Электрические нагревательные элементы

6da56594

Электрические нагревательные элементы используются в домашней и индустриальной технике. Использование разных нагревателей известно всем. Это спортивные плиты, пекарские шкафы и духовки, электрокофеварки, спортивные чайники и отопительные аппараты различных систем.

Электрические водонагреватели, намного чаще называемые бойлерами, также имеют подогревательные детали. Базой многих подогревательных частей служит канитель с большим электрическим противодействием. И в первую очередь данная канитель произведена из нихрома.

Раскрытая нихромовая спираль

Самым старым подогревательным объектом считается, наверное, стандартная нихромовая спираль. Однажды давно, в ходу были рукодельные спортивные плитки, кипятильники для жидкости и обогреватели вида «козел». Имея под рукою ферронихромовый кабель, которым можно было «разжиться» на изготовлении, приготовить спираль нужной производительности не показывало никаких неприятностей.

Конец провода необходимой ширины вводится в пропил воротка, сам кабель пропускается между 2-мя сделанными из дерева брусками. Тисочки надо прижать так, чтобы вся система придерживалась, как представлено на чертеже. Старание зажима может быть подобным, чтобы кабель проходил через бруски с определенным действием. В случае если старание зажима будет высоко, то кабель просто оборвется.
Вращением воротка канитель протаскивается через сделанные из дерева бруски, и внимательно, оборот к витку, помещается на железный стержень. В запасе электриков был целый комплект воротков разного размера от 1,5 до 10 миллиметров, что позволяло навертывать спирали на все жизненные ситуации.

Известно было, какого размера кабель и какая протяженность нужно для намотки спирали необходимой производительности. Эти волшебные числа до сегодняшнего дня можно отыскать в интернете. На чертеже 2 представлена матрица, где даны данные о спиралях разной производительности при усилии питания 220В.
Тут все очень просто и ясно. Задавшись нужной производительностью и размером нихромового провода, имеющимся под рукою, остается лишь обрезать ломоть необходимой ширины и намотать его на оправку аналогичного размера. При этом в таблице показана протяженность вышедшей спирали. А как быть, в случае если присутствует кабель с размером не обозначенным в таблице? В такой ситуации спираль надо будет просто высчитать.

Как высчитать нихромовую спираль

По мере необходимости высчитать спираль довольно легко. В роли образца дан расчет спирали из нихромовой проволоки размером 0,45миллиметров (такого размера в таблице нет) производительностью 600Вт на усилие 220В. Все подсчеты выполняются по закону Ома.

Вначале необходимо высчитать поток, употребляемый спиралью.

I = P/U = 600/220 = 2,72 A

Для этого довольно данную производительность разделить на усилие и получить величину тока, проходящего через спираль. Производительность в ваттах, усилие в вольтах, итог в амперах. Все по системе СИ.

По знаменитому отныне току высчитать нужное противодействие спирали довольно легко: R = U/I = 220/2,72 = 81 Ом

Формула для подсчета противодействия проводника R=?*L/С,

где ? – удельное противодействие проводника (для нихрома 1.0?1.2 Ом•мм2/м), L — протяженность проводника в метрах, С – разделение проводника в квадратных миллиметрах. Для проводника размером 0,45 миллиметров разделение составит 0,159 миллиметров2.

Отсюда L = С * R / ? = 0.159 * 81 / 1.1 = 1170 миллиметров, либо 11,7 м.

В целом, выходит не настолько уж трудный расчет. Да фактически и производство спирали не так трудно, что, очевидно, считается преимуществом стандартных нихромовых спиралей. Однако это преимущество перекрывается обилием дефектов, свойственных открытым спиралям.

В первую очередь, это довольно повышенная температура нагрева – 700…800?C. Горячая спираль имеет слабое алое свет, невольное касание к ней может причинить обжог. Помимо этого вероятно поражение током. Раскаленная спираль испепеляет кислород воздуха, притягивает к себе порошинки, которые выгорая, предоставляют очень неприятный запах.