Izračunajte nichrome spiralo za 220 voltov. Izračun in popravilo grelnega navitja spajkalnika

Navijanje nichrome spirale za nadaljnje segrevanje se izvaja predvsem s poskusi in napakami. Po navijanju se na grelni element napaja napetost, potrebno število obratov pa je odvisno od tega, kako se žica segreje.

Ta postopek lahko traja dolgo časa. Ne smemo pozabiti, da nikrom lahko izgubi svoje lastnosti z velikim številom pregibov. Žica bo hitro pregorela na območjih deformacije. Na koncu se lahko izkaže, da se dober material spremeni v odpad.

Za pravilen izračun nichrome spirale se običajno uporabljajo posebne tabele, kjer je specifična upornost nichrome žice \u003d (Ohm mm2 / m). Toda te tabele prikazujejo podatke za napetost 220 V. Za delovanje grelnega elementa v industrijskem okolju boste morali sami izvesti izračun in nadomestiti razpoložljive podatke.

Glede na tabelarne podatke je mogoče natančno določiti dolžino navitja in razdaljo med zavoji. Odvisno od premera žice in premera nichrome palice za navijanje ne bo težko preračunati dolžine spirale za delovanje pri drugačni napetosti. Tukaj morate uporabiti preprost matematični delež.

Na primer, če morate izračunati dolžino spirale za napetost 380 V z žico s premerom Ø 0,6 mm in navijalno palico Ø 6 mm. V tabeli lahko vidite, da mora biti dolžina spirale pri napetosti 220 V 30 cm, nato pa izračunamo po naslednjem razmerju:

220 V - 30 cm
380 V - X cm

Na podlagi teh podatkov:

X= 380 30/220=52 cm

Ko je spirala že navita, jo priključite na nosilec energije in se prepričajte, da je navijanje pravilno. V tem primeru navita žica ni odrezana. Za spiralo v zaprtem grelniku mora biti dolžina navitja 1/3 večja od vrednosti, navedenih v tabeli.

Izračun grelnega elementa iz nichrome žice

Dolžina žice se določi glede na kazalnike potrebne moči.

Kot primer bomo izvedli naslednje izračune na podlagi razpoložljivih kazalnikov.

Obstaja več vrst ogrevanja tandoorja. Danes je električna metoda vse bolj razširjena, saj ne zahteva nakupa goriva, ne oddaja produktov zgorevanja in olajša uporabo peči.

Strni

Naprava se segreva s segrevanjem spiral in kasnejšim enakomernim prenosom toplote. Članek podrobno obravnava značilnosti tandoor spirale. Te informacije vam bodo pomagale pravilno izbrati in namestiti grelni element na peč.

Kaj je tandoor spirala?

Spirala je pomemben element tandoorja, brez nje naprava ne bo delovala. Se dokaj hitro segreje. Omogoča dolgotrajno vzdrževanje želene temperature, kar je še posebej pomembno, če morate ves dan kuhati na štedilniku.

Kako izgleda spirala?

Grelni element je izdelan iz žice z visoko upornostjo na električni tok. Dolžina žice je dovolj velika, zato je za udobje zasukana v zavojih. Spirale so lahko v obliki valjev ali ploščatih tuljav, opremljene s kontaktnimi vodniki. Grelniki so pritrjeni na peč na keramičnih ali kovinskih podstavkih s posebnimi toplotno odpornimi vložki ali izolatorji.

Imenovanje spirale

Glavna funkcija tandoor tuljave je segrevanje in nato enakomerna porazdelitev toplote. Za to mora element imeti naslednje lastnosti:

• Toplotna odpornost (ne zruši se pri visokih temperaturah v tandorjih).
• Visoka odpornost na tok (hitrost segrevanja, posledična temperatura in življenjska doba elementa so odvisni od tega).
• Konstantnost lastnosti (se ne spreminja glede na okoljske razmere, trajanje delovanja).

Vrste

Najbolj praktični materiali za ogrevanje delov so nikromove in fehralne spojine. Na kratko razmislimo o njihovih značilnostih.

Nichrome

Nichrome tuljave so narejene iz Cr+Ni. Ta zlitina vam omogoča, da dosežete segrevanje naprave do 1200 stopinj. Razlikuje se v kripoustoychivost, odpornost proti oksidaciji. Minus - nižji temperaturni režim v primerjavi s fekralnimi zlitinami.

Cena nichrome izdelkov je dostopna. Na primer blagovna znamka Х20Н80(20% kroma, 80% niklja), primerna za standardno napetost 220 voltov, bo stala 150-170 rubljev. na meter.

Fehral

Fechral je kombinacija krom, železo, aluminij in titan. Material ima dobro odpornost na tok. Ima povečano toplotno odpornost: največje tališče za spirale iz tega materiala doseže 1500 stopinj.

Fehralna spirala

Vrste

Pri izbiri grelne naprave je pomembno biti pozoren ne le na material, temveč tudi na vrsto izdelka: tandoor tuljava za 220 ali 380 voltov ima nekaj razlik.

220 V je standardna napetost za domača električna omrežja (to je za priključitev na običajne vtičnice v stanovanjih in podeželskih hišah). Uporablja se lahko tudi v majhnih restavracijah z nizko produktivnostjo. V skladu z varnostnimi pravili so spirale z močjo 3,5-7 kilovatov priključene na 220 voltov.

Zmogljiv tandoor ni priključen na standardno električno omrežje potrošnikov. To bo povzročilo pregorevanje grelnika in kratek stik. Zahteva povezavo z industrijskim trifaznim 380-voltnim napajalnikom. Moč vsake spirale v tandoorju se v tem primeru dvigne na 12 kilovatov. Posebne zahteve za žice, ki se uporabljajo v grelnih elementih: imeti morajo presek najmanj 4 mm.

Kako izbrati pravo spiralo?

Dimenzije žice, ki se uporabljajo za ustvarjanje grelnikov, so določene z močjo tandoorja, napetostjo v omrežju in toploto, ki naj bi jo oddala peč. Najprej morate določiti trenutno moč z uporabo formule: Jaz = P: U

• P je tehnična moč peči.
• U - napetost v omrežju.

Na primer, za štedilnik z močjo 800 vatov in omrežno napetostjo 220 voltov bo moč električnega toka 3,6 ampera. Nato se glede na podane parametre (temperatura in jakost električnega toka) v posebni tabeli poišče ustrezne dimenzije žice.

Dolžina žice za spiralo se izračuna po formuli l=RxS:ρ. Na primer, z uporom 61 ohmov, velikost prečnega prereza 0,2 kvadratnih metrov. mm in uporom 1,1 zahteva spiralo iz žice dolžine 5,3 metra.

Montažna dela

Strokovnjaki za vgradnjo grelnih elementov v peč vzamejo približno 2300-3000 rubljev. Če želite prihraniti denar in sami namestiti spiralo v tandoor, je tukaj nekaj pomembnih nasvetov:

• Grelnega elementa ni treba postaviti navpično. Vroča žica je mehka in se lahko upogne zaradi gravitacije. Bolje je, da ga položite vodoravno.
• Ni priporočljivo namestiti grelnika blizu toplotnoizolacijske opeke - poveča se nevarnost pregrevanja. Med stenami peči in žico je narejena majhna "zračna blazina".
• Pri namestitvi je treba spiralo raztegniti tako, da so vsi zavoji na majhni razdalji drug od drugega (strokovnjaki svetujejo, da je razdalja med obroči 1,5-2 krat večja od premera žice).

Alternativna možnost: na dnu tandoorja je nameščen grelni element (cevni električni grelec, znotraj katerega je žična spirala). To je priročna in varna možnost. Toda kot kaže praksa, bo ogrevanje z grelnim elementom počasnejši kot v primeru odprte vijačnice.

Spodnje fotografije prikazujejo več vrst spiralne namestitve:

Primer spiralne namestitve

Še en način

TEN namesto spirale

Zaključek

Pravilno in varno delovanje tandoorja je odvisno od tako pomembnega elementa, kot je spirala. Pri nakupu končne pečice ali izdelavi naprave z lastnimi rokami je pomembno izbrati pravi material, vrsto, velikost grelnikov. Če niste prepričani v svoje sposobnosti in znanje, je bolje, da izbiro in namestitev penastih spiral zaupate strokovnjakom.

←Prejšnji članek Naslednji članek →

V praksi domačega mojstra je treba popraviti ali oblikovati grelne naprave. To so lahko različne peči, grelniki, spajkalniki in rezalniki. Najpogosteje se za to uporabljajo spirale ali nichrome žica. Glavna naloga v tem primeru je določiti dolžino in presek materiala. V tem članku bomo govorili o tem, kako izračunati dolžino nichrome žice ali spirale iz moči, upora in temperature.

Osnovne informacije in znamke nichrome

Nikrom je zlitina niklja in kroma z dodatkom mangana, silicija, železa, aluminija. Za ta material so parametri odvisni od specifičnega razmerja snovi v zlitini, vendar so v povprečju znotraj:

• specifična električna upornost - 1,05-1,4 Ohm * mm 2 / m (odvisno od znamke zlitine);
• temperaturni koeficient upora - (0,1-0,25) 10 −3 K −1;
• delovna temperatura - 1100 ° C;
• tališče - 1400°C;

V tabelah je upornost pogosto podana v μOhm * m (ali 10 -6 Ohm * m) - številčne vrednosti so enake, razlika je v dimenziji.

Trenutno obstajata dve najpogostejši znamki nichrome žice:

• X20H80. Sestavljen je iz 74% niklja in 23% kroma ter 1% železa, silicija in mangana. Prevodniki te znamke se lahko uporabljajo pri temperaturah do 1250 ᵒ C, tališče - 1400 ᵒ C. Ima tudi visoko električno upornost. Zlitina se uporablja za izdelavo elementov grelnih naprav. Upornost - 1,03-1,18 μOhm m;
• X15H60. Sestava: 60% nikelj, 25% železo, 15% krom. Delovna temperatura ni višja od 1150 ᵒ С. Temperatura taljenja je 1390 ᵒ С. Vsebuje več železa, kar poveča magnetne lastnosti zlitine in poveča njeno odpornost proti koroziji.

Več o stopnjah in lastnostih teh zlitin boste izvedeli iz GOST 10994-74, GOST 8803-89, GOST 12766.1-90 in drugih.

Kot smo že omenili, se nichrome žica uporablja povsod, kjer so potrebni grelni elementi. Visoka upornost in tališče omogočata uporabo nikroma kot osnove za različne grelne elemente, od kotlička ali sušilnika za lase do mufelne peči.

Metode izračuna

Z odporom

Ugotovimo, kako izračunati dolžino nichrome žice glede na moč in upor. Izračun se začne z določitvijo potrebne moči. Predstavljajmo si, da potrebujemo nikromovo žarilno nitko za majhen spajkalnik z močjo 10 vatov, ki bo deloval iz napajalnika 12 V. Za to imamo žico s premerom 0,12 mm.

Najenostavnejši izračun dolžine nikroma glede na moč brez upoštevanja ogrevanja se izvede na naslednji način:

Določimo trenutno moč:

I=P/U=10/12=0,83A

Izračun odpornosti nichrome žice se izvede v skladu z:

R=U/I=12/0,83=14,5 Ohm

Dolžina žice je:

l=SR/ ρ ,

kjer je S površina prečnega prereza, ρ – upornost.

Ali s to formulo:

l= (Rπd2)/4 ρ

L=(14,5*3,14*0,12^2)/4*1,1=0,149m=14,9cm

Enako lahko vzamete iz zavihka GOST 12766.1-90. 8, kjer je navedena vrednost 95,6 Ohm / m, če jo ponovno izračunate, dobite skoraj isto:

Zahtevana L=R / R miza = 14,4 / 95,6 = 0,151 m = 15,1 cm

Za grelec z močjo 10 vatov, ki ga napaja 12 V, potrebujete 15,1 cm.

Če morate izračunati število obratov spirale, da jo zvijete iz nichrome žice te dolžine, uporabite naslednje formule:

Dolžina enega obrata:

Število obratov:

N=L/(π(D+d/2)),

kjer sta L in d dolžina in premer žice, D je premer palice, na katero bo navita spirala.

Recimo, da nikromsko žico navijemo na palico s premerom 3 mm, nato pa izvedemo izračune v milimetrih:

N=151/(3,14(3+0,12/2))=15,71 obratov

Toda hkrati je treba upoštevati, ali je nikrom takšnega preseka sploh sposoben prenesti ta tok. Spodaj so podane podrobne tabele za določanje največjega dovoljenega toka pri določeni temperaturi za določene odseke. Preprosto povedano - določite, koliko stopinj naj se segreje žica, in izberete njen presek za nazivni tok.

Upoštevajte tudi, da če je grelec znotraj tekočine, se lahko tok poveča za 1,2-1,5-krat, in če je v zaprtem prostoru, potem obratno - zmanjša.

Po temperaturi

Težava z zgornjim izračunom je, da izračunamo odpornost hladne tuljave s premerom nikromovega filamenta in njegovo dolžino. Je pa odvisno od temperature, ob tem pa je treba upoštevati, pod kakšnimi pogoji jo bo mogoče doseči. Če za rezanje pene ali za grelnik takšen izračun še vedno velja, potem bo za mufelno peč preveč grobo.

Navedimo primer izračunov nikroma za peč.

Najprej se določi njegova prostornina, recimo 50 litrov, nato se določi moč, za to obstaja pravilo:

• do 50 litrov - 100W / l;
• 100-500 litrov - 50-70 W / l.

Potem v našem primeru:

I=5000/220=22,7 amperov

R=220/22,7=9,7 ohmov

Za 380V pri povezovanju spiral z zvezdo bo izračun naslednji.

Moč delimo na 3 faze:

Pf=5/3=1,66 kW na fazo

Pri povezovanju v zvezdo se na vsako vejo napaja 220 V (fazna napetost, lahko se razlikuje glede na vašo električno napeljavo), potem je tok:

I=1660/220=7,54 A

Odpornost:

R=220/7,54=29,1 ohm

Za trikotno povezavo izračunamo iz linearne napetosti 380V:

I=1660/380=4,36 A

R=380/4,36=87,1 ohm

Za določitev premera se upošteva specifična površinska moč grelnika. Izračunamo dolžino, vzamemo upornost iz tabele. 8. GOST 12766.1-90, vendar najprej določimo premer.

Za izračun specifične površinske moči peči uporabite formulo.

Bef (odvisno od površine, ki sprejema toploto) in a (koeficient učinkovitosti sevanja) izberemo v skladu z naslednjimi tabelami.

Torej, za segrevanje peči na 1000 stopinj, vzemimo temperaturo spirale pri 1100 stopinjah, nato pa glede na izbirno tabelo V eff izberemo vrednost 4,3 W / cm 2 in glede na izbirno tabelo koeficienta a - 0,2.

V add \u003d V ef * a \u003d 4,3 * 0,2 \u003d 0,86 W / cm 2 = 0,86 * 10 ^ 4 W / m 2

Premer se določi po formuli:

p t - specifična upornost materiala grelnika pri danem t, določena v skladu z GOST 12766.1, tabela 9 (podana spodaj).

Za nikrom H80Н20 - 1.025

p t \u003d p 20 * p 1000 \u003d 1,13 * 10 ^ 6 * 1,025 \u003d 1,15 * 10 ^ 6 Ohm / mm

Nato se priključite na trifazno omrežje po shemi "Star":

Dolžina se izračuna po formuli:

Preverimo vrednosti:

L=R/(p*k)=29,1/(0,82*1,033)=34m

Vrednosti se razlikujejo zaradi visoke temperature tuljave, preverjanje ne upošteva številnih dejavnikov. Zato bomo vzeli dolžino 1 spirale - 42 m, nato pa za tri spirale potrebujete 126 metrov nikroma 1,3 mm.

Zaključek

• okoljske razmere;
• lokacija grelnih elementov;
• spiralna temperatura;
• temperatura, do katere mora biti površina segreta in drugi dejavniki.

Tudi zgornjega izračuna, kljub njegovi kompleksnosti, ne moremo imenovati dovolj natančnega. Ker je izračun grelnih elementov popolna termodinamika in je mogoče navesti še vrsto drugih dejavnikov, ki vplivajo na njegove rezultate, na primer toplotna izolacija peči ipd.

V praksi se po ocenjenih izračunih spirale dodajajo ali odstranjujejo glede na dobljeni rezultat ali pa se za prilagajanje uporabljajo temperaturni senzorji in naprave.

materialov

Najpomembnejši del elektrotermične instalacije je grelni element. Glavna komponenta naprav za posredno ogrevanje je upor z visoko upornostjo. Eden od prednostnih materialov je zlitina kroma in niklja. Ker je odpornost nichrome žice visoka, je ta material vodilni položaj kot surovina za različne vrste elektrotermičnih naprav. Izračun grelnika iz nichrome žice se izvede, da se določijo dimenzije grelnega elementa.

Osnovni pojmi

Na splošno je treba izračunati grelni element iz nikroma po štirih izračunih: hidravličnem, mehanskem, toplotnem in električnem. Toda običajno se izračuni izvajajo le v dveh fazah: glede na toplotne in električne indikatorje.

Toplotne lastnosti vključujejo:

• toplotna izolacija;
• faktor toplotne učinkovitosti;
• potrebna površina za prenos toplote.

Glavni namen izračuna nikroma je določitev geometrijskih dimenzij toplotne upornosti.

Na električne parametre grelnikov so:

• napajalna napetost;
• način nadzora moči;
• faktor moči in električni izkoristek.

Pri izbiri napajalne napetosti za grelne naprave je treba dati prednost tisti, ki predstavlja minimalno nevarnost za živali in servisno osebje. Omrežna napetost v kmetijskih napravah je 380/200 voltov s tokovno frekvenco 50 Hertz. V primeru električnih inštalacij v posebej vlažnih prostorih, kjer je povečana električna nevarnost, je treba napetost zmanjšati. Njegova vrednost ne sme presegati 12, 24, 36 voltov.

Prilagodite temperaturo in moč grelnika se lahko izvede na dva načina:

• spreminjanje napetosti;
• sprememba vrednosti upora.

Najpogostejši način za spremembo moči je vklop določenega števila odsekov trifazne napeljave. V sodobnih ogrevalnih napravah se moč spreminja s prilagajanjem napetosti s pomočjo tiristorjev.

Izračun obratovalnega toka temelji na tabelarnem razmerju, ki povezuje trenutno obremenitev nikromovega vodnika, njegovo površino prečnega prereza in temperaturo.

Tabelarični podatki so bili zbrani za nikromovo žico, ki je bila raztegnjena v zraku brez upoštevanja nihanj in vibracij pri temperaturi 20 ° C.

Za prehod na realne razmere je treba pri izračunih uporabiti korekcijske faktorje.

Izračun nikromove spirale je treba izvesti po stopnjah z uporabo začetnih informacij o grelniku: zahtevana moč in znamka nikroma.

Moč enega odseka:

P - moč naprave, W;

m - število faz, za enofazno m = 1;

n - število odsekov v eni fazi, za naprave z zmogljivostjo približno 1 kW n = 1.

Delovni tok enega grelnega odseka:

U - omrežna napetost, za enofazne instalacije U = 220 V

Ocenjena temperatura žice:

θр = θd/(Km Ks)

θd - dovoljena delovna temperatura, izbrana iz tabele 1 glede na material, °C.

Tabela 1- Parametri materialov za električne grelnike.

Km - faktor namestitve, izbran iz tabele 2, odvisno od izvedbe.

tabela 2- Montažni faktor za nekatere vrste grelnikov v mirnem zračnem toku.

Vloga koeficienta namestitve je, da omogoča upoštevanje povečanja temperature grelnika v realnih pogojih v primerjavi s podatki referenčne tabele.

Kc - okoljski faktor, določen iz tabele 3.

Tabela 3- Korekcijski faktor za nekatere okoljske pogoje.

Okoljski dejavnik popravi izboljšan prenos toplote zaradi okoljskih pogojev. Zato se bodo dejanski rezultati izračuna nekoliko razlikovali od vrednosti v tabeli.

Premer d, mm in površina preseka S, mm 2 je izbrana glede na delovni tok in projektno temperaturo iz tabele 4

Tabela 4- Dovoljena obremenitev nikromove žice pri 20 °C, vodoravno obešene v mirnem zraku.

Dolžina žice enega odseka:

L \u003d (U f 2 S * 10 -6) / (ρ 20 Rs x10 3)

ρ 20 - upornost pri temperaturi 20 ° C, izbrana iz tabele 1;

α - temperaturni koeficient upora, določen iz ustreznega stolpca v tabeli 1.

Premer spirale:

D = (6…10) d, mm.

Določite korak spirale:

h = (2…4) d, mm

Korak vijačnice vpliva na produktivnost dela. Pri višjih vrednostih se prenos toplote poveča.

Število obratov spirale

W = (lx10 3)/ (√h 2 +(πD) 2)

Dolžina spirale:

Če je namen žičnega grelnika povečanje temperature tekočine, se delovni tok poveča za 1,5-kratno izračunano vrednost. V primeru izračuna grelnika z zaprtim tipom je priporočljivo zmanjšati delovni tok za 1,2-krat.

Razvrstitev grelnikov po temperaturi

Grelniki glede na najvišjo dovoljeno temperaturo so razdeljeni v pet razredov:

Možnosti odpravljanja težav

Največja verjetnost okvare električnih grelnikov je posledica oksidacije površine ogrevalnega upora.

Dejavniki, ki vplivajo na hitrost uničenja grelnika:

Zaradi dejstva, da električne ogrevalne naprave delujejo nad dovoljenimi vrednostmi teh parametrov, se najpogosteje pojavijo okvare: izgorevanje kontaktov, kršitev mehanske trdnosti nichrome žice.

Popravilo grelnega elementa iz nikroma se izvede s spajkanjem ali zvijanjem.

Izračun žičnega grelnika električne peči.

Ta članek razkriva največje skrivnosti načrtovanja električnih peči - skrivnosti izračunov grelnikov.

Kako so povezani prostornina, moč in stopnja segrevanja peči.

Kot že omenjeno, običajnih pečic ni. Na enak način ni pečic za žganje fajanse ali igrač, rdeče gline ali kroglic. Preprosto obstaja peč (in tu govorimo izključno o električnih pečeh) z določeno količino uporabnega prostora, izdelana iz nekaterih ognjevzdržnih materialov. V to peč lahko postavite eno večjo ali manjšo vazo za žganje ali pa cel kup plošč, na katere bodo ležale debele šamotne ploščice. Žgati morate vazo ali ploščice, morda pri 1000 o C ali morda pri 1300 o C. Zaradi mnogih industrijskih ali gospodinjskih razlogov bi moralo žganje trajati 5-6 ur ali 10-12 ur.

Nihče ne ve, kaj potrebujete iz pečice bolje kot vi sami. Zato morate, preden nadaljujete z izračunom, sami razjasniti vsa ta vprašanja. Če že obstaja peč, vendar je treba vanjo namestiti grelnike ali zamenjati stare za nove, projektiranje ni potrebno. Če se pečica gradi iz nič, morate začeti z ugotovitvijo dimenzij komore, to je iz dolžine, globine, širine.

Predpostavimo, da te vrednosti že poznate. Recimo, da potrebujete komoro z višino 490 mm, širino in globino 350 mm. V nadaljevanju besedila bomo peč s takšno komoro imenovali 60-litrska. Hkrati bomo projektirali drugo peč, večjo, višine H=800 mm, širine D=500 mm in globine L=500 mm. To pečico bomo imenovali 200-litrska.

Prostornina peči v litrih = V x G x D,
kjer so H, D, L izraženi v decimetrih.

Če ste pravilno pretvorili milimetre v decimetre, bi morala biti prostornina prve peči 60 litrov, prostornina druge - res 200! Ne mislite, da je avtor sarkastičen: najpogostejše napake v izračunih so napake v dimenzijah!

Nadaljujemo z naslednjim vprašanjem - iz česa so izdelane stene peči. Skoraj vse sodobne peči so izdelane iz lahkih ognjevzdržnih materialov z nizko toplotno prevodnostjo in nizko toplotno kapaciteto. Zelo stare peči so narejene iz težkega šamota. Takšne peči so zlahka prepoznavne po masivni oblogi, katere debelina je skoraj enaka širini komore. Če imate ta primer, nimate sreče: med žganjem bo 99 % energije porabljeno za ogrevanje sten, ne izdelkov. Predvidevamo, da so stene izdelane iz sodobnih materialov (MKRL-08, ShVP-350). Potem bo le 50-80% energije porabljeno za ogrevanje sten.

Nakladalna masa ostaja zelo negotova. Čeprav je na splošno manjša od mase ognjevarnih sten (plus kurišče in streha) peči, bo ta masa gotovo prispevala k hitrosti segrevanja.

Zdaj o moči. Moč je količina toplote, ki jo grelec sprosti v 1 sekundi. Enota za moč je vat (skrajšano W). Žarnica z žarilno nitko je 100 W, električni kotliček 1000 W ali 1 kilovat (skrajšano 1 kW). Če vklopite grelec z močjo 1 kW, bo vsako sekundo sprostil toploto, ki bo v skladu z zakonom o ohranjanju energije šla za ogrevanje sten, izdelkov, odletela z zrakom skozi razpoke. Teoretično, če ni izgub skozi reže in stene, lahko 1 kW segreje karkoli do neskončne temperature v neskončnem času. V praksi so znane realne (približno povprečne) toplotne izgube za peči, zato velja naslednje pravilo-priporočilo:

Za običajno hitrost segrevanja pečice 10-50 litrov je potrebna moč
100 vatov na liter prostornine.

Za normalno hitrost ogrevanja peči 100-500 litrov je potrebna moč
50-70 W za vsak liter prostornine.

Vrednost specifične moči je treba določiti ne le ob upoštevanju prostornine peči, temveč tudi ob upoštevanju masivnosti obloge in obremenitve. Večja kot je masa tovora, večjo vrednost je treba izbrati. Sicer se bo pečica segrevala, a dlje časa. Izberimo za naš 60 litrski specifično moč 100 W/l, za 200 litrski pa 60 W/l. V skladu s tem dobimo, da bi morala biti moč grelnikov 60-litrske steklenice 60 x 100 = 6000 W = 6 kW, 200-litrske steklenice pa 200 x 60 = 12.000 W = 12 kW. Poglejte, kako zanimivo je: glasnost se je povečala za več kot 3-krat, moč pa le za 2. Zakaj? (Vprašanje za samostojno delo).

Zgodi se, da v stanovanju ni vtičnice 6 kW, vendar je le 4. Ampak potrebujete točno 60 litrov! No, grelec lahko računate na 4 kilovate, vendar se sprijaznite s tem, da bo stopnja ogrevanja med kurjenjem trajala 10-12 ur. Zgodi se, da je, nasprotno, ogrevanje potrebno za 5-6 ur zelo velike obremenitve. Potem boste morali vložiti 8 kW v 60-litrsko peč in ne bodite pozorni na razgrete napeljave ... Za nadaljnje razmišljanje se bomo omejili na klasične moči - 6 oziroma 12 kW.

Moč, amperi, volti, faze.

Če poznamo moč, poznamo potrebo po toploti za ogrevanje. Po neizprosnem zakonu o ohranitvi energije moramo enako moč odvzeti iz električnega omrežja. Spomnimo se formule:

Moč grelnika (W) = Napetost grelnika (V) x Tok (A)
ali P = U x I

V tej formuli sta dva ulova. Prvič: napetost je treba vzeti na koncih grelnika in sploh ne v vtičnici. Napetost se meri v voltih (skrajšano V). Drugič: mislimo na tok, ki teče skozi ta grelec, in sploh ne skozi stroj. Tok se meri v amperih (okrajšano A).

Vedno nam je dana napetost v omrežju. Če transformatorska postaja deluje normalno in ni prometne konice, bo napetost v redni gospodinjski vtičnici 220 V. Napetost v industrijskem trifaznem omrežju med katero koli fazo in nevtralno žico je tudi enaka 220V in napetost med katerima koli dvema fazama- 380 V. Tako v primeru gospodinjskega, enofaznega omrežja nimamo izbire napetosti - samo 220 V. V primeru trifaznega omrežja je izbira, vendar majhna - bodisi 220 ali 380 V. Kaj pa amperi? Dobljeni bodo samodejno iz napetosti in upora grelnika v skladu z velikim Ohmovim zakonom:

Ohmov zakon za odsek električnega tokokroga:
Tok (A) \u003d Napetost v odseku (V) / Upor odseka (Ohm)
ali I=U/R

Da bi dobili 6 kW iz enofaznega omrežja, potrebujete tok I=P/U= 6000/220 = 27,3 ampera. To je velik, a pravi tok dobrega gospodinjskega omrežja. Takšen tok teče na primer v električnem štedilniku, v katerem so vsi gorilniki vključeni na polno moč in tudi pečica. Da bi dobili 12 kW v enofaznem omrežju za 200-litrski, potrebujete dvakrat več toka - 12000/220 = 54,5 amperov! To je nesprejemljivo za katero koli domače omrežje. Bolje je uporabiti tri faze, tj. razdeli moč na tri linije. 12000/3/220 = 18,2 ampera bo preteklo v vsaki fazi.

Poglejmo še zadnji izračun. Trenutno NE VEMO, kakšni grelci bodo v peči, NE VEMO, kakšna napetost (220 ali 380 V) bo napajana do grelnikov. Zagotovo pa VEMO, da je treba 12 kW vzeti iz trifaznega omrežja, obremenitev mora biti enakomerno porazdeljena, tj. 4 kW v vsaki fazi našega omrežja, t.j. Skozi vsako fazno žico vhodnega (skupnega) avtomata peči bo teklo 18,2A in sploh ni nujno, da bo tolikšen tok tekel skozi grelec. Mimogrede, 18,2 A bo šlo tudi skozi števec električne energije. (In mimogrede: skozi nevtralno žico ne bo toka zaradi značilnosti trifaznega napajanja. Te lastnosti tukaj ne upoštevamo, saj nas zanima samo toplotno delo toka). Če imate na tej točki predstavitve kakršna koli vprašanja, jo preberite še enkrat. In pomislite: če se v prostornini peči sprosti 12 kilovatov, potem v skladu z zakonom o ohranjanju energije istih 12 kilovatov prehaja skozi tri faze, vsaka - 4 kW ...

Vrnimo se k enofazni 60-litrski peči. Zlahka je ugotoviti, da mora biti upor grelnika peči R=U/I\u003d 220 V / 27,3 A \u003d 8,06 Ohm. Zato bo v najbolj splošni obliki električni tokokrog peči izgledal takole:

Grelnik z uporom 8,06 ohmov naj nosi tok 27,3 A

Trifazna pečica bo zahtevala tri enake ogrevalne kroge: na sliki - najpogostejši električni tokokrog 200 litrov.

Moč 200-litrske pečice mora biti enakomerno porazdeljena na 3 tokokroge - A, B in C.

Toda vsak grelec se lahko vklopi med fazo in ničlo ali med dvema fazama. V prvem primeru bo na koncih vsakega ogrevalnega kroga 220 voltov, njegov upor pa bo R=U/I\u003d 220 V / 18,2 A \u003d 12,08 Ohm. V drugem primeru bo na koncih vsakega ogrevalnega kroga 380 voltov. Za pridobitev moči 4 kW je potrebno, da je tok I=P/U= 4000/380 = 10,5 amperov, tj. odpornost bi morala biti R=U/I\u003d 380 V / 10,5 A \u003d 36,19 Ohm. Te možnosti povezave se imenujejo "zvezda" in "delta". Kot je razvidno iz vrednosti zahtevanega upora, preprosto spremeniti napajalni tokokrog iz zvezde (grelci 12,08 Ohm) v trikotnik (grelci 36,19 Ohm) ne bo delovalo - v vsakem primeru potrebujete svoje grelnike.

V shemi "zvezda" vsak ogrevalni krog
preklopil med fazo in ničlo za napetost 220 voltov. Skozi vsak grelec z uporom 12,08 Ohm teče tok 18,2 A. Skozi žico N ne teče tok.

V shemi "delta" vsak ogrevalni krog
priključen med dvema fazama za napetost 380 voltov. Skozi vsak grelec z uporom 36,19 Ohm teče tok 10,5 A. Skozi žično priključno točko A1 do avtomatskega napajanja (točka A) teče tok 18,2 A, tako da je 380 x 10,5 \u003d 220 x 18,2 \u003d 4 kilovate! Podobno s črtami B1 - B in C1 - C.

Domača naloga. V 200-litrski steklenici je bila zvezda. Upor vsakega tokokroga je 12,08 ohmov. Kakšna bo moč peči, če sta ta grela povezana v trikotnik?

Mejne obremenitve žičnih grelnikov (Kh23Yu5T).

Popolna zmaga! Poznamo upornost grelnika! Ostaja samo odviti kos žice želene dolžine. Ne naveličajmo se izračunov z upornostjo - vse je že dolgo izračunano z zadostno natančnostjo za praktične potrebe.

Premer, mm	Metri do 1 kg	Upornost 1 meter, Ohm
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

Za 60-litrsko peč potrebujete 8,06 ohmov, mi bomo izbrali enega in pol in ugotovili bomo, da bo le 10 metrov žice dalo želeni upor, ki bo tehtal le 140 gramov! Neverjeten rezultat! Preverimo še enkrat: 10 metrov žice s premerom 1,5 mm ima upor 10 x 0,815 = 8,15 ohmov. Tok pri 220 voltih bo 220/8,15 = 27 amperov. Moč bo 220 x 27 = 5940 vatov = 5,9 kW. Želeli smo 6 kW. Nikjer se niso zmotili, zaskrbljujoče je le to, da takih peči ni ...

Osamljen razbeljen grelnik v 60-litrski pečici.

Grelec je zelo majhen. Takšen občutek se ustvari ob upoštevanju zgornje slike. A ukvarjamo se z izračuni, ne s filozofijo, zato bomo od občutkov prešli k številkam. Številke pravijo naslednje: 10 linearnih metrov žice s premerom 1,5 mm ima površino S = L x d x pi = 1000 x 0,15 x 3,14 = 471 kvadratnih metrov. cm Iz tega območja (in kje drugje?) se v prostornino peči seva 5,9 kW, tj. na 1 kv. cm površine predstavlja sevano moč 12,5 vatov. Če izpustimo podrobnosti, bomo poudarili, da je treba grelec segreti na enormno temperaturo, preden temperatura v peči močno naraste.

Pregrevanje grelnika je določeno z vrednostjo tako imenovane površinske obremenitve str, ki smo ga izračunali zgoraj. V praksi obstajajo mejne vrednosti za vsako vrsto grelnika str odvisno od materiala grelca, premera in temperature. Z dobrim približkom za žico iz domače zlitine X23Yu5T katerega koli premera (1,5-4 mm) lahko uporabite vrednost 1,4-1,6 W / cm 2 za temperaturo 1200-1250 o C.

Fizično je lahko pregrevanje povezano z temperaturno razliko na površini žice in znotraj nje. Toplota se sprošča po celotnem volumnu, zato večja kot je površinska obremenitev, bolj se bodo te temperature razlikovale. Ko je površinska temperatura blizu mejne delovne temperature, se lahko temperatura v jedru žice približa tališču.

Če je peč zasnovana za nizke temperature, lahko izberete večjo površinsko obremenitev, na primer 2 - 2,5 W / cm 2 za 1000 o C. Tukaj lahko naredite žalostno pripombo: pravi kantal (to je originalna zlitina, katerega analog je ruski fehral X23Yu5T) omogoča str do 2,5 pri 1250 o C. Ta kanthal izdeluje švedsko podjetje Kanthal.

Vrnimo se k našemu 60-litrskemu rezervoarju in iz tabele izberimo debelejšo žico – dvojko. Jasno je, da bodo dvojke morale vzeti 8,06 Ohm / 0,459 Ohm / m = 17,6 metra in bodo že tehtale 440 gramov. Upoštevamo površinsko obremenitev: str\u003d 6000 W / (1760 x 0,2 x 3,14) cm 2 \u003d 5,43 W / cm 2. Veliko. Za žico s premerom 2,5 mm dobite 27,5 metrov in str= 2,78. Za trojko - 39 metrov, 2,2 kilograma in str= 1,66. Končno.

Zdaj bomo morali naviti 39 metrov trojke (če poči, začnite navijati znova). Lahko pa uporabite DVA vzporedno povezana grelnika. Seveda upornost vsakega ne sme biti več 8,06 Ohm, ampak dvakrat več. Torej za dvojko dobite dva grelnika 17,6 x 2 \u003d 35,2 m, vsak bo imel 3 kW moči, površinska obremenitev pa bo 3000 W / (3520 x 0,2 x 3,14) cm 2 \u003d 1, 36 W/cm2. In teža je 1,7 kg. Prihranili pol kilograma. Skupno smo dobili veliko zavojev, ki jih lahko enakomerno porazdelimo po vseh stenah peči.

Dobro razporejena grela v 60 litrski pečici.

Premer, mm	Trenutna omejitev za str\u003d 2 W / cm 2 pri 1000 o C	Trenutna omejitev za str\u003d 1,6 W / cm 2 pri 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

Primer izračuna za 200 litrsko pečico.

Zdaj, ko so osnovni principi znani, bomo pokazali, kako se uporabljajo pri izračunu prave 200-litrske pečice. Vse faze izračuna je seveda mogoče formalizirati in zapisati v preprost program, ki bo skoraj vse naredil sam.

Narišimo našo peč "v zamahu". Zdi se, da ga gledamo od zgoraj, v sredini - pod, na straneh stene. Izračunamo površine vseh sten, tako da kasneje, sorazmerno s površino, organiziramo oskrbo s toploto.

"Scan" 200-litrska pečica.

Vemo že, da mora pri vezavi v zvezdo v vsaki fazi teči tok 18,2A. Iz zgornje tabele o omejitvah toka izhaja, da lahko za žico s premerom 2,5 mm uporabite en grelni element (omejitev toka 20,7A), za žico 2,0 mm pa morate uporabiti dva elementa, povezana v vzporedno (ker je mejni tok le 14,8A), bo skupaj v peči 3 x 2 = 6.

Po Ohmovem zakonu izračunamo potrebno upornost grelnikov. Za premer žice 2,5 mm R\u003d 220 / 18,2 \u003d 12,09 ohmov ali 12,09 / 0,294 \u003d 41,1 metra. Potrebovali boste 3 takšne grelnike, vsak približno 480 obratov, če jih navijete na 25 mm trn. Skupna teža žice bo (41,1 x 3) / 25 = 4,9 kg.

Za žico 2,0 mm sta v vsaki fazi dva vzporedna elementa, zato mora biti upor vsakega dvakrat večji - 24,18 Ohm. Dolžina vsakega bo 24,18 / 0,459 = 52,7 metra. Vsak element bo imel 610 ovojev z enakim navitjem. Skupna teža vseh 6 grelnih elementov (52,7 x 6) / 40 = 7,9 kg.

Nič nam ne preprečuje, da katero koli spiralo razdelimo na več kosov, ki jih nato zaporedno povežemo. Kaj za? Prvič, zaradi lažje namestitve. Drugič, če četrtina grelnika odpove, bo treba zamenjati samo to četrtino. Prav tako se nihče ne trudi, da bi v pečico dal celotno spiralo. Potem bodo vrata zahtevala ločeno spiralo, mi pa jih imamo v primeru premera 2,5 mm le tri ...

Postavili smo eno fazo žice 2,5 mm. Grelnik je bil razdeljen na 8 neodvisnih kratkih tuljav, ki so vse povezane zaporedno.

Ko vse tri faze postavimo na enak način (glej spodnjo sliko), postane jasno naslednje. Pozabili smo na pod! In zavzema 13,5% površine. Poleg tega so spirale v nevarni električni bližini druga drugi. Še posebej nevarna je bližina spiral na levi steni, kjer je med njimi napetost 220 voltov (faza - nič - faza - nič ...). Če se zaradi česa sosednji spirali leve stene dotakneta, se velikemu kratkemu stiku ne moremo izogniti. Nudimo samostojno optimizacijo lokacije in povezave spiral.

Vse faze so nastavljene.

V primeru, da se odločimo za dvojko, je diagram prikazan spodaj. Vsak element dolžine 52,7 metra je razdeljen na 4 zaporedne spirale po 610 / 4 = 152 obratov (navijanje na 25 mm trn).

Možnost lokacije grelnikov v primeru žice 2,0 mm.

Značilnosti navijanja, namestitve, delovanja.

Žica je priročna v tem, da jo je mogoče naviti v spiralo, nato pa lahko spiralo raztegnete, kot je priročno. Menijo, da mora biti premer navitja večji od 6-8 premerov žice. Optimalni korak med zavoji je 2-2,5 premera žice. Vendar je potrebno naviti tuljavo na tuljavo: raztezanje spirale je zelo enostavno, stiskanje pa je veliko težje.

Debela žica se lahko zlomi med navijanjem. Še posebej razočaranje je, če od 200 zavojev ostane navitih 5. Idealno je navijanje na stružnici pri zelo nizki hitrosti vrtenja trna. Zlitina Kh23Yu5T se proizvaja kaljena in nekaljena. Slednji še posebej pogosto poči, zato, če imate izbiro, se prepričajte, da kupite žico, sproščeno za navijanje.

Koliko obratov je potrebnih? Kljub preprostosti vprašanja odgovor ni očiten. Prvič, premer trna in posledično premer enega zavoja ni natančno znan. Drugič, zagotovo je znano, da se premer žice nekoliko razlikuje po dolžini, zato se bo tudi odpornost spirale spreminjala. Tretjič, upornost zlitine določenega taljenja se lahko razlikuje od referenčne. V praksi se spiralo navije 5-10 obratov več kot je izračunano, nato se ji izmeri upor - z ZELO NATANČNO napravo, ki ji lahko zaupamo, in ne z milnico. Zlasti se morate prepričati, da naprava s kratkostičnimi sondami pokaže ničlo ali številko reda 0,02 Ohma, ki jo je treba odšteti od izmerjene vrednosti. Pri merjenju upora je spirala rahlo raztegnjena, da se izloči vpliv kratkih stikov med zavoji. Dodatne tuljave odgriznejo.

Najbolje je, da spiralo postavite v peč na mulit-kremenčevo cev (MKR). Za premer navitja 25 mm je primerna cev z zunanjim premerom 20 mm, za premer navitja 35 mm - 30 - 32 mm.

Dobro je, če je pečica enakomerno segreta s petih strani (štiri stene + pod). Na kurišču mora biti koncentrirana znatna moč, na primer 20 -25% skupne nazivne moči peči. To kompenzira vnos hladnega zraka od zunaj.

Na žalost absolutne enakomernosti ogrevanja še vedno ni mogoče doseči. Lahko se mu približate s prezračevalnimi sistemi z MANJŠIM odvodom zraka iz peči.

Pri prvem segrevanju ali celo pri prvih dveh ali treh segrevanjih se na površini žice naredi kamen. Ne smemo ga pozabiti odstraniti tako z grelnih naprav (s krtačo), kot s površine plošč, opeke itd. Vodni kamen je še posebej nevaren, če spirala preprosto leži na opekah: železovi oksidi z aluminosilikati pri visokih temperaturah (grelec je en milimeter!) tvorijo taljive spojine, zaradi katerih lahko grelec pregori.

Boste potrebovali

• Spirala, merilnik, ravnilo. Potrebno je poznati material spirale, vrednosti toka I in napetosti U, pri katerih bo spirala delovala, in iz katerega materiala je izdelana.

Navodilo

Ugotovite, kakšen upor R mora imeti vaša tuljava. Če želite to narediti, uporabite Ohmov zakon in nadomestite vrednost toka I v vezju in napetost U na koncih spirale v formulo R \u003d U / I.

S pomočjo priročnika določite električno upornost materiala ρ, iz katerega bo izdelana spirala. ρ mora biti izražen v Ohm m. Če je vrednost ρ v priročniku podana v Ohm mm² / m, jo ​​pomnožite z 0,000001. Na primer: upornost bakra ρ = 0,0175 Ohm mm² / m, ko jo pretvorimo v SI, imamo ρ = 0,0175 0,000001=0,0000000175 Ohm m.

Poiščite dolžino žice po formuli: Lₒ=R S/ρ.

Na spirali z ravnilom izmerite poljubno dolžino l (na primer: l \u003d 10cm \u003d 0,1m). Preštejte število zavojev n, ki pridejo do te dolžine. Določite korak vijačnice H=l/n ali ga izmerite s kalibrom.

Ugotovite, koliko ovojev N lahko naredite iz žice dolžine Lₒ: N= Lₒ/(πD+H).

Poiščite dolžino same spirale po formuli: L \u003d Lₒ / N.

Spiralni šal se imenuje tudi boa šal, valoviti šal. Tu glavna stvar sploh ni vrsta preje, ne vzorec pletenja in ne barve končnega izdelka, temveč tehnika izvedbe in izvirnost modela. Spiralni šal pooseblja prazničnost, sijaj, slovesnost. Izgleda kot eleganten čipkasti jabot, eksotična boa in navaden, a zelo izviren šal.

Kako plesti spiralni šal s pletilnimi iglami

Za pletenje spiralnega šala vtipkajte 24 zank na pletilke in pletite 1. vrsto:
- 1 robna zanka;
- 11 obraznih;
- 12 žuborenje zank.

Kakovost in barva preje za ta spiralni vzorec šal je odvisna od vas.

1. vrsta: najprej 1 robna petlja, nato 1 predica, nato 1 sprednja petlja, nato 1 predica in 8 sprednjih zank. Odstranite enega na desni pletilni igli kot žuborenje, potegnite nit med pletilnimi iglami naprej. Odstranjeno zanko vrnite na levo pletilno iglo, nit med pletilnimi iglami potegnite nazaj (v tem primeru se bo zanka izkazala za zavito nit). Obrnite delo in spletite 12 žuborečih šivov.

2. vrsta: najprej pletite 1 robni šiv, nato prejo čez 1, nato pletite 3 šive, 1 nit čez in 6 šivov. Odstranite enega na desni pletilni igli kot žuborenje, potegnite nit med pletilnimi iglami naprej. Nato vrnite zanko na levo pletilko, potegnite nit med pletilnimi iglami nazaj, nato obrnite delo in spletite 12 žuborečih zank.

3. vrsta: pletemo 1 robno petljo, nato pletemo 2 skupaj, nato pletemo 1, nato pletemo 2 skupaj in pletemo 4. Enega nataknite na desno iglo kot šivanko, potegnite nit med iglami naprej, vrnite zanko na levo iglo, nato potegnite nit med iglama nazaj. Po tem obrnite delo in pletite 8 žuborečih zank.

Vrstica 4: Pletejte 1 rob, nato pletite 3 skupaj, nato pletite 4, *povlecite zavito vez od spodaj in pletite z naslednjo pletenino, pletite 1* (ponovite od * do * 3-krat). Brez obračanja dela zavežite napačne zanke.

Na ta način spletite spiralni šal na želeno dolžino v blokih teh 4 vrst.

Skoraj vse ženske se soočajo s problemom kontracepcije. Ena izmed zanesljivih in dokazanih metod je intrauterina naprava, ki je še danes v povpraševanju.

Vrste spiral

Intrauterini vložki so narejeni iz plastike in so na voljo v dveh različicah: vložki, ki vsebujejo baker (srebro), in vložki, ki vsebujejo hormone. Njihova velikost je 3x4 cm, izbira metode kontracepcije in same spirale poteka na posvetu z ginekologom. Tega ne smete storiti sami. Intrauterini vložek vstavi ginekolog med menstruacijo. Je majhne velikosti in spominja na obliko črke T.

Bakrena spirala je izdelana iz bakrene žice. Njegova značilnost je sposobnost delovanja na maternico tako, da se jajčece ne more pritrditi nanjo. To olajšata dve bakreni anteni.

Hormonska spirala ima posodo, ki vsebuje progestin. Ta hormon preprečuje začetek ovulacije. V primeru uporabe hormonske intrauterine naprave semenčice ne morejo oploditi jajčeca. Kot ugotavljajo ženske, pri uporabi takšne spirale menstruacija postane redkejša in manj boleča. Vendar to ne prinaša škode, ker je povezano z delovanjem hormonov, ki so znotraj spirale. Ginekologi ženskam z bolečimi menstruacijami priporočajo namestitev hormonske spirale.

Spiralna izbira

Ginekološke intrauterine naprave so različnih blagovnih znamk, tako domačih kot tujih. Poleg tega se lahko njihovi stroški gibljejo od 250 rubljev do nekaj tisoč. Na to vpliva veliko dejavnikov.

Spirala Juno Bio je zelo priljubljena med ruskimi ženskami. Privlači predvsem nizke stroške. Vendar pa nizka učinkovitost te vijačnice pomeni veliko tveganje za nosečnost.
Intrauterina naprava Mirena se je dobro izkazala, vendar je ena najdražjih v svoji seriji. Hkrati velja, da je uporaba intrauterine naprave najcenejša in najbolj dostopna vrsta kontracepcije.

To je hormonska spirala. Njeni proizvajalci obljubljajo, da je manj verjetno, da se spirala Mirena premakne v maternici ali izpade. To namreč vodi do nastopa nosečnosti, zato bolnikom svetujemo, da redno preverjajo prisotnost intrauterine kontracepcije na pravem mestu.

Standardna napetost v gospodinjskem napajalniku U=220V. Jakost toka je omejena z varovalkami v električni plošči in je običajno enaka I \u003d 16A.

Viri:

• Tabele fizikalnih veličin, I.K. Kikoin, 1976
• formula dolžine spirale

Električni spajkalnik je ročno orodje, namenjeno medsebojnemu spajanju delov z mehkimi spajkami, tako da se spajka segreje do tekočega stanja in z njo zapolni režo med spajkanimi deli.

Električni spajkalniki so na voljo za 12, 24, 36, 42 in 220 V omrežno napetost in za to obstajajo razlogi. Glavna stvar je varnost ljudi, druga je omrežna napetost na mestu spajkanja. V proizvodnji, kjer je vsa oprema ozemljena in obstaja visoka vlažnost, je dovoljeno uporabljati spajkalne likalnike z napetostjo največ 36 V, telo spajkalnika pa mora biti ozemljeno. Vgrajeno omrežje motocikla ima enosmerno napetost 6 V, avtomobil - 12 V, tovornjak - 24 V. V letalstvu se uporablja omrežje s frekvenco 400 Hz in napetostjo 27 V. Obstajajo tudi konstrukcijske omejitve, na primer, težko je izdelati 12 W spajkalnik na napajalno napetost 220 V, saj bo treba spiralo naviti iz zelo tanke žice in zato bo navitih veliko plasti, spajkalnik se bo vrtel velik, ni primeren za manjša dela. Ker je navitje spajkalnika navito iz nikromove žice, se lahko napaja z izmenično in enosmerno napetostjo. Glavna stvar je, da napajalna napetost ustreza napetosti, za katero je zasnovan spajkalnik.

Moč električnih spajkalnikov je 12, 20, 40, 60, 100 W in več. In tudi to ni naključje. Da se spajka med spajkanjem dobro razlije po površinah spajkanih delov, jih je treba segreti na temperaturo, ki je nekoliko višja od tališča spajke. Ob stiku z delom se toplota prenese s konice na del in temperatura konice pade. Če premer konice spajkalnika ni zadosten ali je moč grelnega elementa nizka, se konica po oddaji toplote ne bo mogla segreti na nastavljeno temperaturo in spajkanje bo nemogoče. V najboljšem primeru dobite ohlapno in ne močno spajko. Močnejši spajkalnik lahko spajka majhne dele, vendar obstaja problem nedostopnosti spajkalne točke. Kako na primer spajkati mikrovezje z razmikom noge 1,25 mm v tiskano vezje s konico spajkalnika 5 mm? Res je, da obstaja izhod, več zavojev bakrene žice s premerom 1 mm je navitih na takšno želo in spajkanih s koncem te žice. Toda zaradi obsežnosti spajkalnika je delo skoraj nemogoče. Obstaja še ena omejitev. Z visoko močjo bo spajkalnik hitro segrel element, številne radijske komponente pa ne dovoljujejo segrevanja nad 70 ° C, zato dovoljeni čas spajkanja ni daljši od 3 sekund. To so diode, tranzistorji, mikrovezja.

Naprava za spajkanje

Spajkalnik je rdeča bakrena palica, ki jo nikromova spirala segreje na temperaturo taljenja spajke. Spajkalna palica je izdelana iz bakra zaradi visoke toplotne prevodnosti. Navsezadnje morate pri spajkanju hitro prenesti toploto na konico spajkalnika iz grelnega elementa. Konec palice ima klinasto obliko, je delovni del spajkalnika in se imenuje želo. Palica je vstavljena v jekleno cev, ovito v sljudo ali steklena vlakna. Sljuda je navita z nikromovo žico, ki služi kot grelni element.

Na nikrom je navita plast sljude ali azbesta, ki služi za zmanjšanje toplotnih izgub in električno izolacijo nikromove spirale od kovinskega telesa spajkalnika.

Konci nikromove spirale so povezani z bakrenimi vodniki električnega kabla z vtičem na koncu. Da bi zagotovili zanesljivost te povezave, so konci nichrome spirale upognjeni in prepognjeni na polovico, kar zmanjša segrevanje na stičišču z bakreno žico. Poleg tega je povezava stisnjena s kovinsko ploščo, najbolje je stisniti z aluminijasto ploščo, ki ima visoko toplotno prevodnost in bo učinkoviteje odvajala toploto iz stičišča. Za električno izolacijo so na spoju nameščene cevi iz toplotno odpornega izolacijskega materiala, steklenih vlaken ali sljude.

Bakrena palica in nikromova spirala sta zaprti s kovinskim ohišjem, sestavljenim iz dveh polovic ali trdne cevi, kot je na sliki. Telo spajkalnika na cevi je pritrjeno s pokrovnimi obroči. Za zaščito roke osebe pred opeklinami je na cev nameščen ročaj iz materiala, ki slabo vidi toploto, lesa ali toplotno odporne plastike.

Ko vtikač spajkalnika vstavimo v vtičnico, teče električni tok do nikromovega grelnega elementa, ki se segreje in prenaša toploto na bakreno palico. Spajkalnik je pripravljen za spajkanje.

Tranzistorji nizke moči, diode, upori, kondenzatorji, mikrovezja in tanke žice se spajkajo s spajkalnikom 12 W. Spajkalniki 40 in 60 W se uporabljajo za spajkanje močnih in velikih radijskih komponent, debelih žic in majhnih delov. Za spajkanje velikih delov, na primer toplotnih izmenjevalnikov plinskega stolpca, boste potrebovali spajkalnik z močjo sto vatov ali več.

Kot lahko vidite na risbi, je električni tokokrog spajkalnika zelo preprost in sestavljen iz samo treh elementov: vtiča, prožne električne žice in nikromove spirale.

Kot je razvidno iz diagrama, spajkalnik nima možnosti prilagajanja temperature ogrevanja konice. In tudi če je moč spajkalnika pravilno izbrana, še vedno ni dejstvo, da bo za spajkanje potrebna temperatura konice, saj se dolžina konice sčasoma zmanjša zaradi nenehnega polnjenja, spajke imajo tudi različne temperature taljenja. Zato je za vzdrževanje optimalne temperature spajkalne konice potrebno priključiti prek tiristorskih regulatorjev moči z ročno nastavitvijo in samodejnim vzdrževanjem nastavljene temperature spajkalne konice.

Izračun in popravilo grelnega navitja spajkalnika

Pri popravilu ali samostojni izdelavi električnega spajkalnika ali katere koli druge grelne naprave morate ogrevalno navitje naviti iz nikromove žice. Začetni podatki za izračun in izbiro žice so upornost navitja spajkalnika ali grelnika, ki se določi glede na njegovo moč in napajalno napetost. Kolikšen mora biti upor navitja spajkalnika ali grelnika, lahko izračunate s tabelo.