raportul H între înălțimea elicei și diametrul D și diametrul firului d (fig. 1, k) sunt alese în așa fel încât să faciliteze introducerea încălzitoare în cuptor, acestea oferă o rigiditate suficientă și, în același timp, nu împiedică prea multă căldură de la ei la articole.
Cele mai mari bobine de diametru și mai groase decât pitch, cu atât mai ușor este de a plasa încălzitoare în cuptor, dar scade cu diametrul puterea helix în creștere mărește bobinele sale predilecție se află unul pe celălalt. Pe de altă parte, cu o creștere a densității de lichidare crește efectul de ecranare la produsele care se confruntă o parte din bobine sale pe ceilalți și, prin urmare, se deteriorează utiliza suprafața sa.
Fig. 1. încălzitoare de sârmă: a - incalzitor zigzag sârmă pe cârlig de metal pe peretele lateral: b - un fir într-o vatră încălzitor zigzag - același în acoperiș, g - pe aceleași rafturi ceramice, d - sârmă cărămizi helix proeminente pe peretele lateral cu referire la cârlige, e - spirala de sârmă din pietre arcuite și vatra Lazy w - helix sârmă pe rafturi ceramice, s - spirală de sârmă pe un tub ceramic, și - sisteme de încălzire sârmă de ieșire, un - simbol dimensiuni provoloch încălzitorului.
Pentru firele mai subțiri, raportul dintre diametrul spiralei și firul de spirală, de obicei, este luat mai mult. Aceste rapoarte se referă la spirale depozitate pe rafturi (pentru a nu se umfle helix trebuie să le legați printr-300 - 500 mm pentru cârligelor construite în zidărie) și canelurile căptușeala pereților și acoperișului, precum și în pietrele arcuite.
Recent, totuși, încălzitoarele spirale pe tuburile ceramice au devenit din ce în ce mai frecvente (Figura 2). Astfel de încălzitoare din punctul de vedere al puterii radiației și plasate pe pereții cuptorului este aproape echivalentă cu spirale aproape radiind liber, și, dimpotrivă, ele sunt semnificativ mai bune decât canelurile spirale în foc pe rafturi.
Pe de altă parte, ele fiecare rândul său se sprijină pe suprafața tubului, și chiar dacă este oarecum slăbită (dobândește ovalitate) atunci când este încălzit, apoi, din care operabilitatea nu este redusă. Deoarece, prin urmare, mai puțin încărcate decât alte în ea o astfel de încălzitor este iar înfășurările individuale nu pot sta unul împotriva celuilalt, este posibil să se aducă raportul diametrului spiral dacă este necesar, în acesta cu diametrul firului 10, și pentru aliajele zhelezohromoalyuminnevyh - 8.
Fig. 2. Construcția încălzitoare spirale de sârmă în tuburi ceramice: și - încălzitoare arcuite - un tub pe pereții laterali, în rezistente la foc de fixare a suspensiei; - la fel în șanțurile coloane ceramice, g - în tubul vatră.
Această construcție este deosebit de favorabilă pentru aceasta, deoarece permite materialului să se extindă liber. În plus, așa cum se arată în Fig. 2, proiectate încălzitoare de sârmă de construcție în tuburi ceramice pentru setarea acestora nu numai la pereții furnalului, dar, de asemenea, în acoperiș și vatra, iar în al doilea caz, încălzirea poate fi realizată sub forma unor cadre detașabile, astfel de cadre pot fi ușor inserate în cuptor și înlocuit cu suflat fără să oprească cuptorul.
Astfel, construcția de încălzitoare cu spirală de sârmă pe tuburi ceramice este universală, atât în ceea ce privește materialele, cât și în locația încălzitoarelor din camera cuptorului. Raportul diametrului interior al helixului cu diametrul exterior al tubului pentru astfel de încălzitoare poate fi considerat ca fiind de aproximativ 1,1-1,2, distanța dintre axele tuburilor fiind de 1,5-2 diametrul spiralei.
Pentru încălzitoare electrice și cuptoare cu circulație forțată a aerului aplica încălzitoare spiralate în tuburi ceramice este mai puțin de dorit, deoarece se reduce coeficientul de transfer încălzitor termic, utilizarea spiralelor pe rafturi sau în șanțurile căptușelii din același motiv total inacceptabil (cu excepția cazului când fluxul de gaz poate fi direcționată de-a lungul spiralei, în direcția axei sale).
În astfel de cuptoare este mai bine să se utilizeze modele cu spirale suflate liber între elementele izolate la anumite intervale sau legate de cele din urmă (Figura 3). Dacă folosim încălzitoare spirale pe tuburi ceramice (la temperaturi mai ridicate) în astfel de construcții, atunci raportul dintre diametrul spiralei și diametrul tubului trebuie mărit la 1,5.
Fig. 3. Construcția (a) sârmei și (b) elementelor de încălzire cu bandă ale încălzitoarelor electrice.
Încălzitoarele cu bandă sunt realizate sub formă de zigzaguri de diferite mărimi și sunt atașate la metal (din oțel rezistent la căldură sau din nicrom) sau cârlige din ceramică (Figura 4). cârlige metalice fixa în perete de zidărie (în rosturile dintre cărămizi sau cărămizi în canelurile speciale) procesele ceramice sunt pietre speciale prevăzute într-o așezare.
Pentru a scădea porțiuni și zigzaguri când flambaj nu se închide, separatoare plasate între acestea reprezentând șamotă sau alumină manșon ceramic purtat pe o pins rezistentă la căldură sau nicrom fixa în zidărie. Bucșele sunt fixate pe știfturile cu știfturi de nicrom. Cu cârligele ceramice, divizoarele sunt de asemenea realizate în întregime din ceramică (Figura 4, a).
În Fig. 4, 3 prezintă construcția de cârlige și separatoare ceramice. Acest design este foarte potrivit, deoarece ușurează înlocuirea cârligelor în caz de defecțiune.
Incalzitoare pe banda rulanta zigzag poate fi instalat pe pereții laterali ai cuptorului pe rafturile ceramice, cu toate acestea, această construcție este plasat pe peretele capacității specifice și gradul de ecranare încălzitoare sunt chiar mai puțin potrivite decât proiectarea încălzitoare de sârmă pe rafturi. La aceasta trebuie adăugat că rafturile ceramice, în general, sărace dovedit a funcționa, deoarece cedări lor de a înlocui rafturi deteriorate necesare ambreiajului schimbare (Fig. 4d).
Fig. 4. Construcțiile încălzitoare de bandă: a - în zig-zag de incalzire de bandă de pe peretele lateral cu cârlige metalice, b - un încălzitor de panglică zigzag în vatră. în - la fel în acoperiș, g - același pe rafturi ceramice, d - detașabil elementul de înaltă cadru, adică - temperatură scăzută a elementului de cadru, w - încălzitor „val plane“ pe tuburi ceramice, s - incalzitor zigzag curea de cârlig detașabil și - denumirea convențională a dimensiunilor unui încălzitor cu zigzag cu panglică.
În bolta sau în încălzitoarele sub-bandă, zidăria formată din pietre speciale (grinzi - figurile 4, b și c) poate fi așezată în caneluri. Astfel de încălzitoare pot fi de asemenea realizate ca un cadru de tragere (Figurile 4-53, d). În plus, în arcada arcuită panglica zigzag poate fi suspendată pe cârlige metalice detașabile.
În încălzitoarele electrice și cuptoarele cu circulație forțată a aerului, încălzitoarele cu bandă trebuie proiectate astfel încât suprafața încălzitorului să fie maxim accesibil prin suflarea fluxului de gaze. Un exemplu de astfel de construcție este dat în Fig. 3, b.
Încălzitoarele zigzag cu bandă mai groasă, cu cât încălzitorul poate fi mai lung în cuptor, dar cu cât protecția bobinelor este mai lungă, cu atât este mai puțin folosită suprafața benzii. Prin urmare, au fost stabilite dimensiunile acceptate ale încălzitoarelor zigzag cu bandă, asigurându-se rezistența lor suficientă și ecranarea reciprocă scăzută.
În acest scop, încearcă să satisfacă următoarele relații (notația din figura 4, și.): B / a = 5 ÷ 20, cea mai comună lățime de bandă de atitudine la grosimea sa este egală cu 10. Pasul zigzag h> 1,8b, banda radiused pentru a preveni b> defalcare.
Pentru temperaturi pe încălzitor la 1000 ° C în cuptoare industriale, este utilizată o bandă cu dimensiunea de cel puțin 1 x 10 mm, la temperaturi mai ridicate, nu mai mică de 2X20 mm.
La temperaturi de până la 1000 ° C într-o înălțime în zig-zag pe perete poate varia în domeniul dintre 150 și 400 până la 600 mm, dar pentru fiecare 200 mm necesită o serie de separatoare, adică la 200-400 mm - .. Un separatoare rând, și la 400 -600 mm - două rânduri. În bolta și în partea inferioară, pentru a evita depunerea încălzitoarelor, înălțimea zigzagului B ar trebui să fie limitată la 250 mm. Aceste recomandări pot fi extinse la aliaje de fier-crom-aluminiu.
Pentru temperaturi de la încălzitorul de la 1000 la 1100 de limitele de mărime specificate ° C pot fi depozitate pentru un aliaj și H20N80 H20N80T de rezoluție aliaje zhelezohromoalyuminievyh în poziția verticală a zigzag trebuie să fie limitată la 250 mm și 150 mm pe orizontală.
Pentru temperaturile pe încălzitor de peste 1100 ° C, singura acceptabilă atât pentru arc cât și pentru alimentare prin proiectarea încălzitoarelor cu bandă este un val plan pe tuburi ceramice (Figura 2, g). Lungimea zigzagului B în acest caz poate fi luată egală cu 75-100 mm. Pentru încălzitoarele pe pereții laterali se poate folosi un design de cârlig ceramic, limitând înălțimea zigzagului la 150 mm.
În ultimii ani, încălzitoarele zigzag sârmă au fost utilizate pe scară largă. Pentru aceste încălzitoare, pasul zig-zag h este egal cu (5 ÷ 9) d.
Zigzagurile benzii sunt de obicei înfășurate manual folosind un dispozitiv simplu de pârghie. Spiralele sunt strânse strâns pe strung pe un dorn neted, după care spirala este întinsă până la pasul dorit.
Fig. 5. Plumbul sigilat al încălzitorului: 1 - carcasă, 2, 6 - manșoane izolatoare, 3 - inel de distanțare, 4 - garnitura de azbest, 5 - piuliță, 7 - ieșirea încălzitorului.
Deoarece, după îndepărtarea spirală din mandrină, este oarecum dezbrăcată, mărindu-i diametrul (aproximativ 1-3 mm), dornul trebuie să aibă un diametru mai mic decât cel calculat. Această scădere depinde de elasticitatea materialului și trebuie determinată experimental pentru fiecare lot. La fabricile electrice, fabricarea încălzitoarelor zigzag se efectuează pe mașini speciale.
Concluziile încălzitoarelor până la o temperatură de 1000 ° C sunt realizate din oțel rezistent la căldură, crom-nichel sau crom, pentru temperaturi mai ridicate - din aliajul 0X23JO5A (EI-595). În acest scop, se preia o sârmă, o tijă având o secțiune egală cu o secțiune transversală de 3 până la 4 ori a încălzitorului, astfel încât să se reducă generarea de căldură în cabluri. O parte din ieșire, situată în zona de temperatură scăzută, pentru a economisi materiale costisitoare poate fi făcută din oțel carbon obișnuit. Un design tipic al terminalelor pentru cablurile și încălzitoarele cu curea este prezentat în Fig. 5.
Zigzag Elementele de încălzire centura încă relativ mari zigzaguri individuale vzaimoekranirovanie una față de alta, chiar la un pas care depășește dublul lățimii benzii. Ar fi mai profitabil pentru a construi un sistem de încălzire, astfel încât banda a fost îndreptată spre produsul laturii sale largi, dar necesită o mulțime de sudură, ca fiecare rotire a benzii are două suduri și design de încălzire este costisitoare și predispus la adâncituri.
Prin urmare, deși astfel de încălzitoare sunt folosite în unele cazuri, dar numai pentru cuptoare mici. Acestea oferă economii semnificative de material în comparație cu banda și, în special, cu încălzitoare de sârmă și permit obținerea unei puteri specifice a suprafeței oarecum mai ridicată a peretelui la același cost material.
Cuptorul tub cu retortă și încălzitoarele de sârmă și bandă sunt înfășurate direct pe tubul muflă foc ceramic și, bobinelor de bobinaj în timpul expansiunii, prin încălzire nu este slăbită și nu clinti, ceramică prevăzută cu caneluri, și în care este așezată banda sau sârma. O altă metodă de fixare a spirelor încălzitorului pe ceramica este format din ambalaj după ultimul strat de înfășurare a samota argilă refractară.
Fig. 6. Încălzitoare.
Fig. 7. Încălzitoare tubulare de bază.
În cuptoare la temperaturi de 400 până la 500 ° C se produce mult mai multe tipuri de încălzitoare. În plus față de deschise spirale de sârmă și bandă zig-zag încălzitoarele aceleași ca și în cuptoarele de temperatură mai ridicată, există încă un design de elemente de încălzire pot fi înlocuite, care sunt convenabile în care se poate obține orice putere, și în același timp, atunci când suflate aceste elemente sunt ușor înlocuite piese de schimb.
Stem elemente de încălzire tubulare sunt, izolatori de porțelan complet sau rezistent la căldură cu filet pe bara de oțel și plasate într-un tub de oțel, etanșat la un capăt și închis izolator outcoupling - cealaltă. Pe porțelan izolatori înfășurată în spirală nicrom la un capăt sudat la concluzia izolatorului, iar celălalt - la tija centrală.
Uneori, spațiul dintre țeavă și elementul de încălzire este umplut cu nisip de cuart. Acest tip de încălzitor poate fi utilizat la 400-500 ° C, în timp ce țevile și până la 1000 ° C rezistente la foc și sunt deosebit de potrivite pentru cuptoarele mari, în care încălzitorul trebuie protejate împotriva deteriorărilor mecanice sau de acțiunea vaporilor corozivi (Fig. 7).
De mare interes sunt așa-numitele elemente de încălzire "tubulare" (Figura 8). Ele constau dintr-un tub de oțel, de-a lungul axei căruia se află o spirală de nicrom, sudată de șuruburile de evacuare de la capetele încălzitorului. Spațiul dintre spirală și pereții tubului este umplut cu periclase - oxid de magneziu cristalin, care are o bună capacitate de izolare electrică și, în același timp, o conductivitate termică ridicată. Elementele de încălzire sunt fabricate în modul următor.
Țeava de oțel pregătit este setat purificat strict axial înfășurat pe un tub nicrom spirală tijă de oțel armat vertical cu o mașină de umplut vibratorie n trecut un periclaz pulbere separator magnetic. Apoi, tija este îndepărtat din tub și este trecut printr-o mașină de forjare, obstukivayuschuyu ciocane sale circumferențiale, prin care diametrul său scade și periclaz foarte compactat.
La marginile tubului se fixează izolatorii sigilați cu plumb, după care, datorită densificării periclazului, acesta poate fi curbat în orice mod și având o formă convenabilă. În această formă, elementele tubulare pot fi utilizate pentru încălzirea aerului (încălzitorul electric), a uleiului, a sării și chiar pentru topirea metalelor cu temperatură scăzută, cum ar fi staniu, plumb, babbitt. În acest din urmă caz, pentru a evita corodarea rapidă a peretelui tubului cu metal, acesta este prefabricat cu fontă, formând o placă masivă, în interiorul căreia este un element tubular de încălzire.
Fig. 8. Încălzitoare tubulare.
Utilizarea încălzitoarelor tubulare pentru băile de nitrați este foarte de dorit, deoarece oferă o reducere a consumului de energie în comparație cu băile încălzite în aer liber, o siguranță sporită a băii și o economie imensă a nechromului. Cu toate acestea, pentru a lucra în mod satisfăcător în săpături, în special la temperaturi de 500 ° C și mai sus, este necesar să se efectueze duza tubului dublu, punând pe încălzitorul gătit un al doilea tub, nichel, rezistent la căldură.
Atunci când sunt utilizate în încălzitoare electrice pentru a crește transferul de căldură în aer, ele sunt făcute cu nervuri.
Încălzitoarele tubulare sunt utilizate pe scară largă pentru fabricarea de aparate de încălzire de uz casnic.
Încălzitoarele tubulare funcționează la o putere de câteva sute de wați până la câteva kilowați.
Datele încălzitoarelor noastre tubulare fabricate de industria noastră sunt disponibile în cataloage.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: