Spirális fűtőtestek. Elektromos fűtőelemek, fűtőelemek, típusok, kivitelek, bekötés és tesztelés Miből készül a fűtőtest

Az elektromos fűtőelemeket háztartási és ipari berendezésekben használják. A különféle fűtőtestek használata mindenki számára ismert. Ezek különböző kivitelű elektromos tűzhelyek, sütők és sütők, elektromos kávéfőzők, elektromos vízforralók és melegítők.

A gyakrabban emlegetett elektromos vízmelegítők fűtőelemeket is tartalmaznak. Sok fűtőelem alapja egy nagy elektromos ellenállású huzal. És leggyakrabban ez a vezeték nikrómból készül.

Nyitott nikróm hélix

A legrégebbi fűtőelem talán a szokásos nikróm tekercs. Réges-régen házi készítésű villanytűzhelyek, vízforraló és kecskebojlerek voltak használatban. A gyártás során „megfogható” nikrómhuzal kéznél nem okozott gondot a szükséges teljesítményű spirál elkészítése.

A szükséges hosszúságú huzal végét behelyezzük a csavarkulcs vágásába, magát a huzalt két fatömb közé vezetjük. A satut úgy kell befogni, hogy a teljes szerkezet az ábrán látható módon rögzítve legyen. A szorítóerőnek olyannak kell lennie, hogy a huzal bizonyos erővel áthaladjon a rudakon. Ha a szorítóerő nagy, akkor a huzal egyszerűen eltörik.

1. ábra Nikróm spirál tekercselése

A gomb elforgatásával a huzalt áthúzzák a farudakon, és óvatosan, tekercsről tekercsre ráhelyezik egy fémrúdra. A villanyszerelők arzenáljában különféle, 1,5-10 mm-es átmérőjű gombok egész sora volt, amely lehetővé tette a spirálok feltekerését minden alkalomra.

Tudták, hogy mekkora átmérőjű a huzal és milyen hosszúság szükséges a szükséges teljesítményű spirál feltekeréséhez. Ezek a bűvös számok még mindig megtalálhatók az interneten. A 2. ábrán egy táblázat látható, amely különböző kapacitású spirálok adatait mutatja 220 V tápfeszültség mellett.

2. ábra A fűtőelem elektromos spiráljának számítása (kattintson az ábrára a nagyításhoz)

Itt minden egyszerű és világos. A szükséges teljesítmény és a rendelkezésre álló nikrómhuzal átmérőjének kérése után már csak egy kívánt hosszúságú darabot kell levágni és egy megfelelő átmérőjű tüskére tekerni. Ebben az esetben a kapott spirál hosszát a táblázat tartalmazza. De mi van, ha van egy vezeték, amelynek átmérője nincs feltüntetve a táblázatban? Ebben az esetben a spirált egyszerűen ki kell számítani.

Ha szükséges, a spirál kiszámítása meglehetősen egyszerű. Példaként egy 0,45 mm átmérőjű nikrómhuzalból készült spirál számítását adjuk meg (a táblázatban nincs ilyen átmérő), 600 W teljesítménnyel, 220 V feszültség mellett. Minden számítás Ohm törvénye szerint történik.

Hogyan lehet az erősítőket wattra és fordítva, wattokat amperekre konvertálni:

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

Ehhez elég az adott teljesítményt elosztani a feszültséggel, és megkapni a spirálon áthaladó áram mennyiségét. A teljesítmény wattban, a feszültség voltban, az eredmény amperben. Mindezt az SI rendszer szerint.

Az R=ρ*L/S vezető ellenállásának kiszámítási képlete,

ahol ρ a vezető fajlagos ellenállása (nikróm esetén 1,0÷1,2 Ohm.mm2/m), L a vezető hossza méterben, S a vezető keresztmetszete négyzetmilliméterben. Egy 0,45 mm átmérőjű vezetéknél a keresztmetszet 0,159 mm2 lesz.

Ezért L = S * R / ρ = 0,159 * 81 / 1,1 = 1170 mm, vagy 11,7 m.

Általánosságban elmondható, hogy a számítás nem olyan bonyolult. Igen, valójában a spirál gyártása nem olyan nehéz, ami kétségtelenül a közönséges nikróm spirálok előnye. Ezt az előnyt azonban számos, a nyitott spirálban rejlő hátrány fedezi.

Először is, ez egy meglehetősen magas fűtési hőmérséklet - 700 ... 800 ˚C. A felfűtött tekercs halvány vörösen világít, véletlenül érintkezve égési sérülést okozhat. Ezenkívül áramütést is okozhat. A vörösen izzó spirál kiégeti a levegő oxigénjét, magához vonzza a porrészecskéket, amelyek kiégve nagyon kellemetlen szagot adnak.

De a nyitott spirálok fő hátránya a magas tűzveszélyesség. Ezért a tűzoltóság egyszerűen megtiltja a nyitott tekercses fűtőtestek használatát. Ezek a fűtőtestek mindenekelőtt az úgynevezett "kecskéket" tartalmazzák, amelyek kialakítását a 3. ábra mutatja.

3. ábra Házi fűtőtest "kecske"

Itt egy ilyen vad "kecske" derült ki: szándékosan hanyagul, egyszerűen, sőt nagyon rosszul készült. Az ilyen fűtőberendezéssel ellátott tűznek nem kell sokáig várnia. Egy ilyen fűtőberendezés fejlettebb kialakítása a 4. ábrán látható.

4. ábra "Kecske" haza

Jól látható, hogy a spirál fém burkolattal van lezárva, ez akadályozza meg a felhevült áramvezető részek érintését. Egy ilyen eszköz tűzveszélye sokkal kisebb, mint az előző ábrán látható.

Egyszer régen a Szovjetunióban gyártottak reflektoros melegítőket. A nikkelezett reflektor közepén kerámiapatron kapott helyet, amelybe, mint egy E27-es talpú izzóba, egy 500 W-os fűtőtest volt csavarva. Az ilyen reflektorok tűzveszélye is nagyon magas. Nos, akkoriban valahogy nem gondoltak arra, hogy az ilyen fűtőtestek használata mire vezethet.

5. ábra Reflektor típusú fűtés

Nyilvánvaló, hogy a különféle nyitott hőcserélős fűtőtestek a tűzvédelmi felügyelőség előírásaival ellentétben csak éber felügyelet mellett használhatók: ha elhagyja a helyiséget - kapcsolja ki a fűtést! Még jobb, ha abbahagyja az ilyen típusú fűtőberendezések használatát.

Zárt tekercses fűtőelemek

A nyitott tekercs megszabadulása érdekében feltalálták a csőszerű elektromos fűtőberendezéseket - TEN-eket. A fűtőelem kialakítása a 6. ábrán látható.

6. ábra A fűtőelem kialakítása

Az 1 nikróm spirál egy vékony falú fémcső 2 belsejében van elrejtve. A spirált a 3 töltőanyag választja el a csőtől, nagy hővezető képességgel és nagy elektromos ellenállással. A leggyakrabban használt töltőanyag a periklasz (magnézium-oxid MgO kristályos keveréke, néha más oxidok szennyeződéseivel).

A szigetelőanyaggal való feltöltést követően a csövet préselik, és nagy nyomás alatt a periklász monolittá alakul. Egy ilyen művelet után a spirál mereven rögzítve van, ezért elektromos érintkezés a testtel - a cső teljesen kizárt. A kialakítás olyan erős, hogy bármely fűtőelem hajlítható, ha a fűtőtest kialakítása ezt megkívánja. Egyes fűtőelemek nagyon furcsa alakúak.

A spirál a 4 fémkapcsokhoz csatlakozik, amelyek az 5 szigetelőkön keresztül mennek ki. A vezetékek a 4 kivezetések menetes végeihez csatlakoznak anyák és alátétek segítségével 7. A fűtőelemek rögzítése a készülékházba anyák és alátétek 6 segítségével, szükség esetén biztosítva a csatlakozás tömítettségét.

A működési feltételektől függően egy ilyen kialakítás meglehetősen megbízható és tartós. Ez vezetett a fűtőelemek igen elterjedt használatához a különféle célú és kivitelű eszközökben.

A működési feltételek szerint a fűtőelemek két nagy csoportra oszthatók: levegő és víz. De ez csak egy név. Valójában a légfűtőelemeket úgy tervezték, hogy különféle gáznemű közegekben működjenek. Még a szokásos légköri levegő több gáz keveréke: oxigén, nitrogén, szén-dioxid, még argon, neon, kripton stb.

A levegő környezete nagyon változatos. Lehet nyugodt légköri levegő vagy akár másodpercenként több méteres sebességgel mozgó légáram, mint a ventilátoros fűtőberendezésekben vagy a hőlégfúvókban.

A fűtőelem héjának fűtése elérheti a 450 ˚C-ot és még többet is. Ezért a külső cső alakú héj gyártásához különféle anyagokat használnak. Lehet közönséges szénacél, rozsdamentes acél vagy magas hőmérsékletű, hőálló acél. Minden a környezettől függ.

A hőátadás javítása érdekében egyes fűtőelemek csöveken lévő bordákkal vannak feltekerve fémszalag formájában. Az ilyen melegítőket bordásnak nevezik. Az ilyen elemek használata a legmegfelelőbb mozgó levegős környezetben, például ventilátoros fűtőberendezésekben és hőlégfúvókban.

A vízfűtőelemeket szintén nem feltétlenül használják a vízben, ez gyakori név különféle folyékony közegek. Ez lehet olaj, fűtőolaj és akár különféle agresszív folyadékok is. Folyékony fűtőelemek, lepárlók, elektromos tengervíz sótalanítók és egyszerűen titán ivóvíz forralásához.

A víz hővezető képessége és hőkapacitása sokkal nagyobb, mint a levegőé és más gáznemű közegeké, ami a levegő környezetéhez képest jobb, gyorsabb hőelvonást biztosít a fűtőelemből. Ezért azonos elektromos teljesítmény mellett a vízmelegítő kisebb geometriai méretekkel rendelkezik.

Itt adhat egy egyszerű példát: ha vizet forral egy közönséges elektromos vízforralóban, a fűtőelem vörösen felmelegedhet, majd lyukakká éghet ki. Ugyanez a kép figyelhető meg a szokásos kazánoknál, amelyeket arra terveztek, hogy vizet forraljanak egy pohárban vagy egy vödörben.

Az adott példa jól mutatja, hogy a vízmelegítőt soha nem szabad levegős környezetben használni. A légmelegítők használhatók víz melegítésére, de csak sokáig kell várni, amíg a víz felforr.

A működés közben képződő vízkőréteg nem tesz jót a vízmelegítőknek. A vízkő általában porózus szerkezetű, és hővezető képessége alacsony. Ezért a spirál által termelt hő nem megy jól a folyadékba, hanem maga a spirál a fűtőberendezésben nagyon magas hőmérsékletre melegszik fel, ami előbb-utóbb a kiégéséhez vezet.

Ennek elkerülése érdekében célszerű a fűtőelemeket időszakonként különböző vegyszerekkel megtisztítani. A tévéreklámok például a Calgont ajánlják a mosógép melegítőinek védelmére. Bár sok különböző vélemény létezik erről az eszközről.

Hogyan lehet megszabadulni a vízkőtől

A kémiai vízkő elleni szerek mellett különféle eszközök. Először is ezek mágneses vízátalakítók. Erős mágneses térben a "kemény" sók kristályai megváltoztatják szerkezetüket, pelyhekké alakulnak, kisebbek lesznek. Az ilyen pelyhekből a vízkő kevésbé aktívan képződik, a pelyhek nagy részét egyszerűen lemossák egy vízsugárral. Így érhető el a fűtőtestek és csővezetékek vízkő elleni védelme. A mágneses szűrőket-átalakítókat sok külföldi cég gyártja, Oroszországban is vannak ilyen cégek. Az ilyen szűrők hornyos és felső típusban kaphatók.

Elektronikus vízlágyítók

BAN BEN Utóbbi időben Az elektronikus vízlágyítók egyre népszerűbbek. Külsőleg minden nagyon egyszerűnek tűnik. A csőre egy kis doboz van felszerelve, amelyből antennavezetékek jönnek ki. A vezetékeket a cső köré tekerik, anélkül, hogy le kellene húzni a festéket. A készüléket bármely hozzáférhető helyre telepítheti, a 7. ábrán látható módon.

7. ábra Elektronikus vízlágyító

A készülék csatlakoztatásához csak egy 220 V-os aljzat szükséges. A készüléket hosszú ideig tartó bekapcsolásra tervezték, nem kell időszakonként kikapcsolni, mivel a kikapcsolással a víz ismét megkeményedik, újra vízkő képződik.

A készülék működési elve az ultrahangfrekvenciás tartományban lévő rezgések kibocsátására redukálódik, amely akár 50 kHz-et is elérhet. Az oszcillációs frekvenciát a készülék vezérlőpanelje szabályozza. A kibocsátások másodpercenként többszörösen csomagokban keletkeznek, ami a beépített mikrokontroller segítségével érhető el. A rezgési teljesítmény kicsi, ezért az ilyen eszközök nem jelentenek veszélyt az emberi egészségre.

Nagyon könnyű meghatározni az ilyen eszközök telepítésének megvalósíthatóságát. Minden azon múlik, hogy meghatározzuk, milyen keményen folyik a víz a vízvezetékből. Még csak „elképesztő” eszközökre sincs szükség: ha mosás után a bőr kiszárad, vízcseppek csempe fehér foltok jelennek meg, vízkő jelenik meg a vízforralóban, a mosógép lassabban törlődik, mint a működés kezdetén - a csapból határozottan kemény víz folyik. Mindez a fűtőelemek, következésképpen a vízforraló vagy a mosógép meghibásodásához vezethet.

A kemény víz nem oldja fel a különböző tisztítószerek- a közönséges szappantól a divatos mosóporokig. Emiatt több port kell beletenni, de ez nem sokat segít, mivel keménységű sókristályok maradnak meg az anyagokban, a mosás minősége sok kívánnivalót hagy maga után. A vízkeménység felsorolt ​​jelei ékesszólóan jelzik, hogy vízlágyítókat kell beszerelni.

Fűtőelemek csatlakoztatása és ellenőrzése

A fűtőelem csatlakoztatásakor megfelelő keresztmetszetű vezetéket kell használni. Minden a fűtőtesten átfolyó áramtól függ. Leggyakrabban két paraméter ismert. Ez magának a fűtőelemnek a teljesítménye és a tápfeszültség. Az áramerősség meghatározásához elegendő a teljesítményt elosztani a tápfeszültséggel.

Egy egyszerű példa. Legyen egy 1 kW (1000 W) teljesítményű fűtőelem 220 V tápfeszültséghez. Egy ilyen melegítőnél kiderül, hogy az áram lesz

I \u003d P / U \u003d 1000/220 \u003d 4.545A.

A PUE-ban közzétett táblázatok szerint ilyen áramot egy 0,5 mm2 (11A) keresztmetszetű vezeték is biztosíthat, de a mechanikai szilárdság biztosítása érdekében jobb, ha olyan vezetéket használunk, amelynek keresztmetszete kb. legalább 2,5 mm2. Leggyakrabban egy ilyen vezetéket használnak az aljzatok áramellátására.

A bekötés előtt azonban meg kell győződni arról, hogy még az új, most vásárolt fűtőelem is működik-e. Először is meg kell mérni az ellenállását és ellenőrizni kell a szigetelés integritását. A fűtőelem ellenállása meglehetősen egyszerűen kiszámítható. Ehhez négyzetre kell emelni a tápfeszültséget, és el kell osztani a teljesítménnyel. Például egy 1000 W-os fűtőberendezésnél ez a számítás így néz ki:

220*220/1000=48,4 ohm.

Az ilyen ellenállásnak multimétert kell mutatnia, amikor a fűtőelem kapcsaihoz csatlakozik. Ha a spirál eltörik, akkor természetesen a multiméter törést mutat. Ha más teljesítményű fűtőelemet vesz, akkor az ellenállás természetesen más lesz.

A szigetelés integritásának ellenőrzéséhez mérje meg az ellenállást bármelyik kivezetés és a fűtőelem fém háza között. A töltőanyag-szigetelő ellenállása olyan, hogy bármely mérési határnál a multiméternek törést kell mutatnia. Ha kiderül, hogy az ellenállás nulla, akkor a spirál érintkezik a fűtőtest fém testével. Ez akár új, most vásárolt fűtőelem esetén is előfordulhat.

Általában a szigetelés ellenőrzésére használják, de nem mindig és nem mindenkinek van kéznél. Tehát a szokásos multiméterrel történő ellenőrzés meglehetősen megfelelő. Legalább egy ilyen ellenőrzést el kell végezni.

Mint már említettük, a fűtőelemek szigetelővel való feltöltést követően is hajlíthatók. Léteznek a legkülönfélébb formájú fűtőtestek: egyenes cső, U-alakú, gyűrűbe, kígyóba vagy spirálba tekercselt. Minden a fűtőberendezés eszközétől függ, amelybe a fűtőelemet be kell szerelni. Például egy mosógép átfolyós vízmelegítőjében tekercses fűtőelemeket használnak.

Egyes fűtőelemek védőelemekkel rendelkeznek. A legtöbb egyszerű védekezés ez egy hőbiztosíték. Ha kiégett, akkor az egész fűtőelemet ki kell cserélni, de nem fog tüzet okozni. Létezik egy összetettebb védelmi rendszer is, amely lehetővé teszi a fűtőelem használatát, miután kioldott.

Az egyik ilyen védelem a bimetál lemezen alapuló védelem: a túlmelegedett fűtőelem hője meghajlítja a bimetál lemezt, ami kinyitja az érintkezőt és feszültségmentesíti a fűtőelemet. Miután a hőmérséklet lecsökken megengedett érték, a bimetál lemez kihajlik, az érintkező zár, és a fűtőelem ismét üzemkész.

Fűtőelemek termosztáttal

Melegvízellátás hiányában bojlert kell használni. A kazánok kialakítása meglehetősen egyszerű. Ez egy hőszigetelő anyagból készült „bundába” rejtett fémtartály, melynek tetején díszes fémtok található. A testbe egy hőmérő van beépítve, amely a víz hőmérsékletét mutatja. A kazán kialakítását a 8. ábra mutatja.

8. ábra Tároló típusú kazán

Egyes kazánok magnézium anódot tartalmaznak. Célja a fűtőtest és a kazán belső tartályának korrózióvédelme. A magnézium anód fogyóeszköz, a kazán szervizelésekor rendszeresen cserélni kell. De néhány, látszólag olcsó árkategóriájú kazánban nincs ilyen védelem.

A kazánok fűtőelemeként termosztátos fűtőelemet használnak, az egyik kialakítását a 9. ábra mutatja.

9. ábra Fűtőelem termosztáttal

Egy műanyag dobozban található egy mikrokapcsoló, amelyet egy folyadékhőmérséklet-érzékelő (egy egyenes cső a fűtőelem mellett) kapcsol ki. Maga a fűtőelem alakja nagyon változatos lehet, az ábra a legegyszerűbbet mutatja. Minden a kazán teljesítményétől és kialakításától függ. A melegítés mértékét a mechanikus érintkező helyzete szabályozza, amelyet a doboz alján elhelyezett fehér kerek gomb vezérel. Elektromos áramellátáshoz is vannak csatlakozók. A melegítő menettel van rögzítve.

Nedves és száraz melegítők

Az ilyen fűtőelem közvetlenül érintkezik vízzel, ezért az ilyen fűtőelemet "nedvesnek" nevezik. A "nedves" fűtőelem élettartama 2 ... 5 év, utána cserélni kell. Általánosságban elmondható, hogy az élettartam rövid.

A fűtőelem és az egész kazán élettartamának növelése érdekében a francia Atlantic cég a múlt század 90-es éveiben kidolgozta a „száraz” fűtőelem kialakítását. Leegyszerűsítve a fűtőtestet egy fém védőlombikba rejtették, ami kizárja a vízzel való közvetlen érintkezést: a fűtőelemet a lombik belsejében melegítik, ami hőt ad át a víznek.

Természetesen a lombik hőmérséklete jóval alacsonyabb, mint a tényleges fűtőelemé, így a vízkőképződés azonos vízkeménység mellett nem olyan intenzív, több hő kerül a vízbe. Az ilyen fűtőtestek élettartama eléri a 10…15 évet. Ez igaz a jó működési feltételekre, különösen a tápfeszültség stabilitására. De még bent is jó körülmények A "száraz" fűtőelemek is fejlesztik erőforrásukat, ezeket cserélni kell.

Itt derül ki a „száraz” fűtőelemes technológia másik előnye: a fűtőelem cseréjekor nem kell leengedni a vizet a kazánból, amihez le kell választani a csővezetékről. Egyszerűen csavarja le a fűtőtestet, és cserélje ki egy újra.

Az Atlantic természetesen szabadalmaztatta találmányát, majd elkezdte licencelni más cégek számára. Jelenleg a "száraz" fűtőelemmel ellátott kazánokat más cégek is gyártják, például az Electrolux és a Gorenje. A "száraz" fűtőelemmel ellátott kazán kialakítását a 10. ábra mutatja.

10. ábra Kazán száraz fűtéssel

Az ábrán egyébként egy kerámia szteatitfűtős kazán látható. Egy ilyen fűtőberendezés készüléke a 11. ábrán látható.

11. ábra Kerámia fűtőtest

Kerámia alapra szerelve egy közönséges nyitott spirál nagy ellenállású huzal. A tekercs fűtési hőmérséklete eléri a 800 fokot, és átkerül a környezet(levegő konténment alatt) konvekció és hősugárzás. Természetesen egy ilyen fűtőberendezés a kazánokkal kapcsolatban csak védőburkolatban működhet, levegős környezetben, a vízzel való közvetlen érintkezés egyszerűen kizárt.

A spirál több szakaszon is feltekerhető, ezt bizonyítja a csatlakoztatáshoz több kivezetés is. Ez lehetővé teszi a fűtés teljesítményének megváltoztatását. Az ilyen fűtőtestek maximális fajlagos teljesítménye nem haladja meg a 9 W/cm 2 -t.

Az ilyen fűtőberendezés normál működésének feltétele a mechanikai terhelések, hajlítások és rezgések hiánya. A felületnek rozsda- és olajfoltoktól mentesnek kell lennie. És természetesen minél stabilabb a tápfeszültség túlfeszültségek és túlfeszültségek nélkül, annál tartósabb a fűtőberendezés működése.

De az elektrotechnika nem áll meg. A technológiák fejlődnek és javulnak, ezért a fűtőelemek mellett sokféle fűtőelemet fejlesztettek ki és alkalmaznak sikeresen. Ezek kerámia fűtőelemek, karbon fűtőelemek, infra fűtőelemek, de ez egy másik cikk témája lesz.

A nikrómot 1905-ben Albert Marsh találta fel, aki nikkelt (80%) és krómot (20%) kombinált. Manapság körülbelül tíz változata létezik a különböző minőségű ötvözeteknek. Kiegészítő dópolóanyagként alumínium, mangán, vas, szilícium, titán, molibdén stb. A fém kiváló tulajdonságai miatt széles körben elterjedt az elektrotechnikai gyártásban.

A nikróm fő tulajdonságai

A nichrome más:

• magas hőállóság. Nál nél magas hőmérsékletek mechanikai tulajdonságai nem változnak;
• rugalmasság, amely lehetővé teszi nikróm spirálok, huzalok, szalagok, szálak előállítását az ötvözetből;
• a feldolgozás egyszerűsége. A nikrómból készült termékek jól hegesztettek, bélyegzettek;
• magas korrózióállóság különféle környezetben.
• a nikróm ellenállás magas.

Alaptulajdonságok

• Sűrűsége 8200-8500 kg/m3.
• A nikróm olvadáspontja 1400 C.
• A maximális üzemi hőmérséklet 1100°C.
• Erősség - 650-700 MPa.
• nikróm 1,05-1,4 ohm.

Nikróm huzal jelölés

Kiváló anyag különféle elektromos fűtőelemekhez, amelyeket szinte minden iparágban használnak. Szinte minden háztartásban vannak nikrómból készült elemek.

A vezeték betűs jelölése:

• "H" - általában fűtőelemekben használatos.
• "C" - ellenálláselemekben használják.
• "TEN" - szánt

A hazai szabványok szerint több fő márka létezik:

• Dupla vezeték Х20Н80. Az ötvözet összetétele a következőket tartalmazza: nikkel - 74%, króm - 23%, valamint 1% vas, szilícium és mangán.
• Háromszoros Х15Н60. Az ötvözet 60% nikkelből és 15% krómból áll. A harmadik komponens a vas (25%). Az ötvözet vassal való telítettsége lehetővé teszi a nikróm költségének jelentős csökkentését, amelynek ára meglehetősen magas, és ugyanakkor megőrzi hőállóságát. Emellett megnövekszik a megmunkálhatósága.
• A nichrome legolcsóbb változata az X25H20. Ez egy vasban gazdag ötvözet, amelynek mechanikai tulajdonságai megmaradnak, de az üzemi hőmérséklet 900°C-ra korlátozódik.

A nikróm használata

Kiváló minőségüknek és egyedi tulajdonságaiknak köszönhetően a nikróm termékek ott használhatók, ahol megbízhatóságra, szilárdságra, kémiailag agresszív környezettel szembeni ellenállásra és nagyon magas hőmérsékletre van szükség.

A nikróm spirálok és huzalok szinte minden típusú fűtőberendezés szerves részét képezik. A nikróm kenyérpirítókban, pékségekben, melegítőkben, sütőkben található. Az ötvözetet magas hőmérsékleten működő ellenállásokban és reosztátokban is alkalmazták. Az elektromos lámpákban és a forrasztópákákban van nikróm. hőállósággal és jelentős ellenállással rendelkeznek, ami lehetővé teszi a szárításhoz és égetéshez való felhasználásukat.

Megtalálja az alkalmazást és a nikróm törmeléket. Felolvasztják, és újra felhasználják az anyagot. A nikkel és a króm ötvözetét vegyi laboratóriumokban használják. Ez a készítmény nem lép reakcióba a legtöbb lúggal és savval. Az elektronikus cigarettákban deformált nikróm fűtőtekercseket használnak.

A korábban erre a célra használt vashoz képest a nikróm termékek biztonságosabbak, nem szikráznak, nem rozsdásodnak, és nincsenek megolvadt részeik.

A nikróm olvadáspontja 1400 ° C, így főzés közben nem érezhető szag és gőz.

A mérnökök még mindig kutatják ennek az anyagnak az egyedi tulajdonságait, folyamatosan bővítve hatókörét.

Otthon a nikrómhuzalból házi készítésű berendezéseket, szúrófűrészeket és vágógépeket készítenek, például fát, forrasztópákát, faégetőt, hegesztőgépeket, háztartási fűtőberendezéseket stb.

A legnépszerűbb az X20H80 és X15H60 vezeték.

Hol tudok nikróm huzalt venni?

Végrehajtás ez a termék tekercsben (tekercsben, tekercsben) vagy szalag formájában gyártják. A nikróm huzal keresztmetszete lehet ovális, kör, négyzet és trapéz alakú, az átmérő 0,1 és 1 milliméter között van.

Hol lehet kapni vagy vásárolni nikróm termékeket? Javasoljuk, hogy fontolja meg a leggyakoribb és lehetséges lehetőségeket:

1. Először is kapcsolatba léphet az ezeket a termékeket gyártó szervezettel, és megrendelheti. Az ilyen vállalkozások pontos címét az áruk és szolgáltatások speciális információs pultjain találhatja meg, amelyek szinte minden nagyobb városban elérhetők. Az üzemeltető javaslatot tud tenni a vásárlás helyére, és megadja a telefonszámot. Ezen túlmenően, az ilyen termékek kínálatáról a gyártók hivatalos weboldalain találhatók információk.
2. Vásárolhat nikróm termékeket szaküzletekben, például rádió alkatrészeket, kézművesek számára készült anyagokat, például "ügyes kezek" stb.
3. Vásároljon rádióalkatrészeket, pótalkatrészeket és egyéb fémtermékeket értékesítő magánszemélyektől.
4. Bármilyen vasbolt.
5. A piacon vásárolhat néhány régi eszközt, például egy laboratóriumi reosztátot, és vegyen be nikrómot.
6. A nikróm huzal otthon is megtalálható. Például ebből készül egy elektromos csempe spirál.

Ha nagy megrendelést kell készítenie, akkor az első lehetőség a legalkalmasabb. Ha kis mennyiségű nikróm huzalra van szüksége, ebben az esetben figyelembe veheti a listán szereplő összes többi elemet. Vásárláskor ügyeljen a címkézésre.

Nikróm spirál tekercselés

Ma a nikróm tekercs számos fűtőberendezés egyik fő eleme. Lehűlés után a nikróm képes megőrizni plaszticitását, így egy ilyen anyagból készült spirál könnyen eltávolítható, alakja megváltoztatható, vagy szükség esetén megfelelő méretre állítható. A spirális tekercselés ipari körülmények között automatikusan történik. Otthon is elvégezheti a kézi tekercset. Nézzük meg közelebbről, hogyan kell ezt megtenni.

Ha a kész nikróm spirál paraméterei működési állapotában nem túl fontosak, akkor tekercseléskor számítást végezhet úgymond „szemmel”. Ehhez válassza ki a szükséges fordulatszámot a nikrómhuzal melegítésétől függően, miközben időszakonként spirált kell beépíteni a hálózatba, és csökkenteni vagy növelni a fordulatok számát. Ez a tekercselési eljárás nagyon egyszerű, de sok időt vehet igénybe, és a nikróm egy része elpazarol.

A spirál tekercselésének kiszámításának egyszerűségének és pontosságának növelése érdekében használhat egy speciális online számológépet.

A szükséges fordulatok számának kiszámítása után megkezdheti a tekercselést a rúdon. A vezeték elvágása nélkül óvatosan csatlakoztassa a nikróm tekercset a feszültségforráshoz. Ezután ellenőrizze a spirál tekercselésére vonatkozó számítások helyességét. Fontos megjegyezni, hogy a spiráloknál zárt típusú a tekercs hosszát a számítás során kapott érték harmadával kell növelni.

A szomszédos fordulatok közötti azonos távolság biztosítása érdekében a tekercset 2 vezetékre kell feltekerni: az egyik nikróm, a második bármilyen réz vagy alumínium, amelynek átmérője megegyezik a kívánt réssel. Amikor a tekercselés befejeződött, a segédhuzalt óvatosan fel kell tekerni.

A nikróm költsége

A nichrome egyetlen hátránya az ára. Tehát a kiskereskedelemben vásárolt kétkomponensű ötvözet kilogrammonként körülbelül 1000 rubelre becsülhető. A ligatúrával ellátott nikróm bélyegek ára körülbelül 500-600 rubel.

Következtetés

A nikrómból készült termékek kiválasztásakor figyelembe kell venni az adatokat kémiai összetétel a kérdéses szorzat, elektromos vezetőképessége és ellenállása, fizikai jellemzőkátmérő, metszet, hossz stb. Fontos a megfelelőségi dokumentációról is érdeklődni. Ezenkívül vizuálisan meg kell tudnia különböztetni az ötvözetet a „versenytársaktól”. A helyes anyagválasztás az elektrotechnika megbízhatóságának kulcsa.

Könnyebb és olcsóbb nikróm alapú fűtőberendezést készíteni. Egy önszabályozó kábel méteres vágása 330 rubelbe kerül, és határozatlan ideig. Az eladók meglepően következetesen elfelejtik feltüntetni a rendszerbeállítások hőmérsékletét, de információt adnak a teljesítményről, amely közvetlenül függ a körülményektől, és a mutató a leírt esetben értelemszerűen nem állandó. Ha rezisztív kábelről beszélnénk, a fentieknek lenne értelme. Például az önszabályozó önállóan működik, nincs szüksége termosztátra. Magas hibatűréssel rendelkezik. Ez azt jelenti, hogy a tűzveszély minimális, ha véletlenül házi fűtőtestet készít.

Fűtők és kábelek

Nem mindenki találkozott még önszabályozó kábellel, az épület ereszcsatornáinak leolvasztására szolgáló rendszerek ezekről a furcsa alkatrészeiről mesélünk egy kicsit bővebben. Az ohmos vezeték a Joule-Lenz törvény szerint hőt bocsát ki. A hatás egyenesen arányos az áramerősséggel, fordítottan arányos az ellenállással, függ a szerkezet működési idejétől. Az emberek fokozott ellenállású anyagokat kerestek, hogy hasznos hőt nyerjenek a fűtőtestekben. Ez mintha csökkenti a Joule-Lenz effektust, de a triviális vezeték nem csatlakoztatható a 230 V-os hálózathoz - a mag kiég. Rövidzárlat van. Próbáljon meg saját kezűleg fűtőtestet készíteni anélkül, hogy veszélyt jelentene másokra.

Például egy 2 kW-os fűtőelemhez vegyen egy 28 ohm ellenállású vezetéket. Próbáljon meg felvenni egy darab rézdrótot. A nikróm jelentős ellenállással rendelkezik, 3-5 méteres anyag lehetővé teszi a spirál feltekerését. Ha csökkenti a vágás hosszát, a teljesítmény nő, de a helyzet kedvezőtlen. A vezetőt egy bizonyos maximális teljesítmény lineáris méterenként jellemzi, amelyet eloszlat. Ha az érték túl magas, a tekercs kiég. A folyamat gyorsan lezajlik a levegőben.

Az első tipp a fűtőtest készítéséhez:

Kutassa fel a hasonló előregyártott minták piacát. Milyen teljesítményű és belső felépítésű a fűtőtest, milyen anyagokból készül a termék.

Következő példány specifikációk. Nézze meg a kézikönyvben, hogy milyen lineáris erő disszipálja a nikrómot. A technika egyébként norvég fechralt használ, az anyag összetétele rejtély, boltban nem lehet kapni.

Mit készítsünk nikrómból. A fémgyárak a következőket gyártják:

1. fűtőelemek.
2. Spirálok.

Mindenhol kihasználják az adagolt hőátadás lehetőségét (ellentétben a rézzel, ahol kicsi az egységnyi teljesítményre jutó kimenő teljesítmény, nagy a dugók égésének esélye). A cső alakú elektromos fűtőtestek közötti különbség az, hogy a spirált préselt por védi a víztől és a levegőtől. A külső rézköpeny a dielektrikum alakjának megtartására szolgál. Ez lehetővé teszi a készülék elektromos leválasztását. Ne feledkezzen meg a nikróm fémről, könnyen áramütést kaphat, ha nem tartja be az óvintézkedéseket.

Az önszabályozó kábel önmagában figyeli a hőmérsékletet. Felhívjuk az olvasók figyelmét, hogy a rezisztív kábel ohmos vezetőből készül. Nem nikróm és nem réz.

A rezisztív kábel összetétele lényegtelen, a lényeg, hogy tápfeszültség mellett hőt termel. Az új technológiák a grafittal tarkított dielektromos mátrix megjelenéséhez vezettek. A koncepció az önszabályozó kábelek alapja, amelyek a hőmérséklet emelkedésével bővülnek. Ennek eredményeként a grafitzárványok fokozatosan megszűnnek érintkezni egymással.

Emiatt megnő a szakasz ellenállása. A feszültség állandó - 220 V -, ami azt jelenti, hogy az áram csökken. Következésképpen a Joule-Lenz-effektus csökken. Amikor a terület lehűl, fordított folyamat megy végbe. Az önszabályozó mátrix zsugorodik, több a grafithíd, csökken az ellenállás, nő az áramerősség, nő a hőhatás. A kábel gyártásához két párhuzamos rézvezetéket vesznek fel a potenciál táplálására. Közöttük hosszában egy önbeálló mátrixot helyeznek el grafit zárványokkal. A kialakítás szépsége az, hogy a töredékeket egymástól függetlenül melegítik. A hőhatás mértékében a hőmérséklet döntő szerepet játszik.

A mátrix gyárilag be van állítva. Gyakrabban találkozunk olyan termékekkel, amelyek melegítési hőmérséklete kismértékben pozitív, valamivel nulla felett van. A kábelek túlnyomó többsége az épületek szerkezeti elemeinek jégmentesítési ágaiban kerül felhasználásra, így az ingatlanok ennek megfelelően kerülnek kiválasztásra. Fogott egy kis jeget, a hőmérséklet nulla lett, a mátrix összezsugorodott, a kábel kezdett felmelegedni. Plusz kialakítás – nincs szükség a készülék vezérlésére. Ugyanakkor a rezisztív kábel fix hőhatást ad.

Ha a folyamatot nem szabályozzák, a hőmérséklet korlátlanul emelkedik, amíg a kábelköpeny megolvad, tűz keletkezik. Egyértelmű, hogy nem akarsz vacakolni a termosztátokkal: nehéz és drága.

Egy rezisztív kábel egy fillérbe kerül, az önszabályozó kábel árát pedig már feltüntették. A fentiek fényében úgy gondoljuk, hogy az első jobb padlófűtéshez (de nem mennyezethez), a második ideális atipikus szerkezetekhez, például az ülés alatti fűtőbetéthez. Ne felejtse el megfelelően szigetelni. Például szereljen be egy fóliaernyőt egy személy és egy kábel közé, megbízhatóan földelve. Ebben az esetben a meghibásodás során szörnyű dolgok nem történnek. Jobb, ha az ilyen eszközöket differenciálvédelmi eszközön keresztül kapcsolja be.

Példák házi készítésű fűtőtestekre

Amint már említettük, könnyebb a fűtőtestet nikrómból készíteni. A 2 kW teljesítmény eléréséhez 27-28 ohm ellenállású vágás szükséges. Ne kössön párhuzamosan ilyen spirálokat. Ebben az esetben a teljesítményt megszorozzák a fűtőelemek számával, és a hruscsovi otthoni kapcsolótábla 5 kW-ot vesz fel. Ha nem veszi figyelembe a modern sokemeletes épületeket. A teljesítmény kiszámítása a következő képlettel történik:

28 ohmos ellenállással 1728 W-ot kapunk, ha az effektív feszültség értéke 220 V. Nem valószínű, hogy otthon össze lehet szerelni egy cső alakú vízmelegítőt és nikróm spirálokat - amennyit csak akar. Tekerje fel a drótot kerámia rúdra, ahogy az elektromos kandallóknál, vagy tányérokra, mint a hajszárítóknál vagy a szélfúvóknál. Hol lehet hőálló anyagot beszerezni. A fővárosi piacon fillérekbe kerül, neten elvinni drága. Szerelje szét régi felszerelésés kérj kölcsön, amire szükséged van. Ne használjon acélt a tekercseléshez, a művelet beláthatatlan következményekkel jár. Egyébként a forrasztópáka belsejében kerámia szigetelő van.

Ha semmi nem jut eszedbe, egy speciális kalapáccsal (téglához) vágj le a tégláról egy vékony lemezt, és használd. A darab nehéz, de megbízható. Ha tűzálló téglát talál, jobb, ha hőálló téglát használ. Alkalmas kerámia burkolólapokhoz. Ne felejtsen el mélyedést készíteni a huzal számára a lemez végein, tekerje fel egy rétegben, ne többet. Ebben az esetben a hőátadás feltételei megsérülnek, a nikróm kiéghet. Egyébként speciális fúrókkal készítsen lyukakat a csempékbe (csempékhez kővel a végén). Ha például egy processzorhűtővel kényszer légáramlás várható, az javítja a hőátadást.

Mellesleg, a ventilátorokat egyáltalán nem használják a teljesítmény növelésére, mint amilyennek látszik. A nikróm hőhatása kevéssé függ a levegő hőmérsékletétől. Csupán arról van szó, hogy a szél felkapja a meleget és gyorsabban szétteríti a helyiségben. A fűtés egyenletesebb. A kerámia csempe bármilyen módszerrel felszerelhető, hőálló ragasztóval megengedett (legalább 800 fokos hőmérséklet). Melegítéskor a nikróm világít, és infravörös fűtőelemként működik. Ha a fentiek nem elegendőek, lépjen be a légáramlásba.

Célszerűbb 230 V-os motorokat venni. A páraelszívókban vagy háztartási ventilátorokban használt kis teljesítményű aszinkron motorok megfelelőek. Ne használjon kollektormotorokat: zajos és szikrázó. Aszinkron villanymotorokat egyébként hűtőbe, konyhai páraelszívóba vagy klímába is lehet kapni. A lineáris kompresszorokat kerülni kell, nincsenek benne forgó alkatrészek. Egy lakáshoz házilag készített fűtőtestet kazettás magnó alapján szerelnek össze. Belül csendes motorok vannak, a visszatekercselés sebességét megfelelően kell beállítani.

Ha házi készítésű fűtőtestre van szüksége egy nyári rezidenciához, szereljen össze egy injektoron alapuló égőt. Hasonló kialakítást írtak le, ezek népszerűek az Egyesült Államokban. Ne használjon benzint hőtermelésre, a gőzök robbanásveszélyesek. Nem javasoljuk, hogy a fűtőben lévő fúvókán keresztül ionizált levegőt fújjanak át, de lehetőség van perforált cserép elhelyezésére a tűzben. Kerámia rácsként, akkumulátorként és hőleadóként fog szolgálni. Könnyebb házi készítésű fűtőtestet készíteni egy collet turistaballon alapján. Megfelelően kell készíteni egy fúvókát, például a főzéshez vásárolt fúvóka alapján.