Учебное пособие для факультета спо

Джоуля
-
Ленца
, [
Вт·с
]: 
Q=I
2
Rt, 
где
I 
–
ток, [А];
R 
–
сопротивление, [Ом];
t 
–
время, [с].
2.4. 
Нагревательные элементы (классификация)
 
 
Требования
, 
предъявляемые
к нагревательным
(рисунок 2.1)
элементам 
(НЭ):
1.
Жаростойкость (не должны окисляться под действием кислородного 
воздуха, высоких температур).
2.
Достаточная жаропрочность.
3.
Большое удельное сопротивление.

---

11 
4.
Малый температурный коэффициент сопротивления.
5.
Электрические свойства нагревателей должны быть постоянны.
6.
Нагреватели должны иметь постоянный размер.
7.
Материалы должны хорошо обрабатываться.
Рисунок 2.1 –
Общий вид нагревательных элементов
По температурным пределам работы нагревательные элементы подраз-
деляют на три группы:
- 
низкотемпературные
–
нагрев до 500–700 К и преимущественно кон-
вективный способ теплообмена;
- 
среднетемпературные
–
нагрев до 900–1300 К с теплообменом кон-
векцией, теплопроводностью и излучением;
- 
высокотемпературные
–
нагрев до 2500–3300 К с преимущественно 
радиационным способом теплопередачи.
Для изготовления НЭ с рабочей температурой до 1500 К распространен-
ными материалами являются 
нихромы
(сплавы никеля 75% и хрома 25%), 
фехрали
(хромоалюминиевые сплавы, хром 13%, алюминий 4%), а также
 
хромоникелевые жаропрочные стали
(хром 22–27%, никель 17–
20%) 
(ри-
сунок 2.2)
. 
а

б
 
Рисунок 2.2 –
НЭ с рабочей температурой до 1500 К (а –
нихром, б –
фехрали)

---

12 
Для высокотемпературных печей с максимальной рабочей температурой 
до 1700 К применяются НЭ из карборунда (карбид кремния 
SiC), 
известные
под названием 
силитовых
. Изготовляют в виде стержней диаметром 6–30 мм 
и спиралей
(рисунок 2.3)
. 
Рисунок 2.3 –
НЭ с рабочей температурой до 1
7
00 К
(силит)
Для высокотемпературных установок (с максимальной температурой 
2300 К
и выше) нагреватели изготовляют из