Section de fil nichrome. Calcul d'un fil chauffant pour une fournaise électrique

Tu auras besoin de

• Spirale, étrier, règle. Il est nécessaire de connaître le matériau de la spirale, les valeurs du courant I et de la tension U à laquelle la spirale fonctionnera, et de quel matériau elle est constituée.

Instructions

Découvrez combien de résistance R votre bobine devrait avoir. Pour ce faire, utilisez la loi d'Ohm et substituez la valeur du courant I dans le circuit et la tension U aux extrémités de la spirale dans la formule R = U / I.

Déterminer les spécificités résistance électrique matériau à partir duquel la spirale sera réalisée. ρ doit être exprimé en Ohm m. Si la valeur de dans l'ouvrage de référence est donnée en Ohm mm²/m, alors multipliez-la par 0,000001. Par exemple : résistivité cuivre ρ = 0,0175 Ohm mm² / m, traduit en SI nous avons ρ = 0,0175 0,000001 = 0,0000000175 Ohm m.

Trouvez la longueur du fil par la formule : Lₒ = R S / ρ.

Mesurez une longueur arbitraire l avec une règle sur la spirale (par exemple : l = 10cm = 0,1m). Comptez le nombre de boucles n arrivant à cette longueur. Déterminez le pas d'hélice H = l / n ou mesurez-le avec un pied à coulisse.

Trouvez combien de tours N peut être fait à partir d'un fil de longueur Lₒ : N = Lₒ / (πD + H).

Trouvez la longueur de la spirale elle-même par la formule : L = Lₒ / N.

L'écharpe spirale est aussi appelée écharpe boa, écharpe vague. L'essentiel ici n'est pas du tout le type de fil, ni le motif de tricot ni la couleur. produit fini, mais la technique d'exécution et l'originalité du modèle. L'écharpe en spirale personnifie la fête, la splendeur, la solennité. On dirait un élégant volant de dentelle, un boa exotique et une écharpe ordinaire mais très originale.

Comment tricoter une écharpe en spirale avec des aiguilles à tricoter

Pour tricoter une écharpe spirale, monter 24 boucles sur les aiguilles et tricoter le 1er rang :
- 1 boucle de bordure ;
- 11 soins du visage ;
- 12 boucles à l'envers.

La qualité et la couleur du fil de cette écharpe en spirale dépendent de vous.

1er rang : d'abord 1 brin lisière, puis 1 jeté, puis 1 brin avant, puis 1 jeté et 8 brins devant. Retirez-en un sur l'aiguille droite comme à l'envers, tirez le fil entre les aiguilles vers l'avant. Remettez la boucle retirée sur l'aiguille à tricoter gauche, tirez le fil entre les aiguilles à tricoter (dans ce cas, la boucle se révélera être un fil enroulé). Retournez l'ouvrage et tricotez 12 boucles à l'envers.

2ème rang : tricoter d'abord 1 ourlet, puis 1 fil, puis tricoter 3 brins avant, 1 fil et 6 brins avant. Retirez-en un sur l'aiguille droite comme à l'envers, tirez le fil entre les aiguilles vers l'avant. Ensuite, remettez la boucle sur l'aiguille à tricoter de gauche, tirez le fil entre les aiguilles à tricoter, puis tournez l'ouvrage et tricotez 12 boucles à l'envers.

3ème rang : tricoter 1 boucle lisière, puis 2 boucles avec celle du devant, puis 1 boucle, puis 2 boucles ensemble avec le devant et 4 boucles devant. Retirez-en un sur l'aiguille à tricoter droite comme à l'envers, tirez le fil entre les aiguilles vers l'avant, remettez la boucle sur l'aiguille à tricoter gauche, puis tirez le fil entre les aiguilles vers l'arrière. Après cela, retournez le travail et tricotez 8 boucles à l'envers.

4ème rang : tricoter 1 ourlet, puis 3 mailles endroit ensemble, puis tricoter 4 mailles endroit, * récupérer la boucle enroulée par le bas et tricoter ensemble avec la maille suivante, tricoter 1 maille endroit * (répéter le tricot de * à * 3 fois). Sans retourner l'ouvrage, nouez les boucles à l'envers.

Ainsi, tricotez l'écharpe en spirale à la longueur requise en blocs de ces 4 rangs.

Presque toutes les femmes sont confrontées à la question de la contraception. L'une des méthodes fiables et éprouvées est le dispositif intra-utérin, qui est toujours en demande aujourd'hui.

Types de spirales

Les dispositifs intra-utérins sont en plastique et sont de deux types : les spirales contenant du cuivre (argent) et les spirales contenant des hormones. Leur taille est de 3X4 cm.Le choix de la méthode de contraception et de la bobine elle-même se fait à l'accueil du gynécologue. Vous ne devriez pas le faire vous-même. Un dispositif intra-utérin est installé par un gynécologue pendant la menstruation. Il est de petite taille et ressemble à la forme de la lettre T.

La spirale de cuivre est faite de fil de cuivre. Sa caractéristique est la capacité d'agir sur l'utérus de manière à ce que l'œuf ne puisse pas s'y attacher. Ceci est facilité par deux vrilles de cuivre.

La bobine hormonale a un récipient qui contient un progestatif. Cette hormone empêche le déclenchement de l'ovulation. Dans le cas de l'utilisation d'un dispositif intra-utérin hormonal, le sperme ne peut pas féconder l'ovule. Comme les femmes le notent, lorsqu'elles utilisent une telle spirale, les menstruations deviennent plus maigres et moins douloureuses. Cependant, cela ne fait pas de mal, car il est associé à l'action des hormones à l'intérieur de la spirale. Les gynécologues recommandent aux femmes souffrant de règles douloureuses d'installer un serpentin hormonal.

Sélection en spirale

Les dispositifs intra-utérins gynécologiques sont de différentes marques, nationales et étrangères. De plus, leur coût peut varier de 250 roubles à plusieurs milliers. Ceci est influencé par de nombreux facteurs.

La spirale Juno Bio est très appréciée des femmes russes. Il séduit, tout d'abord, par son faible coût. Cependant, la faible efficacité de l'action de cette bobine entraîne un risque élevé de grossesse.
Le dispositif intra-utérin Mirena a fait ses preuves, mais c'est l'un des plus chers de sa série. Dans le même temps, l'utilisation d'un dispositif intra-utérin est considérée comme la forme de contraception la moins chère et la plus abordable.

C'est une bobine hormonale. Ses fabricants promettent que la spirale Mirena est moins susceptible de se déplacer dans l'utérus ou de tomber. À savoir, cela conduit au début de la grossesse, par conséquent, il est conseillé aux patientes de vérifier régulièrement la présence d'un contraceptif intra-utérin au bon endroit.

La tension standard dans le réseau électrique domestique est U = 220V. L'intensité du courant est limitée par les fusibles du tableau et est, en règle générale, égale à I = 16A.

Sources:

• les tables grandeurs physiques, I.K. Kikoin, 1976
• formule de longueur de spirale

Fer à souder électrique, c'est outil à main, destiné à la fixation de pièces entre elles au moyen de soudures tendres, en chauffant la soudure à l'état liquide et en remplissant l'espace entre les pièces à souder avec elle.

Les fers à souder électriques sont disponibles pour des tensions d'alimentation de 12, 24, 36, 42 et 220 V, et ce pour des raisons. L'essentiel est la sécurité humaine, le second est la tension secteur à l'endroit où le travail de soudure a été effectué. En production, où tous les équipements sont mis à la terre et où l'humidité est élevée, il est permis d'utiliser des fers à souder avec une tension ne dépassant pas 36 V, tandis que le corps du fer à souder doit être mis à la terre. Le réseau de bord de la moto est sous tension courant continu 6 V, voiture de voyageurs- 12 V, cargo - 24 V. L'aviation utilise un réseau avec une fréquence de 400 Hz et une tension de 27 V. Il existe également des restrictions de conception, par exemple, un fer à souder de 12 W est difficile à réaliser pour une tension d'alimentation de 220 V , puisque la spirale devra être enroulée à partir d'un fil très fin et, par conséquent, enrouler de nombreuses couches, le fer à souder s'avérera grand, pas pratique pour les petits travaux. Étant donné que l'enroulement du fer à souder est enroulé à partir de fil nichrome, alors il peut être alimenté à la fois avec des variables et courant continu... L'essentiel est que la tension d'alimentation corresponde à la tension pour laquelle le fer à souder est conçu.

La puissance des fers à souder électriques est de 12, 20, 40, 60, 100 W et plus. Et ce n'est pas non plus un hasard. Pour que la brasure s'étale bien lors du brasage sur les surfaces des pièces à braser, celles-ci doivent être chauffées à une température légèrement supérieure à la température de fusion de la brasure. Au contact de la pièce, la chaleur est transférée de la pointe à la pièce et la température de la pointe chute. Si le diamètre de la panne du fer à souder n'est pas suffisant ou si la puissance de l'élément chauffant est faible, alors, après avoir dégagé de la chaleur, la panne ne pourra pas chauffer à la température définie et il sera impossible de souder. V meilleur cas vous obtenez une soudure lâche et pas forte. Un fer à souder plus puissant peut souder de petites pièces, mais il y a un problème d'inaccessibilité au point de soudure. Comment, par exemple, un microcircuit peut-il être soudé dans une carte de circuit imprimé avec un pas de pied de 1,25 mm avec une panne de fer à souder de 5 mm ? Certes, il existe une issue, plusieurs tours de fil de cuivre d'un diamètre de 1 mm sont enroulés sur une telle piqûre et l'extrémité de ce fil est déjà soudée. Mais la lourdeur du fer à souder rend le travail presque impossible. Il y a une autre limitation. À haute puissance, le fer à souder réchauffera rapidement l'élément et de nombreux composants radio ne permettent pas de chauffer au-dessus de 70 . Par conséquent, le temps autorisé pour leur soudage ne dépasse pas 3 secondes. Ce sont des diodes, des transistors, des microcircuits.

Appareil de fer à souder

Le fer à souder est une tige de cuivre rouge qui est chauffée par une spirale de nichrome jusqu'au point de fusion de la soudure. La tige de fer à souder est en cuivre en raison de sa conductivité thermique élevée. En effet, lors de la soudure, vous devez transférer rapidement la panne du fer à souder de l'élément chauffant à la chaleur. L'extrémité de la tige a une forme de coin, est la partie active du fer à souder et s'appelle une pointe. La tige est insérée dans un tube en acier enveloppé de mica ou de fibre de verre. Un fil de nichrome est enroulé sur du mica, qui sert d'élément chauffant.

Une couche de mica ou d'amiante est enroulée sur le nichrome, ce qui sert à réduire les pertes de chaleur et l'isolation électrique de la spirale de nichrome du corps métallique du fer à souder.

Les extrémités de la spirale en nichrome sont connectées aux conducteurs en cuivre du cordon électrique avec une fiche à l'extrémité. Pour assurer la fiabilité de cette connexion, les extrémités de la spirale nichrome sont pliées et pliées en deux, ce qui réduit l'échauffement à la jonction avec fil de cuivre... De plus, le joint étant serti avec une plaque métallique, il est préférable de réaliser le sertissage à partir d'une plaque en aluminium, qui a une conductivité thermique élevée et évacuera plus efficacement la chaleur du joint. Pour l'isolation électrique, des tubes en matériau isolant résistant à la chaleur, en fibre de verre ou en mica sont placés sur la jonction.

Une tige de cuivre et une spirale en nichrome sont fermées par un boîtier métallique, composé de deux moitiés ou d'un tube solide, comme sur la photo. Le corps du fer à souder est fixé sur le tube avec des bagues de capuchon. Pour protéger la main d'une personne des brûlures, une poignée faite d'un matériau qui ne fournit pas bien la chaleur, du bois ou du plastique résistant à la chaleur, est placée sur le tube.

Lors de l'insertion de la fiche du fer à souder dans la prise électricité pénètre dans l'élément chauffant en nichrome, qui se réchauffe et transfère la chaleur à la tige de cuivre. Le fer à souder est prêt pour le soudage.

Les transistors de faible puissance, les diodes, les résistances, les condensateurs, les microcircuits et les fils minces sont soudés avec un fer à souder de 12 W. Les fers à souder 40 et 60 W sont utilisés pour souder des composants radio puissants et de grande taille, des fils épais et de petites pièces. Pour souder de grandes pièces, par exemple des échangeurs de chaleur à colonne de gaz, vous aurez besoin d'un fer à souder d'une puissance de cent watts ou plus.

Comme vous pouvez le voir sur le dessin circuit électrique Le fer à souder est très simple, et se compose de seulement trois éléments : une fiche, un fil électrique souple et une spirale nichrome.

Comme vous pouvez le voir sur le schéma, le fer à souder n'a pas la possibilité d'ajuster la température de chauffage de la panne. Et même si la puissance du fer à souder est choisie correctement, ce n'est toujours pas un fait que la température de la panne sera nécessaire pour le soudage, car la longueur de la panne diminue avec le temps en raison de son ravitaillement constant, les soudures ont également différentes températures de fusion. Par conséquent, pour maintenir la température optimale de la panne du fer à souder, il est nécessaire de la connecter via des régulateurs de puissance à thyristors avec réglage manuel et maintien automatique de la température de consigne de la panne du fer à souder.

Calcul et réparation de l'enroulement chauffant d'un fer à souder

Lors de la réparation ou fait maison fer à souder électrique ou tout autre appareil chauffant, vous devez enrouler l'enroulement chauffant du fil nichrome. Les données initiales pour calculer et choisir un fil sont la résistance de l'enroulement d'un fer à souder ou d'un appareil de chauffage, qui est déterminée en fonction de sa puissance et de sa tension d'alimentation. Vous pouvez calculer la résistance de l'enroulement d'un fer à souder ou d'un appareil de chauffage à l'aide du tableau.

Calcul d'un fil chauffant pour une fournaise électrique.

Cet article révèle les plus grands secrets de la conception des fours électriques - les secrets du calcul des appareils de chauffage.

Comment le volume, la puissance et la vitesse de chauffage du four sont liés.

Comme discuté ailleurs, il n'y a pas de fours conventionnels. De même, il n'y a pas de fours pour cuire de la faïence ou des jouets, de l'argile rouge ou des perles. Il arrive juste un four (et on parle ici exclusivement de fours électriques) avec un certain volume d'espace utile, constitué de quelques réfractaires. Un grand ou petit vase peut être placé dans ce four pour la cuisson, ou vous pouvez mettre toute une pile de dalles sur lesquelles reposeront d'épaisses tuiles en argile réfractaire. Il est nécessaire de brûler un vase ou des tuiles, peut-être à 1000 o C, et peut-être à 1300 o C. Pour de nombreuses raisons industrielles ou domestiques, la cuisson doit avoir lieu en 5-6 heures ou en 10-12 heures.

Personne ne sait mieux que vous ce dont vous avez besoin du poêle. Par conséquent, avant de procéder au calcul, vous devez clarifier par vous-même toutes ces questions. Si le four existe déjà, mais qu'il est nécessaire d'y installer des radiateurs ou de remplacer les anciens par des neufs, il n'y a pas besoin de construction. Si le four est construit à partir de zéro, il faut commencer par connaître les dimensions de la chambre, c'est-à-dire à partir de la longueur, de la profondeur, de la largeur.

Supposons que vous connaissiez déjà ces valeurs. Disons que vous voulez un appareil photo de 490 mm de haut, 350 mm de large et de profondeur. Plus loin dans le texte, nous appellerons un poêle avec une telle chambre un poêle de 60 litres. Parallèlement, nous allons concevoir un deuxième four plus grand avec une hauteur de H = 800 mm, une largeur de D = 500 mm et une profondeur de L = 500 mm. Nous appellerons ce four un four de 200 litres.

Volume du four en litres = H x P x L,
où H, D, L sont exprimés en décimètres.

Si vous avez correctement converti les millimètres en décimètres, le volume du premier four devrait être de 60 litres, le volume du second - vraiment 200 ! Ne croyez pas que l'auteur se moque : les erreurs de calcul les plus courantes sont les erreurs de dimensions !

Nous passons à la question suivante - de quoi sont faites les parois du four? Presque tous les fours modernes sont constitués de réfractaires légers à faible conductivité thermique et faible capacité calorifique. Les poêles très anciens sont faits d'argile réfractaire lourde. De tels fours sont facilement reconnaissables à leur revêtement massif dont l'épaisseur est presque égale à la largeur de la chambre. Si vous avez ce cas, vous n'avez pas de chance : lors de la cuisson, 99% de l'énergie sera dépensée pour chauffer les murs, pas les produits. On suppose que les murs sont en matériaux modernes(MKRL-08, ShVP-350). Alors seulement 50-80% de l'énergie sera dépensée pour chauffer les murs.

La majeure partie du téléchargement reste très incertaine. Bien qu'elle soit généralement inférieure à la masse des parois réfractaires (plus la sole et la voûte) du four, cette masse contribuera bien entendu à la vitesse de chauffe.

Maintenant sur le pouvoir. La puissance est la quantité de chaleur que le radiateur génère en 1 seconde. L'unité de mesure de la puissance est le watt (abrégé en watt). Une ampoule à incandescence lumineuse est de 100 W, une bouilloire électrique est de 1000 W, ou 1 kilowatt (abrégé en 1 kW). Si vous allumez un radiateur de 1 kW, il émettra de la chaleur toutes les secondes, qui, selon la loi de conservation de l'énergie, ira chauffer les murs, les produits, et s'envolera avec l'air par les fissures. Théoriquement, s'il n'y a pas de pertes à travers les fentes et les parois, 1 kW est capable de chauffer n'importe quoi en un temps infini à une température infinie. En pratique, les pertes de chaleur réelles (moyennes approximatives) sont connues pour les fours, il existe donc la règle de recommandation suivante :

Pour un taux de chauffage normal d'un four de 10 à 50 litres, la puissance est nécessaire
100 watts par litre de volume.

Pour un taux de chauffage normal d'un four de 100-500 litres, la puissance est nécessaire
50-70 W pour chaque litre de volume.

La valeur de la puissance spécifique doit être déterminée non seulement en tenant compte du volume du four, mais également en tenant compte de la massivité du revêtement et du chargement. Plus la masse de charge est grande, plus la valeur que vous devez choisir est élevée. Sinon, le four chauffera, mais plus longtemps. Choisissons une puissance spécifique de 100 W/l pour notre 60 litres, et 60 W/l pour un 200 litres. En conséquence, nous obtenons que la puissance des radiateurs de 60 litres devrait être de 60 x 100 = 6000 W = 6 kW, et des radiateurs de 200 litres - 200 x 60 = 12000 W = 12 kW. Regardez comme c'est intéressant : le volume a augmenté de plus de 3 fois, et la capacité - seulement 2. Pourquoi ? (Question pour le travail indépendant).

Il arrive qu'il n'y ait pas de prise 6 kW dans l'appartement, mais il n'y en a que 4. Mais il vous faut exactement un 60 litres ! Eh bien, vous pouvez compter le chauffage pour 4 kilowatts, mais acceptez le fait que la phase de chauffage pendant la cuisson durera 10 à 12 heures. Il arrive qu'au contraire, le chauffage soit nécessaire pendant 5-6 heures d'une charge très massive. Ensuite dans un poêle de 60 litres il faudra investir 8 kW et ne pas faire attention au câblage chauffé au rouge... Pour raisonner plus loin, nous nous limiterons aux puissances classiques - respectivement 6 et 12 kW.

Puissance, ampères, volts, phases.

Connaissant la puissance, on connaît la demande de chaleur pour le chauffage. Selon la loi inexorable de la conservation de l'énergie, nous devons prendre la même puissance du réseau électrique. Nous vous rappelons la formule :

Puissance de chauffage (W) = Tension de chauffage (V) x Courant (A)
ou P = U x I

Il y a deux astuces à cette formule. Premièrement : la tension doit être prise aux extrémités du radiateur, et non généralement à la sortie. La tension est mesurée en volts (en abrégé V). Deuxièmement : je veux dire le courant qui circule précisément à travers cet appareil de chauffage, et non en général à travers la machine. Le courant est mesuré en ampères (en abrégé A).

On nous donne toujours la tension dans le réseau. Si la sous-station fonctionne normalement et que ce n'est pas l'heure de pointe, la tension dans une prise domestique ordinaire sera de 220 V. réseau triphasé entre n'importe quel fil de phase et neutre est également égal à 220V, et la tension entre deux phases- 380 V. Ainsi, dans le cas d'un réseau domestique, monophasé, on n'a pas le choix en tension - seulement 220 V. Dans le cas d'un réseau triphasé, il y a un choix, mais petit - soit 220 ou 380 V. Mais qu'en est-il des ampères ? Ils seront obtenus automatiquement à partir de la tension et de la résistance du radiateur selon la grande loi du grand Ohm :

La loi d'Ohm pour une section d'un circuit électrique :
Courant (A) = Tension de ligne (V) / Résistance de ligne (Ohm)
ou I = U / R

Pour obtenir 6 kW de réseau monophasé, besoin de courant I = P / U= 6000/220 = 27,3 ampères. Il s'agit d'un courant important mais réel d'un bon réseau domestique. Par exemple, un tel courant circule dans une cuisinière électrique, dans laquelle tous les brûleurs sont allumés à pleine puissance et le four aussi. Pour obtenir 12 kW dans un réseau monophasé pour un 200 litres, il vous faudra deux fois plus de courant - 12000/220 = 54,5 ampères ! Ceci est inacceptable pour tout réseau domestique. Mieux vaut utiliser trois phases, c'est-à-dire distribuer le courant à trois lignes. Dans chaque phase, 12000/3/220 = 18,2 ampères circuleront.

Faites attention au dernier calcul. Pour le moment, nous NE SAVONS PAS quel type de radiateurs se trouvera dans la fournaise, nous NE SAVONS PAS quelle tension (220 ou 380 V) sera appliquée aux radiateurs. Mais nous SAVONS avec certitude que 12 kW doivent être prélevés sur le réseau triphasé, la charge doit être répartie uniformément, c'est-à-dire 4 kW dans chaque phase de notre réseau, soit pour chaque fil de phase l'entrée (commune) de la machine automatique du four passera 18,2A, et il n'est pas du tout nécessaire qu'un tel courant circule dans le réchauffeur. Soit dit en passant, 18,2 A passeront également par le compteur électrique. (Et d'ailleurs : il n'y aura pas de courant à travers le fil zéro en raison des particularités de l'alimentation triphasée. Ces caractéristiques sont ignorées ici, car nous ne nous intéressons qu'au travail thermique du courant). Si vous avez des questions à ce stade de la présentation, relisez-la entièrement. Et pensez: si 12 kilowatts sont libérés dans le volume du four, alors selon la loi de conservation de l'énergie, les mêmes 12 kilowatts passent par trois phases, chacune - 4 kW ...

Revenons au réchaud monophasé de 60 litres. Il est facile de constater que la résistance de l'appareil de chauffage du four doit être R = U / I= 220 V / 27,3 A = 8,06 Ohm. Par conséquent, dans le très vue générale le schéma de câblage du four ressemblera à ceci:

Un radiateur avec une résistance de 8,06 Ohm doit faire circuler un courant de 27,3 A

Pour un four triphasé, trois circuits de chauffage identiques sont nécessaires: sur la figure - le circuit électrique le plus général d'un 200 litres.

La puissance d'un four de 200 litres doit être uniformément répartie sur 3 circuits - A, B et C.

Mais chaque réchauffeur peut être allumé soit entre phase et zéro, soit entre deux phases. Dans le premier cas, il y aura 220 volts aux extrémités de chaque circuit de chauffage, et sa résistance sera R = U / I= 220 V / 18,2 A = 12,08 Ohm. Dans le second cas, il y aura 380 volts aux extrémités de chaque circuit de chauffage. Pour obtenir une puissance de 4 kW, le courant doit être I = P / U= 4000/380 = 10,5 ampères, soit la résistance doit être R = U / I= 380 V / 10,5 A = 36,19 Ohm. Ces options de connexion sont appelées "étoile" et "delta". Comme le montrent les valeurs de la résistance requise, le simple fait de changer le circuit d'alimentation d'une étoile (radiateurs de 12,08 Ohm) en un triangle (radiateurs de 36,19 Ohm) ne fonctionnera pas - dans chaque cas, vous avez besoin du vôtre radiateurs.

Dans un circuit en étoile, chaque circuit de chauffage
connecté entre phase et zéro pour une tension de 220 volts. Un courant de 18,2 A traverse chaque élément chauffant avec une résistance de 12,08 Ohm. Aucun courant ne traverse le fil N.

Dans un circuit delta, chaque circuit de chauffage
allumé entre deux phases pour une tension de 380 volts. Un courant de 10,5 A traverse chaque élément chauffant avec une résistance de 36,19 Ohm. Un courant de 18,2 A traverse le fil reliant le point A1 à l'interrupteur d'alimentation (point A), donc 380 x 10,5 = 220 x 18,2 = 4 kilowatts ! De même avec les lignes B1 - B et C1 - C.

Devoirs. Il y avait une étoile dans le 200 litres. La résistance de chaque circuit est de 12,08 Ohm. Quelle sera la puissance du four si ces radiateurs sont allumés avec un triangle ?

Limiter les charges des fils chauffants (Х23Ю5Т).

Victoire complète ! On connaît la résistance du radiateur ! Il ne reste plus qu'à rembobiner un morceau de fil de la longueur requise. Ne nous lassons pas des calculs avec résistivité - tout est calculé depuis longtemps avec une précision suffisante pour les besoins pratiques.

Pour un réchaud de 60 litres, il faut 8,06 Ohm, choisissez-en un et demi et obtenez que la résistance requise sera donnée par seulement 10 mètres de fil, qui ne pèseront que 140 grammes ! Un résultat étonnant ! Vérifions à nouveau : 10 mètres de fil de 1,5 mm ont une résistance de 10 x 0,815 = 8,15 Ohm. Le courant à 220 volts sera de 220/8,15 = 27 ampères. La puissance sera de 220 x 27 = 5940 watts = 5,9 kW. Nous voulions 6 kW. Nous ne nous sommes trompés nulle part, la seule chose alarmante est qu'il n'y a pas de tels fours...

Un radiateur solitaire chauffé au rouge dans un four de 60 litres.

Le radiateur est très petit ou quelque chose comme ça. C'est le sentiment en regardant l'image ci-dessus. Mais nous sommes engagés dans des calculs, pas de philosophie, passons donc des sensations aux nombres. Les chiffres disent ce qui suit : 10 mètres courants de fil d'un diamètre de 1,5 mm ont une surface S = L x d x pi = 1000 x 0,15 x 3,14 = 471 m² cm À partir de cette zone (et où d'autre?) 5,9 kW sont rayonnés dans le volume du four, c'est-à-dire pour 1 m² cm de surface a une puissance rayonnée de 12,5 watts. En omettant les détails, nous soulignons que le radiateur doit être chauffé à une température énorme avant que la température dans le four n'augmente de manière significative.

La surchauffe de l'appareil de chauffage est déterminée par la valeur de la charge surfacique p, que nous avons calculé ci-dessus. En pratique, il existe des valeurs limites pour chaque type de chauffage p en fonction du matériau de chauffage, du diamètre et de la température. Avec une bonne approximation pour un fil en alliage domestique Kh23Yu5T de n'importe quel diamètre (1,5-4 mm), une valeur de 1,4-1,6 W / cm 2 peut être utilisée pour une température de 1200-1250 o C.

Physiquement, la surchauffe peut être associée à la différence de température à la surface du fil et à l'intérieur de celui-ci. La chaleur est libérée dans tout le volume, donc plus la charge de surface est élevée, plus ces températures seront différentes. A des températures de surface proches de la limite de température de fonctionnement, la température dans l'âme du fil peut approcher la température de fusion.

Si le four est conçu pour des températures basses, la charge surfacique peut être sélectionnée plus, par exemple, 2 - 2,5 W / cm 2 pour 1000 o C. Ici, vous pouvez faire une triste remarque: vrai canthal (c'est un alliage original, le dont l'analogue est le féchral russe Kh23Yu5T) permet p jusqu'à 2,5 à 1250 o C. Ce canthal est fabriqué par la société suédoise Kantal.

Revenons à notre 60 litres et choisissons un fil plus épais du tableau - deux. Il est clair que les deuces devront prendre 8,06 Ohm / 0,459 Ohm / m = 17,6 mètres, et ils pèseront déjà 440 grammes. On considère la charge surfacique : p= 6000 W / (1760 x 0,2 x 3,14) cm 2 = 5,43 W / cm 2. De nombreux. Pour un fil d'un diamètre de 2,5 mm, vous obtenez 27,5 mètres et p= 2,78. Pour la troïka - 39 mètres, 2,2 kilogrammes et p= 1,66. Finalement.

Il faut maintenant remonter à 39 mètres de la troïka (si elle éclate, recommencer). Mais vous pouvez utiliser DEUX radiateurs connectés en parallèle. Naturellement, la résistance de chacun ne devrait plus être de 8,06 Ohm, mais deux fois plus. Par conséquent, pour un deux, deux radiateurs se révéleront être de 17,6 x 2 = 35,2 m, chacun auront 3 kW de puissance, et la charge surfacique sera de 3000 W / (3520 x 0,2 x 3,14) cm 2 = 1, 36 L/cm2. Et le poids est de 1,7 kg. J'ai économisé un demi-kilo. Au total, de nombreuses spires ont été obtenues, qui peuvent être uniformément réparties sur toutes les parois du four.

Réchauffeurs bien répartis dans un four de 60 litres.

Un exemple de calcul d'un four de 200 litres.

Maintenant que les principes de base sont connus, nous allons montrer comment ils sont utilisés pour calculer un vrai four de 200 litres. Toutes les étapes du calcul, bien sûr, peuvent être formalisées et écrites dans un programme simple qui fera presque tout par lui-même.

Dessinons notre four "en un coup". Nous semblons le regarder d'en haut, au centre - en dessous, sur les côtés du mur. Nous allons calculer la superficie de tous les murs, de manière à pouvoir ensuite correctement, proportionnellement à la superficie, organiser l'apport de chaleur.

"Balayage" d'un four de 200 litres.

On sait déjà que lorsqu'il est connecté par une étoile, un courant de 18,2A doit circuler dans chaque phase. Du tableau ci-dessus sur les courants limites, il ressort que pour un fil d'un diamètre de 2,5 mm, un élément chauffant peut être utilisé (courant limite 20,7A), et pour un fil de 2,0 mm, deux éléments connectés en parallèle doivent être utilisé (depuis le courant limite 14,8A), au total il y aura 3 x 2 = 6 dans le four.

On calcule selon la loi d'Ohm résistance requise radiateurs. Pour fil d'un diamètre de 2,5 mm R= 220 / 18,2 = 12,09 ohms, ou 12,09 / 0,294 = 41,1 mètres. Vous aurez besoin de 3 appareils de chauffage de ce type, d'environ 480 tours chacun, s'ils sont enroulés sur un mandrin de 25 mm. Le poids total du fil sera (41,1 x 3) / 25 = 4,9 kg.

Pour un fil de 2,0 mm, il y a deux éléments parallèles dans chaque phase, donc la résistance de chacun doit être deux fois plus élevée - 24,18 Ohm. La longueur de chacun sera de 24,18 / 0,459 = 52,7 mètres. Chaque élément aura 610 tours avec le même enroulement. Poids total des 6 éléments chauffants (52,7 x 6) / 40 = 7,9 kg.

Rien ne nous empêche de diviser n'importe quelle spirale en plusieurs morceaux, qui sont ensuite connectés en série. Pourquoi? Tout d'abord, pour la facilité d'installation. Deuxièmement, si un quart du radiateur tombe en panne, seul ce quart devra être changé. De la même manière, personne ne prend la peine de fourrer une spirale entière dans le four. Ensuite, une spirale séparée sera nécessaire pour la porte, et nous avons, dans le cas d'un diamètre de 2,5 mm, il n'y en a que trois ...

Nous mettons une phase de fil de 2,5 mm. Le réchauffeur était divisé en 8 bobines courtes indépendantes, toutes connectées en série.

Lorsque nous mettons les trois phases de la même manière (voir la figure ci-dessous), ce qui suit devient clair. On a oublié le pod ! Et il occupe 13,5% de la superficie. De plus, les spirales sont à proximité électrique dangereuse les unes des autres. Particulièrement dangereuse est la proximité des spirales sur la paroi gauche, où il y a une tension de 220 volts entre elles (phase - zéro - phase - zéro ...). Si, à cause de quelque chose, les spirales adjacentes de la paroi gauche se touchent, un court-circuit important ne peut être évité. Nous proposons d'optimiser indépendamment la disposition et la connexion des spirales.

Nous mettons toutes les phases.

Pour le cas si nous avons décidé d'en utiliser deux, le schéma est présenté ci-dessous. Chaque élément, long de 52,7 mètres, est divisé en 4 spirales successives de 610/4 = 152 tours (enroulement sur un mandrin de 25 mm).

Option de disposition des éléments chauffants pour fil de 2,0 mm.

Caractéristiques de l'enroulement, de l'installation, du fonctionnement.

Le fil est pratique en ce sens qu'il peut être enroulé en une spirale, puis la spirale peut être étirée comme il convient. On pense que le diamètre d'enroulement doit être supérieur à 6-8 diamètres de fil. Le pas optimal entre les tours est de 2 à 2,5 diamètres de fil. Mais il faut enrouler bobine à bobine : il est très facile d'étirer la spirale, la serrer est beaucoup plus difficile.

Un fil épais peut se casser pendant l'enroulement. C'est surtout décevant si on laisse 5 tours sur 200. C'est l'idéal pour enrouler sur un tour à une vitesse de rotation du mandrin très lente. L'alliage Kh23Yu5T est produit comme trempé et non distribué. Ce dernier éclate particulièrement souvent, donc, si vous avez le choix, assurez-vous d'acheter le fil qui a été libéré pour le bobinage.

De combien de tours avez-vous besoin ? Malgré la simplicité de la question, la réponse n'est pas évidente. Premièrement, le diamètre du mandrin n'est pas connu exactement, et donc le diamètre d'un tour. Deuxièmement, on sait avec certitude que le diamètre du fil marche légèrement le long de la longueur, de sorte que la résistance de la spirale marchera également. Troisièmement, la résistance spécifique d'un alliage d'une soudure particulière peut différer de la référence. En pratique, la spirale est enroulée 5 à 10 tours de plus que par calcul, puis sa résistance est mesurée - avec un appareil TRÈS PRÉCIS auquel on peut faire confiance, et non avec un porte-savon. En particulier, il faut s'assurer qu'avec des sondes court-circuitées, l'appareil affiche zéro, ou un nombre de l'ordre de 0,02 Ohm, qu'il faudra soustraire de la valeur mesurée. Lors de la mesure de la résistance, la spirale est légèrement étirée pour exclure l'influence des courts-circuits tour à tour. Les tours supplémentaires sont mordus.

Il est préférable de placer la bobine dans un four sur un tube en mullite-silice (MCR). Pour un diamètre d'enroulement de 25 mm, un tube d'un diamètre extérieur de 20 mm convient, pour un diamètre d'enroulement de 35 mm - 30 - 32 mm.

Il est bon que le poêle soit chauffé uniformément sur cinq côtés (quatre murs + dessous). Il est nécessaire de concentrer une puissance importante sur le foyer, par exemple 20 à 25 % de la puissance nominale totale du four. Cela compense l'apport d'air froid de l'extérieur.

Malheureusement, il est encore impossible d'obtenir une uniformité absolue de chauffage. Vous pouvez vous en approcher en utilisant des systèmes de ventilation avec prise d'air INFÉRIEURE du four.

Lors du premier chauffage, voire des deux ou trois premiers chauffages, des crasses se forment à la surface du fil. Il ne faut pas oublier de l'enlever à la fois des radiateurs (avec une brosse) et de la surface des plaques, briques, etc. Les crasses sont particulièrement dangereuses si la spirale repose uniquement sur les briques : oxydes de fer avec aluminosilicates à haute température(chauffage dans un millimètre !) forment des composés à bas point de fusion, à cause desquels le radiateur peut griller.