|
Dirençli Tel Fırınının Temel Prensibi
Elektrik enerjisini ısı enerjisine dönüştürmek için kullanılan direnç teli ve yalıtım malzemesi olmak üzere iki parçadan oluşur ve fırın istenen sıcaklığa ve uygun sıcaklık dağılımına ulaşabilir. Ayrıca, fırın gövdesi ayrıca fırın borusunu, fırın rafını, kabuğu, terminali vb. İçerir. Fırın borusu test malzemesini yerleştirmek için kullanılır, fırın kabuğu yalıtım malzemesini içerir, fırın fırın gövdesini destekler ve terminal çubuk güç kaynağı ve direnç teli ile bağlanır.
Direnç fırını, elektrik enerjisini ısıtma enerjisine dönüştürebilen bir cihazdır, elektrik akımı R direncinin iletkeninden geçtiğinde, t enerjisinden sonra ısı enerjisini Q oluşturabilir.
Kontrol ısıtma gövdesinin amacı, I, R ve t'nin kontrol edilmesiyle elde edilir. Rezistans telini makul bir şekilde seçmek gerekir ve diğer taraftan, direnç teli yeterli ısı üretebilse bile, fırın yeterli yüksek sıcaklığa ulaşabilir, bu büyük ölçüde elektrikli fırının ısı dağılımı ile belirlenir. Aslında, elektrikli fırının sıcaklığı fırının ısıtılmasına ve soğutulmasına bağlıdır. Bu nedenle, fırının ısı koruma özelliği çok önemlidir. Isı kaybını azaltmak için ısı yalıtım malzemelerinin kullanılması gerekir.
Direnç teli genellikle metal ve metal olmayan maddelere ayrılmıştır. Metal direnç telinde demir krom alaşımı nikel krom alaşımı, platin rodyum, molibden, tungsten ve tantal direnç teli yaygın olarak kullanılır. Metalik olmayan direnç teli, grafit direnç teli ve silisyum karbür direnç teli içerir.
2. resisitance tel seçimi
nikrom direnç teli
Nikel-krom alaşımlı direnç teli normalde kullanım sıcaklığı 1345 ℃ geçmemelidir,
veya faz değişimi olur, kullanım sürecinde faz değişiminin olmasını istemeyiz, çünkü direnç telinin hacmini değiştirir ve servis ömrünü kısaltır. Oysa direnç telinin kullanım sıcaklığının daha yüksek olabileceğini umuyoruz. Cr-Ni faz diyagramına göre, sarı çizgiler arasındaki bölgedeki nikrom alaşımının yüzdesini kontrol etmek, faz değişiminin oluşmasını önleyebilir ve direnç telinin sıcaklığını kullanarak ilgili daha yüksek seviyelere ulaşabilir.
Bu tür bir alaşımlı rezistans teli, Cr20Ni80, Cr15Ni60 modeli için 1000 , 'nin altındaki sıcaklığa uygundur, performansı tablo 1'de gösterilmiştir. Bu tür bir malzemenin işlenmesi kolaydır, yüksek direnç ve oksidasyon direnci vardır, Cr203 veya NiCr4 oksidasyon filmi yüksek sıcaklıkta, ancak atmosferin azaltılmasında kullanılmamalıdır. Ni-Cr alaşımı, yüksek sıcaklık kullanımından sonra yandığı sürece çok yumuşaktır.
Tablo1 Ni-Cr Alaşımlı Performans
Alaşım adı | wt % Cr | wt % Ni | wt % Fe | Erime noktası | maksimum servis sıcaklığı |
Cr20Ni80 | 20-23 | 75-78 | Bal. | 1400 | 1100 |
Cr15Ni60 | 15-18 | 55-61 | Bal. | 1390 | 1000 |
Laboratuvarda, tasarım ve elektrik fırınının üretiminin çeşitli gereksinimlerine göre çoğunlukla küçük borulu fırınlardır, güç genellikle 10KW civarındadır. Burada sözü edilen tasarım, esas olarak güç tayinini, elektrikli ısıtma gövdesinin seçimini, seçimini içerir. refrakter malzemeler ve ısı yalıtım malzemeleri.
Güç belirlenmesi
Elektrikli fırın gücü, fırının boyutunu enerji alanından ölçen bir endekstir. Aslında, devre soğutma koşulunun karmaşıklığı nedeniyle, fırın gücünün ve sıcaklık noktasının kesin bir güç altında kaybedildiğinden emin olmak çok zordur. Bu nedenle, genellikle deneysel veya yarı deneysel yöntemlerin bazı temel kavramlarına dayanır. Böylece enerji dengesine yardımcı olmak için
Dairesel bir fırın için, önce ısıtma borusunun yüzey alanı hesaplanır. Orta dereceli ısı koruması için soba alındığında, tablo 2 100cm2 watt'lık ısıtma yüzey alanı tarafından istenen güç dahilinde saptanan veriler elde edilebilir, daha sonra içinde ısıtılan yüzey alanı ile çarpılır. Kalpler ihtiyaç gücünü elde eder.
Farklı sıcaklıklarda her 100cm2 tüp yüzeyi için gerekli Tablo 2 gücü.
Sıcaklık | 600 | 700 | 800 | 900 | 1000 | 1100 | 1200 | 1300 |
w Güç | 80 | 100 | 130 | 160 | 190 | 220 | 260 | 300 |
Örneğin: borunun iç çapı 10 cm, ısıtma parçası uzunluğu 80 cm, orta ısı koruma koşulunda fırının ihtiyaç duyduğu güç olan 1100'e kadar ısıtılması bekleniyor.
İlk Adım: ocağın iç yüzey alanını hesaplamak için: S = ∏ * D * L = 3.14 * 10 * 80 = 2513 (cm2)
1-4 formuna göre ocağın her 100cm2 yüzey alanının 220w nees olduğunu biliyoruz, bu nedenle fırın borusunun toplam gücü:
Her ne kadar hesaplama metodu titiz olmasa da, gerçeklik işlerinde hala çok kullanışlıdır.
Isı yalıtımı hesaplanması
Maksimum sıcaklığa ve çalışma ortamına göre, termal malzemelerin çeşitlerinden bir seçim yapın. Örneğin, hava menfezinde maksimum 1100'lük bir sıcaklık elde etmek için, ısıtma elemanı olarak Cr25Al5 ısıtma telini seçebilir, ancak bunun en yüksek olduğu açık olmalıdır. kullanım sıcaklığı elektrikli ısıtma elemanı, kuru havadaki en yüksek yüzey sıcaklığında çalışan elektrikli ısıtma gövdesini ifade eder, yalnızca cennet sıcaklığına atıfta bulunmaz. Farklı soğutma koşulları nedeniyle, genel şartlar, fırın üst sıcaklığını en yüksek kullanımlı elektrikli ısıtma vücut sıcaklığından düşüktür. yaklaşık 100 ℃ .Ayrıca, elektrikli termal gövdenin yüzey yükünün, elektrikli ısıtma gövdesi tarafından yüklenen fırının gücünün sayısına ve elektrikli ısıtma gövdesi miktarının büyük olduğu ve miktarına bağlı olduğu açık olmalıdır. Elektrikli ısıtma gövdesinin düşük, ancak ünite yüzey alanı içindeki elektrikli ısıtma gövdesinin yüzey yükü daha yüksektir. elektrik gücü, ünite yüzey alanındaki elektrikli ısıtma gövdesinin yüzey yükü, ısıtma gövdesinin yüzey yükü büyüktür ve elektrikli ısıtma gövdesinin miktarı düşüktür, ancak elektrikli ısıtma gövdesinin yüzey yükü, kullanım ömrü kısaldığında, seçim uygun olmalıdır. Tablo 3, elektrik ısı kütlesinin hesaplanmasında önemli bir parametre olan Ni-Cr elektrik termal gövdesinin yüzey yük valfıdır. Voltajın ayarlanabilmesi için güvenliği kullanmak amacıyla normal yüklerden çıkarılacak yüzey yükü. Çalışma voltajı genellikle 200v olarak hesaplanır.
Aşağıda, hesaplama prosedürü resisitance tel fırın örneği ile gösterilmiştir: Fırın tüpü boyutu 100 * 110 * 1000mm, fırın sıcaklığı 1100 , , voltaj220v, oksitleyici atmosfer, fırın ortamı ısı koruma, ısıtma bölgesi uzunluğu 800mm, direnç için çaba göstermektedir tel uzunluğu ve çapı.
1) tropik bölgenin hesaplanması tropik bölgenin yüzey alanı
S = Π * D L * = 3.14 * 10 * 800 = 2513cm2
Gücün hesaplanması Tabloda, 1100,100 cm2 başına istenen gücün fırın alanı p = 220w, bu nedenle gerekli olan elektrik gücü:
2) Elektrikli ısıtma gövdesinin seçimi.
İhtiyaca ve tablo 1-1'e göre, elektrikli ısıtma gövdesi için Cr25Al5 demir krom alüminyum tel seçilebilir, Tablo 1-5'e göre, 1125'te Cr25Al5 elektrik nefesi, vücut yüzey alanı yükünün 10w / cm2 olması için izin verilir. Tablo 1-1 Po = Ω * direncinden 20 ℃ olan Cr25Al5 , 1.45 / m, sıcaklık katsayısı = (3-4) * 10-5 / ℃, 1100 ℃ direncinden
fırının gücü
w / cm2 Elektrikli ısıtma yüzey yükü
V volatage
mm çap
Gerçek katsayıları formül (1-7) 'ye koyarsak, Elektrikli Isıtma Teli çapını alabiliriz.
Elektrikli ısıtma telinin uzunluğunun hesaplanması:
Elektrikli Isıtma Telinin kesit alanı
Isıtıcı direnci
Isıtıcı uzunluğu
R- ısıtıcının toplam direnci
f- direnç teli kesit alanı
L- ısıtıcı uzunluğu
gerçek rakamları formüle sokmak
Ni-Cr elektrikli ısıtıcının Yüzey yük değeri
Sıcaklık. | Normal Yüzey yükü (w / cm2) | Normal Yüzey yükü (w / cm2) |
Cr20Ni80 Elektrikli Isıtıcı | 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 |
Hesaplamaları Kontrol Etmek
Yukarıdaki hesaplama doğrudur ve yüzey yük formülüne göre kontrol edilebilir
İlgili verileri formüle (1-12) koyun ve sonuç olarak tasarım sırasında seçilen yüzey yükü değerinden daha düşük olduğu için sonuç alın
İlgili kişi: Mr. Qiu
Tel: 21-66796338
Faks: 86-21-66796339