Калькулятор рассчета нагревателей из фехраля и нихрома
Содержание:
- Информация
- Процесс изготовления обогревателя по шагам
- Нихромовая спираль
- Технология постройки муфельной печи
- Что представляет собой муфельная печь
- Виды спиралей
- Нагреватели для муфельных печей: требования к материалам изготовления
- Изготовление печи для обжига керамики.
- Как рассчитать нагрев нихрома?
- R = ρ · l / S
- Значения электрического сопротивления для 1 м нихромовой проволоки Х20Н80
- Значения электрического сопротивления для 1 м нихромовой ленты Х20Н80
- Расчет нихромовой спирали
- Длина нихромовой спирали в зависимости от диаметра нихрома и диаметра стержня
- Расчет массы нихрома Х20Н80 (проволока и лента)
- Расчет массы вольфрамовой проволоки
- Отлив корпуса муфельной печи
- Материалы для намотки
- Пошаговая инструкция по изготовлению
Информация
Данный сайт создан исключительно в ознакомительных целях. Материалы ресурса носят справочный характер.
При цитировании материалов сайта активная гиперссылка на l220.ru обязательна.
Документ, определяющий правила устройства, регламентирующий принципы построения и требования как к отдельным системам, так и к их элементам, узлам и коммуникациям ЭУ, условиям размещения и монтажа.
ПТЭЭП
Требования и обязанности потребителей, ответственность за выполнение, требования к персоналу, осуществляющему эксплуатацию ЭУ, управление, ремонт, модернизацию, ввод в эксплуатацию ЭУ, подготовке персонала.
ПОТЭУ
Правила по охране труда при эксплуатации электроустановок – документ, созданный на основе недействующих в настоящее время Межотраслевых правил по охране труда (ПОТ Р М-016-2001, РД 153-34.0-03.150).
Для одного знакомого связиста расчет длины проволоки для нагревателя было мегазадачей. Он вообще не парился этим вопросом, а просто сопел и замерял сопротивление проволоки спирали омметром каждые двадцать-тридцать витков, весь окутанный сигаретным дымом от «Примы». И матерился, если наматывал слишком мало или много. Впрочем, мужик и специалист в телефонии он был классный.
На данном этапе жизни намотка обогревателей для меня не особо актуальна, но я все равно решила написать этот онлайн калькулятор расчета длины проволоки. Может кому-то будет полезен.
Для использования калькулятора вводим необходимые параметры обогревателя или электроплиты в соответствующие поля и нажимаем кнопку «Рассчитать длину проволоки для спирали нагревателя».
Полученные результаты не учитывают рост электрического сопротивления проводника с ростом его температуры. Поэтому фактическая мощность (как и потребляемый ток от сети) всегда несколько ниже расчетных величин.
Требуемая мощность обогревателя или электроплиты Вт
Напряжение питания В
Выберете материал проволоки для намотки спирали
Выберете диаметр проволоки из стандартных промышленных размеров. Не забываем, что сечение и диаметр проволоки – разные понятия. Если не знаем диаметра – пользуемся микрометром или штангельциркулем. Интересно, для чего нужен нихром диаметром в 10 мм, что им вообще такое мотать? Наверно, детонатор для термоядерного реактора.
Процесс изготовления обогревателя по шагам
Стеклотекстолит как основа для крепления нихромовой нити
Для изготовления самодельного гаражного обогревателя потребуется лист текстолита толщиной до 1,5 см.
Он будет служить основанием для проволочной нагревательной спирали. Разделенный на две части, стеклотекстолит не только защитит от горячей проволоки, но и быстро обогреет холодное помещение.
Вся поверхность текстолитового листа является нагревающей. Однако, для обогрева гаража достаточно куска 0,5 х 0,5 м материала с каждой стороны нагревателя.
Не обязательно, чтобы обогреватель был квадратным, подойдет любая форма прямоугольника.
Здесь более важно, чтобы части текстолита были одинаковыми, и основа для крепления спирали надежно закрывала ее. Принципиальная схема гаражного обогревателя
Принципиальная схема гаражного обогревателя
- Листы текстолита с внутренней стороны будущего калорифера обрабатываются наждачной бумагой.
- Далее на основу наносится разметка. От нижнего и верхнего краев оставляется поле в 2 см, от боковых – отступ в 3 см.
- Отметив границы размещения проволоки, необходимо рассчитать количество ее сложений при длине 24 метра. Длина шага обмотки равна высоте отмеченной рамки на основе обогревателя (не забываем, что верхнее и нижнее поле не учитываются).
- После расчета количества сложений проволоки, нужно отметить расстояние между ее витками. Для наших параметров калорифера оно составляет 8-13 мм. По краю отмеченной рамки, согласно расчетам, просверливают маленькие отверстия, в которые вставляют метки — спички или зубочистки.
- Далее высверливается еще два отверстия для выхода провода подключения к источнику питания.
- Не натягивая, аккуратно, проволоку укладывают «змейкой». Здесь сформировать нагревательный элемент помогают спички. Уложив пять-семь витков «змейки», необходимо закрепить их бумажными полосками. Бумага, толщиной в 1 см, при помощи клея «Монолит» фиксирует нить накаливания.
- Края «змейки» также, после снятия спичек, приклеиваются при помощи полосок бумаги.
- В просверленные отверстия для сетевого провода вставляют заклепки из металла, на которые наматывают конец проволочной «змейки».
- С наружной стороны обогревателя к заклепке прикрепляется шайба. Она нужна для надежной фиксации электропроводящего контакта.
Сетевой шнур можно подсоединить и внутри калорифера, недалеко от спирали накаливания. Для этого зачищенные концы электропровода наматывают на заклепки с внутренней стороны стенки обогревателя.
Нихромовая спираль
Каждый знает, что такое нихромовая спираль. Это нагревательный элемент в виде проволоки, свернутой винтом для компактного размещения.
Эта проволока изготавливается из нихрома – прецизионного сплава, главными компонентами которого являются никель и хром.
«Классический» состав этого сплава – 80% никеля, 20% хрома.
Композицией наименований этих металлов было образовано название, которым обозначается группа хромоникелевых сплавов – «нихром».
Самые известные марки нихрома – Х20Н80 и Х15Н60. Первый из них близок к «классике». Он содержит 72—73 % никеля и 20—23 % хрома.
Второй разработан с целью снижения стоимости и повышения обрабатываемости проволоки.
Содержание никеля и хрома в нем уменьшено – до 61 % и до 18 % соответственно. Но увеличено количество железа – 17—29 % против 1,5 у Х20Н80.
На базе этих сплавов были получены их модификации с более высокой живучестью и стойкостью к окислению при высокой температуре.
Это марки Х20Н80-Н (-Н-ВИ) и Х15Н60 (-Н-ВИ). Они применяются для нагревательных элементов, контактирующих с воздухом. Рекомендуемая максимальная температура эксплуатации – от 1100 до 1220 °С
Технология постройки муфельной печи
Порядок выполнения работ горизонтальной ли вертикальной муфельной печи аналогичен, различие состоит в расположении элементов печи.
- Корпус муфельной печи выполняем из листового железа. Вырезаем болгаркой прямоугольную полоску нужного размера, сгибаем ее в радиус и при помощи сварки герметично завариваем шов. Для предотвращения образования коррозии можно покрыть металл несколькими слоями огнеупорной краски. К полученному цилиндру привариваем дно. Для этого вырезаем из листа стали круг необходимого диаметра, равного диаметру цилиндра. Укрепляем стенки и донышко металлической арматурой. Корпус выполняем такого объема, чтобы внутри можно было разместить термозащитный слой и огнеупорный кирпич.
- В случае если для корпуса используется старый холодильник, аналогично укрепляем его донышко и стенки металлическими уголками или трубками.
-
Внутреннюю часть корпуса выкладываем толстым слоем базальтовой ваты.
-
Для изготовления внутреннего термослоя (аккумулятора тепла) используем шамотный кирпич (огнеупорный). Задача состоит в состыковке кирпичей в количестве семи штук в форме трубы, которая будет в дальнейшем служить рабочей камерой печи.
- Для этого раскладываем кирпич в ряд и делаем на каждом кирпиче разметку, по которой будем производить резку. Форма кирпичей после резки должна позволять собрать все кирпичи в форме полой трубы. Обрезку производим болгаркой. Для удобства кирпичи нумеруем. После обрезки собираем их вместе и закрепляем проволокой, проверяя правильность резки. При необходимости подправляем форму, добиваясь точности.
Помещаем образовавшуюся кирпичную трубу в корпус со слоем теплоизоляции.
Далее на внутренней поверхности кирпичей необходимо пропилить канавки под проволоку.
Канавки под проволоку
Но прежде из мотка нихромовой или фехралевой проволоки необходимо сделать спираль диаметром около 6 мм. Для этого наматываем проволоку на основу (карандаш, сварочный электрод или тонкий металлический пруток).Достаем кирпичи и вновь выкладываем их на ровную поверхность в ряд.
Прикладываем спираль, делаем разметку под будущие канавки, которые будем вырезать в кирпичах болгаркой. Правильность линий проверяем строительным уровнем. В конечном итоге внутри рабочего пространства проволока будет уложена по спирали от дна к вершине рабочего пространства
Важно, чтобы витки не соприкасались друг с другом, иначе будет замыкание
Спираль в муфельной печи
Чтобы вывести концы проволоки за пределы рабочей камеры и подключить их к автомату, между двумя соседними кирпичами вставляем три тонких длинных отрезка керамической плитки с пропиленными в них тонкими каналами под проволоку.
Каналы под проволоку из муфельной печи
Применение таких керамических выводов в дальнейшем позволит легко производить ремонтные работы муфельной печи.
Коммутация электрической части с тремя ступенями мощности
- для первой ступени мощностей необходимо два контура спиралей включать последовательно;
- вторая ступень подразумевает отдельное подключение нижней спирали;
- третья ступень мощности – параллельное включение двух контуров.
Готовую конструкцию рабочей камеры помещаем в корпус со слоем теплоизолирующего материала и одним кирпичом, уложенным на дно, обмазывая его огнеупорной (печной) глиной или огнеупорным клеем.
Чтобы вывести керамические каналы за пределы корпуса, сверлим в нем отверстия.
Делаем корпус и обмазываем шамотной глиной
Крышку выполняем из листовой стали, вырезая ее по размеру печи и закрепляя на ней печной глиной огнеупорный кирпич. Сверху привариваем щеколду, ручки и навесы. Для герметичности по краям крышки и на примыкающие стенки муфельной печи наносим слой термостойкого силикона, предварительно тщательно обезжирив поверхности.
Муфельная печь в работе
После полного высыхания печи подключаем проволоку к электрическому автомату со стабилизатором и проводим ряд испытаний, настраивая мощность накала спиралей и температуру в рабочем пространстве увеличивая или уменьшая напряжение сети.
Во время работы печи дверцу необходимо плотно запирать.
Что представляет собой муфельная печь
Муфельные печи — это оборудование для нагрева различных материалов — керамики, золото, серебра, платины, химических веществ. По своей особенности широкого спектра и применяются практически везде.
Электрическая муфельная печь применяется для термической обработки материалов на многих производствах в основном химических лабораториях и научных институтах. Муфель в ней используется в основном керамический.
В технически устаревших печах сфера применения муфельных печей ограничивается температурным максимумом – 1150 градусов. Это объясняется расположением нагревательных элементов за керамическим муфелем, что не позволяет применить данные агрегаты при температуре рабочего пространства свыше 1150 градусов.
Это происходит из-за необходимости увеличения температуры на нагревательных элементах, выше возможного уровня их использования.
Для снижения перехода температур между температурой внутри муфеля и нагревателя, муфель изготавливается из керамики.
Принцип работы отличается еще и большим расходом электроэнергии, поскольку массивный муфель разогревается не быстро. Этим объясняется использование некоторыми производителями муфелей из волокнистых материалов. В такой печи нагревательные элементы находятся внутри.
Принцип работы устройства – устранение прямого излучения нагревателей на материал, поддающийся термообработке.
Однако у волокнистого муфеля есть серьезный недостаток: волокно неустойчиво к газовыделению, что происходит особенно активно при обжиге керамики, обработке металлов. Выделение солей и выгорание масла разрушают волокно.
Муфельная печь с выносным блоком управления нагрева являются новой веткой в развитии электрических печей сопротивления.
Рабочая камера сделана из высокотемпературного и прочного термоизоляционного материала.
Нагреватели расположены в пазах электропечи, что облегчает их замену и препятствует их замыканию при соприкосновении с садкой.
Она может использоваться при стандартной температуре от 50 до 1250 градусов, но может быть изготовлена и до 1600 градусов.
Муфельные печи используются по своему прямому назначению для обжига, закалки металлов и стали при высоких температурах, разнообразных лабораторных исследованиях.
На сегодня существует большое разнообразие данного вида печей, но каждая из них может применяться для отдельных вариантов обработки и закаливания материала, а именно:
- получение и создания особенных ювелирных изделий из серебра и золота;
- применяя высокие температуры, для переплавки драгоценных металлов и изделий с наличием повреждений;
- создание более прочной структуры и обжига изделий на основе керамики;
- формирование необходимого изделия и выплавки на основе воска;
- закалка металлических изделий, производство форм для литья металлов.
Виды спиралей
Внутриматочные спирали изготавливаются из пластика и бывают двух видов: спирали, содержащие медь (серебро) и спирали, содержащие гормоны. Их размер – 3X4 см. Выбор метода контрацепции и самой спирали происходит на приеме у гинеколога. Самостоятельно этого делать не стоит. Внутриматочная спираль устанавливается гинекологом во время месячных . Она невелика по размерам и напоминает по форме букву Т.
Медная спираль изготавливается из медной проволоки . Ее особенностью является способность действовать на матку таким образом, что яйцеклетка не может к ней прикрепиться. Этому способствуют два медных усика.
Гормональная спираль имеет контейнер, который содержит прогестин. Этот гормон предотвращает наступление овуляции. В случае использования гормональной внутриматочной спирали сперматозоиды не могут оплодотворять яйцеклетку. Как отмечают женщины, при использовании такой спирали менструации становятся более скудными и менее болезненными. Однако вреда это не приносит, потому что связано с действием гормонов, находящихся внутри спирали. Гинекологи рекомендуют женщинам, страдающим болезненными месячными , установку гормональной спирали.
Нагреватели для муфельных печей: требования к материалам изготовления
Если Вы сомневаетесь, фехраль или нихром, что лучше подойдет в качестве основы для нагревателя муфельной печи, рассмотрите их характеристики. Каждый из них имеет разные показатели:
- Электрического сопротивления. Чем оно выше, тем лучше. Сплавы с высоким показателем электросопротивления быстрее нагреваются. Использовать их можно в меньших объемах, чем остальное сырье. Это очень удобно. В таком случае появляется возможность установить нагреватель из нихромовой проволоки внутри конструкции. Большого пространства для этого не потребуется.
- Постоянности физических свойств. Очень трудно работать с динамичными элементами, такими как неметаллы. Приходится прибегать к применению дополнительных трансформаторов. Это может усложнить процесс эксплуатации промышленного сушильного шкафа или муфельной печи.
- Температурного коэффициента. Когда меняется уровень температур, становится другим и электрическое сопротивление элемента. Нагреватель из нихрома изменяет свои показатели минимально.
- Жаропрочности. Предельный уровень отличается у разных материалов. Изучив технические характеристики, Вы увидите, насколько устойчив нихром или фехраль к высоким температурам.
Промышленный сушильный шкаф должен иметь очень качественную конструкцию, в том числе, обладать надежным нагревательным элементом
Изготовление печи для обжига керамики.
Первым делом нужно найти корпус для будущей печки. Для этого достаточно немного оглядеться по сторонам. У нас нашлась вот такая стиральная машинка, а точнее то, что от нее осталось.
Металлическая коробка у нас есть, теперь нужно укрепить дно нашей будущей печки. Для этого лучше всего использовать уголок. У нас уголка под рукой не оказалось, поэтому мы приварили обычную трубу, миллиметров 15 в диаметре. По углам привариваем кусочки из трубы диаметром побольше — это будут ножки.
Также нужно будет укрепить верх корпуса, дверцу и хотя бы одно ребро, на которое будут приварены петли для дверцы.
На дно выкладываем слой базальтовой ваты толщиной около 10 мм. (Такой же слой нужно будет проложить и по стенкам.) Для того, чтобы вата не смялась под весом камеры, нужно проложить несколько кусочков квадратной трубы или уголка. После этого закрываем вату листом металла.
Теперь нужно определиться с огнеупорами, из которых будет сделана камера.
Вариант 1. Очень хороший вариант — волокнистые огнеупорные плиты. Их можно заказать нужного размера, или разрезать на месте. Понадобится всего шесть таких плит.
Вариант 2 — шамотный огнеупорный кирпич. Обычно везде продается тяжелый шамотный кирпич. Из него кладут камины и другие печи. Для нашей же печки лучше использовать легковесы — марки ША или ШЛ. В наших окрестностях таких кирпичей почему-то никто не продает, в итоге кирпичи нашлись у друзей. Кирпичи оказались б/у, на зато достались совершенно бесплатно.
Для связки кирпичей лучше всего использовать мертель, соответствующий марке кирпича. Но есть варианты попроще. Например огнеупорная глина или готовая огнеупорная кладочная смесь. Смесь можно найти там, где продаются камины, или же там, где вы найдете огнеупорный кирпич. А для того, чтобы приклеить кирпич к металлическому листу к смеси нужно добавить цемент — до 30%.
Камера печи для обжига керамики.
Приступаем к кладке. Кирпичи должны быть плотно подогнаны друг к другу. Швы — не больше 5 мм. Для этого некоторые кирпичи нужно подпилить до нужных размеров. Если же вам достанется б/у кирпич, как в нашем случае, то на каждом нужно будет еще и опилить края, чтобы сформировать ровные грани.
Дверцу также выкладывем кирпичём, по периметру вырезаем четверть, так чтобы образовался выступ, который будет заходить в окно печи.
Когда кладка готова и немного подсохла приступаем к следующему этапу. Теперь нужно сформировать канавки для укладки нагревательных элементов. В нашем случае это будут спирали из нихромовой проволоки диаметром 1мм. Диаметр витка проволоки где-то 6-7 мм. Такой же толщины и глубины и делаем канавки.
Спирали можно найти уже готовые, (например на рынке) или свить самим из нихромовой или фехралевой проволоки
Важно, чтобы витки спирали не соприкосались друг с другом
Сделаем два контура спиралей, так чтобы можно было регулировать температуру переключателем как в электрической плитке. Концы проволоки выводим наверх. Наверху, снаружи устанавливаем керамическую пластину от электроплитки и закрепляем болтами концы проволоки.
Переключатель спиралей. Вот такой переключатель нам нужен. С одной стороны 2 контакта, с другой — 3. Устанавливаем переключатель, так чтобы его выступающий штырь выходил наружу, на переднюю панель. Подсоединяем провода. К двум контактам подходят фаза и ноль.
В итоге должно получиться так:
В третьем — подключаются оба контура параллельно, это самая высокая температура.
Вот, собственно и все. Теперь нужно хорошенько высушить нашу печку. Для этого ее нужно поставить в теплое место — к батарее отопления или на солнце и забыть про нее на месяц, а лучше на два. После этого, нужно будет окончательно просушить печку, включив ее в сеть на первой «скорости» на несколько часов. Когда из нее престанит валить пар — печка высохла. Можно начинать обжиг.
Подключать такую печь желательно к усиленной розетке — той, к которой подключается электроплита. Или провести толстый провод от щитка. Также хорошо бы поставить еще дополнительный автоматический выключатель (автомат защиты).
Да, и последнее: не забывайте — с такой электрической печью для обжига, тем более с открытыми спиралями, нужно быть очень осторожным. Любая оплошность может привесть к очень печальным последствиям. Если вы слабо разбираетесь в электрике, обязательно посоветуйтесь со специалистом. Ни в коем случае не прикасайтесь к спиралям под напряжением. Чтобы обезопасить себя и своих близких, можно поставить концевой выключатель, — так, чтобы при открывании дверцы печь выключалась. И заземление — тоже одно из условий безопасности.
Существенное техническое дополнение от www.makuha.ru
Как рассчитать нагрев нихрома?
Электрическое сопротивление — это одна из самых важных характеристик нихрома.
Оно определяется многими факторами, в частности электрическое сопротивление нихрома зависит от размеров проволоки или ленты, марки сплава.
Общая формула для активного сопротивления имеет вид:
R = ρ · l / S
R — активное электрическое сопротивление (Ом), ρ- удельное электрическое сопротивление (Ом·мм), l- длина проводника (м), S — площадь сечения (мм2)
Значения электрического сопротивления для 1 м нихромовой проволоки Х20Н80
1 | Ø 0,1 | 137,00 |
2 | Ø 0,2 | 34,60 |
3 | Ø 0,3 | 15,71 |
4 | Ø 0,4 | 8,75 |
5 | Ø 0,5 | 5,60 |
6 | Ø 0,6 | 3,93 |
7 | Ø 0,7 | 2,89 |
8 | Ø 0,8 | 2,2 |
9 | Ø 0,9 | 1,70 |
10 | Ø 1,0 | 1,40 |
11 | Ø 1,2 | 0,97 |
12 | Ø 1,5 | 0,62 |
13 | Ø 2,0 | 0,35 |
14 | Ø 2,2 | 0,31 |
15 | Ø 2,5 | 0,22 |
16 | Ø 3,0 | 0,16 |
17 | Ø 3,5 | 0,11 |
18 | Ø 4,0 | 0,087 |
19 | Ø 4,5 | 0,069 |
20 | Ø 5,0 | 0,056 |
21 | Ø 5,5 | 0,046 |
22 | Ø 6,0 | 0,039 |
23 | Ø 6,5 | 0,0333 |
24 | Ø 7,0 | 0,029 |
25 | Ø 7,5 | 0,025 |
26 | Ø 8,0 | 0,022 |
27 | Ø 8,5 | 0,019 |
28 | Ø 9,0 | 0,017 |
29 | Ø 10,0 | 0,014 |
Значения электрического сопротивления для 1 м нихромовой ленты Х20Н80
1 | 0,1×20 | 2 | 0,55 |
2 | 0,2×60 | 12 | 0,092 |
3 | 0,3×2 | 0,6 | 1,833 |
4 | 0,3×250 | 75 | 0,015 |
5 | 0,3×400 | 120 | 0,009 |
6 | 0,5×6 | 3 | 0,367 |
7 | 0,5×8 | 4 | 0,275 |
8 | 1,0×6 | 6 | 0,183 |
9 | 1,0×10 | 10 | 0,11 |
10 | 1,5×10 | 15 | 0,073 |
11 | 1,0×15 | 15 | 0,073 |
12 | 1,5×15 | 22,5 | 0,049 |
13 | 1,0×20 | 20 | 0,055 |
14 | 1,2×20 | 24 | 0,046 |
15 | 2,0×20 | 40 | 0,028 |
16 | 2,0×25 | 50 | 0,022 |
17 | 2,0×40 | 80 | 0,014 |
18 | 2,5×20 | 50 | 0,022 |
19 | 3,0×20 | 60 | 0,018 |
20 | 3,0×30 | 90 | 0,012 |
21 | 3,0×40 | 120 | 0,009 |
22 | 3,2×40 | 128 | 0,009 |
Расчет нихромовой спирали
При намотке спирали из нихрома для нагревательных приборов эту операцию зачастую выполняют «на глазок», а затем, включая спираль в сеть, по нагреву нихромового провода подбирают требующееся количество витков. Обычно такая процедура занимает много времени, да и нихром расходуется попусту.
Чтобы рационализировать эту работу при использовании нихромовой спирали на напряжение 220 В, предлагаю воспользоваться данными приведенными в таблице, из расчета, что удельное сопротивление нихрома = (Ом · мм2 / м) C.
С ее помощью можно быстро определить длину намотки виток к витку в зависимости от толщины нихромового провода и диаметра стержня, на который наматывается нихромовая спираль.
Пересчитать длину спирали из нихрома на другое напряжение нетрудно, использовав простую математическую пропорцию.
Длина нихромовой спирали в зависимости от диаметра нихрома и диаметра стержня
1,5 | 49 | 1,5 | 59 | 1,5 | 77 | 2 | 64 | 2 | 76 | 2 | 84 | 3 | 68 | 3 | 78 |
2 | 30 | 2 | 43 | 2 | 68 | 3 | 46 | 3 | 53 | 3 | 64 | 4 | 54 | 4 | 72 |
3 | 21 | 3 | 30 | 3 | 40 | 4 | 36 | 4 | 40 | 4 | 49 | 5 | 46 | 6 | 68 |
4 | 16 | 4 | 22 | 4 | 28 | 5 | 30 | 5 | 33 | 5 | 40 | 6 | 40 | 8 | 52 |
5 | 13 | 5 | 18 | 5 | 24 | 6 | 26 | 6 | 30 | 6 | 34 | 8 | 31 | ||
6 | 20 | 8 | 22 | 8 | 26 | 10 | 24 |
Например, требуется определить длину нихромовой спирали на напряжение 380 В из провода толщиной 0,3 мм, стержень для намотки Ø 4 мм. Из таблицы видно, что длина такой спирали на напряжение 220 В будет равна 22 см. Составим простое соотношение:
220 В — 22 см
380 В — Х см
тогда:
X = 380 · 22 / 220 = 38 см
Намотав нихромовую спираль, подключите ее, не обрезая, к источнику напряжения и убедитесь в правильности намотки. У закрытых спиралей длину намотки увеличивают на 1/3 значения, приведенного в таблице.
Расчет массы нихрома Х20Н80 (проволока и лента)
В данной таблице приведена теоретическая масса 1 метра нихромовой проволоки и ленты. Она изменяется в зависимости от размеров продукции.
Ø 0,4 | 8,4 | 0,126 | 0,001 |
Ø 0,5 | 8,4 | 0,196 | 0,002 |
Ø 0,6 | 8,4 | 0,283 | 0,002 |
Ø 0,7 | 8,4 | 0,385 | 0,003 |
Ø 0,8 | 8,4 | 0,503 | 0,004 |
Ø 0,9 | 8,4 | 0,636 | 0,005 |
Ø 1,0 | 8,4 | 0,785 | 0,007 |
Ø 1,2 | 8,4 | 1,13 | 0,009 |
Ø 1,4 | 8,4 | 1,54 | 0,013 |
Ø 1,5 | 8,4 | 1,77 | 0,015 |
Ø 1,6 | 8,4 | 2,01 | 0,017 |
Ø 1,8 | 8,4 | 2,54 | 0,021 |
Ø 2,0 | 8,4 | 3,14 | 0,026 |
Ø 2,2 | 8,4 | 3,8 | 0,032 |
Ø 2,5 | 8,4 | 4,91 | 0,041 |
Ø 2,6 | 8,4 | 5,31 | 0,045 |
Ø 3,0 | 8,4 | 7,07 | 0,059 |
Ø 3,2 | 8,4 | 8,04 | 0,068 |
Ø 3,5 | 8,4 | 9,62 | 0,081 |
Ø 3,6 | 8,4 | 10,2 | 0,086 |
Ø 4,0 | 8,4 | 12,6 | 0,106 |
Ø 4,5 | 8,4 | 15,9 | 0,134 |
Ø 5,0 | 8,4 | 19,6 | 0,165 |
Ø 5,5 | 8,4 | 23,74 | 0,199 |
Ø 5,6 | 8,4 | 24,6 | 0,207 |
Ø 6,0 | 8,4 | 28,26 | 0,237 |
Ø 6,3 | 8,4 | 31,2 | 0,262 |
Ø 7,0 | 8,4 | 38,5 | 0,323 |
Ø 8,0 | 8,4 | 50,24 | 0,422 |
Ø 9,0 | 8,4 | 63,59 | 0,534 |
Ø 10,0 | 8,4 | 78,5 | 0,659 |
1 x 6 | 8,4 | 6 | 0,050 |
1 x 10 | 8,4 | 10 | 0,084 |
0,5 x 10 | 8,4 | 5 | 0,042 |
1 x 15 | 8,4 | 15 | 0,126 |
1,2 x 20 | 8,4 | 24 | 0,202 |
1,5 x 15 | 8,4 | 22,5 | 0,189 |
1,5 x 25 | 8,4 | 37,5 | 0,315 |
2 x 15 | 8,4 | 30 | 0,252 |
2 x 20 | 8,4 | 40 | 0,336 |
2 x 25 | 8,4 | 50 | 0,420 |
2 x 32 | 8,4 | 64 | 0,538 |
2 x 35 | 8,4 | 70 | 0,588 |
2 x 40 | 8,4 | 80 | 0,672 |
2,1 x 36 | 8,4 | 75,6 | 0,635 |
2,2 x 25 | 8,4 | 55 | 0,462 |
2,2 x 30 | 8,4 | 66 | 0,554 |
2,5 x 40 | 8,4 | 100 | 0,840 |
3 x 25 | 8,4 | 75 | 0,630 |
3 x 30 | 8,4 | 90 | 0,756 |
1,8 x 25 | 8,4 | 45 | 0,376 |
3,2 x 32 | 8,4 | 102,4 | 0,860 |
Расчет массы вольфрамовой проволоки
8 | 0,008 | 0,19 | 0,0010 | 0,97 | 1031,32 |
9 | 0,009 | 0,25 | 0,0012 | 1,23 | 814,87 |
10 | 0,01 | 0,30 | 0,0015 | 1,52 | 660,04 |
11 | 0,011 | 0,37 | 0,0018 | 1,83 | 545,49 |
12 | 0,012 | 0,44 | 0,0022 | 2,18 | 458,36 |
13 | 0,013 | 0,51 | 0,0026 | 2,56 | 390,56 |
14 | 0,014 | 0,59 | 0,0030 | 2,97 | 336,76 |
15 | 0,015 | 0,68 | 0,0034 | 3,41 | 293,35 |
16 | 0,016 | 0,78 | 0,0039 | 3,88 | 257,83 |
17 | 0,017 | 0,88 | 0,0044 | 4,38 | 228,39 |
18 | 0,018 | 0,98 | 0,0049 | 4,91 | 203,72 |
19 | 0,019 | 1,09 | 0,0055 | 5,47 | 182,84 |
20 | 0,02 | 1,21 | 0,0061 | 6,06 | 165,01 |
30 | 0,03 | 2,73 | 0,0136 | 13,64 | 73,34 |
40 | 0,04 | 4,85 | 0,0242 | 24,24 | 41,25 |
50 | 0,05 | 7,58 | 0,0379 | 37,88 | 26,40 |
60 | 0,06 | 10,91 | 0,0545 | 54,54 | 18,33 |
Отлив корпуса муфельной печи
Кожух печи мы будем изготавливать из двух жестяных тазов. Первый будет служить основанием, а второй обрежется, и будет служить в качестве крышки с вентиляционным окошком. Корпус необходимо делать из огнеупорного материала. В данном случае им будет выступать раствор, приготовленный из огнеупорной глины, песка и цемента, смешанных в равных количествах.
В боковой стенке кожуха и в муфеле вырезаем отверстие для насадки горелки, которая будет проводить пламя в рабочую камеру печи, затем на основание таза выкладываем толстым слоем часть раствора, он будет служить основным упором для муфеля. Устанавливаем муфель служащий рабочей камерой (в данном случае это труба из огнеупорного материала) и насадку горелки.
Затем, пространство между муфелем и кожухом засыпаем приготовленным раствором. Таз, который обрезан под крышку также заполняется до краев огнеупорным раствором. При заливке крышки для печи, в ней необходимо предусмотреть вентиляционное отверстие.
Готовый корпус печи.
После того, как все подготовительные работы завершены и в кожух залит огнеупорный раствор, готовому корпусу необходимо дать выстоятся (высохнуть) 1-2 недели.
Когда корпус затвердел, необходимо собрать печь и прокалить ее пару раз при небольшой температуре. Для этого необходимо собрать горелку, вкрутить ее в насадку, забетонированную в корпусе печи, подсоединить к горелке газовый шланг от баллона с газом, со всеми необходимыми элементами (огнепреградительный клапан и газовый редуктор), открыть вентиляционное окошко в крышке и зажечь горелку. После того, как прокаливание будет произведено несколько раз, можно приступать к испытаниям муфельной печи собственного производства.
Необходимо чтобы в рабочей камере печи поднялась температура. Этого добиваются увеличением или уменьшением подачи газа. Когда температура становится достаточно высокой, через вентиляционное окошко можно заложить в печь первый «опытный» брусок алюминия, ну или кусок алюминиевого профиля.
Вам будет приятно наблюдать, как после стольких стараний он начнет плавиться.
Наконец, можно с уверенностью сказать, что вы добились поставленной цели – расплавить металл. Теперь у вас есть не только желание, но и возможность чинить поломанные вещи, механизмы и вообще любое оборудование у себя в гараже, ведь из расплавленного металла можно отливать не только слитки.
Вы вполне можете отливать черновые заготовки деталей, которые после соответствующей обработки будут практически неотличимы от настоящих.
Материалы для намотки
Чтобы намотать, понадобятся проволока и наполнитель. Первая необходима для создания нагревательного элемента, а второй нужен для фитиля. Они могут быть заменены на другие. Для койла необходима сталь, сопротивление которой отвечает заданным значениям. В ЭС применяются металлы следующих видов:
- Нихром. Можно приобрести по низкой стоимости;
- Кантал (фехраль). Дешевле, чем нихром. Однако срок службы такой же маленький;
- Нержавеющая сталь. Непопулярен из-за неудобства при создании намотки спирали, недорогой;
- Никель. Дорогостоящий материал, предназначен для девайсов с температурным контролем;
- Титан. Аналогично никелю дорогая, но нетоксичная проволока.
Чтобы изготовить фитиль, подойдут такие материалы: кремнеземный шнур. Используется нечасто из-за плохой проводимости жижи и быстрой загрязняемости. Вата — популярный материал для изготовления фитиля. Японский хлопок — дорогой, однако, отличного качества без передачи посторонних привкусов.
Пошаговая инструкция по изготовлению
-
Лучше всего для корпуса подойдут металлические коробки бытовых приборов (например, старой стиральной машины), если таковых не оказалось, придется сделать корпус из оцинкованной стали.
- На дно корпуса приваривают уголки для укрепления основания. Вместо них можно использовать металлические трубы 1,5 см в диаметре. К углам основания приваривают ножки из тех же материалов. Так же укрепляют верхнюю часть корпуса, дверь и стенку, на которую эта дверь будет крепиться.
- Дно и внутренние стенки конструкции обкладывают слоем базальтовой ваты в 1 см и закрепляют его с помощью металлических уголков. Закрывают слой металлическими листами.
- Укладывают на дно будущего агрегата легкие огнеупорные кирпичи марки «ШЛ» или волокнистые шамотными плитами, которые нарезают по размеру. Для связывания кирпичей используют мертель, шамотную глину или кладочную смесь. Для качественной фиксации кирпичей на металлической поверхности в смесь добавляют 30% цемента.
- Кладку кирпичей осуществляют максимально близко друг к другу, на расстоянии не более 0,5 см. Огнеупорную смесь растворяют в воде, перед установкой каждый кирпич увлажняют. Вначале закладывают дно корпуса. Затем поднимают стены и заканчивают верхнюю часть, укладывая кирпичи с небольшим уклоном вверх. Дверку тоже выкладывают кирпичом таким образом, чтобы заложенный слой входил в отверстие в корпусе.
- Приваривают петли к корпусу и подгоняют дверь так, чтобы зазор между кирпичной кладкой двери и стен был минимальным. Чтобы достичь герметичности при закрывании двери, слой кирпича необходимо уплотнить. Лучше всего для этого подойдет термостабильный уплотнитель или обычный силикон.
- После того, как кладка высохнет, в кирпичах делают канавки для укладывания в них нихромовой спирали с диаметром витка от 0,5 до 0,7 см. Канавки делают такой же глубины. Спирали фиксируют любым удобным способом: с помощью укрепления проволокой или МКР-трубки, сделав углубление в кирпиче под углом. Витки спирали не должны соединяться друг с другом.
- Прокладывают 2 контура для возможности регулировки температуры. Концы спиралей выводят на верхнюю часть корпуса через сквозные отверстия в верхних кирпичах и фиксируют их на керамической пластине болтами.
- На переднюю сторону печи устанавливают переключатель с тремя контактами с одной стороны и двумя с другой. Провода питания (ноль и фазу) подключают к стороне с двумя контактами. Оставшиеся 3 контакта соединяют проводом с керамической пластиной. Такое подключение необходимо для регулировки включения спиралей поочередно или вместе.
- Для безопасного использования печи устанавливают усиленную розетку с заземлением. Можно подвести питание к прибору из щитка через отдельный автоматический выключатель.
- Готовый аппарат просушивают на солнце или возле радиатора в течение 1-2-х месяцев. Завершают работу над печью прогрев ее несколько часов при минимальной температуре до тех пор, пока не перестанет клубиться дым. Мини-муфельная печь своими руками готова к использованию.