 |
|
|
|
المبدأ الأساسي للأفران سلك المقاومة
وهي تتكون من جزئين ، سلك المقاومة والمواد العازلة ، والتي تستخدم لتحويل الطاقة الكهربائية إلى طاقة حرارية ، ويمكن أن يصل الفرن إلى درجة الحرارة المطلوبة وتوزيع الحرارة المناسب. إلى جانب ذلك ، فإن جسم الفرن يشمل أيضاً أنبوب الفرن ، رف الفرن ، القشرة ، المحطة وهكذا. يتم استخدام أنبوب الفرن لوضع مواد الاختبار ، تحتوي غلاف الفرن على مادة عازلة ، الفرن يدعم جسم الفرن ، و يتم توصيل قضيب المحطة بمصدر الطاقة ومقاومة الأسلاك.
فرن المقاومة هو جهاز يمكنه تحويل الطاقة الكهربائية إلى طاقة تسخين ، عندما يمر التيار الكهربائي من خلال موصل المقاومة R ، فإنه يمكن أن يخلق طاقة حرارية Q بعد فترة t.
يتم تحقيق الغرض من الجسم التدفئة السيطرة عن طريق التحكم في I ، R و T ، فمن الضروري اختيار سلك resisitance معقول ، ومن ناحية أخرى ، حتى لو كان سلك resisitance يمكن أن تنتج حرارة كافية ، الفرن يمكن أن تصل درجة حرارة عالية بما فيه الكفاية ، التي يتم تحديدها بشكل كبير عن طريق تبديد الحرارة للفرن الكهربائي. في الواقع ، تعتمد درجة حرارة الفرن الكهربائي على التدفئة والتبريد في الفرن. ولذلك ، فإن قدرة الحفاظ على الحرارة من الفرن مهم جدا.من الضروري استخدام مواد العزل الحراري للحد من فقدان الحرارة.
وينقسم سلك المقاومة عموما إلى المعادن وغير المعدنية.في سلك resisitance معدنية سبائك الكروم الحديد سبائك النيكل والكروم ، البلاتين ، الروديوم ، الموليبدينوم ، سلك التنغستن و tantalum يستخدم على نطاق واسع. سلك المقاومة غير المعدني يتضمن سلك مقاومة الجرافيت و سلك مقاومة كربيد السليكون.
2. اختيار سلك resisitance
سلك نيتشروم resisitance
سلك مقاومة سبائك النيكل والكروم عادة استخدام درجة الحرارة يجب ألا يتجاوز 1345 ℃ ،
أو سيحدث تغيير الطور ، في عملية الاستخدام ، لا نرغب في حدوث تغيير الطور ، لأنه سيغير حجم سلك المقاومة ويقصر مدة خدمته. في حين أننا نأمل أيضًا أن تكون درجة حرارة استخدام سلك المقاومة أعلى وفقا لمخطط الطور من Cr-Ni ، يمكن السيطرة على نسبة سبائك نيتشروم في المنطقة الواقعة بين الخطوط الصفراء تجنب حدوث تغير الطور ، والوصول إلى درجة أعلى باستخدام درجة حرارة سلك المقاومة.
هذا النوع من أسلاك مقاومة سبائك مناسبة لدرجة حرارة أقل من 1000 ℃ ， نموذجها ل Cr20Ni80 ، Cr15Ni60 ، يتم إظهار أدائها في الجدول 1. هذا النوع من المواد سهل المعالجة ، لديه مقاومة عالية ومقاومة أكسدة ، يمكن أن ينتج Cr203 أو فيلم أكسدة NiCr4 في درجة حرارة عالية ، ولكن لا ينبغي أن تستخدم في الحد من الغلاف الجوي. سبائك النيكل Cr هي لينة جدا طالما يتم حرقها بعد استخدام درجات الحرارة العالية.
Table1 أداء سبائك Ni-Cr
| اسم سبيكة | wt ％ Cr | بالوزن | wt ％ Fe | نقطة الانصهار | أقصى درجة حرارة الخدمة ℃ |
| Cr20Ni80 | 20-23 | 75-78 | بال. | 1400 | 1100 |
| Cr15Ni60 | 15-18 | 55-61 | بال. | 1390 | 1000 |
في المختبر ، وفقا لمتطلبات مختلفة لتصميم وإنتاج الفرن الكهربائي هي في الغالب فرن أنبوبي صغير ، والطاقة عموما حوالي 10KW. التصميم المذكور هنا يشمل تحديد القوة ، واختيار هيئة التدفئة الكهربائية ، واختيار المواد الحرارية ومواد العزل الحراري.
تحديد القوة
قوة الفرن الكهربائي هو مؤشر لقياس حجم الفرن من منطقة الطاقة. في الواقع ، بسبب تعقيد حالة تبريد الدائرة ، من الصعب جداً التأكد من فقدان طاقة الفرن ونقطة درجة الحرارة تحت قوة مؤكدة. لذلك عادة ما تعتمد على بعض المفاهيم الأساسية للطرق التجريبية أو شبه التجريبية للمساعدة في توازن الطاقة
بالنسبة للأفران الدائرية ، يتم أولاً حساب المساحة السطحية لأنبوب التسخين.مساعدة الموقد للحصول على درجة معتدلة من الحفاظ على الحرارة ، يمكن أن تتعرض للبيانات المكتشفة في مساحة سطح التسخين من الجدول 2 100cm2 في القوة المطلوبة ، ثم يتم ضربها في المساحة السطحية المسخنة. القلوب يحصل على قوة الحاجة.
الجدول 2 الطاقة المطلوبة لكل سطح أنبوب 100cm2 في درجات حرارة مختلفة.
| درجة الحرارة | 600 | 700 | 800 | 900 | 1000 | 1100 | 1200 | 1300 |
ث قوة | 80 | 100 | 130 | 160 | 190 | 220 | 260 | 300 |
على سبيل المثال: القطر الداخلي للأنبوب هو 10 سم ، وطول جزء التسخين هو 80 سم ، ومن المتوقع أن يتم تسخينه إلى 1100 ، ما هي القوة التي يحتاجها الفرن تحت حالة الحفاظ على الحرارة المتوسطة.
الخطوة الأولى: حساب المساحة الداخلية للموقد: S = ∏ * D * L = 3.14 * 10 * 80 = 2513 (cm2)
وفقا لشكل 1-4 ، يمكننا أن نعرف أن كل مساحة سطح 100cm2 من نفق الموقد 220W ، وبالتالي ، فإن إجمالي الطاقة من أنبوب الفرن هو:
على الرغم من أن طريقة الحساب ليست دقيقة ، إلا أنها لا تزال مفيدة جدًا في العمل الواقعي.
حساب العزل الحراري
وفقا لدرجة الحرارة القصوى والجو العامل ، قم بالاختيار من أنواع المواد الحرارية. على سبيل المثال لجعل درجة الحرارة القصوى 1100 في المجال الجوي ، يمكن اختيار سلك التسخين Cr25Al5 كعنصر تسخين ، ولكن يجب أن يكون واضحا أن أعلى استخدام عنصر التسخين الكهربائي يشير إلى حرارة الجسم التدفئة الكهربائية تعمل في أعلى tempreature السطح في الهواء الجاف ، لا يشير فقط إلى درجة حرارة السماء. بسبب ظروف التبريد المختلفة ، متطلبات عامة الفرن أعلى درجة حرارة منخفضة من أعلى درجة حرارة الجسم التدفئة الكهربائية المستخدمة حوالي 100 ℃. بالإضافة إلى ذلك ، يجب أن يكون من الواضح أن الحمل السطحي للجسم الحراري الكهربائي يشير إلى عدد من قوة الفرن المدفوع بواسطة جسم التدفئة الكهربائية كبير ، وكمية جسم التدفئة الكهربائية كبيرة ، وكمية من هيئة التدفئة الكهربائية منخفضة ، ولكن ارتفاع تحميل سطح الجسم التدفئة الكهربائية في مساحة سطح الوحدة. تحت حالة بعض فو الطاقة rnace ، تحميل سطح الجسم التدفئة الكهربائية في مساحة الوحدة السطحية ، تحميل سطح الجسم من التدفئة كبيرة ، وكمية التدفئة الكهربائية الجسم منخفضة ، ولكن ارتفاع تحميل سطح الجسم التدفئة الكهربائية ، أقصر متوسط العمر المتوقع ، لذلك يجب أن يكون الخيار مناسبا.الجدول 3 هو صمام التحميل السطحي للجسم الحراري الكهربائي Ni-Cr ، وهو معلمة مهمة في حساب جسم الحرارة electirc. في حساب هيئة التدفئة الكهربائية يسمح لل تحميل السطح ليتم إزالتها normalloy من أجل استخدام السلامة ، بحيث الجهد يمكن أن يكون قابل للتعديل. يتم احتساب الجهد العامل في 200v عادة.
أدناه ، يوضح إجراء الحساب مع مثال فرن الأسلاك resisitance: حجم أنبوب الفرن هو 100 * 110 * 1000mm ، درجة حرارة الفرن 1100 ℃ ， voltage220v ، الغلاف الجوي المؤكسد ، الحفاظ على حرارة الفرن المتوسطة ، طول منطقة التسخين هو 800mm ، يسعى للمقاومة طول السلك وقطره.
1) حساب المنطقة المدارية المساحة السطحية للمنطقة المدارية
S = Π * D * L = 3.14 * 10 * 800 = 2513cm2
حساب الطاقة من الجدول 3،1100،100 لكل فرن سم 2 من الطاقة المطلوبة p = 220w ، وبالتالي فإن الطاقة الكهربائية المطلوبة:
2) اختيار هيئة التدفئة الكهربائية.
وفقا للمتطلبات والجدول 1-1 ، يمكن اختيار سلك الألمنيوم كروم الكروم Cr25Al5 لجسم التدفئة الكهربائية ، وفقا للجدول 1-5 ، كره كهربائي Cr25Al5 في 1100 للسماح تحميل مساحة سطح الجسم ل 10 w / cm2.Detected بواسطة الجدول 1-1 Cr25Al5 عند 20 ℃ من مقاومة Po = Ω * كان 1.45 / m ، معامل درجة الحرارة = (3-4) * 10-5 / ℃ ، لذا من المقاومة عند 1100 ℃
قوة الفرن
ث / cm2 تحميل سطح التدفئة الكهربائية
V volatage
قطر مم
وضع المعاملات الفعلية في صيغة (1-7) ، يمكننا الحصول على قطر سلك التدفئة الكهربائية
حساب طول سلك التدفئة الكهربائية:
منطقة مقطعية من أسلاك التدفئة الكهربائية 
مقاومة السخان 
طول السخان 
R- المقاومة الكاملة للسخان
و- المنطقة الاقطاعية لسلك resisitance
L- طول السخان
وضع الأرقام الفعلية في الصيغة
قيمة تحميل السطح للسخان الكهربائي Ni-Cr
| مؤقت. | تحميل عادي السطح （w / cm2） | تحميل عادي السطح （w / cm2） |
| Cr20Ni80 سخان كهربائي | Cr15Ni60 | |
| Cr20Ni80 | Cr15Ni60 | |
| 500 | 2،4-3،4 | |
| 550 | 2،25-3،15 | |
| 600 | 2،05-2،95 | |
| 650 | 1،9-2،75 | |
| 700 | 1،7-2،55 | |
| 750 | 1،55-2،30 | |
| 800 | 1،35-2،10 | |
| 850 | 1،2-1،85 | |
| 900 | 1،05-1،65 | |
| 950 | ،9-1،45 | |
| 1000 | 0،75-1،25 | |
| 1050 | 0،6-1،0 | |
| 1100 | ||
| 1150 | 0،5-0،8 | |
| 1200 |
التحقق من الحسابات
الحساب أعلاه صحيح ويمكن التحقق منه وفقًا لصيغة تحميل السطح 
ضع البيانات ذات الصلة في المعادلة (1-12) واحصل على النتيجة التي تكون أقل من قيمة تحميل السطح التي تم اختيارها أثناء التصميم ، وبالتالي ، الاستخدام الآمن مضمون
اتصل شخص: Mr. Qiu
الهاتف :: 21-66796338
الفاكس: 86-21-66796339
