Elemente din CuptoareConsiderații generaleCreșterea rapidă a utilizării cuptoarelor încălzite electric este un rezultat direct al avantajelor lor. Acestea includ: 1.distribuția uniforma a temperaturii; 2. Capacitatea de a efectua o monitorizare automată precisă și sensibilă atât a temperaturii cât și a atmosferei; 3. Capacitatea de a îndeplini cerințele speciale de proces; 4. Flexibilitate; 5. Îmbunătățirea calității produselor tratate termic; 6. economie mai bună, care rezultă din îmbunătățirea condițiilor de muncă și eliminarea poluării mediului; 7. calități îmbunătățite de materiale și noi elemente proectate, un rezultat de cercetare continuă și dezvoltare. Un factor de limitare a temperaturii de operare a cuptorului este natura materialului de rezistență. Cuptoare care folosesc aliaje Kanthal și NIKROTHAL funcționează până la aproximativ 1300 ° C 2370 ° F și 1100 ° C 2010 ° F respectiv cu viață bună a elementului. În cazul în care sunt necesare temperaturi mari ar trebui să fie considerate utilizarea de KANTHAL SUPER (molibden disilicide) sau Hot Rod și elemente CRUSILITE (carbură de siliciu). Acest manual se referă la utilizarea de KANTHALși aliaje NIKROTHAL. Informații cu privire la KANTHAL SUPER, Hot Rod si elemente de CRUSILITE sunt disponibile la cerere. In plus fata de capacitatea de temperatură, se va alege un aliaj care trebuie să țină seama de efectul atmosferei cuptorului (pagina 23). Este demn de subliniat aici, cu toate acestea, că elementele de utilizare într-o atmosferă ostilă trebuie să fie pre-oxidat; și re-oxidare se repetă ori de câte ori este necesar, o dată pe săptămână, dacă este posibil.

Factori inițialiPentru determinarea dimensiunilor și formelor de elemente industriale, principalii factori sunt temperatura cuptorului, puterea cuptorului (care depinde de încărcarea și viteza de încălzire), tensiunea disponibila și mărimea fizică a camerei cuptorului. Acestea sunt discutate mai jos.

Temperatura CuptorTemperatura Cuptor depinde temperatura de încărcare impusa. Temperatura elementului va depăși temperatura cuptorului cu o valoare în funcție de designul elementului.

Puterea cuptorului Puterea cuptorului se obține prin calcularea sumei de energie necesară pentru a încălzi incarcatura la o temperatură predeterminată într-un timp predeterminat, și pentru a permite pierderi cuptor și o marjă de siguranță.

Mod de funcționareCu cuptoare cu funcționare continuă, este în general suficient pentru a calcula puterea necesară

pentru incarcaturi actuale. Valoarea de intrare poate fi determinată, luând în considerare eficiența normal pentru acest tip de cuptor. Prin asumarea unei eficiență de 70-80% pentru a acoperi pierderile de la un cuptor electric, și adăugând o marjă de siguranță suplimentară, o valoare de intrare adecvată poate fi obținută.

Cu cuptoare de lot, timpul necesar de incalzire, precum și capacitatea de încălzire a cuptorului trebuie să fie luate în considerare la determinarea puterii de intrare necesare.

O problemă cu toate cuptoarele, totuși, este că puterea de intrare în sine are doar un efect minim asupra consumului de energie real și eficiența cuptorului.

Rolul decisiv este jucat de pierderile de căldură care este dat de eficiența izolației. O masa data necesită aceeași cantitate de energie, indiferent de ceea ce poate fi puterea totală.

Pentru a decide asupra valorilor de putere de intrare, obiectivul este de a selecta o cifră care va oferi suficientă putere fără a fi prea mare în raport cu dimensiunea cuptorului. Acest lucru ar duce la o temperatură inutil de mare a elementului care are un efect negativ asupra duratei de viață.

LTM (low thermal mass - masă termică redusă) Cuptoare lot pot solicita aproximativ 25% mai puțină energie de intrare.

Tensiune cuptor În afară de mici cuptoare de înaltă temperatură, care operează de obicei pe tensiuni mai mici printr-

un transformator, cele mai multe cuptoare pot fi concepute pentru a funcționa la tensiunea de linie standard. În acest context, este de asemenea adevărat că grosimea elementului sau secțiunea transversală are o

influență asupra design de circuit. Dacă sunt necesare secțiuni transversale relativ mari, puterea cuptorului nu trebuie să fie împărțit între prea multe circuite paralele. Cu trei faze AC putere disponibilă, configurarea in stea (Y) permite, în general, mai mari secțiuni transversale, în timp ce o configurație delta (∆) necesită în mod substanțial mai mici secțiuni transversale. Astfel, s-ar părea recomandabil ca elemente în cuptoare mici sa fie conectate la o sursă de alimentare monofazată în serie sau prin intermediul unui transformator de joasă tensiune.

Cuptor cu incarcarea la perete

La proiectarea elementelor de rezistenta, printre factorii cei mai importanți sunt temperatura elementelor și materialele secțiunii transversale, deoarece acestea au un efect major asupra duratei de viață. În general, obiectivul este de a obține viața maximă a elementelor. În ceea ce privește temperatura elementului, factorii semnificativi sunt concentrarea puterii pe peretele cuptorului, sarcina de suprafață specifică a materialului de rezistență, precum și condițiile de transfer de căldură.

Zona peretelui este în mod normal calculată simplu ca lungimea ori înălțimea sau lățimea elementelor de perete, acoperiș sau de jos. Fig. 3 prezintă maximul recomandat de încărcare perete, în funcție de temperatura cuptorului pentru diferite tipuri de elemente. În special la cuptoarele de înaltă temperatură, este esențial sa fie disponibile suprafețe perete suficient de mari pentru a obține distribuția corectă și uniformă a temperaturii. Vă rugăm să rețineți că această cifră este doar un ghid și că există cazuri în care încărcările reale de perete sunt atât deasupra cât și sub valorile date în Fig. 3.

Când elementele sunt plasate pe podeaua unui cuptor, trebuie să se acorde o atenție specială. Elementele de podea sunt în mod normal acoperite de o placă de fund. Aceste elemente trebuie să fie calculate tinand cont de transferul de căldură de la elementele la camera de cuptor, pentru a evita supraîncălzirea elementelor.

De exemplu, cu o placă de fund care are o conductivitate termică de (λ) = 1,0 W m¯¹ K¯¹ 6.93 Btu in ft¯²h¯¹ ºF¯¹ si grosimea de 15 mm, 0,63 in la o putere de concentrare pe suprafața de jos a 15 kW / m² 1,4 kW / ft² o scădere a temperaturii de 225 ° C 435 ° F este obținut prin placa. La aceasta trebuie adăugate diferențele de temperatură dintre elemente și suprafața inferioară a plăcii de fund, si între suprafața superioară a plăcii de fund și camera cuptorului. Impreuna acestea pot ridica la aproximativ 150 ° C la 300 ° F. Diferența totală de temperatură dintre elementele de planșeu și temperatura cuptorului ar fi, prin urmare, aproximativ 375 ° C 700 ° F. Aceasta impune o limită de temperatură de funcționare de 1000 ° C 1830 ° F chiar si la utilizarea aliajului de înaltă temperatură KANTHAL A-1. Acest exemplu ilustrează importanța majoră a concentrării puterii, alegerea materialului și grosimea plăcii de fund. Pentru placa de bază, este necesar să se aleaga un material având o conductivitate termică bună, de exemplu, oțel sau carbura de siliciu rezistente la căldură. În cazul în care sunt necesare temperaturi ridicate cuptor, poate fi recomandabil să nu existe elemente de fund, deloc. In schimb placa de fund poate fi plasata mai sus, astfel încât suprafața sa inferioară primește radiația directă din elementele laterale.

Fig. 3 maximul recomandat de încărcare perete, în funcție de temperatura cuptorului pentru diferite tipuri de elemente:

Calculele de proiectare

Proiectantii de echipamente folosind materiale termice de rezistență electrică se confruntă cu întrebarea, ce material în ce formă va satisface anumite cerințe de încălzire? Abordarea generală este de a începe cu o cunoaștere a temperaturii necesare de operare și puterea, tensiunea disponibila și spațiul disponibil pentru elementele de încălzire. Un material și element de tip adecvat este apoi selectat (vezi pct "Proprietatile fizice și mecanice", pagina 15, și "factori de proiectare", pagina 21), și calcule sunt făcute pentru parametrii elementelor. Această secțiune a manualului descrie calculele de proiectare relevante pentru elementele de sârmă spiralate și benzi ondulate și fire elemente. (Se face trimitere la anexă, unde simboluri, definiții și formule sunt prezentate în detaliu.)

Element suprafață de încărcareCreșterea incărcarii suprafeței implică o creștere a temperaturii elementului peste împrejurimile sale. Astfel, temperatura maximă admisă a elementului impune, de asemenea, o limită de sarcină de suprafață. Sarcina maximă admisă de suprafață scade cu creșterea temperaturii cuptorului și depinde de temperatura maxima a elementului, de deformarea elementului, limita de curent, etc. Sarcina de suprafață afectează proiectarea elementului in două moduri opuse. Pe de o parte, dacă se dorește să se reducă încărcarea suprafeței, este necesar un element mai mare și, prin urmare, mai scump; pe de altă parte, un astfel de element foloseste un consum lent de materiale și, astfel, asigură o viață mai lungă. Scopul este de a selecta o sarcină de suprafață, care oferă un echilibru optim între viață și costul elementului. Sarcina de suprafață a unui element de încălzire, p, este egal cu puterea, P, împărțit la suprafața sa, Ac.

p = P/Ac

In sistemul metric, sarcina de suprafață este în mod normal exprimată în W / cm², iar în imperiale ca W / in². Temperatura elementului este un factor major în viața unui element și este determinată de temperatura împrejurimilor sale și a încărcăturii sale de suprafață. Deoarece aliajele Kanthal pot funcționa la temperaturi

mai ridicate decât aliajele NIKROTHAL, ele pot realiza suprafațe mari de încărcare cu viață echivalentă sau mai mare decât NIKROTHAL.Există trei criterii pentru determinarea sarcinii maxime de suprafață: - elementul de temperatura - stabilitate formular (în special pentru aliajele Kanthal) - curent Daca sunt elemente radiante mai liber, atunci sarcina maximă estea mai mare pe suprafață. Prin urmare, R.O.B. (Rod Over Bend) elementul tip poate fi încărcat mai mult, urmată de elementul bandă ondulată. Tipul spirală este mai ascunsă și deci sarcina maximă de suprafață este mai mică. Spirala pe tub pot fi încărcata mai mult decât spirala în canelură.

Fig. 4, pagina 32, arata sarcini de suprafata pentru Kanthal și NIKROTHAL aliaje din cuptoare industriale.

Fig. 4 oferă principalele maxime recomandate de elemente sarcinilor de suprafață. Valorile sunt date în următoarele condiții de proiectare:Element a sârmă și element de benzi în caneluriElement b element de sârmă pe tub ceramicTipuri de elemente a) și b): diametru sarma min. 3 mm 0,12 in. banda grosime min. 2 mm 0,08 Tipuri de elemente c) și d):. Diametru de sârmă min. 5 mm 0,2 in. banda grosime min. 2,5 mm 0,1 in. pas min. 50 mm 2,0 în lungimea maximă in buclă și sarcina maximă de suprafață.

Lungimea maximă recomandată in bucla:

In cazul diametrelor mai fine si a benzilor loturile mai mici, incarcari pe suprafata mai și lungimi de buclă scurte trebuie să fie alese pentru a evita deformarea elementului și a nu scurta viața elementului.Notă: Diagrama este valabilă pentru controlul tiristor. Pentru controlul on-off ar trebui să fie ales de incarcari de suprafață oarecum mai mici.

Fig. 4 Sarcini maxime recomandate pe suprafață pentru Kanthal si NIKROTHAL aliaje din cuptoare industriale

Proiectare de elemente fir Calcul pentru Diametru firuluiDouă metode sunt prevăzute pt calculul diametrului firului.Metoda teoreticaEcuația (a se vedea anexa 9) poate fi utilizata pentru calcularea diametrul firului, d. Această ecuație poate fi, de asemenea, scris:

P = Putere U = Tensiune ϱ = Rezistivitate Ct = factorul de temperatură de încărcare p = suprafață de incarcare a elem de caldura

ExempluSe da: Putere (W) = 20000 W

Tensiune (U) = 220 V Se presupune: încărcare Suprafata (p) = 4 W / cm² 26 W / in² temperatură de sârmă = 1200 ° C tip 2190 ° F tip fir = KANTHAL AF factor de temperatură ( Ct) = 1,06 rezistivitate (ϱ) = 1.39 Ω mm² m¯¹

Cel mai apropiata dimensiune standard este 5.0 mm 0,204 in

Metoda rapida Diametrul de sârmă poate fi calculat rapid folosind aria suprafaței, A, menționată la rezistenta frig, R20. Raportul este prezentat ca cm² / Ω in²/ Ω în secțiunea tabele de date pentru aliajele KANTHAL, NIKROTHAL și ALKROTHAL, pagina 73. Având în vedere datele electrice, temperatura elementului și sarcina de suprafață selectata, cm² / Ω este definit de ecuația (a se vedea anexa 6):

I = curent Ct = factorul de temperatură p = sarcina de suprafață a elementului de încălzireStabilind ca cm² / Ω in²/ Ω, un diametru de sârmă adecvat poate fi ușor selectat din tabele. Dacă această dimensiune se potriveste de fapt cu elementul în cauză ar trebui să fie luate în considerare în ceea ce privește condițiile de funcționare.În primul rând determina curentul, I:

Apoi:,

Sub cm² / Ω in²/ Ω coloana în tabel, cea mai apropiată valoare este 2220 384, oferind un diametru de 5 mm 0,204 in. Sarcina actuală de suprafață va fi apoi 3.97 W / cm² 22.78 W/in².

Calcularea unui element spirala După ce am stabilit tipul de sârmă și diametru, următoarea etapă pentru a ajunge la un element spiral

este de a calcula lungimea firului. Primul pas este de a determina rezistența firului selectată la temperatura de funcționare, sau rezistență la cald. Rezistență la cald (RT) este obținut din ecuația:

RT = rezistența la caldura U = Tensiunea de alimentare P = putereaDin tabele, valoarea ohmi pe unitate de lungime pentru dimensiunile firului este găsit. Lungimea firului este:

Exemplu(Prin valorile furnizate sau derivate in paragraful "metoda teoretică" de mai sus). Având în vedere: Putere, P = 20000 W Tensiune, U = 220 V Presupunem: Tipul de fir = KANTHAL AF Temperatura firului = 1200 ° C 2190 ° F factor de temperatură, Ct = 1,06 sarcina de suprafață, p = 4 W/cm² 26 W / in² Calculat: diametrul firului, d = 5,0 mm 0,204 in

unde Ω / m pentru sârmă KANTHAL AF cu un diametru de 5,0 mm este 0, Ω/ft dia. 0.204 este 0.0200. (Atunci când sunt necesare toleranțe strânse pe rezistența, utilizați cifra indicată pe bobină sau bobina). Total lungime cablu este:

2.28/0.071 = 32,1 m 2.28 / 0.02 = 114 ft

Stabilind diametrul firului și lungimea, următorul pas este de a selecta diametrul exterior al spiralei. Se recomandă următoarele valori pentru raportul dintre diametrul exterior spirala (D) cu diametrul firului (d):

Cuptoare industriale: Aliaje KANTHAL

Element temp. În șanțuri pe tuburi< 1000 ° C 1830 ° F D / d = 6-8 12-14> 1000 ° C 1830 ° F D / d = 5-6 12-14

Aliaje NIKROTHALElement temp. În șanțuri pe tuburi < 1000 ° C 1830 ° F D / d = 6-9 12-14> 1000 ° C 1830 ° F D / d = 5-8 12-14

Raporturi mai mici provoaca o tulpina de lichidare pe sârmă; rapoarte mai mari produc o bobina mai subțire si slaba. Pentru o lungime de fir data, I:Nr de rotații w:

Lungimea spirala (close-wound) Lw = w d Pentru pas, se recomandă valorile următoare: Pitch, s = d (2-4) Lungime spirală intinsa, L = s Lw ExempluLungime fir, I = 32,1 m 114 ft Diametru fir, d = 5,0 mm 0,204 in diametrul exterior bobina, D = 27,5 mm 1,10 inNumărul de rotații, w

”Close-wound” lungime bobină, Lw= 454 x 5 = 2270 mm 486 x 0,204 = 99,1 inlungime întinsă = 2270 x 2 = 4540 mm min.99,1 x2 = 198.3 in= 2270 x 4 = 9080 mm max. 99,1 x 4 = 396.6 in

Proiectare de elemente banda In proiectarea elementelor benzi ondulate, procedura consta in primul rand de a determina lățimea,

grosimea, lungimea benzii și apoi parametrii plisat: teren, adâncimea (sau înălțimea) de plisat, etc. Instrucțiuni sunt date atât pt paralel cat și pt elemente ondulate întinse.Determinarea unei dimensiuni de banda potrivite Dimensiune bandă, ca marime de fir, depinde de condițiile de funcționare centrate pe încărcarea de suprafață, precum și de tipul de aliaj selectate. La rândul său, alegerea unui aliaj se bazează pe aceeași parametri plus atmosfera cuptor, cicluri de încălzire / răcire, și temperatura elementului. Calculul dimensiunii benzii este apoi bazata pe următoarele cantități:

Putere pe element, P tensiune pe element, U temperatura cuptor, ° C ° F sarcină de suprafață pe banda, p W / cm², p W / in²Pentru valori recomandate ale sarciniide suprafață, vezi Fig. 4, pagina 32.

Calculul Latime de banda, Grosimii și lungimii

Toate metodele de calcul lățime de banda și grosime necesită în primul rând să fie calculat curentul elementului. Curentul elementului P / U = I AMetoda teoretică Pt a determina secțiunea de bandă cea mai potrivită pentru element, se pot utiliza următoarele formule:

unde:t = Grosime banda, mm (> 1,5 mm 0,06 in), atunci când este posibil kt = grosime banda constantă b = lățimea banda, mm in [(8-12) t] este valoare este recomandat kb= lățime banda constantăCele două constante, kt si kb, sunt calculate din formulele:

unde n = b/t

Un raport b/t adecvat trebuie să fie selectat. Un raport prea mare duce la o bandă subțire; un raport prea mic duce la o bandă care este greu de manevrat. In tabelul de mai jos sunt valori ale lui n, kt, și kb pentru unele dimensiuni de benzi utilizate în mod obișnuit.

Metoda rapidă O metodă alternativă de calcul a secțiunii benzii este de a utiliza metoda "rapidă":

Curent I trebuie să fie calculat (I = P / U), și Ct și p trebuie să fie estimate. Utilizând valoarea pt cm² / Ω in²/ Ω obținuta în acest fel, o bandă adecvata poate fi selectata prin localizarea unei cifre comparabilă în tabelul corespunzător, secțiunea "Date pt KANTHAL, NIKROTHAL și ALKROTHAL Aliaje", pagina 73.

Calculul lungimii benzii Stabilind lățimea benzii și grosimea, lungimea benzii, I, trebuie calculat. Acest lucru necesită un

calcul inițial de rezistență la cald, RT.

unde R20 = RT / Ct = rezistența la frig a elementului. Metric: t și b în mm; ϱ in Ω mm² m¯¹ Imperial: t și b în mils; ; ϱ in Ω /smfLungimea benzii poate fi calculată direct din tabelul corespunzător din secțiunea "Date de KANTHAL, NIKROTHAL și ALKROTHAL Aliaje", pagina 73.

Determinarea Dimensiuni ElementuluiUn element ondulat, cu o secțiune paralelă și o secțiune întins, este prezentat în Fig. 5. Așa cum este ilustrat:H = inaltime plisat s = pasAlet valori necesare sunt: Le, lungime totala element: data de design cuptor. t (grosime), b (lățime) și l (lungime): determinată prin calcul. Element ondulat paralel: În proiectarea elementelor ondulate paralele, trebuie respectate trei criterii:1. s, element pas, ar trebui să fie min. 50 mm 2,0 in sau 2. r, raza de îndoire trebuie să fie în limitele (4-5) t. (Atunci când elementele sunt suspendate, diametrul cârligelor de susținere determină adesea raza de îndoire).

3. H, înălțimea elementului respectiv nu trebuie să depășească 150-400 mm 5.9-15.8 in, in funcție în primul rând de temperatura să asigure rigiditatea elementelor pentru perdele.

Elemente întinse Intinzand un element ondulat, astfel încât buclele nu mai sunt paralele reduce riscul de deformare. Un element întins poate fi calculat prin aceeași metodă ca elementul paralel. Aceasta este: totalul (intins) lungimii elementului, L1, este dat de designul cuptorului; t, b și l sunt determinate prin calcul. Înălțime element, H, trebuie să fie selectat. Lungimea elementului, Le, după ondulare paralela este:

Smoală, s1 (= distanța dintre centrul de cârlige pentru elementele agatate) este:

Fig. 5 Element banda ondulat, Definiții Paralel Intinsa

Inaltimea unui element poate fi calculata ca:

Înălțimea unui element întins, H, va fi ceva mai mic decât cel cu bucle paralele:

Diferenta in inălțimea va in cele mai multe cazuri mica și poate fi neglijata. Exemplu Putere pe element, P 12 kW Tensiune, U 110 V Temperatura cuptor 1150 ° C 2100 ° FTemperatura Element (anticipate) 1200 ° C 2190 ° FLungime element 3000 mm 9.84 ftMaterial banda KANTHALIncarcare de suprafață, p 1 W / cm² 6.45 W / in²Factor de temperatură, Ct 1.04 (din secțiunea tabelul "Date pentru KANTHAL,

NIKROTHAL și ALKROTHAL Aliaje", pagina 75)Element curent P / U = 12000/110 = 109 AElement de rezistență la cald, RT U / I = 110/109 = 1.01 ΩElement rezistenta frig, R20 1.01 / 1.04 = 0.97Diametru suport ceramic 28 mm 1.1 inLățime suport ceramic max. permisibil 33 mm 1.3 in

Dimensiune bandă Când utilizați metoda "Calculul Rapid":

Cea mai apropiata dimensiune standard este de 2.0 x 20 mm (cm² / Ω = 12100) 0.085 x 3/4 in (in² / Ω = 1870).

Sarcina efectivă de suprafață este:

Lungimea bandă A KANTHAL A-1 banda de 2.0 x 20 mm 0.085 x ¾ in are o rezistență de 0,363 Ω/m la 20 ° C 0.0111 Ω / ft la 68 ° F și 0.0378 Ω/m la 1200 ° C 0,0115 Ω / ft la 2190 ° FLungimea benzii este

Dimensiune Element s = 60 mm (min 50.); 2.4 in (min 2.0)

(diametru suport ceramic = 28 mm)

(diametru suport ceramic = 1.1 in)

Verificați dimensiunile:

Toate dimensiunile sunt în limitele recomandate.

Proiectare benzi liber radiante și elemente firPentru a demonstra metodele de calcul al acestor elemente este ales un cuptor cu șiruri de fibre de 200 kW ca exemplu de calcul, vezi Fig. 6. Cuptorul este echipat cu elemente adânc-ondulate montate pe umerase ceramice. În primul caz sunt utilizate elementele benzi și în al doilea caz elementele fir. Comparație a fost făcută cu elemente NiCr pentru a arăta economiile de greutate și de costuri prin utilizarea KANTHAL AF.

Fig. 6 cuptor cu Fibre-căptușite cutie.Dimensiuni cuptor 3200 x 1000 x 1000 mm 126 x 39.4 x 39.4 inPutere cuptor 200 kW, 1100 ° C, 2010 ° F, 380 V

Adânc ondulat KANTHAL AF Elemente BandaDesignul elementului este prezentat în Fig. 7. Cuptorul este echipat cu patru elemente de tip "a" și două elementele de tip "b". După cum se poate observa din schita, elementul "b" are două părți drepte, din cauza grinzii de sprijin pentru incarcatura.Date cuptor Putere: 200 kW Temperatura: 1100 ° C 2010 ° F Numărul de grupuri de 3 faze: 1 Putere pe fază: 66.67 kW Tensiune, U: 220 V Curent, I: 303 A Rezistenta: 0.726 Ω Numărul de elemente în serie: 2

Date pe element Putere: 33,33 kW Tensiune: 110 V Rezistenta, la cald, RT: 0.363 Ω Terminale: Round, lungime 350 mm 13.8 in

Calcul terminaleDiametru minim este calculat cf formulei:

du = diametru terminal

Alegeti dimensiunea cea mai mare cea mai apropiata 20 mm 0.79inElem material KANTHAL AFCalcul rezistenta la rece:

Ru = rezistenta terminale

Fig. 7 Element bandă adânc ondulată

Calculul dimensiunii benzii

p = max. sarcină de suprafață, W / cm² W/in²ϱ = rezistivitate, Ω / mm² / m Ω in² / ft Ct = temperatura factorn = latime legătură / grosime

p = 3 W / cm²; n = 12 (pagina 35)

Strip KANTHAL AF 30 x 2.5 mm 1.2 x 0.1 in.

Lungimea radiante de bandă

Sarcină de suprafață

O alternativă este de a folosi formula:

care dă același rezultat.

Rază de Îndoire Suporturile ceramice care vor fi utilizate au un diametru de 28 mm 1.1 in și permit o lățime maximă a benzii de 33 mm 1.3in. Aceasta dă o rază minimă de îndoire de 14 mm 0,55 in. Adăugați 0.5mm 0.02 in pt degajare, dând r = 14.5 mm 0.57 in.Înălțime plisat Trei elemente sunt suspendate pe un perete având o înălțime de 1000 mm (1000/3 este aprox 333 mm / Element 13.1 in / element). Degajarea calculata între elementele va fi de aproximativ 25% din distanțele centru verticale.Hmax = 333 x 0.75 mm = 250 mm 9.8 in

Calculul numărul de pasi, N

Elementul "a" (fig. 8):

Verificați dacă

Calculul înălțimii plisat, H:

Verificați înălțimea maximă onduleu conform recomandării.

Elementul "b" (fig. 8):

aceeași înălțime onduleu, H, este de dorit din motive constructivePas mediu:

S1 = 75 mm 3.0 in părțile exterioare și S2 = 84,4 mm 3,3 în partea centrală.

Calculul elementului temperatură:Factor de forma:

Temperatura Element:

Alege cea mai mică valoare a lui S la calcul.

pentru materialul KANTHAL este 0.70.

care este acceptabil pentru KANTHAL AF.

Comparație

Compara cu o NIKROTHAL 80 Plus benzi 30 x 2,5 mm

Calculul înălțimii plisat, H:

Calculul temperaturii elementului, δ pentru NIKROTHAL este 0.88.

Element "a" tabel comparatie benzi 30 x 2,5 mm 1,2 x 0,1 in

Comparația a fost făcută în următoarele condiții asumate: aceeași putere, rezistență la cald și lungimea buclei. Lungimea benzii este de 21% mai scurt și greutatea element este de 32% mai mica cu KANTHAL AF, comparativ cu NIKROTHAL 80 PLUS. Numărul de pini de sprijin este redus cu 19%, cu KANTHAL AF.

Fig. 8 profundă bandă ondulată element de design

Element profund ondulat din sirma KANTHAL AFDesignul elementului este prezentat în Fig. 9. Cuptorul este echipat cu patru elemente de tip "a" și două elemente de tip "b".Date cuptor

Putere: 200 kW Temperatura: 1100 ° C 2010 ° F Numărul de grupuri de 3 faze: unaPutere pe fază: 66.67 kW Tensiune, U: 380 V Curent, I: 175,4 A Rezistență: 2.166 Ω Numărul de elemente în serie: 2

Date pe element Putere: 33.33 kW Tensiune: 190 V Rezistență la cald, RT: 1.083 ΩTerminale: rotund, lungime 350 mm 14 in

Fig. 9 Element profund ondulat din sirma KANTHAL AF

Calcularea terminaleDiametrul minim al terminalului se calculează conform formulei:

du = diametrul terminal (mm)

alege cee mai apropiată dimensiune standard 16 mm 0,63 Material element: KANTHAL AF Calculul rezistenței la rece, R20:

Ru = rezistența de terminal

Calculul dimensiuni sârmă

presupunem p = 6 W / cm² 38,7 W / in²

Cel mai apropiat dimensiune standard este 7,0 mm 0,28 in Lungimea radianta a sârmei, l:

(Terminale KANTHAL D Ø 16 mm 0,63 in, 1.02 kg 2,25 lbs)

Sarcină de suprafață

O alternativă este utilizarea formulei:

care dă același rezultat.

Înălțime plisat Trei elemente sunt suspendate pe un perete având o înălțime de 1000 mm 39,4 in

Calculeaza distanta între elementele sa fie de aproximativ 25% din distanța centrului verticală între elementele.

Raza de indoire 9 mm 0.35 in

Calculul numărul de pasi, N

d = diametrul firului (mm)Element "a":

Verificați dacă

Calculul înălțimii plisat, H

Verificati lungime maximă buclă. Element "b":

Pas mediu,

Conform schița inițială a elementului "b", noul design trebuie să fie conform fig. 10. S1 = S2 = 50 mm 2.0 in

Calculul temperaturii elementuluiFactor de formă:

Temperatura element:

Care este acceptabila pentru KANTHAL AF.

Comparație Compara cu NIKROTHAL 80 Plus Ø 7,0 mm 0,28 in:

(Terminale NIKROTHAL 40 Plus Ø 16 mm 0,63 in 1.11 kg 2.5 lbs)Calculul numărului de pasi:

Fig. 10 Element profund ondulat din sirma

Calculul temperaturii elementului:

Element "a" tabel comparatic Ø 7 mm 0,28 in fir

KANTHAL AF a fost comparat cu NIKROTHAL 80 Plus în următoarele condiții: aceeași putere, aceeași rezistență la cald și aceeași lungime buclă. Lungimea firului este de 22% mai scurt și greutatea element este de 33% mai mic cu KANTHAL AF, comparativ cu NIKROTHAL 80 Plus. Numărul de pini de sprijin este redus cu 22%, cu KANTHAL AF.