El principio de base del horno del alambre de resistencia

 

Consiste dos porciones, el alambre de resistencia y el material de aislamiento, que se utilizan para convertir energía eléctrica en energía térmica, y el horno pueden alcanzar la temperatura requerida y la distribución conveniente de la temperatura. Además, el cuerpo del horno también incluye el tubo de horno, el estante del horno, la cáscara, el terminal y así sucesivamente. El tubo de horno se utiliza para poner el material de la prueba, la cáscara del horno contiene el material de aislamiento, el horno apoya el cuerpo del horno, y la barra terminal está conectada con la fuente de alimentación y el alambre de resistencia.

 

El horno de resistencia es un dispositivo que puede convertir la energía eléctrica en energía térmica, cuando el currentI eléctrico pasa a través del conductor de la resistencia R, él puede crear la energía térmica Q después del período T.

El propósito del cuerpo de la calefacción del control es alcanzado controlando I, R y t, es necesario elegir el alambre del resisitance razonablemente, y por otra parte, incluso si el alambre del resisitance puede producir bastante calor, el horno puede alcanzar bastante de alta temperatura, que es determinada en gran parte por la disipación de calor del horno eléctrico. De hecho, la temperatura del horno eléctrico depende de la calefacción y del enfriamiento del horno. Por lo tanto, la capacidad de la preservación del calor del horno es muy importante. Es necesario utilizar los materiales de aislamiento térmico para reducir pérdida de calor.

 

El alambre de resistencia se divide generalmente en el metal y el no metal. En el alambre del resisitance del metal la aleación del cromo del hierro el alambre de resistencia de la aleación, del platino-rodio, del molibdeno, del tungsteno y del tantalio del cromo del níquel es ampliamente utilizada. El alambre de resistencia no-metálico incluye el alambre de resistencia del grafito y el alambre de resistencia del carburo de silicio.

 

2.selection del alambre del resisitance

alambre del resisitance del nicrom

la temperatura del uso del alambre de resistencia de la aleación del Níquel-cromo no debe exceder normalmente 1345℃,

o sucede cambio de fase, proceso funcionando, nosotros no desea que sucede el cambio de fase, porque cambiará el volumen del alambre de resistencia y acortará su vida de servicio. Considerando que, también esperamos la temperatura que usa del alambre de resistencia puede ser más alta. Según el diagrama de fase del Cr-Ni, controle el porcentaje de la aleación del nicrom en la zona entre las líneas amarillas puede evitar el suceso del cambio de fase, y alcanza el relacionado más arriba usando la temperatura del alambre de resistencia.

 

Esta clase de alambre de resistencia de la aleación es conveniente para la temperatura debajo de 1000℃, su modelo para Cr20Ni80, Cr15Ni60, su funcionamiento se muestra en el cuadro 1. Esta clase de material es fácil de procesar, tiene alta resistencia de la resistencia y de oxidación, puede producir la película de la oxidación Cr203 o NiCr4 en la temperatura alta, pero no se debe utilizar en atmósfera de reducción. La aleación del Ni-Cr es muy suave mientras se queme después de uso de alta temperatura.

 

Funcionamiento de la aleación del Ni-Cr Table1

Nombre de la aleación	% peso de Cr	% peso de Ni	FE del % peso	Punto de fusión	℃ máximo de la temperatura del servicio
Cr20Ni80	20-23	75-78	Bal.	1400	1100
Cr15Ni60	15-18	55-61	Bal.	1390	1000

 

 

En laboratorio, según los diversos requisitos del diseño y de la producción del horno eléctrico es sobre todo el pequeño horno tubular, el poder está alrededor del diseño 10KW.The mencionado aquí incluye generalmente principalmente la determinación del poder, la opción del cuerpo eléctrico de la calefacción, la selección de materiales refractarios y de materiales de aislamiento térmico.

 

La determinación del poder

 

La potencia de horno eléctrico es un índice para medir el tamaño del horno del área de la energía. De hecho, debido a la complicación de la condición de enfriamiento del circuito, es muy difícil asegurarse de la pérdida de la potencia de horno y el punto de la temperatura bajo poder seguro. Confía tan generalmente en un cierto concepto básico de métodos empíricos o semi-empíricos para ayudar por lo tanto al equilibrio de la energía

 

Para un horno circular la superficie del tubo de la calefacción primero se calcula. Si se asume que la estufa para el grado moderado de preservación del calor, puede experimentar los datos detectados por superficie de calefacción del vatiaje 100cm2 del cuadro 2 dentro del poder requerido, después multiplicado por la superficie heated en los corazones obtiene necesitan poder.

 

           Poder del cuadro 2 requerido para cada superficie del tubo 100cm2 en diversas temperaturas.

 

Temperatura	600	700	800	900	1000	1100	1200	1300
w Poder	80	100	130	160	190	220	260	300

 

 

 

Por ejemplo: se espera que el diámetro interno del tubo es el 10cm, calentando longitud de la parte es los 80cm, él sea calentado a 1100, cuál es el poder ese el horno necesario bajo situación de la preservación del calor medio.

 

Primer paso: para calcular el área de la superficie interior del hogar: S=∏*D*L=3.14*10*80=2513 (cm2s)

Según la forma 1-4, podemos saber que es cada superficie 100cm2 de los nees 220w del hogar, por lo tanto, el poder total del tubo de horno:

 

Aunque el método del cálculo no sea riguroso, sigue siendo muy útil en trabajo de la realidad.

El cálculo del aislamiento térmico

 

Según la temperatura máxima y la atmósfera de funcionamiento, haga una selección de las clases de materiales termales. Por ejemplo para hacer una temperatura máxima de 1100 en airfunace, puede elegir el alambre de la calefacción Cr25Al5 como el elemento de calefacción, pero debe estar claro que el elemento de calefacción eléctrico de la temperatura más alta del uso refiere al cuerpo eléctrico de la calefacción que trabaja en el tempreature superficial más alto del aire seco, no sólo refiere a la temperatura del cielo. Debido a diversas condiciones de enfriamiento, punto bajo de la temperatura del top del horno de los requisitos generales que la temperatura del cuerpo eléctrica de la calefacción del uso más alto about100℃. además, debe estar claro que la carga superficial del cuerpo termal eléctrico refiere al número de poder del horno cargado por el cuerpo eléctrico de la calefacción es grande, y la cantidad de cuerpo eléctrico de la calefacción es grande, y la cantidad de cuerpo eléctrico de la calefacción es baja, pero más alta es la carga superficial del cuerpo eléctrico de la calefacción en la superficie de la unidad. Bajo condición de cierta potencia de horno, la carga superficial del cuerpo eléctrico de la calefacción en la superficie de la unidad, la carga superficial del cuerpo de la calefacción es grande,y la cantidad de cuerpo eléctrico de la calefacción es baja, pero cuanto más alta es la carga superficial del cuerpo eléctrico de la calefacción es, cuanto más corta es la esperanza de vida, así que la opción debe ser apropiada. El cuadro 3 es la válvula superficial de la carga del cuerpo termal eléctrico del Ni-Cr, que es un parámetro importante en el cálculo del cuerpo del calor del electirc. En el cálculo de la calefacción eléctrica el cuerpo permite que la carga superficial sea normalloy quitado para utilizar seguridad, de modo que el voltaje pueda ser ajustable. El voltaje de funcionamiento usuallly se calcula en 200v.

 

 

Abajo, el procedimiento del cálculo se ilustra con el ejemplo del horno del alambre del resisitance: El tamaño del tubo de horno es 100*110*1000m m, temperatura 1100℃, voltage220v, atmósfera oxidante, preservación del horno del calor medio del horno, calentando longitud de la zona es 800m m, se esfuerza para la longitud y el diámetro del alambre de resistencia.

1)cálculo del área tropical la superficie de la zona tropical

 

S=∏*D*L=3.14*10*800=2513cm2

 

 

El cálculo del poder de table3,1100,100 por cm2s de área del horno del poder requerido p=220w, así que la energía eléctrica requerida:

 

 

2) La selección de cuerpo eléctrico de la calefacción.

 

Según el requisito y el cuadro 1-1, puede elegir el alambre de aluminio del cromo del hierro Cr25Al5 para el cuerpo eléctrico de la calefacción, según el cuadro 1-5, el odio eléctrico Cr25Al5 en 1100 no prohibir a cuerpo la carga de la superficie para 10w/cm2. Fue detectado por el cuadro 1-1 Cr25Al5 en 20℃ que la resistencia de Po=Ω * 1,45/m, coeficiente de temperatura = (3-4) * 10-5/℃, tanto como resistencia en el ℃ 1100

 

el poder del horno

carga eléctrica de la superficie de la calefacción w/cm2

Volatage V

diámetro del milímetro

ponga los coefficences reales en la fórmula (1-7), nosotros puede conseguir el diámetro del alambre eléctrico de la calefacción

 

El cálculo de la longitud del alambre eléctrico de la calefacción:

Área seccional del alambre eléctrico de la calefacción

Resistencia del calentador

Longitud del calentador

R- la resistencia total del calentador

f- el área seccional del alambre del resisitance

L- la longitud del calentador

ponga las figuras reales en la fórmula

                                              

                                          El valor superficial de la carga del calentador eléctrico del Ni-Cr

Temporeros.	Carga superficial normal (w/cm2)	Carga superficial normal (w/cm2)
	Calentador eléctrico 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

 

 

 

Comprobación de cómputos

El cálculo antedicho está correcto y se puede comprobar según la fórmula superficial de la carga

 

Put relacionó datos en la fórmula (1-12) y consigue el resultado que más bajo que el valor superficial de la carga chosed durante el diseño, por lo tanto, el uso seguro se garantiza