cnc-club.ru

Всем привет. Нуждаюсь в помощи по постройке печи для закалки. Спроектировал небольшую печь до 1200градусов (возможно на такой температуре не будет работать, но как говорится на всякий случай ) состоящую из внутреннего короба (плиты из керамического волокна марки LYTX толщиной 25мм), наружнего короба (плиты из легковесного огнеупорного шамотного кирпича толщиной 125мм), стенки обшиты листом 2мм. Соединения всех плит предполагаю делать не на каком либо растворе, а по притирке друг к другу и скручивания плит между собой саморезами, ибо при большом нагреве может разрушиться раствор. Дно печи сделать из твёрдого огнеупорного кирпича, что бы не раздавить легковес.
Спирали кстати задумываюсь сделать сегментно, что бы в случае перегорания не пришлось менять всю спираль. А вот по вопросу выбора и самому расчету спирали для печи, возникают затруднения. Одни пишут фехраль, другие нихром, выбор диаметра проволоки и накрутка проволоки в пружину под какой диаметр возникают вопросы. Есть какой то на просторах интернета примитивный «калькулятор» расчета спирали (думаю все его видели), но верный он или нет не знаю, кто может подсказать по расчету, буду признателен. Выбор ПИД регулятора тоже важен, сначала можно попробовать протестировать на китайском Rex C-100 и потом уже выбрать более качественный. И в общем по самой печи хотелось бы услышать Ваши мнения, какие плюсы-минусы, кто с чем сталкивался, может быть есть «лайфхаки» .

обычно нихром используют, 1мм, для таких размеров печки.
до 1000 градусов с него взять можно. больше, без газовой завесы, вряд ли, да и перегарать будет быстро.
для контроля температуры вариантов море. да же в "Радио" можно накопать несложные схемы.
2 киловатта, думается, хватит для такого размера печки.
спирали(кстати,дома валяются несколько секций от такого девайса) намотаны не кольцами, а как бы на линейку плоскую. может фотку закину, но позже.
с "точными" расчетами (всю спираль, до колечка) парится смысла нет. все факторы не учесть. регулятор все подкорректирует.

Для расчета спирали один из наипервейших параметров - удельная поверхностная мощность которую нежелательно превышать из соображений ресурса ,ну а дальше рутина -мощность в водных параметрах есть, рабочее напряжение известно как и удельное сопротивление нагревателя . Далее рассчитается длина нагревателя ,прикидывается в какой диаметр спирали проволоку можно скрутить , какая итоговая длина уже спирали получиться и можно-ли впихнуть ее в габариты печки........
Греть фехралем или нихромом как-бы без разницы ,фехраль дешевле ,но после некоторого времени работы становиться очень ломким (хрупким) иногда даже при попытке немного согнуть рассыпается прямо в руках........

Нужно было срочно закалить несколько деталей - на скорую руку собирался вот такая печка.
Размеры камеры: высота 200 мм, ширина 300 мм, длина 500 мм.
Материал - вермикулитовые огнеупорные плиты толщиной 90 мм, на дно - две плиты (90+90 мм), стенки и крыша по одной плите плюс 50 мм минваты. Два нагревателя из нихромовой проволоки 1,0 мм марки Х20Н80, включенные параллельно. Сначала навивка на оправку 28-29 мм, затем насаживал на керамическую трубку диаметром 36 мм. Общая мощность приблизительно 4,5 кВт. Фехраль - деньги на ветер.
Термопара тип N (NiCr-Ni), термоконтроллер Autonics TZN4S.
Приблизительный расчет https://forum220.ru/calc-nichrome-wire.php

Работает 7 лет. Используем 1-2 раза в неделю, но целый день.
Нагреваю до температуры 860-870 градусов. Для эксперимента пробовал разогревать до 1000 градусов - ресурс нагревателей резко падает вплоть до того что перегорают в месте выхода из горячей зоны через 3-4-5 дней работы.
Из того что не учел при сборке - нельзя соединять концы нихромовой проволоки сразу на провод. Впоследствии сделал что-то вроде переходника из медной пластины - с одной стороны болтовое крепление концов нихрома, с другой кабель и все это дело обдувается маленьким вентилятором.

Саморезы не прокатят - у них КТЛР отличается на порядки от огнеупора, при каждом цикле будет ломать соединение. Для таких температур чаще используются нагеватели типа карбидных, силицидных итп.

Shyher01 писал(а): ↑ Выбор ПИД регулятора тоже важен, сначала можно попробовать протестировать на китайском Rex C-100 и потом уже выбрать более качественный.

Вот тоже присматриваю себе печку, и заметил 2 контроллера:
1) https://www.jeweler-tool.com/blok-uprav ... mi-pechami
2) https://www.aliexpress.com/item/32630350443.html
Данные контроллеры имеют возможность составлять программу длительностей нагрева, и удержания нужной температуры.

Термодат хорошие приборы для печей делает, с программированием температуры и архивированием режима.

AAN писал(а): ↑02 янв 2021, 06:41 Термодат хорошие приборы для печей делает, с программированием температуры и архивированием режима.

Ну да вот ещё 3-й вариант
3) http://termodat.ru/catalog/termodat_16e ... at_16e6_h/

AAN писал(а): ↑ Термодат хорошие приборы для печей делает, с программированием температуры и архивированием режима.

И цена у них тоже хорошая, особенно для хобийного применения.

На вскидку парочка "немного" дешевле:
https://www.aliexpress.com/item/10000010050110.html
https://www.aliexpress.com/item/1005001344971844.html
функции те-же самые.

selenur писал(а): ↑02 янв 2021, 09:38 Ну да вот ещё 3-й вариант
3) http://termodat.ru/catalog/termodat_16e ... at_16e6_h/

Я имел в виду этот:
http://termodat.ru/catalog/termodat_16e ... t-16e6usb/

Архив - штука полезная, особенно при отладке режима.

Товарищи, всех С Новым Годом!)

Remton писал(а): ↑ маленьким вентилятором

Кстати верное решение, добавлять принудительное охлаждение в местах контактах, к тому же в печи.

AAN писал(а): ↑ Саморезы не прокатят - у них КТЛР отличается на порядки от огнеупора, при каждом цикле будет ломать соединение.

Что вместо саморезов можно придумать? Думал на клей, но будет так же при нагреве лопаться, при чем после охлаждения печи,может появиться очень хороший зазор. Тоже вариант отпадает.

selenur писал(а): ↑ Данные контроллеры имеют возможность составлять программу длительностей нагрева

Это большой плюс таких контроллеров.

И вот еще главный вопрос по материалам самой камеры.
Паренек продает печи https://www.avito.ru/kazan/oborudovanie ... 1212232581, и говорит как он укладывает свои камеры.
Первый внутренний короб делает из "керамического волокна", наружный короб в который вставляется внутренний, делает из "плиты из легковесного огнеупорного шамотного кирпича" и обуславливает это тем, что данная конструкция из таких материалов будет иметь меньше теплопотерь. Верное ли это решение? Или же есть еще лучше материалы?

niksooon писал(а): ↑ мощность в водных параметрах есть, рабочее напряжение известно как и удельное сопротивление нагревателя

Вопрос, мощность берется из объема камеры?
Рабочее напряжение -это напряжение сети?
Удельное сопротивление нагревателя - берется соответственно из номинальных параметров проволоки (нагревателя)?

Shyher01 писал(а): ↑ Вопрос, мощность берется из объема камеры?

Мощность нужно выбирать исходя минимум из двух слагаемых: (мощность теплопотерь термоизолирующего материала)хК + мощность требуемая на разогрев закаливаемых деталей. Коэффициент К учитывает неидеальность конструкции и разброс параметров теплопроводности термоизолирующего материала. На практике соотношение слагаемых от 1/3 (вариант не очень) до 1/5 (вариант получше). В печах с хорошей термоизоляцией соотношение достигает 1/10

Товарищи, ещё остаётся один вопрос про сами материалы камеры. Какую лучше компоновку делать, что бы снизить максимум теплопотери.
1. Я пока что остановился на материалах внутреннего короба плиты из керамического волокна марки LYTX толщиной 25мм и наружнего короба плиты из легковесного огнеупорного шамотного кирпича толщиной 125мм и так же ещё обшить минватой. Кто что думает по этому поводу и есть ли лучшее предложение по компоновке из материалов?
2. И второй вопрос, чем лучше производить соединение плит между собой? Саморезы видимо отпадают, как и правильно сказали

AAN писал(а): ↑ Саморезы не прокатят - у них КТЛР отличается на порядки от огнеупора, при каждом цикле будет ломать соединение.

Может быть кто знает, есть ли какой либо секрет у «печкостроителей», чем они скрепляют, склеивают плиты, да бы не было потом в следствии нагрева разрушений и зазоров в местах стыка плит?

Забросил все связанное с печами еще в прошлом веке ,но на тот момент для легковеса в самый раз АХФС (Связующее алюмохромфосфатное ) было пользовать.........

Shyher01 писал(а): ↑ и так же ещё обшить минватой. Кто что думает по этому поводу и есть ли лучшее предложение по компоновке из материалов?

Делай теплоизоляцию не минватой, а каменной ватой. Я себе печку для литья алюминия тоже изолировал минватой, так она при 550-600 гр. вся сплавилась в стеклянные шарики. Производитель минваты не разрешает нагрев выше 400-450 гр. Так что каменная вата рулит, держит 850-900гр.

Каменная вата, стекловата - это всё минеральные ваты.
То, что называют каменной ватой - это минвата на основе базальта. Да, она не плавится примерно до 870°C, но при температуре 600-700°C превращается в пыль.
И увы, никакие минваты не годятся для изготовления подобных печей. Кроме разве что асбестовой (~1200°C), но шнур/ткань/лист/крошка лучше (~1500°C) и доступнее.