Электрические спирали

Ещё лет сорок-пятьдесят тому назад в области электрообогревательных приборов царствовали открытые электроспирали - мерные отрезки проволоки из металлических сплавов с высоким электрическим сопротивлением. Так, наиболее известный сплав 67,5% Ni, 16% Fe, 15% Cr и 1,5% Мп (нихром) имеет удельное электросопротивление 100 мком-см, много большее удельного сопротивления железа 9,8 мком-см, алюминия 2,8 мком-см, меди 1,7 мком-см. Высокое электросопротивление нихрома позволяет использовать короткие отрезки проволоки (не более нескольких метров при диаметрах 0,1-0,5 мм), которую для большей компактности наматывали на стержни диаметром 2-5 мм с получением спиралей. Мощность тепловыделения составляет u2/R=u2-d2/4lp, где и - напряжение электросети, R - электросопротивление отрезка спирали, d и 1 - диаметр и длина проволоки, р - удельное сопротивление материала проволоки. Таким образом, чем короче и толще проволока, тем большую мощность обеспечивает спираль.

Очень короткие спирали перегреваются и перегорают. Так, например, для мощности в 1 кВт надо было взять 3,5 м нихромовой проволоки диаметром 0,3 мм, намотав которую на спицу диаметром 3 мм, получали спираль длиной 11-12 см (если виток к витку). В таком виде спирали поступали в продажу (рис. 171). Электрические спирали растягивали на необходимую длину и укладывали в канавки керамических огнеупорных изоляторов (в электроплитках, в лучистых обогревателях с зеркальным отражателем), помещали в керамические трубочки-бусы (в электроутюгах), подвешивали на проволочных крючках (в электрофенах). Все эти приёмы могут использоваться и сейчас в простейших самодельных дачных конструкциях. Так, например, весьма распространены были кирпичи с намотанной на них нихромовой проволокой, которые закладывались вразбежку всухую в штабель кирпичей, играющий роль бытового высокотеплоёмкого нагревателя.

Принцип устройства спиральных электронагревателейПринцип устройства спиральных электронагревателей

Рис. 171. Принцип устройства спиральных электронагревателей:

а - намотка нихромовой проволоки в спираль,

б - укладка спирали в пазы (углубления) электроизоляционной керамической плиты в электроплитке,

в - укладка спирали, заключённой в керамические бусы, в пазы металлической плиты-основы электроутюга,

г - подвеска спирали в принудительном потоке воздуха (проточный воздухонагреватель, электротепловентилятор, калорифер, фен) или в естественном потоке воздуха (конвектор).

1 - нихромовая проволока,

2 - стержень (спица),

3 - электроспираль в углублении,

4 - плоская электроизоляционная термостойкая плита,

5 - фарфоровые бусы, изолирующие спираль от металлической плиты-подошвы электроутюга,

6 - подошва электроутюга,

7 - проволочные электроизолированные крючки, удерживающие спираль в потоке воздуха,

8 - набегающий поток воздуха от вентилятора.

 

 
 
Яндекс.Метрика