|
Podstawowa zasada oporowego pieca z drutu
Składa się on z dwóch części, drutu oporowego i materiału izolacyjnego, które służą do zamiany energii elektrycznej w energię cieplną, a piec może osiągnąć wymaganą temperaturę i odpowiedni rozkład temperatury. Poza tym, korpus pieca zawiera również rurę pieca, statyw pieca, osłonę, terminal itp. Rurę pieca stosuje się do umieszczenia badanego materiału, skorupa pieca zawiera materiał izolacyjny, piec podtrzymuje korpus pieca, oraz pręt końcowy jest połączony z przewodem zasilającym i oporowym.
Piec oporowy to urządzenie, które może przekształcić energię elektryczną w energię cieplną, kiedy prąd elektryczny przejdzie przez przewodnik rezystancji R, może wytworzyć energię cieplną Q po okresie t.
Cel regulacji korpusu grzejnego uzyskuje się poprzez sterowanie I, R i t, konieczne jest rozsądne dobranie przewodu rezystancyjnego, az drugiej strony, nawet jeśli drut rezystancyjny może wytworzyć wystarczającą ilość ciepła, piec może osiągnąć wystarczająco wysoką temperaturę, co w dużej mierze wynika z rozpraszania ciepła przez piec elektryczny. W rzeczywistości temperatura pieca elektrycznego zależy od ogrzewania i chłodzenia pieca. Dlatego zdolność do zachowania ciepła w piecu jest bardzo ważna. Konieczne jest stosowanie materiałów termoizolacyjnych w celu zmniejszenia strat ciepła.
Drut oporowy jest zwykle podzielony na metal i niemetal. W drutu oporności metalowej powszechnie stosowany jest żelazo stop chromu, drut ze stopu niklowo-chromowego, drut platynowo-rodowy, molibdenowy, wolframowy i tantalowy. Niemetaliczny drut oporowy zawiera grafitowy drut oporowy i drut oporowy z węglika krzemu.
2. Wybór drutu rezystancyjnego
drut oporu nichrome
Drut oporowy ze stopu niklu i chromu zwykle stosowana temperatura nie powinien przekraczać 1345 ℃,
albo stanie się to przemianą fazową, w procesie użytkowania, nie chcemy zmiany fazy, ponieważ zmieni ona objętość drutu oporowego i skróci jego żywotność. Ponadto, mamy również nadzieję, że temperatura użytkowania drutu oporowego może być wyższa . Zgodnie ze schematem fazowym Cr-Ni, kontroluj procent stopu nichromu w strefie między żółtymi liniami, aby uniknąć zdarzania się zmiany fazy i osiągnąć powiązaną wyższą temperaturę przy użyciu drutu oporowego.
Ten rodzaj drutu oporowego jest odpowiedni dla temperatury poniżej 1000 ℃, jego model dla Cr20Ni80, Cr15Ni60, jego wydajność jest pokazana w tabeli 1. Ten rodzaj materiału jest łatwy w obróbce, ma wysoką oporność i odporność na utlenianie, może produkować Cr203 lub Folia oksydacyjna NiCr4 w wysokiej temperaturze, ale nie powinna być stosowana w atmosferze redukującej. Stop Ni-Cr jest bardzo miękki, o ile jest spalany po użyciu w wysokiej temperaturze.
Tabela 1 Osiągi stopu Ni-Cr
Nazwa stopu | wt% Cr | wt% Ni | % wag | Temperatura topnienia | maksymalna temperatura pracy ℃ |
Cr20Ni80 | 20-23 | 75-78 | Bal. | 1400 | 1100 |
Cr15Ni60 | 15-18 | 55-61 | Bal. | 1390 | 1000 |
W laboratorium, zgodnie z różnymi wymogami projektowania i produkcji pieca elektrycznego są w większości małe rurowe pieca, moc jest na ogół około 10KW. Projekt wspomniany tutaj obejmuje głównie określenie mocy, wybór elektrycznego ogrzewania ciała, wybór materiały ogniotrwałe i materiały termoizolacyjne.
Określenie mocy
Moc pieca elektrycznego jest wskaźnikiem do pomiaru wielkości pieca z obszaru energii. W rzeczywistości, ze względu na komplikowanie warunków chłodzenia obwodu, bardzo trudno jest zapewnić utratę mocy pieca i punktu temperatury pod pewną mocą.Tak więc zwykle opiera się na pewnej podstawowej koncepcji metod empirycznych lub półempirycznych aby pomóc w utrzymaniu równowagi energetycznej
W przypadku pieca kołowego najpierw oblicza się pole powierzchni rury grzewczej. Zakładając piec na umiarkowany stopień ochrony cieplnej, można uzyskać dane wykryte w tabeli 2 o powierzchni 100 cm2 w zakresie mocy grzewczej w wymaganej mocy, a następnie pomnożyć przez ogrzaną powierzchnię w serca uzyskują moc potrzebną.
Tabela 2 moc wymagana dla każdej 100 cm2 powierzchni rury w różnych temperaturach.
Temperatura | 600 | 700 | 800 | 900 | 1000 | 1100 | 1200 | 1300 |
w Moc | 80 | 100 | 130 | 160 | 190 | 220 | 260 | 300 |
Na przykład: wewnętrzna średnica rury wynosi 10 cm, długość części grzewczej wynosi 80 cm, oczekuje się, że zostanie podgrzana do 1100, jaka jest moc potrzebna do tego pieca w warunkach średniego zachowania ciepła.
Pierwszy krok: obliczyć wewnętrzną powierzchnię paleniska: S = Π * D * L = 3,14 * 10 * 80 = 2513 (cm2)
Zgodnie z formą 1-4, możemy wiedzieć, że co każde 100 cm2 powierzchni paleniska wynosi 220 watów, zatem łączna moc rury pieca wynosi:
Chociaż metoda obliczeń nie jest rygorystyczna, nadal jest bardzo przydatna w pracy rzeczywistej.
Obliczanie izolacji termicznej
Zgodnie z maksymalną temperaturą i atmosferą roboczą, dokonaj wyboru rodzajów materiałów termicznych. Przykładowo, aby uzyskać maksymalną temperaturę 1100 w airfunace, można wybrać drut grzewczy Cr25Al5 jako element grzejny, ale musi być jasne, że najwyższy temperatura użycia elektrycznego elementu grzejnego odnosi się do elektrycznego ogrzewania ciała pracującego w najwyższej temperaturze w suchym powietrzu, nie tylko odnosi się do temperatury nieba. Ze względu na różne warunki chłodzenia, ogólne wymagania pieca temperatura na górze niższa niż najwyższa temperatura elektryczna ogrzewanie ciała około 100 In. Ponadto, musi być jasne, że obciążenie powierzchniowe elektrycznego korpusu termicznego odnosi się do ilości mocy pieca ładowanego przez elektryczny korpus grzewczy jest duży, a ilość elektrycznego korpusu grzejnego jest duża, a ilość korpusu ogrzewania elektrycznego jest niski, ale im większe jest obciążenie powierzchniowe elektrycznego korpusu grzejnego w obszarze powierzchni urządzenia. rnace power, obciążenie powierzchniowe elektrycznego korpusu grzejnego w obszarze powierzchni urządzenia, obciążenie powierzchniowe korpusu grzejnego jest duże, a ilość elektrycznego korpusu grzejnego jest niska, ale im wyższe jest obciążenie powierzchniowe elektrycznego korpusu grzejnego, tym krótszy czas życia, więc wybór powinien być odpowiedni. Tabela 3 to zawór obciążenia powierzchniowego termicznego korpusu Ni-Cr, który jest ważnym parametrem w obliczeniach elektryczności ciepła. W obliczeniach elektrycznych korpusów grzewczych pozwala Obciążenie powierzchniowe należy usunąć normalnie w celu użycia bezpieczeństwa, aby napięcie można było regulować. Napięcie robocze jest zwykle obliczane w 200v.
Poniżej, procedura obliczeniowa jest zilustrowana na przykładzie pieca oporowego drutu: wielkość rury pieca wynosi 100 * 110 * 1000 mm, temperatura pieca 1100 ℃, napięcie 220v, atmosfera utleniająca, konserwacja cieplna w środku pieca, długość strefy grzewczej wynosi 800 mm, dąży do wytrzymałości długość i średnica drutu.
1) obliczenie obszaru tropikalnego Powierzchnia obszaru tropikalnego
S = Π * D * L = 3,14 * 10 * 800 = 2513 cm2
Obliczenie mocy Z tabeli3,1100,100 na cm2 powierzchni pieca wymaganej mocy p = 220w, więc wymagana moc elektryczna:
2) Wybór elektrycznego ogrzewania.
Zgodnie z wymogami i tabelą 1-1, można wybrać drut aluminiowy chromowo-chromowy Cr25Al5 do elektrycznego korpusu grzejnego, zgodnie z tabelą 1-5, elektryczne krycie Cr25Al5 w 1100, aby umożliwić obciążenie powierzchni ciała dla 10w / cm2. tabela 1-1 Cr25Al5 przy 20 ℃ niż opór Po = Ω * wynosił 1.45 / m, współczynnik temperaturowy = (3-4) * 10-5 / ℃, czyli niż opór przy 1100 ℃
moc pieca
w / cm2 Elektryczne obciążenie powierzchniowe ogrzewania
V volatage
średnica mm
wstawić rzeczywiste współzależności do wzoru (1-7), możemy uzyskać średnicę elektrycznego przewodu grzejnego
Obliczenie długości elektrycznego drutu grzejnego:
Przekrój elektryczny przewodu grzewczego
Opór grzałki
Długość grzałki
R- całkowity opór grzałki
f- obszar przekroju przewodu rezystancyjnego
L- długość grzejnika
umieść rzeczywiste dane w formule
Obciążenie powierzchniowe grzejnika elektrycznego Ni-Cr
Temp. | Normalne obciążenie powierzchni (w / cm2) | Normalne obciążenie powierzchni (w / cm2) |
Grzałka elektryczna Cr20Ni80 | Cr15Ni60 | |
Cr20Ni80 | Cr15Ni60 | |
500 | 2,4-3,4 | |
550 | 2,25-3,15 | |
600 | 2,05-2,95 | |
650 | 1,9-2,75 | |
700 | 1,7-2,55 | |
750 | 1,55-2,30 | |
800 | 1,35-2,10 | |
850 | 1,2-1,85 | |
900 | 1,05-1,65 | |
950 | 0,9-1,45 | |
1000 | 0,75-1,25 | |
1050 | 0,6-1,0 | |
1100 | ||
1150 | 0,5-0,8 | |
1200 |
Sprawdzanie obliczeń
Powyższe obliczenia są poprawne i można je sprawdzić zgodnie ze wzorem obciążenia powierzchniowego
Umieść powiązane dane we wzorze (1-12) i uzyskaj wynik niższy niż wartość obciążenia powierzchniowego wybrana podczas projektowania, w związku z czym zagwarantowane jest bezpieczne użytkowanie
Osoba kontaktowa: Mr. Qiu
Tel: 21-66796338
Faks: 86-21-66796339