1

Тема: Строим печь 1300С

Всем привет.
В этой теме буду обсуждать детали и не только моей будущей печи на 1300С. Прямо сейчас не могу сказать какой конструкции будет печь - это мы с вами вместе решим. Объем печи, мощность, тип огнеупора, толщину огнеупора, тип термопары, верхняя или фронтальная загрузка... на все эти вопросы найдем ответ в процессе.

реклама  

2 (2017-04-08 13:25:36 отредактировано sfeo77)

Re: Строим печь 1300С

Итак. Я приближаюсь к тому, что уже пора строить новую печь на 1300С.
Внизу не столько параметры печи, сколько вопросы, на которые мне придется ответить:
Размер камеры (полезный): 400х400х800 (128л)
Размер камеры (полный): пока не известен, в зависимости от материала и способа крепления трубок
Мощность: 9кВт. Хотя больше склоняюсь к 12кВт, потому что напряжение бывает низкое, 3 фазы.
Соединение спиралей: Треугольник
Тип нагревательного элемента: Khantal A1 (температура нужна 1300-1350С, нужен хороший оригинальный сплав)
Количество нагреваемых сторон: 4 (предполагается качественный нагрев всего пространства в печи)
Наличие принудительной вытяжки: Требуется обсуждение, нужно ли?
Размещение спиралей: трубки или на шпильках непосредственно к огнеупору (вопрос открыт)
Огнеупор: Склоняюсь к керам. волокну Cerachem, плотность не знаю, как вариант буду рассматривать плиты ШВП.
Тип термопары: R-type или S-type, платина-платинародий. Кто может посоветовать что-то дешевле?
Загрузка: Фронтальная

Вопросов пока больше чем ответов. Для себя ставлю целью проработать все вопросы в течении двух недель и далее закупать материалы и строить печь.

В течении нескольких дней выложу рисунки, как это все выглядит у меня в голове, чтобы обсуждать по существу можно было бы.

3 (2017-04-08 22:13:08 отредактировано Олег)

Re: Строим печь 1300С

Размер 800 - это высота? Делить печь на "автономные" части не предполагается, ибо фронтальная загрузка. Под без подогрева, 9-12 квт., 3 фазы, треугольник. Как-то так, да? Почему именно треугольник?

4

Re: Строим печь 1300С

Олег пишет:

Размер 800 - это высота?

Да, это полезная высота.

Олег пишет:

Делить печь на "автономные" части не предполагается, ибо фронтальная загрузка.

Я видел такие печи. Очень удобно, если печь газовая. Как-то пока не думал делать такую печь электрическую. Технических проблем не вижу, все решаемо, но в моем случае точно излишне.

Олег пишет:

Под без подогрева, 9-12 квт., 3 фазы, треугольник. Как-то так, да? Почему именно треугольник?

Под без подогрева, потому что в случае моих первых двух печей размещать треть мощности на поде оказалось излишне, на первой полке у меня самая большая температура и далее вверх уменьшается. Возможно, под будет с подогревом, но размещу спиралей на 15% мощности (не более), чтобы температура была максимально равномерная.

Что касается схемы соединения, поясню позже.

5 (2017-04-12 12:54:14 отредактировано sfeo77)

Re: Строим печь 1300С

Теперь по поводу звезды/треугольника.
В случае "треугольника" у нас напряжение на каждой спирали 380В в отличие от треугольника, где мы имеем 220В.
Соответственно в случае "треугольника" спираль нужна с большим сопротивлением и при одинаковой поверхностной нагрузке я, исходя из расчета, получаю, что по массе мне спираль нужно покупать в 1,4 раза меньше, чем в случае "звезды". Расчет проверен и перепроверен, площади поверхности совпадают в обоих случаях, а вот массы соответственно нет.
Извиняюсь за корявое объяснение. Я года три назад сделал таблицу в excell. Я подставляю значения мощности, удельное сопротивление, плотность материала и поверхностную нагрузку и получаю необходимую мне длину. Выложу сегодня вечером мой расчет в excell.
Стоит заметить, что я выбираю треугольник только по причине экономии. Если одна спираль перегорит, то сила тока на двух других спиралях вырастет... Тут нужно подумать, возможно, сделать автоматику по перегоранию спирали. Поставить, например, датчик тока. При превышении порогового значения он не даст включиться спиралям. С другой стороны по моему опыту если естественно перегорает одна спираль, то остальные перегорят ооочень скоро. Все это хотелось бы обсудить, но как мне кажется, на форуме мало сейчас активных пользователей.
Хочу заметить, что я планирую купить оригинальный Khantal A1. У нас тут цена его примерно 3400р.
12кВт звезда - 3.7kg
12кВт - треугольник 2.5kg
Экономия 4000р. Обоснованно?

6

Re: Строим печь 1300С

Требуется помощь по следующим вопросам.
Количество нагреваемых сторон  4 стороны или разместить с двух в основном и 15% на подогрев пода?
Наличие принудительной вытяжки
Размещение спиралей
Огнеупор - ШВП или керамическое волокно. Что дешевле. ШВП наверное проще в сборке?

Может создать тему ШВП vs Керам. волокно?

7

Re: Строим печь 1300С

Пытаюсь выложить расчет фехрали в excell. Не могу... Как загрузить файл???

8 (2017-04-12 14:11:32 отредактировано Олег)

Re: Строим печь 1300С

sfeo77 пишет:

...
Стоит заметить, что я выбираю треугольник только по причине экономии. Если одна спираль перегорит, то сила тока на двух других спиралях вырастет... ?

Нет. Если перегорает одна спираль (при соединении треугольником), ток в рабочих спиралях не меняется. Обоснование экономии также не однозначно. Нам важна удельная мощность (вт/см2), а диаметр проволоки предпочтительно побольше. Результатом этого будет более длительный срок службы (даже если масса спирали будет больше). Смотреть по раскладке спиралей в печи, чтобы удобно разместились. В центре стенки пореже, к краю чаще. Внизу чаще вверху - пореже )).
На мой взгляд нужно обязательно греть под. У меня сейчас на поду 25%. Т более-менее равномерная. Низ перегревается только в одном случае - если я плотно забиваю печь в два-три этажа мелочью.  Вентиляция с нижним отбором.. . Да, конечно, хорошо бы, но усложняет конструкцию. По волокну/швп у меня такие же точно вопросы. Швп 1250*С, а волокно больше. Волокно более рыхлое и впитывает газы, что может негативно сказаться на последующих обжигах (к вопросу о вентиляции).

9

Re: Строим печь 1300С

Олег пишет:

Нет. Если перегорает одна спираль (при соединении треугольником), ток в рабочих спиралях не меняется.

Позвольте с вами не согласиться. В случае звезды у нас ток не поменяется в случае выхода из строя одной из спирали, потому что все спирали завязаны на "0" и фазу. В случае треугольника нагрузка симметричная. При перегорании одной из спиралей ток в двух других существенно вырастет.

Олег пишет:

Обоснование экономии также не однозначно. Нам важна удельная мощность (вт/см2), а диаметр проволоки предпочтительно побольше. Результатом этого будет более длительный срок службы (даже если масса спирали будет больше).

Чтобы не быть голословным выкладываю расчет по двум схемам - звезда и треугольник.

Как видите при одной и той же поверхностной нагрузке массы спиралей разные. Экономия ЕСТЬ, хотя диаметр в случае соединения треугольником меньше.

Олег пишет:

Смотреть по раскладке спиралей в печи, чтобы удобно разместились. В центре стенки пореже, к краю чаще. Внизу чаще вверху - пореже )).На мой взгляд нужно обязательно греть под. У меня сейчас на поду 25%. Т более-менее равномерная. Низ перегревается только в одном случае - если я плотно забиваю печь в два-три этажа мелочью.

Спасибо за комментарий. Сейчас придерживаюсь такого же мнения.

Олег пишет:

Вентиляция с нижним отбором.. . Да, конечно, хорошо бы, но усложняет конструкцию.

Если температура в печи без вентиляции уже равномерная за счет правильного распределения спиралей, нужно ли делать вентиляцию?

Олег пишет:

По волокну/швп у меня такие же точно вопросы. Швп 1250*С, а волокно больше. Волокно более рыхлое и впитывает газы, что может негативно сказаться на последующих обжигах (к вопросу о вентиляции).

Получается, что если 1300С, то однозначно волокно. Как вы считаете, 200мм достаточно?

10

Re: Строим печь 1300С

sfeo77 пишет:

Пытаюсь выложить расчет фехрали в excell. Не могу... Как загрузить файл???

Добавил плагин для вложений. Чтобы прикрепить файл, нужно зайти в форму полного ответа - кнопка внизу справа "Ответить", и там уже будет возможность загрузить файл. После выбора файла не забудьте нажать на кнопку "Загрузить".

11 (2017-04-12 15:24:09 отредактировано sfeo77)

Re: Строим печь 1300С

Выкладываю мой расчет спирали. За основу была взята информация из интернета - расчет спирали через поверхностную нагрузку.
Если кто найдет ошибку, буду очень признателен.
По этому расчету я делал спирали примерно 8 раз. Единственное, что я делал не по расчету при изготовлении спирали - это измерял сопротивление спирали по факту, а не по длине. Но в итоге по массе все сходилось.
Плотность материала и удельное сопротивление берите исходя из материала фехрали.

Post's attachments

Расчет спирали.xlsx 139.08 Кб, 5 скачиваний с 2017-04-12 

You don't have the permssions to download the attachments of this post.

12 (2017-04-13 01:03:36 отредактировано Олег)

Re: Строим печь 1300С

sfeo77 пишет:

Позвольте с вами не согласиться. В случае звезды у нас ток не поменяется в случае выхода из строя одной из спирали, потому что все спирали завязаны на "0" и фазу. В случае треугольника нагрузка симметричная. При перегорании одной из спиралей ток в двух других существенно вырастет.

Нет. Не могу вас понять.  Каждая из спиралей подключена к напряжению 380в. Если перегорит третья спираль, то для первых двух ситуация не меняется. Как было 380в., так и останется 380в. При перегорании одной из спиралей, нагрев двух неповрежденных не изменится (при соединении треугольником или звезда с нулем. Если звезда без нуля - ток в неповрежденных спиралях уменьшится).

sfeo77 пишет:

Чтобы не быть голословным выкладываю расчет по двум схемам - звезда и треугольник.
Как видите при одной и той же поверхностной нагрузке массы спиралей разные. Экономия ЕСТЬ, хотя диаметр в случае соединения треугольником меньше.

Согласен. Только диаметр разный. В нем-то все дело. Это осталось за рамками статьи Г. Суркова. На спиралях образуется окалина, микротрещины, раковины и пр. . Коррозия "сьест" тонкую проволоку быстрее, чем толстую. Если больше диаметр проволоки, то получается больше срок службы (при прочих равных условиях).  имхо.


sfeo77 пишет:

Если температура в печи без вентиляции уже равномерная за счет правильного распределения спиралей, нужно ли делать вентиляцию?

Затрудняюсь ответить. Вентиляция нужна не столько для равномерности температуры и регулирования скорости охлаждения, сколько для удаления неполезных паров и газов, образующихся в процессе обжига. Наверное все зависит от того, что будет обжигаться? Может вентиляции и не нужно (или предусмотреть возможность сделать позже). Водяных паров очень много, их нужно удалять, при обжиге солей выделяются пары пары кислот, выгорание органики добавляет свои газы. Все это дело может конденсироваться-накапливается в волокне и впоследствии взаимодействовать с глазурью изделий (изменение цвета, пятна и т.п.). У вас есть опыт эксплуатации волокнистых печей. Странностей (в смысле возможного влияния паров с предыдущих обжигов) не замечали?

sfeo77 пишет:

Получается, что если 1300С, то однозначно волокно. Как вы считаете, 200мм достаточно?

На мой взгляд 200мм стенка = очень хорошая печка.

13

Re: Строим печь 1300С

Олег пишет:

Согласен. Только диаметр разный. В нем-то все дело. Это осталось за рамками статьи Г. Суркова. На спиралях образуется окалина, микротрещины, раковины и пр. . Коррозия "сьест" тонкую проволоку быстрее, чем толстую. Если больше диаметр проволоки, то получается больше срок службы (при прочих равных условиях).  имхо.

Также считается, что чем толще проволока, тем на большую температуру ее можно использовать.

14

Re: Строим печь 1300С

Олег пишет:

Нет. Не могу вас понять.  Каждая из спиралей подключена к напряжению 380в. Если перегорит третья спираль, то для первых двух ситуация не меняется. Как было 380в., так и останется 380в.

Прошу прощения... немного притупил. Вчера специально полез повторить тему аварийных режимов работы в трехфазных цепях. Да, согласен с вами, что сила тока не увеличится. Ну оно и к лучшему.

Олег пишет:

Согласен. Только диаметр разный. В нем-то все дело. Это осталось за рамками статьи Г. Суркова. На спиралях образуется окалина, микротрещины, раковины и пр. . Коррозия "сьест" тонкую проволоку быстрее, чем толстую. Если больше диаметр проволоки, то получается больше срок службы (при прочих равных условиях).  имхо.

С этим утверждением нельзя не согласиться - это и так очевидно, но какой критерий? Кто может точно сказать, на сколько будет долговечнее спираль по схеме звезда (вопрос, конечно, не в звезде и в треугольнике - просто мы говорим об экономии в случае треугольника).

Олег пишет:

У вас есть опыт эксплуатации волокнистых печей. Странностей (в смысле возможного влияния паров с предыдущих обжигов) не замечали?

Я не керамист. У меня только две печи с открытым керамоволокном. И только одна обжигает 2-3 раза в неделю. После примерно 250 обжигов я не слышал о каких-либо странностях с глазурями. Глазури тоже бывают очень и очень разные. Тут очень трудно ответить.

Олег пишет:

  На мой взгляд 200мм стенка = очень хорошая печка.

Значит будем делать 200мм.

15

Re: Строим печь 1300С

sfeo77 пишет:

Кто может точно сказать, на сколько будет долговечнее спираль по схеме звезда (вопрос, конечно, не в звезде и в треугольнике - просто мы говорим об экономии в случае треугольника).

Gorniy может сказать smile (см. выше).

16 (2017-04-14 00:11:04 отредактировано Олег)

Re: Строим печь 1300С

Диаметр проволоки находится в некоторой эмпирической зависимости от температуры применения (есть рекомендации на основе анализа опытных данных, как и про удельную мощность, вт/см2). Получается так: Зная нужную температуру, сначала выбрать диаметр проволоки (пару вариантов). После этого пересчитать удельную мощность и определиться с наиболее подходящей схемой подключения (звезда/треугольник).
Про экономию. Х23Ю5Т  или "фирменный" кантал А1 ? Чем "оригинально"-импортный лучше? Тем, что дорогой? Это лучше для продавцов, но не для покупателей smile. Посмотрел физические свойства. Они одинаковые. Температура плавления 1500*С, максимальная температура применения 1400*С. Написано, что кантал А1 - другое название того же самого Х23Ю5Т.  Если нет разницы, зачем платить дороже? Или есть еще какой-то другой кантал?
http://www.kanthal.com/products/materia … nthal-a-1/
https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A4%D0 … 0%BB%D1%8C

17

Re: Строим печь 1300С

Олег пишет:
sfeo77 пишет:

Кто может точно сказать, на сколько будет долговечнее спираль по схеме звезда (вопрос, конечно, не в звезде и в треугольнике - просто мы говорим об экономии в случае треугольника).

Gorniy может сказать smile (см. выше).

Ну пусть тогда точно скажет.

18

Re: Строим печь 1300С

Олег пишет:

Gorniy может сказать smile (см. выше).

Вы преувеличиваете мои познания в этой области) У меня подход простой - чем толще, тем лучше. Есть вот такая табличка с рекомендациями по толщине проволоки:

http://kudelkin.info/Foto_Mufel-m/Tab1.jpg

Взята с сайта http://kudelkin.info/
Насколько она точно соответствует реальности трудно сказать. Но в целом подход может быть такой: выбираем по возможности более толстую проволоку, но так чтобы это не вылилось в чрезмерное увеличение длины, иначе мы просто не сможем ее разместить внутри печи. Еще один момент - чем толще проволока, тем сложнее ее навивка. Например, тройку нужно будет наматывать уже в нагретом состоянии - в принципе при желании это не проблема, но все же это значительное увеличение трудозатрат...
Тоже хочу в ближайшее время строить печь, литров на 250, 15 кВт - остановился на проволоке 2,5 мм и подключением звездой (потому как с электрикой я на вы, и так проще smile )
По материалам - также рассматриваю утрамбованное волокно, и еще интересный материал - различные огнеупорные плиты - ПКВТ, Kaowoolboards, LYTX...

19

Re: Строим печь 1300С

По размещению проволоки в печи понравился такой вариант:

Но здесь муфель из каких-то плотных блоков, типа кирпичей. Из недостатков такого способа - сложная замена нагревателей.

20 (2017-04-14 10:56:01 отредактировано sfeo77)

Re: Строим печь 1300С

Олег пишет:

Диаметр проволоки находится в некоторой эмпирической зависимости от температуры применения (есть рекомендации на основе анализа опытных данных, как и про удельную мощность, вт/см2).

Вот эту некоторую эмпирическую зависимость я и ищу. Где можно почитать рекомендации на основе анализа опытных данных?

Олег пишет:

Про экономию. Х23Ю5Т  или "фирменный" кантал А1 ? Чем "оригинально"-импортный лучше? Тем, что дорогой? Это лучше для продавцов, но не для покупателей smile. Посмотрел физические свойства. Они одинаковые. Температура плавления 1500*С, максимальная температура применения 1400*С. Написано, что кантал А1 - другое название того же самого Х23Ю5Т.  Если нет разницы, зачем платить дороже? Или есть еще какой-то другой кантал?

Возможно вы не обратили внимания, что там где я живу нет китайской фехрали, в наличие только оригинал...
Олег, как часто вам приходилось покупать китайскую неоригинальную фехраль? Я в Москве покупал два раза. И мне давали сертификат качества, в котором прописана максимальная температура 1250С. Как это понимать? Что тогда продается в качестве китайской Х23Ю5Т?

Спасибо за ссылки. Я это уже читал.
Есть две картинки из ГОСТ 12766.1-90.
Есть кое-какие данные по максимальной температуре самой спирали в воздухе и срок службы.

Исходя из этих данных для печи 1300С  нужно брать проволоку не менее 3мм...
А по сроку службы данных на Х23Ю5Т данных в ГОСТе вообще нет.

21

Re: Строим печь 1300С

sfeo77, на практике многие отечественные печки с температурой до 1300С делаются с китайской фехралью (суперфехраль или еврофехраль) с толщиной проволоки около 2 мм...

22

Re: Строим печь 1300С

gorniy пишет:

sfeo77, на практике многие отечественные печки с температурой до 1300С делаются с китайской фехралью (суперфехраль или еврофехраль) с толщиной проволоки около 2 мм...

Спасибо. Буду иметь ввиду.

23 (2017-04-16 02:49:31 отредактировано Олег)

Re: Строим печь 1300С

sfeo77 пишет:
Олег пишет:
sfeo77 пишет:

Кто может точно сказать, на сколько будет долговечнее спираль по схеме звезда (вопрос, конечно, не в звезде и в треугольнике - просто мы говорим об экономии в случае треугольника).

Gorniy может сказать smile (см. выше).

Ну пусть тогда точно скажет.

Шучу я. И смайлик есть smile. Понятно же, что точно не бывает, да и быть не может. Только приблизительно-рекомендательный характер. Можно посчитать нагреватель на любой диаметр проволоки. И при одной и той же удельной вт/см2 "выгоднее" будет более тонкая проволока. Причем, чем тоньше проволока, тем больше "выгоднее" (меньше масса). Даже если при этом будет не 3 спирали, а 6 или 9 и т.д.. Но мы не можем менять напряжение по своему желанию sad. Всего-то два варианта: 220в (звезда) или 380в. (треугольник). По расчетам получаем соответствующие этим величинам диаметры проволоки. БОльший диаметр получается дороже, но и срок службы (предположительно) тоже должен быть побольше. Увеличить температуру применения можно, если (кроме диаметра) принять в расчетах удельную мощность заведомо поменьше предельно допустимой, т.е. с некоторым "запасом прочности" и не допускать локальных перегревов при монтаже. Любой вариант будет работать, какой удобнее размещать/ремонтировать, тот и предпочтительнее. Вот такие мысли у меня по поводу нагревателей. 
Проволоку покупал не часто, около 4-5 раз. Я считал что она российского производства, может ошибаюсь.  Служит достаточно долго (подавляющее большинство обжигов до 1100*С, редко 1200*С, совсем редко 1250*С ).
ПП термопары у меня нет (не было), пользовался конусами.

24

Re: Строим печь 1300С

sfeo77 пишет:

.. я планирую купить оригинальный Khantal A1. У нас тут цена его примерно 3400р.
12кВт звезда - 3.7kg
12кВт - треугольник 2.5kg
Экономия 4000р. Обоснованно?

Цены совсем не демократичные sad. С доставкой по почте купить никак нельзя? А трубки сколько стоят?

реклама  

25

Re: Строим печь 1300С

Олег пишет:
sfeo77 пишет:

.. я планирую купить оригинальный Khantal A1. У нас тут цена его примерно 3400р.
12кВт звезда - 3.7kg
12кВт - треугольник 2.5kg
Экономия 4000р. Обоснованно?

Цены совсем не демократичные sad. С доставкой по почте купить никак нельзя? А трубки сколько стоят?

Не то чтобы не демократичные, обдираловка наглая...
Почему? Индия так защищает свой рынок, дает возможность местному производителю что-то сделать по цене заведомо более низкой, чем импорт.
По почте не вариант. Я как-то в России планировал почтой отправить кое-что в Индию, чтобы с собой не тащить. Меня отправили на центральную почту в городе, а там посчитали 1 кг и получилось 1800р за отправку. И еще тут таможня накрутит чего-нибудь.
Я как-то телефон на алиэкспрессе заказал по цене 250долл. Девушка в Китае написала, что телефон за 30долл в документах. Доставку выбрал быструю DHL. Таможники просветили рентгеном, посмотрели, что там телефон-то большой, выскрыли коробку, посмотрели реальное название и реальную цену в интернете и еще 100долл таможенных пошлин влупили. Извиняюсь за лирическое отступление. Просто в Индии такая демократия.
Т.е. покупать буду то, что тут есть. Разве что если кто-то из России сюда поедет.
Опять же я брал отожженую, чтобы мотать было легко, а она китайская. Как сейчас российская Х23Ю5Т?