Рубрики


Наиболее читаемое:

Купить шнур термостойкий для печей и каминов

Квалифицированные научные исследования и разработки, строжайший контроль далее...

Сборка каминов с чугунной топкой

Особенности самостоятельного монтажа каминной топки Перед установкой отопительного далее...

Дровяная отопительная печь с батареями

Мы расскажем во всех подробностях как отопить далее...

Популярное:


Еще по теме:

Печи для бани из автомобильных дисков

Автомобильные диски в строительстве банной печи Казалось далее...

Печь отопительная для дачи угловая

Преимущества и схема кладки угловых печей-каминов Для небольших далее...

Духовка для русской печи купить

Духовки выпускаются трёх различных типов, в самом далее...

Расчет спирали для муфельной печи


При прохождении электрического тока через неподвижные металлические проводники

Работа (в джоулях), совершаемая током при прохождении его через участок цепи, вычисляется по формуле:

где U — напряжение, В; I — сила тока, A; t — время, с.
Количество теплоты (Дж), выделенное в проводнике при прохождении по нему электрического тока, пропорционально квадрату силы тока, сопротивлению проводника и времени прохождения тока и вычисляется по закону Джоуля — Ленца:

где R — сопротивление проводника, Ом.

Произведем расчет количества теплоты, необходимой для того, чтобы вскипятить воду в чайнике, вмещающем 2 л. Напряжение сети U = 220 В. Ток, потребляемый электрочайником, I = 4 А. Определить время закипания воды, если КПД его 80% и начальная температура воды 20 С.
Исходные данные: U=220 В; I=4 А; m=2 кг; КПД=0,8; t = 20с С; Iкип=100 С. Удельная теплоемкость воды С=4200. Определим количество теплоты, необходимое для нагрева воды до температуры кипения.

Qпол = Сm (tкип — to ) = 4200 2(100—20) = 672 000 Дж. Определим общее количество теплоты, которое должен выделить нагревательный элемент электрочайника, с учетом потерь на нагрев керамики, корпуса чайника и внешней среды:

Определим время закипания воды в чайнике:

Отсюда находим t:

t = Qобщ /UI =840000/(220 х 4) = 954 с = 15 мин. 54 с.

Зная работу, совершаемую током за некоторый промежуток времени, можно рассчитать и мощность тока, под которой, так же как и в механике, понимают работу, совершаемую за единицу времени. Из формулы, определяющей работу постоянного тока A = UIt, следует, что мощность его (Р) равна:

Нередко говорят о мощности электрического тока, потребляемой от сети, желая этим выразить
мысль, что при помощи электрического тока (за счет тока) нагреваются утюги, электроплитки
и т. д. В соответствии с этим на приборах нередко обозначается их мощность, т. е. мощность тока, необходимая для нормального действия этих приборов. Так, например, для нормальной работы электроплитки на 220 В мощностью 500 Вт требуетя ток около 2,3 А при напряжении 220 В (2,З Х 220 = 500).

Длину и диаметр проволоки нагревательного элемента рассчитывают исходя из величины
напряжения сети и заданной мощности нагревательного элемента. Сила тока, при данном напряжении и мощности определяется по формуле:

Омическое сопротивление проводника всегда вычисляется по формуле:

Зная величину тока, можно найти диаметр и сечение проволоки (табл. 1.). Подставляя полученные значения в формулу:

где L — длина проволоки, м; S — сечение проволоки, мм ; R — сопротивление проволоки. Ом;q — удельное сопротивление проволоки (для нихрома q = 1,1, для фехраля q = 1,3), Ом мм /м, получим необходимую длину проволоки для нагревательного элемента.

Расчёт электрообогревателя 12V

Помогите расчитать сечение и длинну вольфрамовой проволоки для того, чтобы coорудить некой нагревательный элемент в автомобиль, зная, что напряжение 12 B ток который выдает генератор по моему 50-55 A, a предохранитель расчитан на 8 A максимум на 16 A. Задача сам понимаю элементарная примерно c 8 классa, сам ни как не могу справиться.

Буду очень признателен Bсем, кто сможет чем то помочь.

Показать содержание темы Свернуть

gray в 18.1.2009, 3:49 написал(а): link


Помогите расчитать сечение и длинну вольфрамовой проволоки для того, чтобы coорудить некой нагревательный элемент в автомобиль, зная, что напряжение 12 B ток который выдает генератор по моему 50-55 A, a предохранитель расчитан на 8 A максимум на 16 A. Задача сам понимаю элементарная примерно c 8 классa, сам ни как не могу справиться.

Буду очень признателен Bсем, кто сможет чем то помочь.


A какой конкретно ток всё-таки нужен? 8 или 16 или 50 A? И нельзя ли заменить вольфрамовую проволоку золотой, либо платиновой, a то иридиевой?

SFResid в 19.1.2009, 12:00 написал(а): link

gray в 18.1.2009, 3:49 написал(а): link


Помогите расчитать сечение и длинну вольфрамовой проволоки для того, чтобы соорудить некой нагревательный элемент в автомобиль, зная, что напряжение 12 B ток который выдает генератор по моему 50-55 A, a предохранитель расчитан на 8 A максимум на 16 A. Задача сам понимаю элементарная примерно c 8 класса, сам ни как не могу справиться.

Буду очень признателен Всем, кто сможет чем то помочь.


A какой конкретно ток всё-таки нужен? 8 или 16 или 50 A? И нельзя ли заменить вольфрамовую проволоку золотой, либо платиновой, a то иридиевой?


Ток желательно 8, но если сильно слабый будет мах 16. A проволоку менять на предложенные не желательно.

SFResid в 19.1.2009, 12:00 написал(а): link

gray в 18.1.2009, 3:49 написал(а): link


Помогите расчитать сечение и длинну вольфрамовой проволоки для того, чтобы соорудить некой нагревательный элемент в автомобиль, зная, что напряжение 12 B ток который выдает генератор по моему 50-55 A, a предохранитель расчитан на 8 A максимум на 16 A. Задача сам понимаю элементарная примерно c 8 класса, сам ни как не могу справиться.

Буду очень признателен Всем, кто сможет чем то помочь.


A какой конкретно ток всё-таки нужен? 8 или 16 или 50 A? И нельзя ли заменить вольфрамовую проволоку золотой, либо платиновой, a то иридиевой?


Ток желательно 8, но если сильно слабый будет мах 16. A проволоку менять на предложенные не желательно.


A, случайно, не спутали вольфрам c нихромом, из которого обычно делают нагревательные элементы? Вольфрамовую же проволоку используют только для работы в бескислородной среде - на воздухе она быстро окисляется. Делают её по специальной технологии, т.к. вольфрам очень хрупок. Задача в данном случае вовсе не элементарная. Ha уровне 8-го класса в условии такой задачи, не говоря уже o том, что кроме напряжения указывается либо ток, либо мощность нагревательного элемента, кроме того ещё и задают сечение/диаметр проволоки, и надо найти длину, либо при заданной длине надо найти сечение/диаметр проволоки. Здесь же прежде всего нужно выяснить, что именно Вы собираетесь нагревать; отсюда вытекает, какая нужна мощность; затем, c какими предметами будет соприкасаться проволока, отсюда вытекает, какая температура допустима (но, разумеется, не выше, чем выдерживает сама проволока!; исходя из этого, определяется необходимая поверхность, чтобы при этой мощности и температуре всё тепло уходило в окружающую среду (воздух, масло, изоляция и т.п.). И только после этого по довольно сложным формулам выбирается диаметр и длина.

B полнее может быть и нихром, я имел ввиду спираль из проволоки которая продается в обычном хоз. магазине для обогревателя или по моему та же находится в фене. Мне и надо создать принцип фена только 12 ти вольтовый, будет стоять не большой кулер (вентилятор) которым будет обдуваться эта спираль. Скорость воздушного потока конечно рассчитать не могу. Ну как понятно уже теплообмен будет происходить через воздух, мощность самая максимальная при силе тока 8 A. Длинна я догадываюсь тоже максимально возможная, чтобы увеличить площадь теплообмена, a вот диаметр какой-нибудь из распространенных и легко доступных. У меня вот есть например сечением 1 мм, но я подозреваю. что это слишком большой диаметр. Мне бы желательно формулу где все значении уже стоят в нужных единицах измерения где я могу найдя проволоку какого-нибудь диаметра просчитать длину если конечно это возможно.

gray Купите в магазине нагреватель(220в) и померяйте его длинну.Далее по школьному отношению
220v=L
12v=x
отсюда х=(12*L):220
B отрежте такой кусок.Если нагрев будет слабый,подключите ещё такой-же кусок параллельно.
Всё это примитивно,но тем не менее достаточно и проще для нагревателя,чем задача co многими неизвестными.

gray в 25.1.2009, 13:11 написал(а): link


Спасибо тебе Ирина. но я думаю это не совсем тот вариант во первых a не знаю силу тока в купленом обогревателе, во вторых купить и разобрать и выкинуть фен

Я имела ввиду просто нихромовую спираль,которую всё ещё можно купить отдельно(30-50р).Обычно 0,8-1 Квт мощьностью.


Можно отрезать 4 куска сопротивлением по 6 Ом каждый (длина каждого будет около 0.8 м) и соединить их параллельно. Через каждый пойдёт 12 B/6 Ом = 2 A, a в сумме будет 4*2 = 8 A.


Это речь идет про спирираль счением 1 мм?

Pyotr в 25.1.2009, 15:22 написал(а): link


Удельное сопротивление нихрома при комнатной температуре 1 - 1.1 Ом*мм^2/м, температурный коэффициент - 0.0002, максимальная температура - 1000 C, вот и считайте.


A формулу можно нарисовать?

/ курсовая по печке

2.2 Рекомендации по конструированию металлических нагревателей

Проволочные зигзагообразные нагреватели рекомендуют крепить в специальных керамических плитках (при d=47 мм), либо подвешивать на металлических жароупорных или керамических крючках (штырях), еслиd 7 мм.

Рисунок 2 - Проволочный зигзагообразный нагреватель

Высота зигзага проволочного нагревателя Н=0,3 м. Проволока выполнена из сплава Cr-Ni. Нагреватель располагается на дверце печи и на трех его боковых стенах.

2.3 Определение допустимой удельной поверхности мощности нагревателя

Мощность, выделяемая с единицы поверхности нагревателя, определяет его температуру, а следовательно, работоспособность данного нагревателя в выбранных проектом условиях. Поэтому удельная поверхностная мощность Wявляется важнейшей расчетной величиной при проектировании нагревательных элементов.

Обычно поверхностную мощность рассчитываемого нагревателя сравнивают с поверхностной мощностью идеального нагреватели Wид.. Под идеальным подразумевается такой нагреватель, который образует с загрузкой две сплошные параллельные бесконечные плоскости при условии, что футеровка в теплообмене не участвует, а передача тепла происходит за счет излучения. Для такого нагревателя уравнение теплопередачи:

где со = 5,67 Вт/м 2 *К ч - коэффициент излучения абсолютно черного тела;

пр – приведенная степень черноты системы нагреватель-загрузка;

Тн – температура нагревателя, К;

Тз – температура загрузки, К.

где з – степень черноты материала загрузки;

н – степень черноты материала нагревателя.

Для того, чтобы рассчитать Wид при известной температуре загрузки печи необходимо задаться температурой нагревателя. Обычно Тн берут на 50100 градусов выше температуры Тз

со = 5,67 Вт/м 2 *К ч

Реальный нагреватель, в отличие от идеального, излучает на изделие не всей своей поверхностью, часть лучей попадает на соседние нагреватели и футеровку. Можно принять, что реальный нагреватель излучает на изделие тепло не полной своей поверхностью Fн. а только некоторой условной эффективной поверхностью. Тогда допустимая поверхностная мощность реального нагревателяWД будет отличаться от поверхностной мощности идеального нагревателя:

где эф – коэффициент эффективности излучения данной системы нагревателя;

г – коэффициент шага;

с – коэффициент, учитывающий зависимостьWот приведенного коэффициента излучения спр ;

р – коэффициент, учитывающий влияние размеров садки.

Коэффициент эф характеризует эффективность излучения системы нагревателей при минимально допустимых по конструкционным соображениям относительных витковых расстояний, т.е. для наиболее плотно размещенных нагревателей. Для проволочного зигзага, е/d= 2,75 коэффициентэф – 0,68.

Коэффициент шага г учитывает зависимость удельной поверхностной мощности от относительных витковых расстояний е/d, е/b,t/dдля данной системы нагревателя. На рисунке 3 приведен график для нахожденияг для проволочного зигзагообразного нагревателя.

Рисунок 3 - Значение г для проволочного зигзагообразного нагревателя

Для системы параллельно расположенных стержней и для изделий внутри спирального нагревателя используют график (3), как для проволочного зигзагообразного нагревателя.

Все другие геометрические соотношения мало влияют на удельную поверхностную мощность и поэтому при расчете нагревателя их не учитывают.

Коэффициент с учитывает зависимость удельной поверхностной мощности от приведенного коэффициента излучения спр. Для системы, когда загрузка находится внутри замкнутой излучающей поверхности:

где Fз – площадь поверхности загрузки, обращенная к нагревателю, м 2 ;

Fст – площадь поверхности стен камеры печи, занятая нагревателями, м 2

Fст =0,308*0,3*4=0,3698 м 2

где 0,5 м – высота цилиндра;

0,5 м – диаметр цилиндра;

0,308 м – длина поверхности, занимаемой нагревателем;

0,3 м – высота нагревателя.

Коэффициент р учитывает влияние размеров загрузки на величину удельной поверхностной мощности. Значение этого коэффициента определяют как функцию отношенияFз /Fст (рисунок 4). В случае когда

Fз /Fст 0,8, поправку на размер загрузки не вносят (т.е.р = 1).

Зависимость с от спр показана на рисунке (5)

Рисунок 5 - Зависимость с от спр

Wид =12243,82 Вт/м 2

После завершения расчетов, мы знаем предельно допустимую удельную поверхностную мощность Wд. которую может обеспечить выбранная нами конструкция нагревательных элементов. Эта мощность излучается с реальной поверхности нагревателяFн и связана с его геометрическими и электрическими параметрами.

2.4 Расчет размеров нагревателя

При расчете нагревательных элементов ЭПС, работающих при температуре выше 600 о С, исходят из ряда предпосылок:

- вся забираемая электропечью из сети мощность Nц выделяется в ее нагревательных элементах в виде тепла, при этом питающее напряжениеUпостоянно.

- нагреватель имеет неизменную длину и постоянное сечениеS, удельное электрическое сопротивлениепри работе печи в заданном температурном режиме неизменно, тогда его сопротивление:

- выделенная на нагревателе энергия передается изделиям и кладке печи излучением с поверхности нагревателя Fн. Удельная поверхностная мощность нагревателя:

Для определения размеров нагревателя необходимо найти соотношения между его геометрическими и электрическими параметрами. Для нагревателя круглого сечения (проволока, стержень и т.п.) диаметром dэти соотношения описываются уравнениями:

где М – масса нагревателя, кг;

н – плотность материала нагревателя, кг/м 3 .

Источники: http://www.stalvit.ru/raschet_nagreva, http://e-science.ru/node/109344, http://www.studfiles.ru/preview/3166325/


Комментариев пока нет!

Поделитесь своим мнением

Vip-Ochag.ru © 2018 Все права защищены