Применение и расчёт электрической спирали из нихрома | Публикации
Нихромовая спираль — это нагревательный элемент в виде проволоки, свернутой винтом для компактного размещения. 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
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.
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.
Компания «ПАРТАЛ»
свойства, марки, применение • Статьи • Купити алюміній листовий, бабіт купити, мідна стрічка ціна, шина алюмінієва купити ТД МЕТАЛ ЕЛІТА
К самым популярным видам изделий из цветных металлов относятся изделия из нихромового сплава. Какие преимущества имеет продукция из нихрома и где продаётся нихромовая проволока (Киев) вы узнаете в этой статье.
Нихром — сплав никеля с хромом, имеет высокую пластичность и прочность. Сплав обладает стойкостью к коррозии, он устойчив к воздействию очень агрессивных сред — именно такими свойствами обладает высококачественная проволока.
Технические характеристики нихромовой проволоки
Проволока из нихрома характеризуется высоким удельным электрическим сопротивлением, стойкостью к воздействию высоких температур.
Из этого прочного сплава делают надёжные нагревательные элементы, которые способны выдерживать большие механические нагрузки, не деформируясь. Нихромовая проволока стойкая к коррозии и не разрушается при взаимодействии с агрессивными средами.
Сплав имеет высокий предел текучести, что позволяет изготавливать из него проволоку с минимально возможным диаметром. Нихром имеет относительно небольшую плотность (8,4 г/см), благодаря чему вес конструкции невелик.
Среди других преимуществ можно назвать то, что нихромовая проволока не ржавеет, не горит при воздействии высоких температур, не деформируется, что позволяет использовать её в нагревательных приборах.
Нихром пластичен, поэтому проволоку изготавливают так называемым холодным способом обработки. И хотя это снижает стоимость готового изделия, цена нихромовой проволоки всё равно остаётся достаточно высокой из-за большой стоимости самого никеля, составляющего основу сплава.
Области применения нихромовой проволоки
Нихромовые изделия широко применяются в разных отраслях промышленности.
Продукция из нихрома занимает одно из первых мест на современном рынке бытового и промышленного электрического оборудования.
Нихромовую проволоку изготавливают диаметром от 0,1 до 1мм.
Для изготовления тончайшей нихромовой проволоки диаметром 0,009 — 0,4 мм, которая имеет высокое электросопротивление, используют сплавы таких марок:
• Х20Н80-ВИ;
• Н80ХЮД-ВИ;
• Х20Н80;
• Х15Н60.
Для создания высокотемпературных нагревательных элементов используют нихромовую проволоку марок:
• ХН70Ю-Н;
• Х15Н60-Н;
• Х20Н80-Н;
• ХН20ЮС.
Такая проволока имеет диаметр от 0,2 до 7,5 мм.
Очень популярной маркой проволоки является изделие марки Х20Н80. Её используют на многих промышленных предприятиях, где есть электрооборудование для проведения термической обработки разных материалов, сушки и обжига.
Нихромовая проволока используется также как резисторный и нагревательный элемент.
Классификация проволоки
В зависимости от количества добавок других элементов в сплаве (марганца, кремния, алюминия, железа), нихромовая проволока обозначается различной маркировкой.
• Буква С, обозначенная на артикуле проволоки обозначает, что проволоку можно применять при изготовлении элементов сопротивления.
• Буква Н в артикуле указывает, что проволока предназначена для применения в нагревательных элементах.
• Буквы ТЭН в артикуле проволоки указывают на применение её в трубчатых электрических нагревателях.
Качественная нихромовая проволока (Киев) продаётся в интернет-магазине компании «Торговый Дом Металл Элита». Чтобы оставить заявку на покупку продукции переходите по этой ссылке.
Свойства и применение нихромовой проволоки
30 августа 2022 г. 30 августа 2022 г. | 9:21 утра
Нихром (NiCr), широко известный как никель-хром, представляет собой сплав, состоящий из никеля, хрома и, в редких случаях, железа. Известный сплав сочетает в себе 80% никеля и 20% хрома. Этот сплав известен как нихром 80/20. Это отличный проводник, металл со значительно более высоким сопротивлением, чем у других изоляторов.
Наиболее популярно применение в качестве резистивного провода в тостерах и обогревателях, но они также используются в некоторых стоматологических реставрациях (пломбах) и некоторых других применениях. Однако, поскольку его удельное сопротивление значительно выше, чем у меди или алюминия, сопротивление этого металла достаточно велико, чтобы получить полезное значение при минимальных размерах. С другой стороны, другие составы сплавов содержат никель, хром и железо в различных количествах.
Нихром серебристо-серого цвета. Он устойчив к коррозии и имеет температуру плавления около 1400 ° C (2550 ° F). Нихром имеет удельный вес 8,4. Нихром часто наматывают в витки на удельное электрическое сопротивление, и при протекании по нему тока джоулев нагрев создает тепло. В эту категорию входят все провода сопротивления. Они не плохие проводники (эта фраза зарезервирована для изоляторов), а скорее металлы с повышенным удельным сопротивлением.
Типичное удельное сопротивление нихромового сплава составляет примерно 1,30 х 1066 Ом·м. Удельная теплоемкость измеряет теплоту, необходимую для изменения температуры вещества на определенную величину, обычно на 1 градус. Удельная теплоемкость этого вещества составляет 450 Дж на килограмм на кельвин (Джкг-1К-1).
Почти любая проводящая проволока может быть использована для получения тепла. Однако большинство металлов эффективно проводят электричество, что требует формирования слабых и тонких проводов для обеспечения достаточного сопротивления.
- В производстве взрывчатых веществ и фейерверков обычно используется нихром. В производстве взрывчатых веществ и фейерверков он служит мостовым проводом в системах электрического зажигания, таких как электрические спички и модели воспламенителей ракет.
- Hobby Резаки для пены с горячей проволокой, используемые в промышленности, используют нихромовую проволоку.
- Никель, хром и железо являются основными компонентами нихромовой проволоки, немагнитного сплава. Он часто используется в керамике в качестве внутренней опорной конструкции, помогающей различным компонентам глиняной скульптуры сохранять свою форму, оставаясь при этом гибким. Он также имеет хорошую пластичность и свариваемость после использования.
- Когда глиняные изделия обжигаются в печи, используется нихромовая проволока, которая выдерживает высокие температуры.
- Для идентификации катионов, таких как натрий, калий, медь, кальций и других элементов, вместо платиновой проволоки во время испытания пламенем можно использовать нихромовую проволоку.
Piping Mart
Pipingmart — это портал B2B, специализирующийся на промышленных, металлических и трубопроводных изделиях. Кроме того, делитесь последней информацией и новостями, касающимися продуктов, материалов и различных типов марок, чтобы помочь бизнесу в этой отрасли.
Carolina.com
Carolina.com- Моя учетная запись
Войдите или зарегистрируйтесь сейчас, чтобы максимально сэкономить и получить доступ к информации профиля, истории заказов, отслеживанию, спискам покупок и многому другому.
Авторизоваться Завести аккаунт
- Обслуживание и поддержка
Свяжитесь с нами
Наша служба поддержки клиентов работает с 8:00 до 18:00 по восточноевропейскому времени с понедельника по пятницу. Онлайн-чат доступен с 8:00 до 17:30 по восточному времени с понедельника по пятницу.
- Телефон:
- 800.334.5551
- Факс:
- 800.222.7112
- Электронная почта:
- Электронная почта Служба поддержки клиентов
Подробнее Обслуживание и поддержка
Международные продажи и обслуживание
Мы обслуживаем преподавателей более чем в 170 странах мира.
