรับร่างกายร้อนไฟฟ้าตามตาราง 1-5, Cr25Al5 ไฟฟ้าเกลียดที่ 1100 เพื่อให้โหลดพื้นที่ผิวของร่างกายสำหรับ 10w / cm2 ตรวจพบโดย ตาราง 1-1 Cr25Al5 ที่ 20 ℃มากกว่าความต้านทานของ Po = Ω * คือ 1.45 / m สัมประสิทธิ์อุณหภูมิ = (3-4) * 10-5 / ℃ดังนั้นมากกว่าความต้านทานที่ 1100 ℃

พลังของเตาเผา

w / cm2 ภาระความร้อนผิวไฟฟ้า

แรงดันไฟฟ้า V

เส้นผ่าศูนย์กลางมม

ใส่สัมประสิทธิ์จริงลงในสูตร (1-7) เราจะได้เส้นผ่าศูนย์กลางของลวดความร้อนไฟฟ้า

การคำนวณความยาวของลวดความร้อนไฟฟ้า:

พื้นที่ส่วนของลวดความร้อนไฟฟ้า

ความต้านทานเครื่องทำความร้อน

ฮีตเตอร์ยาว

R- ความต้านทานรวมของเครื่องทำความร้อน

f- พื้นที่หน้าตัดของลวด resisitance

L- ความยาวของเครื่องทำความร้อน

ใส่ตัวเลขจริงลงในสูตร

ค่าภาระพื้นผิวของฮีตเตอร์ไฟฟ้า Ni-Cr

ตรวจสอบการคำนวณ

การคำนวณข้างต้นถูกต้องและสามารถตรวจสอบได้ตามสูตรโหลดพื้นผิว

ใส่ข้อมูลที่เกี่ยวข้องลงในสูตร (1-12) และรับผลลัพธ์ที่ต่ำกว่าค่าภาระพื้นผิวที่ถูก chosed ระหว่างการออกแบบดังนั้นจึงรับประกันความปลอดภัย