16.10.2018 14:37
Консультации.
Просмотров всего: 7936; сегодня: 2.

Как изготовить спираль из нихрома

Нихромовая спираль.

Каждый знает, что такое нихромовая спираль (http://partalstalina.ru/article/item/11). Это нагревательный элемент в виде проволоки, свернутой винтом для компактного размещения. Эта проволока изготавливается из нихрома – прецизионного сплава, главными компонентами которого являются никель и хром. «Классический» состав этого сплава – 80% никеля, 20% хрома. Композицией наименований этих металлов было образовано название, которым обозначается группа хромоникелевых сплавов – «нихром».

Самые известные марки нихрома – Х20Н80 и Х15Н60. Первый из них близок к «классике». Он содержит 72—73% никеля и 20—23% хрома. Второй разработан с целью снижения стоимости и повышения обрабатываемости проволоки. Содержание никеля и хрома в нем уменьшено – до 61% и до 18% соответственно. Но увеличено количество железа – 17—29% против 1,5 у Х20Н80.

На базе этих сплавов были получены их модификации с более высокой живучестью и стойкостью к окислению при высокой температуре. Это марки Х20Н80-Н (-Н-ВИ) и Х15Н60 (-Н-ВИ). Они применяются для нагревательных элементов, контактирующих с воздухом. Рекомендуемая максимальная температура эксплуатации – от 1100 до 1220°С.

Применение нихромовой проволоки.

Главное качество нихрома – это высокое сопротивление электрическому току. Оно определяет области применения сплава. Нихромовая спираль применяется в двух качествах – как нагревательный элемент или как материал для электросопротивлений электрических схем.

Для нагревателей используется электрическая спираль из сплавов Х20Н80-Н и Х15Н60-Н. Примеры применений:

- бытовые терморефлекторы и тепловентиляторы;

- ТЭНы для бытовых нагревательных приборов и электрического отопления;

- нагреватели для промышленных печей и термооборудования.

Сплавы Х15Н60-Н-ВИ и Х20Н80-Н-ВИ, получаемые в вакуумных индукционных печах, используют в промышленном оборудовании повышенной надежности.

Спираль из нихрома марок Х15Н60, Х20Н80, Х20Н80-ВИ отличается тем, что его электросопротивление мало меняется при изменении температуры. Из нее изготавливают резисторы, соединители электронных схем, ответственные детали вакуумных приборов.

Как навить спираль из нихрома.

Резистивная или нагревательная спираль может быть изготовлена в домашних условиях. Для этого нужна проволока из нихрома подходящей марки и правильный расчет требуемой длины.

Расчёт спирали из нихрома опирается на удельное сопротивление проволоки и требуемую мощность или сопротивление, в зависимости от назначения спирали. При расчете мощности нужно учитывать максимально допустимый ток, при котором спираль нагревается до определенной температуры.

Учет температуры.

Например, проволока диаметром 0,3 мм при токе 2,7 А нагреется до 700 °С, а ток в 3,4 А нагреет ее до 900 0С. Для расчета температуры и тока существуют справочные таблицы. Но еще нужно учитывать условия эксплуатации нагревателя. При погружении в воду теплоотдача повышается, тогда максимальный ток можно повысить на величину до 50% от расчетного. Закрытый трубчатый нагреватель, наоборот, ухудшает отвод тепла. В этом случае и допустимый ток необходимо уменьшить на 10—50%.

На интенсивность теплоотвода, а значит и на температуру нагревателя, влияет шаг навивки спирали. Плотно расположенные витки дают более сильный нагрев, больший шаг усиливает охлаждение. Следует учитывать, что все табличные расчеты приводятся для нагревателя, расположенного горизонтально. При изменении угла к горизонту условия теплоотвода ухудшаются.

Расчет сопротивления нихромовой спирали и ее длины.

Определившись с мощностью, приступаем к расчету требуемого сопротивления. Если определяющим параметром является мощность, то вначале находим требуемую силу тока по формуле I=P/U. Имея силу тока, определяем требуемое сопротивление. Для этого используем закон Ома: R=U/I.

Обозначения здесь общепринятые:

- P – выделяемая мощность;

- U – напряжение на концах спирали;

- R – сопротивление спирали;

- I – сила тока.

Расчет сопротивления нихромовой проволоки готов. Теперь определим нужную нам длину. Она зависит от удельного сопротивления и диаметра проволоки. Можно сделать расчет, исходя из удельного сопротивления нихрома: L=(Rπd2)/4ρ. Здесь:

- L – искомая длина;

- R – сопротивление проволоки;

- d – диаметр проволоки;

- ρ – удельное сопротивление нихрома;

- π – константа 3,14.

Но проще взять готовое линейное сопротивление из таблиц ГОСТ 12766.1-90. Там же можно взять и температурные поправки, если нужно учитывать изменение сопротивления при нагреве. В этом случае расчет будет выглядеть так: L=R/ρld, где ρld – это сопротивление одного метра проволоки, имеющей диаметр d.

Навивка спирали (http://partalstalina.ru/page/10).

Теперь сделаем геометрический расчет нихромовой спирали. У нас выбран диаметр проволоки d, определена требуемая длина L и есть стержень диаметром D для навивки. Сколько нужно сделать витков? Длина одного витка составляет: π(D+d/2). Количество витков – N=L/(π(D+d/2)).

Расчет закончен.

Практичное решение.

На практике редко кто занимается самостоятельной навивкой проволоки для резистора или нагревателя. Проще купить нихромовую спираль с требуемыми параметрами и при необходимости отделить от нее нужное количество витков. Для этого стоит обратиться в компанию «Партал», которая с 1995 года является крупным поставщиком прецизионных сплавов, в том числе проволоки и спиралей для нагревателей. Наша компания способна полностью снять вопрос о том, где купить нихромовую спираль (http://partalstalina.ru/shop/item/3452), поскольку мы готовы изготовить ее на заказ по эскизам и техническим условиям заказчика. Доставка в любую точу РФ и СНГ.


Как изготовить спираль из нихрома


Ньюсмейкер: Компания «Партал» — 8 публикаций
Поделиться:

Интересно:

Следы старинной косторезной мастерской обнаружены в Москве
19.03.2024 09:13 Новости
Следы старинной косторезной мастерской обнаружены в Москве
На северо-западе Таганского района в XVIII–XIX веках находилась косторезная мастерская. Подтверждение этому нашли столичные археологи во время проведения работ, связанных с благоустройством территории на Яузской улице. Они обнаружили многочисленные расходные материалы со следами резьбы по кости...
Адольф Иоффе - главный дипломат советской России
18.03.2024 18:00 Персоны
Адольф Иоффе - главный дипломат советской России
«Мы, близкие друзья его, которые бок о бок с ним не только боролись, но и жили в течение десятков лет, мы вынуждены сегодня оторвать от сердца исключительный образ этого человека и друга. Он светил мягким и ровным светом, который...
Значок с изображением крылатого "василиска" обнаружен в Польше
18.03.2024 16:01 Новости
Значок с изображением крылатого "василиска" обнаружен в Польше
В деревне на юго-востоке Польши с помощью металлоискателя был обнаружен «значок паломника» эпохи средневековья с изображением василиска — грозного мифологического существа, похожего на дракона. Об этом сообщает Церковно-научный центр «Православная Энциклопедия» со ссылкой...
В мире стало меньше визовых ограничений
18.03.2024 11:39 Аналитика
В мире стало меньше визовых ограничений
С отменой ковидных ограничений на поездки меньшему количеству туристов теперь требуется получать традиционные визы, следует из последнего отчета UN Tourism. В отраслевой организации назвали макрорегионы мира с более лояльными и наиболее жесткими визовыми требованиями. UN Tourism, ранее известная...
В Москве восстановили 40 объектов, построенных по проектам Шехтеля
18.03.2024 09:46 Новости
В Москве восстановили 40 объектов, построенных по проектам Шехтеля
Специалисты отреставрировали фасад особняка Федора Шехтеля в Ермолаевском переулке. Дом, построенный для архитектора и его семьи в конце XIX века, сейчас является объектом культурного наследия федерального значения. Здание было возведено по проекту самого Федора Шехтеля в стиле, переходящем от...