Изчислете нихромова спирала за 220 волта. Изчисляване и ремонт на нагревателната намотка на поялника
Този процес може да отнеме много време. Струва си да се помни, че нихромът е в състояние да загуби характеристиките си с голям брой изкривявания. Жицата бързо ще прегори в зоните на деформация. В крайна сметка може да се окаже, че добрият материал се превръща в скрап.
За правилното изчисляване на нихромовата спирала обикновено се използват специални таблици, където специфичното съпротивление на нихромовата тел \u003d (Ohm mm2 / m). Но тези таблици показват данни за напрежение от 220V. За работата на нагревателния елемент в индустриална среда ще трябва сами да извършите изчислението, като замените наличните данни.
Според табличните данни е възможно точно да се определи дължината на намотката и разстоянието между завоите. В зависимост от диаметъра на проводника и диаметъра на пръта на нихромовата намотка, няма да е трудно да се преизчисли дължината на спиралата за работа при различно напрежение. Тук трябва да използвате проста математическа пропорция.
Например, ако трябва да изчислите дължината на спиралата за напрежение 380 V, като използвате тел с диаметър Ø 0,6 mm и прът за навиване Ø 6 mm. В таблицата можете да видите, че дължината на спиралата при напрежение 220 V трябва да бъде 30 см. След това изчисляваме според следното съотношение:
220 V - 30 см
380 V - X cm
Въз основа на тези данни:
X= 380 30/220=52 см
След като спиралата вече е навита, тя трябва да бъде свързана към енергийния носител и да се уверите, че намотката е правилна. В този случай навитата тел не се отрязва. За спирала в затворен нагревател дължината на намотката трябва да бъде 1/3 по-голяма от стойностите, дадени в таблицата.
Изчисляване на нагревателен елемент от нихромова тел
Дължината на проводника се определя въз основа на показателите за необходимата мощност.Като пример ще извършим следните изчисления въз основа на наличните показатели.
Има няколко вида тандирно отопление. Днес електрическият метод става все по-разпространен, тъй като не изисква закупуване на гориво, не отделя продукти от горенето и улеснява използването на печката.
Свиване
Устройството се нагрява чрез нагряване на спиралите и последващ равномерен топлопренос. Статията разглежда подробно характеристиките на спиралата тандур. Тази информация ще ви помогне да изберете и инсталирате правилно нагревателния елемент на печката.
Какво е тандур спирала?
Спиралата е важен елемент от тандира, без него устройството няма да работи. Загрява сравнително бързо. Позволява ви да поддържате необходимата температура за дълго време, което е особено важно, ако трябва да готвите на котлона цял ден.
Как изглежда спиралата?
Нагревателният елемент е изработен от тел с високо съпротивление на електрически ток. Дължината на проводника е достатъчно голяма, следователно за удобство се усуква на завои. Спиралите могат да бъдат под формата на цилиндри или плоски намотки, оборудвани с контактни проводници. Нагревателите са закрепени към пещта върху керамични или метални основи със специални термоустойчиви вложки или изолатори.
Назначаване на спиралата
Основната функция на бобината на тандура е да нагрява и след това равномерно да разпределя топлината. За да направите това, елементът трябва да има следните качества:
- Топлоустойчивост (не се срутват при високи температури в тандури).
- Висока устойчивост на ток (от това зависят скоростта на нагряване, получената температура и експлоатационният живот на елемента).
- Постоянство на свойствата (не се променя в зависимост от условията на околната среда, продължителността на експлоатация).
Видове
Най-практичните материали за нагряване на части са нихромови и фехрални съединения. Нека разгледаме накратко техните характеристики.
нихром
Нихромови намотки са направени от Cr+Ni. Тази сплав ви позволява да постигнете нагряване на устройството до 1200 градуса. Различава се по крипоустойчивост, устойчивост на окисляване. Минус - по-нисък температурен режим в сравнение с фехралните сплави.
Цената на нихромовите продукти е достъпна. Например марка Х20Н80(20% хром, 80% никел), подходящ за стандартно напрежение от 220 волта, ще струва 150-170 рубли. на метър.
Фехрал
Fechral е комбинация хром, желязо, алуминий и титан. Материалът има добра устойчивост на ток. Има повишена устойчивост на топлина: максималната точка на топене за спирали, изработени от този материал, достига 1500 градуса.
Фехрална спирала
Видове
При избора на нагревателно устройство е важно да се обърне внимание не само на материала, но и на вида на продукта: тандирната намотка за 220 или 380 волта има някои разлики.
220 V е стандартното напрежение за домашни електрически мрежи (тоест за свързване към обикновени контакти в апартаменти и селски вили). Може да се използва и в малки ресторанти с ниска производителност. Според правилата за безопасност спиралите с мощност 3,5-7 киловата са свързани към 220 волта.
Мощен тандир не е свързан към стандартна потребителска електрическа мрежа. Това ще доведе до изгаряне и късо съединение на нагревателя. Изисква връзка към индустриално трифазно захранване 380 волта. Мощността на всяка спирала в тандура в този случай се повишава до 12 киловата. Специални изисквания към проводниците, използвани в нагревателните елементи: те трябва да имат напречно сечение най-малко 4 mm.
Как да изберем правилната спирала?
Размерите на проводника, използван за създаване на нагреватели, се определят от мощността на тандира, напрежението в мрежата и топлината, която печката трябва да отдава. Първо, трябва да определите силата на тока по формулата: I = P: U
- P е техническата мощност на пещта.
- U - напрежение в мрежата.
Например, за печка от 800 вата и мрежово напрежение от 220 волта, големината на електрическия ток ще бъде 3,6 ампера. След това, според посочените параметри (температура и сила на електрическия ток), в специална таблица се търсят подходящи размери на проводниците.
Дължината на телта за спиралата се изчислява по формулата l=RхS:ρ. Например, със съпротивление от 61 ома, напречно сечение от 0,2 квадратни метра. mm и съпротивление 1,1 изисква спирала от тел с дължина 5,3 метра.
Инсталационни работи
Специалистите за инсталиране на нагревателни елементи в пещта вземат около 2300-3000 рубли. Ако искате да спестите пари и сами да инсталирате спирала в тандира, ето няколко важни съвета:
- Не е необходимо да поставяте нагревателния елемент вертикално. Горещата тел е мека и може да се огъне поради гравитацията. По-добре е да го поставите хоризонтално.
- Не се препоръчва да монтирате нагревателя близо до топлоизолационната тухла - рискът от прегряване се увеличава. Между стените на пещта и жицата се прави малка „въздушна възглавница“.
- При монтажа е необходимо спиралата да се разтегне, така че всички завои да са на малко разстояние един от друг (експертите съветват разстоянието между пръстените да е 1,5-2 пъти по-голямо от диаметъра на жицата).
Алтернативен вариант: нагревателен елемент (тръбен електрически нагревател с телена спирала вътре) е монтиран в долната част на тандира. Това е удобен и безопасен вариант. Но както показва практиката, загряването от нагревателния елемент ще по-бавноотколкото в случай на отворена спирала.
Снимките по-долу показват няколко вида спирална инсталация:
Пример за спирална инсталация
Друг начин
ДЕСЕТ вместо спирала
Заключение
Правилната и безопасна работа на тандира зависи от такъв важен елемент като спиралата. Когато купувате готова фурна или правите устройство със собствените си ръце, е важно да изберете правилния материал, вид, размер на нагревателите. Ако няма доверие във вашите способности и знания, по-добре е да поверите избора и монтажа на спирали от пяна на специалисти.
←Предишна статия Следваща статия →В практиката на домашен майстор човек трябва да ремонтира или проектира отоплителни уреди. Това могат да бъдат различни пещи, нагреватели, поялници и резачки. Най-често за това се използват спирали или нихромова тел. Основната задача в този случай е да се определи дължината и напречното сечение на материала. В тази статия ще говорим как да изчислим дължината на нихромовата тел или спирала от мощност, съпротивление и температура.
Основна информация и марки нихром
Нихромът е сплав от никел и хром с добавка на манган, силиций, желязо, алуминий. За този материал параметрите зависят от специфичното съотношение на веществата в сплавта, но средно те се намират в рамките на:
- специфично електрическо съпротивление - 1,05-1,4 Ohm * mm 2 / m (в зависимост от марката на сплавта);
- температурен коефициент на съпротивление - (0,1-0,25) 10 −3 K −1;
- работна температура - 1100 °C;
- точка на топене - 1400°C;
В таблиците съпротивлението често се дава в μOhm * m (или 10 -6 Ohm * m) - числовите стойности са еднакви, разликата е в размерите.
В момента има две най-разпространени марки нихромна тел:
- X20H80. Състои се от 74% никел и 23% хром, както и 1% желязо, силиций и манган. Проводниците от тази марка могат да се използват при температури до 1250 ᵒ C, точка на топене - 1400 ᵒ C. Освен това има повишено електрическо съпротивление. Сплавта се използва за производството на елементи на отоплителни уреди. Съпротивление - 1,03-1,18 μOhm m;
- X15H60. Състав: 60% никел, 25% желязо, 15% хром. Работната температура е не повече от 1150 ᵒ С. Температурата на топене е 1390 ᵒ С. Съдържа повече желязо, което повишава магнитните свойства на сплавта и повишава нейната антикорозионна устойчивост.
Ще научите повече за класовете и свойствата на тези сплави от GOST 10994-74, GOST 8803-89, GOST 12766.1-90 и други.
Както вече споменахме, нихромовата тел се използва навсякъде, където са необходими нагревателни елементи. Високото съпротивление и точката на топене позволяват използването на нихром като основа за различни нагревателни елементи, от чайник или сешоар до муфелна пещ.
Методи за изчисление
Чрез съпротива
Нека да разберем как да изчислим дължината на нихромовата жица по отношение на мощността и съпротивлението. Изчислението започва с определяне на необходимата мощност. Нека си представим, че се нуждаем от нихромна нишка за малък поялник с мощност 10 вата, който ще работи от 12V захранване. За това имаме тел с диаметър 0,12 мм.
Най-простото изчисляване на дължината на нихрома по отношение на мощността, без да се отчита отоплението, се извършва, както следва:
Нека определим силата на тока:
I=P/U=10/12=0,83 A
Изчисляването на съпротивлението на нихромовата тел се извършва според:
R=U/I=12/0,83=14,5 ома
Дължината на проводника е:
l=SR/ ρ ,
където S е площта на напречното сечение, ρ – съпротивление.
Или с тази формула:
l= (Rπd2)/4 ρ
L=(14.5*3.14*0.12^2)/4*1.1=0.149m=14.9cm
Същото може да се вземе от GOST 12766.1-90 tab. 8, където е посочена стойността от 95,6 Ohm / m, ако го преизчислите, получавате почти същото нещо:
Изисква се L=R / R маса = 14,4 / 95,6 = 0,151 м = 15,1 см
За 10-ватов нагревател, захранван от 12V, имате нужда от 15,1 см.
Ако трябва да изчислите броя на завоите на спирала, за да я усукате от нихромовата тел с тази дължина, използвайте следните формули:
Дължина на един завой:
Брой завои:
N=L/(π(D+d/2)),
където L и d са дължината и диаметъра на жицата, D е диаметърът на пръта, върху който ще бъде навита спиралата.
Да предположим, че навиваме нихромова тел на пръчка с диаметър 3 мм, след което извършваме изчисленията в милиметри:
N=151/(3,14(3+0,12/2))=15,71 оборота
Но в същото време трябва да се има предвид дали нихромът с такова напречно сечение изобщо е способен да издържи на този ток. По-долу са дадени подробни таблици за определяне на максимално допустимия ток при определена температура за конкретни участъци. С прости думи - определяте колко градуса трябва да се нагрее проводникът и избирате напречното му сечение за номиналния ток.
Също така имайте предвид, че ако нагревателят е вътре в течността, тогава токът може да се увеличи с 1,2-1,5 пъти, а ако е в затворено пространство, тогава обратно - намален.
По температура
Проблемът с горното изчисление е, че изчисляваме съпротивлението на студената намотка по диаметъра на нихромовата нишка и нейната дължина. Но това зависи от температурата и в същото време е необходимо да се вземе предвид при какви условия ще бъде възможно да се постигне това. Ако за рязане на пяна или за нагревател такова изчисление все още е приложимо, тогава за муфелна пещ ще бъде твърде грубо.
Нека дадем пример за нихромни изчисления за пещ.
Първо се определя неговият обем, да кажем 50 литра, след това се определя мощността, за това има правило:
- до 50 литра - 100W / l;
- 100-500 литра - 50-70 W / l.
Тогава в нашия случай:
I=5000/220=22,7 ампера
R=220/22.7=9.7 ома
За 380V при свързване на спиралите със звезда изчислението ще бъде както следва.
Разделяме мощността на 3 фази:
Pf=5/3=1,66 kW на фаза
Когато е свързан в звезда, към всеки клон се прилага 220V (фазово напрежение, може да се различава в зависимост от вашата електрическа инсталация), тогава токът е:
I=1660/220=7,54 A
съпротивление:
R=220/7.54=29.1 ома
За триъгълна връзка изчисляваме от линейно напрежение от 380V:
I=1660/380=4,36 A
R=380/4,36=87,1 ома
За да се определи диаметърът, се взема предвид специфичната повърхностна мощност на нагревателя. Изчисляваме дължината, вземаме съпротивлението от таблицата. 8. GOST 12766.1-90, но първо нека определим диаметъра.
За да изчислите специфичната повърхностна мощност на пещта, използвайте формулата.
Bef (зависи от топлоприемащата повърхност) и a (коефициент на радиационна ефективност) се избират съгласно следните таблици.
И така, за да загреем пещта до 1000 градуса, нека вземем температурата на спиралата на 1100 градуса, след което според таблицата за избор V eff избираме стойност от 4,3 W / cm 2 и според таблицата за избор на коефициента a - 0,2
V add = V ef * a = 4,3 * 0,2 = 0,86 W / cm 2 \u003d 0,86 * 10 ^ 4 W / m 2
Диаметърът се определя по формулата:
p t - специфично съпротивление на материала на нагревателя при даден t, определено съгласно GOST 12766.1, таблица 9 (посочена по-долу).
За нихром Х80Н20 - 1,025
p t = p 20 * p 1000 = 1,13 * 10 ^ 6 * 1,025 \u003d 1,15 * 10 ^ 6 Ohm / mm
След това, за да се свържете към трифазна мрежа според схемата "Star":
Дължината се изчислява по формулата:
Нека проверим стойностите:
L=R/(p*k)=29,1/(0,82*1,033)=34m
Стойностите се различават поради високата температура на намотката, проверката не взема предвид редица фактори. Следователно, ние ще вземем за дължината на 1 спирала - 42m, след което за три спирали имате нужда от 126 метра нихром 1,3 mm.
Заключение
- условия на околната среда;
- местоположение на нагревателните елементи;
- температура на спирала;
- температурата, до която трябва да се нагрее повърхността и други фактори.
Дори горното изчисление, въпреки неговата сложност, не може да се нарече достатъчно точно. Тъй като изчисляването на нагревателните елементи е непрекъсната термодинамика и могат да се посочат редица други фактори, които влияят на резултатите, например топлоизолацията на пещта и т.н.
На практика след приблизителните изчисления спиралите се добавят или премахват в зависимост от получения резултат или се използват температурни сензори и устройства за регулирането му.
материали
Най-важната част от електротермичната инсталация е нагревателният елемент. Основният компонент на устройствата за индиректно нагряване е резистор с високо съпротивление. И един от приоритетните материали е хром-никелова сплав. Тъй като устойчивостта на нихромовата тел е висока, този материал заема водеща позиция като суровина за различни видове електротермични инсталации. Изчисляването на нагревателя от нихромовата тел се извършва, за да се определят размерите на нагревателния елемент.
Основни понятия
Като цяло е необходимо да се изчисли нагревателният елемент от нихром според четири изчисления: хидравлични, механични, термични и електрически. Но обикновено изчисленията се извършват само на два етапа: според термични и електрически показатели.
Топлинните характеристики включват:
- топлоизолация;
- коефициент на топлинна ефективност;
- необходима повърхност за пренос на топлина.
Основната цел на изчисляването на нихрома е да се определят геометричните размери на съпротивлението на нагряване.
Към електрическите параметри на нагревателите са:
- захранващо напрежение;
- метод за контрол на мощността;
- фактор на мощността и електрическа ефективност.
При избора на захранващо напрежение за отоплителни уреди се предпочита това, което представлява минимална заплаха за животните и обслужващия персонал. Мрежовото напрежение в селскостопанските инсталации е 380/200 волта с честота на тока 50 херца. В случай на електрически инсталации в особено влажни помещения, с повишена опасност от електрически ток, напрежението трябва да се намали. Стойността му не трябва да надвишава 12, 24, 36 волта.
Регулирайте температурата и мощността на нагревателя може да се направи по два начина:
- промяна на напрежението;
- промяна в стойността на съпротивлението.
Най-често срещаният начин за промяна на мощността е да включите определен брой секции на трифазна инсталация. В съвременните отоплителни инсталации мощността се променя чрез регулиране на напрежението с помощта на тиристори.
Изчисляването на работния ток се основава на таблична връзка, която свързва текущото натоварване на нихромен проводник, неговата площ на напречното сечение и температура.
Табличните данни бяха съставени за нихромовата тел, която беше опъната във въздуха, без да се отчитат трептения и вибрации при температура от 20 ° C.
За да се премине към реални условия, е необходимо да се използват корекционни фактори в изчисленията.
Изчисляването на нихромовата спирала трябва да се извършва на етапи, като се използва първоначалната информация за нагревателя: необходимата мощност и марка нихром.
Мощност на една секция:
P - мощност на инсталацията, W;
m - брой фази, за еднофазен m = 1;
n - брой секции в една фаза, за инсталации с мощност около 1 kW n = 1.
Работен ток на една нагревателна секция:
U - мрежово напрежение, за еднофазни инсталации U = 220 V
Приблизителна температура на проводника:
θр = θd/(Km Ks)
θd - допустима работна температура, избрана от таблица 1 в зависимост от материала, °C.
маса 1- Параметри на материалите за електрически нагреватели.
Km - коефициент на монтаж, избран от таблица 2 в зависимост от проекта.
таблица 2- Коефициент на монтаж за някои типове дизайни на нагреватели в неподвижен въздушен поток.
Ролята на инсталационния коефициент е, че позволява да се вземе предвид повишаването на температурата на нагревателя в реални условия в сравнение с данните от референтната таблица.
Kc - фактор на околната среда, определен от таблица 3.
Таблица 3- Коефициент на корекция за някои условия на околната среда.
Факторът на околната среда коригира за подобрения топлопренос поради условията на околната среда. Следователно действителните резултати от изчисленията ще се различават малко от стойностите в таблицата.
Диаметър d, mm и площ на напречното сечение S, mm 2 се избират според работния ток и проектната температура от таблица 4
Таблица 4- Допустимо натоварване на нихромовата тел при 20 °C, окачена хоризонтално в неподвижен въздух.
Дължина на проводника на една секция:
L \u003d (U f 2 S * 10 -6) / (ρ 20 Rs x10 3)
ρ 20 - съпротивление при температура 20 ° C, избрано от таблица 1;
α - температурен коефициент на съпротивление, определен от съответната колона в таблица 1.
Диаметър на спиралата:
D = (6…10) d, mm.
Определете стъпката на спиралата:
h = (2…4) d, mm
Стъпката на спиралата влияе върху производителността на работата. При по-високи стойности топлопреминаването се увеличава.
Брой на завоите на спиралата
W = (lx10 3)/ (√h 2 +(πD) 2)
Дължина на спиралата:
Ако целта на нагревателя е да повиши температурата на течността, работният ток се увеличава с 1,5 пъти изчислената стойност. В случай на изчисляване на нагревател със затворен тип, се препоръчва да се намали работният ток с 1,2 пъти.
Класификация на нагревателите по температура
Нагревателите според максимално допустимата температура са разделени на пет класа:
Опции за отстраняване на неизправности
Най-голямата вероятност от повреда на електрически нагреватели поради окисляване на повърхността на нагревателното съпротивление.
Фактори, които влияят върху скоростта на разрушаване на нагревателя:
Поради факта, че електрическите отоплителни инсталации работят над допустимите стойности на тези параметри, възникват най-честите повреди: изгаряне на контакти, нарушаване на механичната якост на нихромовата тел.
Ремонтът на нагревателен елемент, изработен от нихром, се извършва чрез запояване или усукване.
Изчисляване на тел нагревател на електрическа пещ.
Тази статия разкрива най-големите тайни на дизайна на електрически пещи - тайните на изчисленията на нагревателя.
Как са свързани обемът, мощността и скоростта на нагряване на пещта.
Както беше споменато другаде, няма конвенционални фурни. По същия начин няма фурни за изпичане на фаянс или играчки, червена глина или мъниста. Има просто пещ (и тук говорим изключително за електрически пещи) с определено количество използваемо пространство, направено от някакви огнеупорни материали. В тази пещ можете да поставите една голяма или малка ваза за изпичане, или можете да поставите цял куп чинии, върху които ще лежат дебели шамотни плочки. Необходимо е да се запали ваза или плочки, може би при 1000 o C, или може би при 1300 o C. Поради много промишлени или битови причини, изпичането трябва да отнеме 5-6 часа или 10-12 часа.
Никой не знае какво ви трябва от фурната по-добре от вас. Ето защо, преди да продължите с изчислението, трябва да изясните всички тези въпроси за себе си. Ако вече има пещ, но е необходимо да се монтират нагреватели в нея или да се сменят стари за нови, няма нужда от проектиране. Ако фурната се изгражда от нулата, трябва да започнете, като разберете размерите на камерата, тоест от дължината, дълбочината, ширината.
Да предположим, че вече знаете тези стойности. Да предположим, че имате нужда от камера с височина 490 мм, ширина и дълбочина 350 мм. По-нататък в текста ще наречем пещ с такава камера 60-литрова. В същото време ще проектираме втора пещ, по-голяма, с височина H=800 mm, ширина D=500 mm и дълбочина L=500 mm. Ще наречем тази фурна 200-литрова фурна.
Обем на пещта в литри = H x D x L,
където H, D, L са изразени в дециметри.
Ако правилно сте преобразували милиметри в дециметри, обемът на първата пещ трябва да бъде 60 литра, обемът на втората - наистина 200! Не мислете, че авторът е саркастичен: най-честите грешки в изчисленията са грешки в размерите!
Пристъпваме към следващия въпрос - от какво са направени стените на пещта. Почти всички съвременни пещи са изработени от леки огнеупорни материали с ниска топлопроводимост и нисък топлинен капацитет. Много стари печки са направени от тежък шамот. Такива пещи са лесно разпознаваеми по масивната облицовка, чиято дебелина е почти равна на ширината на камерата. Ако имате този случай, нямате късмет: по време на изпичане 99% от енергията ще се изразходва за нагряване на стените, а не на продуктите. Предполагаме, че стените са направени от съвременни материали (MKRL-08, ShVP-350). Тогава само 50-80% от енергията ще се изразходва за отопление на стените.
Масата на натоварване остава много несигурна. Въпреки че обикновено е по-малка от масата на огнеупорните стени (плюс дъно и покрив) на пещта, тази маса със сигурност ще допринесе за скоростта на нагряване.
Сега за властта. Мощността е колко топлина отделя нагревателя за 1 секунда. Единицата за мощност е ватове (съкратено W). Ярка крушка с нажежаема жичка е 100 W, електрическа кана е 1000 W или 1 киловат (съкратено 1 kW). Ако включите нагревател с мощност 1 kW, той ще отделя топлина всяка секунда, която според закона за запазване на енергията ще отиде за нагряване на стените, продуктите, ще отлети с въздух през пукнатините. Теоретично, ако няма загуби през процепите и стените, 1 kW може да загрее всичко до безкрайна температура за безкрайно време. На практика реалните (приблизителни средни) топлинни загуби са известни за пещите, така че има следното правило-препоръка:
За нормална скорост на нагряване на фурната от 10-50 литра е необходима мощност
100 вата на литър обем.
За нормална скорост на нагряване на пещта от 100-500 литра е необходима мощност
50-70 W за всеки литър обем.
Стойността на специфичната мощност трябва да се определи не само като се вземе предвид обемът на пещта, но и като се вземе предвид масивността на облицовката и натоварването. Колкото по-голяма е масата на товара, толкова по-голяма е стойността, която трябва да бъде избрана. В противен случай фурната ще се загрее, но за по-дълго време. Да изберем за нашия 60 литра специфична мощност 100 W/l, а за 200 литра - 60 W/l. Съответно получаваме, че мощността на нагревателите на 60-литрова бутилка трябва да бъде 60 x 100 = 6000 W = 6 kW, а на 200-литрова бутилка трябва да бъде 200 x 60 = 12 000 W = 12 kW. Вижте колко е интересно: обемът се е увеличил повече от 3 пъти, а мощността - само с 2. Защо? (Въпрос за самостоятелна работа).
Случва се, че в апартамента няма изход от 6 kW, а има само 4. Но имате нужда от точно 60-литров! Е, можете да изчислите нагревателя на 4 киловата, но се примирете с факта, че етапът на нагряване по време на изпичане ще продължи 10-12 часа. Случва се, напротив, загряването е необходимо за 5-6 часа много масивно натоварване. Тогава ще трябва да инвестирате 8 kW в 60-литрова пещ и да не обръщате внимание на нажеженото окабеляване ... За по-нататъшни разсъждения ще се ограничим до класическите мощности - съответно 6 и 12 kW.
Мощност, ампера, волта, фази.
Познавайки мощността, ние знаем нуждата от топлина за отопление. Според неумолимия закон за запазване на енергията трябва да вземем същата мощност от електрическата мрежа. Припомнете си формулата:
Мощност на нагревателя (W) = напрежение на нагревателя (V) x ток (A)
или P = U x I
В тази формула има две уловки. Първо: напрежението трябва да се вземе в краищата на нагревателя, а не изобщо в изхода. Напрежението се измерва във волтове (съкратено V). Второ: имаме предвид тока, който протича през този нагревател, а не през машината изобщо. Токът се измерва в ампери (съкратено А).
Винаги ни се дава напрежението в мрежата. Ако подстанцията работи нормално и не е час пик, напрежението в обикновен домашен контакт ще бъде 220 V. Напрежението в индустриална трифазна мрежа между всяка фаза и неутрален проводниксъщо е равно на 220V, а напрежението между всякакви две фази- 380 V. Така в случай на битова, монофазна мрежа, нямаме избор по напрежение - само 220 V. При трифазна мрежа има избор, но малък - или 220 или 380 V. Но какво да кажем за амперите? Те ще бъдат получени автоматично от напрежението и съпротивлението на нагревателя според закона на великия Ом:
Законът на Ом за участък от електрическа верига:
Ток (A) \u003d Напрежение в секцията (V) / Съпротивление на секцията (Ohm)
или I=U/R
За да получите 6 kW от еднофазна мрежа, имате нужда от ток I=P/U= 6000/220 = 27,3 ампера. Това е голям, но истински ток на добра битова мрежа. Например, такъв ток протича в електрическа печка, в която всички горелки са включени на пълна мощност и фурната също. За да получите 12 kW в еднофазна мрежа за 200 литра, имате нужда от два пъти по-голям ток - 12000/220 = 54,5 ампера! Това е неприемливо за всяка домашна мрежа. По-добре е да използвате три фази, т.е. разпределете мощността на три линии. 12000/3/220 = 18,2 ампера ще тече във всяка фаза.
Нека да разгледаме последното изчисление. В момента НЕ ЗНАЕМ какви нагреватели ще има в пещта, НЕ ЗНАЕМ какво напрежение (220 или 380 V) ще бъде подадено на нагревателите. Но ние ЗНАЕМ със сигурност, че трябва да се вземат 12 kW от трифазната мрежа, натоварването трябва да бъде разпределено равномерно, т.е. 4 kW във всяка фаза на нашата мрежа, т.е. 18.2A ще протича през всеки фазов проводник на входния (общ) автомат на пещта и изобщо не е необходимо такъв ток да тече през нагревателя. Между другото, 18,2 A също ще премине през електромера. (И между другото: няма да има ток през нулевия проводник поради характеристиките на трифазното захранване. Тези характеристики тук се игнорират, тъй като ни интересува само топлинната работа на тока). Ако имате въпроси на този етап от презентацията, прочетете го отново. И помислете: ако в обема на пещта се отделят 12 киловата, тогава според закона за запазване на енергията същите 12 киловата преминават през три фази, всяка - 4 kW ...
Да се върнем към монофазната 60-литрова печка. Лесно е да се установи, че съпротивлението на нагревателя на пещта трябва да бъде R=U/I\u003d 220 V / 27,3 A \u003d 8,06 ома. Следователно, в най-общата форма, електрическата верига на пещта ще изглежда така:
Нагревател със съпротивление 8,06 ома трябва да носи ток от 27,3 A
Трифазната фурна ще изисква три еднакви отоплителни кръга: на фигурата - най-често срещаната електрическа верига от 200 литра.
Мощността на 200-литрова фурна трябва да бъде равномерно разпределена в 3 кръга - A, B и C.
Но всеки нагревател може да бъде включен или между фаза и нула, или между две фази. В първия случай ще има 220 волта в краищата на всеки отоплителен кръг и неговото съпротивление ще бъде R=U/I\u003d 220 V / 18,2 A \u003d 12,08 Ohm. Във втория случай ще има 380 волта в краищата на всяка отоплителна верига. За да се получи мощност от 4 kW, е необходимо токът да бъде I=P/U= 4000/380 = 10,5 ампера, т.е. съпротивлението трябва да бъде R=U/I\u003d 380 V / 10,5 A \u003d 36,19 ома. Тези опции за свързване се наричат "звезда" и "делта". Както се вижда от стойностите на необходимото съпротивление, няма да работи просто да промените захранващата верига от звезда (нагреватели от 12,08 Ohm) на триъгълник (нагреватели от 36,19 Ohm) - във всеки случай, вие имате нужда от собствени нагреватели.
В схемата "звезда" всеки отоплителен кръг
превключва между фаза и нула за напрежение от 220 волта. През всеки нагревател протича ток от 18,2 A със съпротивление 12,08 Ohm. През проводника N не протича ток.
В схемата "делта" всеки отоплителен кръг
свързан между две фази за напрежение 380 волта. През всеки нагревател протича ток от 10,5 A със съпротивление от 36,19 Ohm. Ток от 18,2 A протича през проводника, свързващ точка A1 към автоматичното захранване (точка A), така че 380 x 10,5 = 220 x 18,2 \u003d 4 киловата! Аналогично с линиите B1 - B и C1 - C.
Домашна работа. В бутилката от 200 литра имаше звезда. Съпротивлението на всяка верига е 12,08 ома. Каква ще бъде мощността на пещта, ако тези нагреватели са свързани към триъгълник?
Ограничете натоварванията на телени нагреватели (Kh23Yu5T).
Пълна победа! Знаем съпротивлението на нагревателя! Остава само да развиете парче тел с желаната дължина. Нека не се уморяваме от изчисления с съпротивление - всичко отдавна е изчислено с достатъчна точност за практически нужди.
| Диаметър, мм | Метри до 1 кг | Съпротивление 1 метър, ом |
| 1,5 | 72 | 0.815 |
| 2,0 | 40 | 0.459 |
| 2,5 | 25 | 0.294 |
| 3,0 | 18 | 0.204 |
| 3,5 | 13 | 0.150 |
| 4,0 | 10 | 0.115 |
За 60-литрова пещ се нуждаете от 8,06 ома, ще изберем един и половина и ще открием, че само 10 метра тел ще дадат желаното съпротивление, което ще тежи само 140 грама! Удивителен резултат! Нека проверим отново: 10 метра тел с диаметър 1,5 mm имат съпротивление 10 x 0,815 = 8,15 ома. Токът при 220 волта ще бъде 220/8,15 = 27 ампера. Мощността ще бъде 220 x 27 = 5940 вата = 5,9 kW. Искахме 6 kW. Никъде не са направили грешка, единственото, което е тревожно е, че няма такива пещи ...
Самотен нажежен нагревател в 60-литрова фурна.
Нагревателят е много малък. Такова усещане се създава при разглеждане на горната картина. Но ние се занимаваме с изчисления, а не с философия, така че ще преминем от усещанията към числата. Цифрите казват следното: 10 линейни метра тел с диаметър 1,5 мм имат площ S = L x d x pi = 1000 х 0,15 х 3,14 = 471 кв. см. От тази площ (и къде другаде?) в обема на пещта се излъчва 5,9 kW, т.е. на 1 кв. cm площ представлява излъчената мощност от 12,5 вата. Пропускайки подробности, ще посочим, че нагревателят трябва да се нагрее до огромна температура, преди температурата в пещта да се повиши значително.
Прегряването на нагревателя се определя от стойността на така нареченото повърхностно натоварване стр, което изчислихме по-горе. На практика има гранични стойности за всеки тип нагревател стрв зависимост от материала на нагревателя, диаметъра и температурата. С добро приближение за тел от домашна сплав X23Yu5T с всякакъв диаметър (1,5-4 mm), можете да използвате стойността от 1,4-1,6 W / cm 2 за температура от 1200-1250 o C.
Физически прегряването може да бъде свързано с температурната разлика на повърхността на проводника и вътре в него. Топлината се отделя в целия обем, така че колкото по-високо е повърхностното натоварване, толкова повече ще се различават тези температури. Когато температурата на повърхността е близка до граничната работна температура, температурата в сърцевината на жицата може да се доближи до точката на топене.
Ако пещта е проектирана за ниски температури, може да се избере по-голямо повърхностно натоварване, например 2 - 2,5 W / cm 2 за 1000 o C. Тук можете да направите тъжна забележка: истински кантал (това е оригинална сплав, аналог на който е руският fechral X23Yu5T) позволява стрдо 2,5 при 1250 o C. Този кантал е произведен от шведската фирма Kanthal.
Да се върнем към нашия 60-литров резервоар и да изберем по-дебел проводник от таблицата - двойка. Ясно е, че двойките ще трябва да вземат 8,06 Ohm / 0,459 Ohm / m = 17,6 метра, а те вече ще тежат 440 грама. Отчитаме повърхностното натоварване: стр\u003d 6000 W / (1760 x 0,2 x 3,14) cm 2 = 5,43 W / cm 2. Много. За тел с диаметър 2,5 мм получавате 27,5 метра и стр= 2,78. За тройката - 39 метра, 2,2 килограма и стр= 1,66. Най-накрая.
Сега ще трябва да навиваме 39 метра от тройката (ако се спука, започнете да навивате отново). Но можете да използвате ДВА нагревателя, свързани паралелно. Естествено съпротивлението на всеки вече не трябва да бъде 8,06 Ohm, а двойно повече. Следователно, за двойка, получавате два нагревателя от 17,6 x 2 = 35,2 m, всеки ще има 3 kW мощност, а повърхностното натоварване ще бъде 3000 W / (3520 x 0,2 x 3,14) cm 2 = 1, 36 W/cm2. А теглото е 1,7 кг. Спестени половин килограм. Общо получихме много завои, които могат да бъдат равномерно разпределени по всички стени на пещта.
Добре разпределени нагреватели в 60 литра фурна.
| Диаметър, мм | Текущо ограничение за стр\u003d 2 W / cm 2 при 1000 o C | Текущо ограничение за стр\u003d 1,6 W / cm 2 при 1200 o C |
| 1,5 | 10,8 | 9,6 |
| 2,0 | 16,5 | 14,8 |
| 2,5 | 23,4 | 20,7 |
| 3,0 | 30,8 | 27,3 |
| 3,5 | 38,5 | 34,3 |
| 4,0 | 46,8 | 41,9 |
Пример за изчисление за 200 литра фурна.
След като основните принципи са известни, ще покажем как се използват при изчисляването на истинска 200-литрова фурна. Всички етапи на изчислението, разбира се, могат да бъдат формализирани и записани в проста програма, която ще направи почти всичко сама.
Нека нарисуваме нашата пещ "в размах". Изглежда, че го гледаме отгоре, в центъра - отдолу, отстрани на стената. Изчисляваме площите на всички стени, така че по-късно, пропорционално на площта, да организираме топлоснабдяването.
Фурна "Сканиране" 200 литра.
Вече знаем, че когато е свързан в звезда, във всяка фаза трябва да тече ток от 18.2A. От горната таблица за ограниченията на тока следва, че за проводник с диаметър 2,5 mm можете да използвате един нагревателен елемент (граничен ток 20,7A), а за проводник от 2,0 mm трябва да използвате два елемента, свързани в паралелно (тъй като граничният ток е само 14.8A), общо ще има 3 x 2 = 6 в пещта.
Според закона на Ом изчисляваме необходимото съпротивление на нагревателите. За тел с диаметър 2,5 мм Р\u003d 220 / 18,2 \u003d 12,09 ома или 12,09 / 0,294 \u003d 41,1 метра. Ще са необходими 3 такива нагреватели, приблизително 480 оборота всеки, ако се навиват на 25 мм дорник. Общото тегло на телта ще бъде (41,1 x 3) / 25 = 4,9 кг.
За 2,0 мм проводник има два успоредни елемента във всяка фаза, така че съпротивлението на всеки трябва да бъде два пъти по-голямо - 24,18 Ohm. Дължината на всеки ще бъде 24,18 / 0,459 = 52,7 метра. Всеки елемент ще има 610 оборота със същата намотка. Общото тегло на всичките 6 нагревателни елемента (52,7 x 6) / 40 = 7,9 кг.
Нищо не ни пречи да разделим всяка спирала на няколко части, които след това са свързани последователно. За какво? Първо, за лесна инсталация. Второ, ако една четвърт от нагревателя се повреди, само тази четвърт ще трябва да бъде сменена. По същия начин никой не си прави труда да сложи цяла спирала във фурната. Тогава вратата ще изисква отделна спирала, а ние, в случай на диаметър 2,5 мм, имаме само три от тях ...
Поставяме една фаза от 2,5 мм проводник. Нагревателят е разделен на 8 независими къси намотки, всички свързани последователно.
Когато поставим и трите фази по един и същи начин (вижте фигурата по-долу), става ясно следното. Забравихме за шушулката! И заема 13,5% от площта. Освен това спиралите са в опасна електрическа близост една до друга. Особено опасна е близостта на спиралите на лявата стена, където между тях има напрежение от 220 волта (фаза - нула - фаза - нула ...). Ако поради нещо съседните спирали на лявата стена се докоснат една друга, голямо късо съединение не може да се избегне. Предлагаме самостоятелно оптимизиране на местоположението и свързването на спиралите.
Всички фази са зададени.
В случай, че решим да използваме двойка, диаграмата е показана по-долу. Всеки елемент с дължина 52,7 метра е разделен на 4 последователни спирали от 610 / 4 = 152 оборота (навиване на 25 мм дорник).
Възможност за разположение на нагревателите в случай на тел 2.0 мм.
Характеристики на навиване, монтаж, работа.
Телът е удобен с това, че може да се навива в спирала, а след това спиралата може да се разтяга, както е удобно. Смята се, че диаметърът на намотката трябва да бъде повече от 6-8 диаметъра на проводника. Оптималната стъпка между завоите е 2-2,5 диаметъра на проводника. Но е необходимо да навиете намотката до намотка: разтягането на спиралата е много лесно, компресирането е много по-трудно.
Дебелият проводник може да се счупи по време на навиване. Особено разочароващо е, ако се оставят за навиване 5 от 200 оборота.Идеално е да се навива на струг при много бавна скорост на въртене на дорника. Сплавта Kh23Yu5T се произвежда закалена и незакалена. Последните се спукват особено често, така че ако имате избор, не забравяйте да закупите тел, освободен за навиване.
Колко завъртания са необходими? Въпреки простотата на въпроса, отговорът не е очевиден. Първо, диаметърът на дорника и следователно диаметърът на един завой не е точно известен. Второ, със сигурност се знае, че диаметърът на проводника варира леко по дължината, така че съпротивлението на спиралата също ще варира. На трето място, съпротивлението на сплав от определено топене може да се различава от референтната. На практика спирала се навива с 5-10 оборота повече от изчисленото, след което се измерва нейното съпротивление - с МНОГО ТОЧЕН уред, на който може да се има доверие, а не със сапунерка. По-специално, трябва да се уверите, че при късо съединени сонди устройството показва нула или число от порядъка на 0,02 Ohm, което ще трябва да бъде извадено от измерената стойност. При измерване на съпротивлението спиралата леко се разтяга, за да се елиминира влиянието на междувитово късо съединение. Отхапват се допълнителни намотки.
Най-добре е спиралата да се постави в пещта върху тръба от мулит-силициев диоксид (MKR). За диаметър на намотката 25 mm е подходяща тръба с външен диаметър 20 mm, за диаметър на намотката 35 mm - 30 - 32 mm.
Добре е фурната да се нагрява равномерно от пет страни (четири стени + отдолу). Значителна мощност трябва да бъде концентрирана върху огнището, например 20 -25% от общата изчислена мощност на пещта. Това компенсира поемането на студен въздух отвън.
За съжаление все още е невъзможно да се постигне абсолютна равномерност на нагряване. Можете да го достигнете с помощта на вентилационни системи с ПО-ДОЛНО изсмукване на въздух от пещта.
По време на първото нагряване или дори първите две или три нагрявания, върху повърхността на жицата се образува котлен камък. Не трябва да забравяме да го премахнем както от нагревателите (с четка), така и от повърхността на плочи, тухли и т.н. Мащабът е особено опасен, ако спиралата просто лежи върху тухлите: железни оксиди с алумосиликати при високи температури (нагревателят е един милиметър!) Образуват топими съединения, поради които нагревателят може да изгори.
Ще имаш нужда
- Спирала, шублер, линийка. Необходимо е да се знае материалът на спиралата, стойностите на тока I и напрежението U, при които спиралата ще работи, и от какъв материал е направена.
Инструкция
Разберете какво съпротивление R трябва да има вашата намотка. За да направите това, използвайте закона на Ом и заменете стойността на тока I във веригата и напрежението U в краищата на спиралата във формулата R = U / I.
С помощта на справочника определете електрическото съпротивление на материала ρ, от който ще бъде направена спиралата. ρ трябва да бъде изразено в Ohm m. Ако стойността на ρ в справочника е дадена в Ohm mm² / m, след това я умножете по 0,000001. Например: съпротивление на медта ρ = 0,0175 Ohm mm² / m, когато се преобразува в SI, имаме ρ = 0 .0175 0.000001=0.0000000175 Ohm m.
Намерете дължината на проводника по формулата: Lₒ=R S/ρ.
Измерете произволна дължина l върху спиралата с линийка (например: l = 10 cm = 0,1 m). Пребройте броя на завоите n, идващи до тази дължина. Определете стъпката на спиралата H=l/n или я измерете с шублер.
Намерете колко завоя N може да се направи от тел с дължина Lₒ: N= Lₒ/(πD+H).
Намерете дължината на самата спирала, като използвате формулата: L \u003d Lₒ / N.
Спираловият шал се нарича още шал боа, шал на вълна. Основното тук изобщо не е видът на преждата, не моделът на плетене и не цветовете на готовия продукт, а техниката на изпълнение и оригиналността на модела. Спираловидният шал олицетворява празничност, разкош, тържественост. Прилича на елегантно дантелено жабо, екзотична боа и обикновен, но много оригинален шал.
Как да плета спираловиден шал с игли за плетене
За да плетете спирален шал, наберете 24 бримки на иглите за плетене и изплетете 1-ви ред:
- 1 краен контур;
- 11 лицеви;
- 12 сърмени конци.
Качеството и цветът на преждата за този спирален модел на шал зависи от вас.
1-ви ред: първо 1 крайна линия, след това 1 прежда отгоре, след това 1 предна линия, след това 1 прежда отгоре и 8 предни бримки. Отстранете една от дясната игла за плетене като сърмени конци, издърпайте конеца между иглите за плетене напред. Върнете отстранената примка към лявата игла за плетене, издърпайте конеца между иглите за плетене назад (в този случай бримката ще се окаже увита нишка). Обърнете работата и изплетете 12 сърмени конци.
2-ри ред: Първо плетете 1 ръбова бримка, след това преждата над 1, след това изплетете 3 бримки, изплетете 1 прежда отгоре и изплетете 6 бримки. Отстранете една от дясната игла за плетене като сърмени конци, издърпайте конеца между иглите за плетене напред. След това върнете цикъла към лявата игла за плетене, издърпайте конеца между иглите за плетене назад, след това завъртете работата и изплетете 12 сърмени конци.
3-ти ред: изплетете 1 ръбова линия, след това изплетете 2 заедно, след това изплетете 1, след това изплетете 2 заедно и изплетете 4. Плъзнете една на дясната игла като сърмени конци, издърпайте конеца между иглите напред, върнете примката към лявата игла, след това издърпайте конеца между иглите назад. След това завъртете работата и плетете 8 сърмени конци.
4 ред: Плетете 1 подгъв, след това изплетете 3 заедно, след това изплетете 4, *отстранете увитата бримка отдолу и изплетете заедно със следващата плетка, изплетете 1* (повторете от * до * 3 пъти). Без да обръщате работата, завържете грешните бримки.
По този начин изплетете спиралния шал до желаната дължина на блокове от тези 4 реда.
Почти всички жени се сблъскват с проблема с контрацепцията. Един от надеждните и доказани методи е вътрематочното устройство, което е в търсенето и днес.
Видове спирали
Вътрематочни устройства са изработени от пластмаса и се предлагат в две разновидности: съдържащи мед (сребро) устройства и устройства, съдържащи хормони. Размерът им е 3Х4 см. Изборът на метода на контрацепция и самата спирала става при уговорката при гинеколога. Не трябва да правите това сами. Вътрематочното устройство се инсталира от гинеколог по време на менструация. Той е малък по размер и наподобява формата на буквата Т.
Медната спирала е изработена от медна тел. Неговата характеристика е способността да действа върху матката по такъв начин, че яйцеклетката да не може да се прикрепи към нея. Това се улеснява от две медни антени.
Хормоналната намотка има контейнер, който съдържа прогестин. Този хормон предотвратява началото на овулацията. В случай на използване на хормонално вътрематочно устройство, сперматозоидите не могат да оплодят яйцеклетката. Както отбелязват жените, когато използвате такава спирала, менструацията става по-оскъдна и по-малко болезнена. Това обаче не носи вреда, защото е свързано с действието на хормоните, които са вътре в спиралата. Гинеколозите препоръчват на жените, страдащи от болезнени периоди, да инсталират хормонална спирала.
Спирална селекция
Гинекологичните вътрематочни устройства се предлагат в различни марки, както местни, така и чужди. В допълнение, цената им може да варира от 250 рубли до няколко хиляди. Много фактори влияят на това.
Спиралата Juno Bio е доста популярна сред руските жени. Привлича, на първо място, ниската цена. Ниската ефективност на тази спирала обаче води до висок риск от бременност.
Вътрематочното устройство Mirena се доказа добре, но е едно от най-скъпите в своята серия. В същото време използването на вътрематочно устройство се счита за най-евтиния и достъпен вид контрацепция.
Това е хормонална спирала. Неговите производители обещават, че спиралата Mirena е по-малко вероятно да се измести в матката или да изпадне. А именно, това води до началото на бременността, поради което пациентите се съветват редовно да проверяват наличието на вътрематочен контрацептив на правилното място.
Стандартно напрежение в битово захранване U=220V. Силата на тока е ограничена от предпазители в електрическия панел и обикновено е равна на I \u003d 16A.
Източници:
- Таблици на физическите величини, I.K. Кикоин, 1976 г
- формула за дължина на спирала
Електрическият поялник е ръчен инструмент, предназначен за закрепване на части с помощта на меки спойки, чрез нагряване на спойката до течно състояние и запълване на празнината между споените части с нея.
Предлагат се електрически поялници за мрежово напрежение 12, 24, 36, 42 и 220 V и за това има причини. Основното нещо е безопасността на човека, второто е мрежовото напрежение на място, работата по запояване е извършена. В производството, където цялото оборудване е заземено и има висока влажност, е позволено да се използват поялници с напрежение не повече от 36 V, докато тялото на поялника трябва да бъде заземено. Бордовата мрежа на мотоциклет е с постоянно напрежение 6 V, лек автомобил - 12 V, камион - 24 V. В авиацията се използва мрежа с честота 400 Hz и напрежение 27 V. Има също така ограничения на дизайна, например, трудно е да се направи 12 W поялник на захранващо напрежение 220 V, тъй като спиралата ще трябва да бъде навита от много тънък проводник и следователно много слоеве ще бъдат навити, поялникът ще се обърне е голям, не е удобен за малка работа. Тъй като намотката на поялника е навита от нихромова тел, тя може да се захранва както с променливо, така и с постоянно напрежение. Основното е, че захранващото напрежение съвпада с напрежението, за което е предназначен поялникът.
Мощните електрически поялници са 12, 20, 40, 60, 100 W и повече. И това също не е случайно. За да може спойката да се разпространи добре по повърхностите на запоените части по време на запояване, те трябва да се нагреят до температура, малко по-висока от точката на топене на спойката. При контакт с детайла топлината се предава от върха към детайла и температурата на върха пада. Ако диаметърът на върха на поялника не е достатъчен или мощността на нагревателния елемент е ниска, след като отдели топлина, върхът няма да може да се нагрее до зададената температура и ще бъде невъзможно да се запоява. В най-добрия случай получавате хлабава и не здрава спойка. По-мощният поялник може да запоява малки части, но има проблем с недостъпността до точката на запояване. Как например да запоявате микросхема с стъпка на крака 1,25 мм в печатна платка с 5 мм накрайник за поялник? Вярно е, че има изход, няколко завоя от медна тел с диаметър 1 мм се навиват върху такова жило и се запояват с края на този проводник. Но обемистостта на поялника прави работата почти невъзможна. Има още едно ограничение. С висока мощност поялникът бързо ще загрее елемента, а много радиокомпоненти не позволяват нагряване над 70 ° C и следователно допустимото време за запояване е не повече от 3 секунди. Това са диоди, транзистори, микросхеми.
Устройство за поялник
Поялникът е червен меден прът, който се нагрява от нихромова спирала до температурата на топене на спойката. Поялният прът е изработен от мед поради високата си топлопроводимост. В крайна сметка, когато запоявате, трябва бързо да прехвърлите топлината към върха на поялника от нагревателния елемент. Краят на пръта има клиновидна форма, е работната част на поялника и се нарича жило. Пръчката се вкарва в стоманена тръба, увита в слюда или фибростъкло. Слюдата е навита с нихромова тел, която служи като нагревателен елемент.
Върху нихрома се навива слой от слюда или азбест, който служи за намаляване на топлинните загуби и електрическата изолация на нихромовата спирала от металното тяло на поялника.
Краищата на нихромовата спирала са свързани към медните проводници на електрически кабел с щепсел в края. За да се гарантира надеждността на тази връзка, краищата на нихромовата спирала са огънати и сгънати наполовина, което намалява нагряването на кръстовището с медния проводник. Освен това, връзката се кримпва с метална плоча, най-добре е да се кримпва с алуминиева плоча, която има висока топлопроводимост и по-ефективно ще отстрани топлината от кръстовището. За електрическа изолация на кръстовището се поставят тръби, изработени от топлоустойчив изолационен материал, фибростъкло или слюда.
Медният прът и нихромовата спирала са затворени от метален корпус, състоящ се от две половини или плътна тръба, както е на снимката. Тялото на поялника върху тръбата е фиксирано с капачни пръстени. За да се предпази ръката на човек от изгаряния, върху тръбата е монтирана дръжка, изработена от материал, който не вижда добре топлината, дърво или топлоустойчива пластмаса.
Когато щепселът на поялника се постави в гнездото, електрически ток протича към нихромовия нагревателен елемент, който се нагрява и предава топлина на медния прът. Поялникът е готов за запояване.
Транзистори с ниска мощност, диоди, резистори, кондензатори, микросхеми и тънки проводници са запоени с 12 W поялник. Поялници 40 и 60 W се използват за запояване на мощни и големи радиокомпоненти, дебели проводници и малки части. За запояване на големи части, например топлообменници с газова колона, ще ви е необходим поялник с мощност от сто или повече вата.
Както можете да видите на чертежа, електрическата верига на поялника е много проста и се състои само от три елемента: щепсел, гъвкав електрически проводник и нихромова спирала.
Както се вижда от диаграмата, поялникът няма възможност да регулира температурата на нагряване на върха. И дори ако мощността на поялника е избрана правилно, все още не е факт, че температурата на върха ще е необходима за запояване, тъй като дължината на върха намалява с времето поради постоянното му презареждане, спойките също имат различни температури на топене. Следователно, за да се поддържа оптимална температура на върха за запояване, е необходимо той да бъде свързан чрез тиристорни контролери на мощността с ръчно регулиране и автоматично поддържане на зададената температура на върха за запояване.
Изчисляване и ремонт на нагревателната намотка на поялника
При ремонт или при изработване на електрически поялник или друго нагревателно устройство самостоятелно, трябва да навиете нагревателната намотка от нихромова тел. Първоначалните данни за изчисляване и избор на проводник са съпротивлението на намотката на поялника или нагревателя, което се определя въз основа на неговото захранване и захранващо напрежение. Можете да изчислите какво трябва да бъде съпротивлението на намотката на поялника или нагревателя с помощта на таблицата.