1tom327

13. ELEKTROTERMIA 656

Tablica 13.7. Podstawowe właściwości materiałów niemetalowych

			Rezystywność	Rezystywność w temperaturze		Dopuszczalna
Rodzaj	Nazwa lub oznaczę-	Kraj	w temperaturze	9		temperatura
i symbol chemiczny			20’C		e	pracy
	nie handlowe	wytwarzania	Dmrrr	°c	O-mm^2	w powietrzu
			m
	Silit-Ccsiwid	RFN	te 4000	1500	1250	1600
	Silit	RFN	—	1400	900	1450
	KEN A; KEN B	Rosja	—	1400	1500	1450
	Morganite	W. Bryt.	—	1300	1100	1650
Karborund	Tecorundum	Japonia	—	1300	1500	1700
SiC	Cristolon CL	USA	—	1300	1100	1600
	Globar LL	USA	w 1850	1300	1200	1540
	Globar SG	USA	te 1600	1300	1000	1650
	Hot Rod CXL	USA		1300	1100	1650
	Kanthal ST	Szwecja	0.30	1500	3,45	1700
Krzemo-	Kanthal N	Szwecja	0,30	1500	3,45	1700
molibden	Kanthal 33	Szwecja	0.28	1500	3,30	1800
MoSi2	Kanthal 1900"	Szwecja	0.33	1800	3.80	1900
	Mosilit	RFN	0,32	1600	4,10	1700
Węglik niobu NbC	-	Rosja	0,50	2600	2,31	2500" 3000"
NbC + 10% TiC	-	Rosja	0,74	2600	3.08	2500" 3000"
Chromian	Typ A	Japonia	8000"	1500	1000	2000
lantanu	Typ B	Japonia	12000"	1500	3000	2000
LaGrO,	—	Rosja	100000		—	1850
Wcgiel	Węgiel amorficzny	Francja	o co 1- o r-	2000	28-32	2300^4'
Grafit C	Grafit syntetyczny	Francja	8 +10,5	2500	9,3-12,3	3000"

" Część Mo zastąpiono W. " W próżni. " W argonie technicznym. ^4t W atmosferze beztlenowej. " W helu. ⁵¹ W temperaturze IOOC.

Elementy grzejne średniotemperaturowe są wykonywane głównie ze stopów austenitycznych i ferrytycznych, co pozwala na nadawanie im bardzo zróżnicowanych kształtów. Standardowymi rozwiązaniami są zarówno elementy skrętkowe (spiralne) wykonywane z drutów o przekroju kołowym, jak i elementy faliste wykonane z taśmy (rys. 13.9).

Podstawowe parametry elementu grzejnego skrętkowego to: U — napięcie elementu, V; P—moc, W; d—średnica przewodu, mm; D — średnica zewnętrzna skrętki, mm; s—skok skrętki, mm; z — liczba zwojów elementu (skrętki); D_p = D—d — średnica podziałowa skrętki, mm. Średnice przewodów zawierają się w przedziale 0,02 -r-12 mm, względny skok skrętki s_w = s/d = 2 — 3. Pozostałe parametry konstrukcyjne skrętki zależą od konstrukcji elementu grzejnego i warunków pracy. Dla skrętek pracujących w temperaturach powyżej lOOCPC zaleca się stosowanie dużych średnic przewodu (Js 3 mm). Stosunek Djd = D„ nic powinien być mniejszy od 4. Górna jego granica zależy od średnicy drutu i temperatury pracy. Przy d < 1 mm, £>„, = 4— 10, przy d > 1 mm, D„, = 5 — 8. Dla temperatur pieca powyżej 1000°C należy przyjmować niższe wartości tego ilorazu. Obowiązuje zasada, dla skrętek leżących w kanałach, że im wyższa temperatura, tym sztywniejsza powinna być ich konstrukcja.

Dla danej mocy P, w W, i napięcia U, w V, średnicę przewodu d, w mm, o rezystywności q, w fi-mrrr/m, w temperaturze pracy określa się ze wzoru

d = 0,344

P\²q_

u) p

(13.22)

gdzie: p — obciążenie powierzchniowe przewodu grzejnego, W/cm².

Rys. 13.9. Najbardziej charakterystyczne rodzaje elementów grzejnych średniotemperaturowych, wg [13.12]: a) skrętkowy; b) taśmowy

b — szerokość taśmy, d — średnica przewodu, d_u średnica końcówki, g — grubość taśmy, g_u — grubość końcówki, r — promień krzywizny, D — średnica zewnętrzna skrętki, H szerokość fali, L_e długość rezystora grzejnego, L_u — długość końcówki, S spaw

Jak wynika z powyższej zależności, średnica przewodu jest funkcją obciążenia powierzchniowego p, którego wartość można dobrać arbitralnie z przedziału zalecanego przez producenta. Na rysunku 13.10 podano przykładowo najwyższe dopuszczalne wartości p dla materiałów ferrytycznych i austenitycznych w funkcji temperatury pieca w zależności od warunków zainstalowania. Wartości te dotyczą eksploatacji przy ciągłej regulacji temperatury. Przy regulacji nieciągłej należy przyjmować nieco mniejsze wartości p, wg [13.12], Należy podkreślić, że im mniejsza wartość obciążenia powierzchniowego, tym

Rys. 13.10. Zalecane maksymalne obciążenia powier7chniowe rezystorów grzejnycli firmy Kanthal, przeznaczonych do pracy w piecach przemysłowych: a) spiralnych i falistych umieszczonych w kanałach o kształtach ceramicznych (d 2* 3 mm, g 2 mm): b) spiralnych nawiniętych na rurach ceramicznych (d S? 3 mm. g ^ 2 mm); c) falistych z taśmy zawieszonych na ścianach pieców i swobodnie promieniujących {g ^ 2,5 mm, s 3* 2,5 mm); d) falistych z drutu zawieszonego na ścianach pieców i swobodnie promieniujących {d 3= 5 mm, 50 mm)

42 Poradnik inżyniera elektryka torn l