Производим нихромовые спирали открытого типа для всех типов электропечей сопротивления, агрегатов и приборов электрического нагрева
 |
Что такое электрическая нихромовая спираль
Каждый знает, что такое нихромовая спираль. 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 востребованные марки нихрома – Х20Н80 и Х15Н60. Первый из них близок к «классике». Содержание 72—73 % никеля и 20—23 % хрома.
Вторая марка нихрома создавалась с целью снижения стоимости и повышения обрабатываемости - волочения проволоки.
Содержание никеля и хрома в Х15Н60 занижено – до 61 % и до 18 % соответственно. За счет увеличения количество железа – 17—29 % против 1,5 у Х20Н80. На выходе получился бюджетный вариант, но срк службы этого слава уступает марке Х20Н80
На основе выше перечисленных сплавов были получены их модификации с более высокой живучестью в часах и стойкостью к окислению при высокой температуре в агрессивных средах.
Это нихром Х20Н80-Н (ВИ) и Х15Н60-Н (ВИ). Стоимость сплавов выше, за счет добавление ряда редкоземельных элементов и лигатур. Рекомендуемая максимальная температура эксплуатации – от 1100 до 1220 °С
Применение нихромовой проволоки в быту и на производстве
Основное 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;
- промышленные печи для плавки алюминия;
- промышленные нагревательные печи;
- промышленная печь для обжига керамики;
- промышленная печь для плавки;
- промышленные термические печи;
- промышленная трубчатая печь;
- печи для плавки алюминия;
- промышленные муфельные печи;
- печи высокотемпературные промышленные.
Сплавы Х15Н60Н и Х20Н80Н получаемые в вакуумных индукционных печах, используют в промышленном оборудовании повышенной надежности.
Спираль из нихрома марок Х20Н80-ВИ, Н80ХЮД-ВИ отличается тем, что его электросопротивление мало меняется при изменении температуры.
Из нее изготавливают резисторы, соединители электронных схем, ответственные детали вакуумных приборов.
Как намотать - навить электрическую 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 нагревателя - спирали
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 °С.
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 спирали нихромовой 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 нихромовой проволоки.
Можно произвести 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 нихромовой спирали
Теперь сделаем геометрический расчет нихромовой спирали. У нас выбран Ø проволоки d, определена требуемая длина L и есть стержень Ø 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.
Прелагаем практичное решение
По статистике редко кто занимается самостоятельной навивкой проволоки для резистора или нагревателя.
Быстрее и проще купить нихромовую спираль с требуемыми вами параметрами.
Для этого вам советуем дать заявку в компанию ПАРТАЛ, которая более четверти века является крупным поставщиком прецизионных сплавов, в том числе проволоки нихромовой, ленты и электрических спиралей.
Наша компания способна полностью снять вопрос о том, где купить нихромовую спираль, поскольку мы готовы изготовить ее на заказ по эскизам и ТУ заказчика. Доставка в любую точку России. Онлайн заказ.
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
