Како израчунати дужину ницхроме жице

Основне информације и брендови ницхроме

Никал је легура никла и хрома са додатком мангана, силицијума, гвожђа, алуминијума. За овај материјал, параметри зависе од специфичног односа супстанци у легури, али у просеку леже у распону:

• електрични отпори - 1,05-1,4 Охм * мм²/ м (зависно од класе легуре);
• температурни коефицијент отпора - (0,1-0,25) · 10⁻³ ДО⁻¹;
• радна температура - 1100 ° Ц;
• тачка топљења - 1400 ° Ц;

У табелама је отпорност често дата у μОхм * м (или 10^-6 Охм * м) - бројчане вредности су исте, разлика у димензијама.

Тренутно постоје две најчешће марке ницхроме жице:

• Кс20Х80. Састоји се од 74% никла и 23% хрома, као и 1% гвожђа, силицијума и мангана. Проводници ове марке могу се користити на температурама до 1250 ^ᵒЦ, тачка топљења - 1400 ^ᵒЦ. Такође има високу електричну отпорност. Легура се користи за производњу елемената грејних уређаја. Специфични отпор је 1,03-1,18 µОхм · м;
• Кс15Х60. Састав: 60% никла, 25% гвожђа, 15% хрома. Радна температура не више од 1150 ^ᵒЦ. Тачка топљења - 1390 ^ᵒЦ. Садржи више гвожђа, што повећава магнетна својства легуре и повећава њену отпорност на корозију.

Научићете више о врстама и својствима ових легура од ГОСТ 10994-74, ГОСТ 8803-89, ГОСТ 12766.1-90 и других.

Као што је већ споменуто, ницхроме жица се користи свуда где су потребни грејни елементи. Велика отпорност и талиште омогућавају употребу никрома као основе за различите грејне елементе, од котлића или сушила за косу до пећи за муффле.

Методе прорачуна

Отпором

Хајде да схватимо како израчунати дужину ницхроме жице у погледу снаге и отпорности. Прорачун почиње одређивањем потребне снаге. Замислите да нам треба никроматски навој за мало лемљење снаге 10 В, које ће радити из 12В напајања. Да бисмо то учинили, имамо жицу пречника 0,12 мм.

Најједноставнији прорачун дужине нихрома у снази без узимања у обзир грејања изводи се на следећи начин:

Ми одређујемо јачину струје:

П = УИ

И = П / У = 10/12 = 0,83 А

Прорачун отпорности нихромске жице се врши помоћу Охмов закон:

Р = У / И = 12 / 0,83 = 14,5 Охма

Дужина жице је:

л = СР /ρ,

где је С површина попречног пресека, ρ – отпорност.

Или према овој формули:

л = (Рπд2) / 4ρ

Али прво морате израчунати отпорност ницхроме жице пречника 0,12 мм. Зависи од пречника - што је већи, мањи је отпор.

Л = (14,5 * 3,14 * 0,12 ^ 2) / 4 * 1,1 = 0,149 м = 14,9 цм

Исто се може узети из табеле ГОСТ 12766.1-90. 8, где је означена вредност 95,6 Охм / м, ако је бројите, добијате скоро исту ствар:

Л = Р_{потребан}/ Р_табл= 14.4 / 95.6 = 0.151м = 15.1цм

За 10-ватни гријач који напаја 12В потребно вам је 15,1цм.

Ако треба да израчунате број завоја спирале да бисте је искривили из ницхроме жице ове дужине, а затим користите следеће формуле:

Дужина једног окрета:

л₁= π (Д + д / 2),

Број потеза:

Н = Л / (π (Д + д / 2)),

где су Л и д дужина и пречник жице, Д је пречник штапа на који ће спирала бити намотана.

Претпоставимо да ћемо намотати нихромску жицу на штап пречника 3 мм, а затим се прорачуни врше у милиметрима:

Н = 151 / (3,14 (3 + 0,12 / 2)) = 15,71 обртаја

Али истовремено, морамо узети у обзир да ли може никром таквог пресека издржати ову струју. Детаљне табеле за одређивање максималне дозвољене струје на одређеној температури за одређене секције дате су у наставку. Једноставним речима - одређујете колико степени треба да се жица загреје и изаберете њен пресек за називну струју.

Такође имајте на уму да ако је грејач унутар течности, тада се струја може повећати за 1,2-1,5 пута, а ако је у скученом простору, онда обрнуто - смањује се.

Према температури

Проблем горњег израчуна је што узимамо у обзир отпор хладне спирале дуж пречника ницхроме нити и његове дужине. Али то зависи од температуре, док је такође потребно размотрити под којим је условима то могуће постићи. Ако је ово израчунавање још увек применљиво за резање пјене или за грејач, тада ће бити превише груби за муницијску пећ.

Дајемо пример израчуна ницхроме за пећ.

Прво одредите његову запремину, рецимо 50 литара, а затим одредите снагу, јер за то постоји емпиријско правило:

• до 50 литара - 100В / л;
• 100-500 литара - 50-70 В / л.

Онда у нашем случају:

П = п_ем* В = 50 * 100 = 5 кВ.

Даље, размотримо тренутну снагу и отпор:

За 220В:

И = 5000/220 = 22,7 Ампера

Р = 220 / 22,7 = 9,7 Охма

За 380В када спајате спирале са звездом, прорачун ће бити следећи.

Поделите снагу на 3 фазе:

Пф = 5/3 = 1,66 кВ по фази

Када је повезан са звездом, на сваку грану се примењује 220В (фазни напон, може да се разликује у зависности од електричне инсталације), а затим и струја:

И = 1660/220 = 7,54 А

Отпор:

Р = 220 / 7,54 = 29,1 Охм

За везу са троуглом израчунавамо према линеарном напону од 380 В:

И = 1660/380 = 4,36 А

Р = 380 / 4,36 = 87,1 Охм

Да би се одредио пречник, узима се у обзир специфична површинска снага грејача. Израчунавамо дужину, а отпорност узимамо из табеле. 8. ГОСТ 12766.1-90, али прво дефинишемо пречник.

Да би се израчунала специфична површинска снага пећи помоћу формуле.

Бет (зависи од површине која апсорбује топлоту) и (коефицијент ефикасности зрачења) су изабрани према следећим табелама.

Дакле, за загревање пећи на 1000 степени узмите температуру спирале од 1100 степени, а затим према табели за одабир Б_еф изаберите вредност 4,3 В / цм², а према табели селекције коефицијента а - 0,2.

АТ_{додатни}= Б_еф* а = 4,3 * 0,2 = 0,86 В / цм² = 0,86 * 10 ^ 4 В / м²

Пречник се утврђује формулом:

Р_т - специфични отпор грејачког материјала на дан т одређује се према ГОСТ 12766.1, табела 9 (приказано доле).

За ницхроме Кс80Н20 - 1,025

Р_т= п₂₀* Р₁₀₀₀= 1,13 * 10 ^ 6 * 1,025 = 1,15 * 10 ^ 6 Охм / мм

Затим да се повежете на трофазну мрежу према схеми "Звезда":

д = 1,23 мм

Дужина се израчунава по формули:

Л = 42м

Проверите вредности:

Л = Р / (п * к) = 29,1 / (0,82 * 1,033) = 34м

Вредности се разликују због високе температуре спирале; провера не узима у обзир бројне факторе. Стога узмемо за дужину 1 спирале - 42м, тада за три спирале требате 126 метара ницхроме 1.3 мм.

Закључак

Тако можете израчунати дужину жице за ницхроме спиралу и одредити жељени пречник према снази, пресеку и температури. Важно је узети у обзир:

• услови животне средине;
• место грејних елемената;
• спирална температура;
• температура на коју треба подгревати површину и други фактори.

Чак се и горњи прорачун, упркос сложености, не може назвати довољно тачним. Будући да је прорачун грејних елемената континуирана термодинамика, могу се навести бројни фактори који утичу на њене резултате, на пример, топлотна изолација пећи и тако даље.

У пракси, након процене спирале, додају или уклањају, зависно од резултата, или користе сензоре температуре и уређаје за подешавање.

Сродни материјали:

• Како сами направити индукцијски котао
• Израчунавање пресека кабла по снази и струји
• Како израчунати отпор жице