Elektrotermik qurilmalar va ularda issiqlik uzatish

Jadvalda qizdirish elementlarni asosiy xossalari koʻrsatilgan.
Jadval №3.1

Material	Zichligi kg/dm^3	Solishtirma elektr qarshiligi 20 ^0C, 10^-6 Om m	Eritish harorati ^0C	Maksimal ishchi harorati, ^0C
Metallar qotishmalari Nixrom X20N80-H H20H80-T3 X15N60-N	8.4 8.2 7.9	1.1 1.27 1.1	1400 1400 1390	1100 1100 1100
Temirxromnikel qotishmalari X25N20S2 X23N18	7.84 7.8	0.92 0.9	1420 1420	900 900
Nixrom alyuminiy bilan XN70Yu X15N60YuZA	7.9 7.9	1.34 1.21	1400 1390	1200 1200
Temir xrom alyumin kotishma. 0X27Yu5A 0X23Yu5A X13Yu4(fexral)	7.2 7.27 7.3	1.42 1.35 1.26	1525 1525 1450	1300 1200 800
Qiyin eriydigan metallar Molibden Tantal, volfram Niobiy	10.2 16.6 19.34 8.5	0.052 0.15 0.05 0.17	2625 3000 3400 2470	2200 2800 2800 2200
Nometall material Karborund Grafit, koʻmir Disilistid molibden	2.3 1.6 1.6 5.6	800-1900 8-13 40-60 0.2-0.4		1500 2300/2800 2300/2800 1700

Qizdirish elementlari asosan tarkibiga bir nechta metall kirgan qorishmalardan yasaladi. Misol uchun nixrom deb ataluvchi qorishma tarkibiga 75-85 % nikel, 22-27% xrom va boshqa komponentlar kiradi, yoki fexral deb ataluvchi oʻtkazgich tarkibi 13 % gacha xrom, 4% gacha alyuminiy va 83 % gacha temirdan iboratdir. Titan bor va boshqa legirlovchilar qoʻshish orqali qizdiruvchi elementlarning ishchi haroratini ancha koʻtarish mumkin.

Xromnikel eritmalar qizdirish elementlarga qoʻyiladigan talablarga javob bera oladi. Uchtalik nixromlar ularning tarkibida xrom, temir, nikellardan (X15H60 qorishmasi) va ikkitalik nikel, xrom (X20H80) tashkil topgan. Qotishmalarda qanchalik nikel koʻp boʻlsa shuncha uni sifati oshadi va yuqori haroratni koʻtara oladi. 800 ⁰C gacha boʻlgan pechlarni qizdirgichlari sifatida xromnikelli issiqlikka bardosh bera oladigan xromnikelli issiqbardosh poʻlatlarni ishlatishadi xrom 24-27% va nikel 17-20% (X25N20) va (X23N80).
Xromalyumin qotishmalarda legirlovchi qoʻshilmalar mavjud xrom va alyuminiy. Bu qotishmalar nixromlarga nisbatan narxi arzon, ammo katta haroratlarda oʻzini xususiyatini yoʻqotadi.
800 ⁰C gacha boʻlgan pechlarni qizdirgichlari uchun fexrallar ishlatiladi (X13Yu4), 800-1250 ⁰C haroratli qizdirgichlar uchun xromalyuminiy qotishmalarga bor, titan va boshqalar qoʻshiladi. (EI595), (OX23Yu5).
Xromnikel alyumin qotishmalar (XN70Yu va X15N60YuZA) boshqa qotishmalarga nisbatan ancha arzon.
Ishchi harorati 1200 ⁰C gacha boʻlgan qarshilik pechlarida qizitish elementi materiallari sifatida xrom-nikel (nixrom), xrom-alyuminiy va xrom-nikel-alyuminiy (alyuminiyli nixrom) qotishmalari ishlatiladi..
Ishchi harorati 1200 – 1250 ⁰C dan yuqori boʻlgan pechlarda karborundli, disilistid – molibdenli, grafitli yoki qiyin eriydigan metallar (molibden, tantal, volfram) dan tayyorlangan nometall qizitish elementlari qoʻllaniladi.
Ishchi harorati 1400 ⁰C dan yuqori boʻlgan pechlar uchun toza qiyin eriydigan metallardan karborund sterjenli qizitish elementlari qoʻllaniladi. Karborund (kremniy karbidi SiC) 1600-1700 ⁰C haroratida kremnezyom va yanchilgan koksni pishitib tayyorlanadi.
Karborund qizdirgichlari silindrik sterjenlardan tayyorlanadi va silit yoki globar deb nomlangan. Silit va globardan tayyorlangan qizdirgich elementlarini solishtirma qarshiligi juda katta va metall qotishmalaridan tayyorlangan qizdirish elemetlariga nisbatan 100 barobarigacha katta. 1600 ⁰C gacha boʻlgan qarshilik pechlariga disistilid molibdendan MoSiO₂ tayyorlangan qizdirish elementlari ishlatiladi. Ular sterjenlar koʻrinishida tayyorlanadi.

3.2-rasm: Trubkasimon qizdiruvchi elementlar

Grafit qizdirgichlari yuqori haroratli vakuum pechlari va neytral atmosferali pechlari uchun ishlatiladi. Grafit qizdirgichlarni maksimal harorati 3000 ⁰C. Grafit qizdirgichlari sterjenli, trubkasimon va boshqa formalarda tayyorlanadi.
Metalldan tayyorlangan qizdirish elementlarini toza qiyin eriydigan materiallardan tayyorlanadi (molibden, tantal, volfram, niobiy) ularni 1400 ⁰C haroratida ishlaydigan pechlar uchun tayyorlanadi. Qizdirish elementlari simlardan, sterjenlardan tayyorlanadi. Bir-hil konstruksiyali qizdirish elementlar toifasiga past haroratlarda ishlovchi trubkasimon qizdiruvchi elementlar (TEN) lar kiradi. Bir-hil konstruksiyadagi qizdiruvchi elementlar toifasiga past haroratlarda ishlovchi trubkasimon qizdiruvchi elementlar (TEN) lar kiradi.
3.2- rasmda TEN ning tuzilishi koʻrsatilgan boʻlib, ochiq konstruksiyadagi qizdiruvchi elementlarga nisbatan elektr muhitida ishlatilishiga koʻra xavfsizdir. Shuningdek TEN lar suvda, suyuq uglevodorodlar, tuz qorishmalari suyuq metall muhitlarida ishlatilishlari mumkin. TEN lar quyidagi xaraktrestikalarga ega ya’ni, quvvati 100 W dan 15 kW gacha, kuchlanishi 36 V dan 380 V gacha, ishchi harorati 400 dan 1000 K gacha, ishlash muddati 10 ming soatdan 40 ming soatgacha.
Elektr qarshilik pechlarni qizdirish elementlarini hisobi uchun, elektrotexnika va issiqlik texnika parametrlarini birlashtiradigan ifodalar quyida berilgan :
(3.1)
(3.2)
(3.3)
Bunda - hisoblanadigan qizdirgichni elektr qarshiligi, ; hisoblanadigan qizdirgichda elektr kuchlanish - , ; -solishtirma elektr qarshiligi, ∙ ; Qizdirgichni - uzunligi (m) ва -kesim yuzasi ; - quvvat Vt ; -qizdirgichni ustki qismi . Aylana qizdirgichni diametri quyidagi ifoda orqali aniqlanadi.
(3.4)
Тoʻgʻri burchakli qizdirgichni qalinligi quyidagi ifoda orqali aniqlanadi.
(3.5)
Aylana qizdirgichni uzunligi quyidagi ifoda orqali aniqlanadi.
(3.6)
Таsmali toʻgʻri burchakli materialdan tayyorlangan qizdirgichni uzunligi quyidagi ifoda orqali aniqlanadi.
(3.7)
Кеltirilgan ifodalaridan foydalanib qizdirgichlarni hisobini bajariladi.

2.