Персональный сайт

Вращающаяся муфельная печь

doeshave — Wed, 25 Jun 2014 03:19:27 GMT

(54) ВРАЩАЮЩАЯСЯ МУФЕЛЬНАЯ ПЕЧЬ

(57) Реферат:

Изобретение относится к химическому машиностроению и может быть использовано для проведения тепловой обработки материалов, например для получения активированного угля. Муфельная печь содержит вращающийся барабан с размещенным в нем керамическим муфелем, имеющим каналы для прохода газа с перфорированными перегородками. Сыпучий инертный материал частично заполняет пространство каналов, в смежных стенках которых имеются размещенные по длине каналов щели при отношении площади сечения каналов к суммарной площади щелей 10-100. Размер частиц инертного сыпучего материала больше размера отверстий перегородок и щелей смежных стенок. 2 ил.

Изобретение относится к химическому машиностроению и может быть использовано для проведения тепловой обработки материалов, например для получения активированного угля, является усовершенствованием известного устройства (авт. св. СССР N 1610211, кл. F 27 B 5/16 с приоритетом от 17.01.89 г., авторы В.В.Федоренко и Г.Л. Абраменкова - прототип).

Известна вращающаяся муфельная печь, содержащая вращающийся барабан, размещенный в ней керамический муфель с каналами для прохода газа и камеры подвода и отвода тепла, причем каналы снабжены поперечными перфорированными перегородками, размещенными по длине каналов, а последние заполнены инертным сыпучим материалом с размером частиц, меньшим размера отверстий перегородок. В этой конструкции печи есть два существенных недостатка. Во-первых, отсутствие циркуляции газа-теплоносителя между каналами по длине печи, что препятствует выравниванию градиента температур по объему муфельной футеровки печи. Во-вторых, размер частиц инертного сыпучего материала меньше размера отверстий перфорированных перегородок, что приведет к пылеуносу инертного материала и нарушит теплораспределение при разбросе газораздачи по каналам печи из-за пересыпания инертного материала по каналам в продольном направлении.

Цель предлагаемого изобретения - снижение теплового напряжения в муфельной футеровке печи за счет интенсивного теплообмена по дополнительным каналам в футеровке при гарантированном отсутствии пересыпания сыпучего материала в каналах для прохода газа-теплоносителя в продольном направлении.

Техническая сущность предлагаемого изобретения состоит в решении технической задачи равномерного разогрева массы муфельной футеровки за счет того, что в смежных стенах каналов для прохода газа, выполнены щели по длине каналов при отношении площади сечения канала к суммарной площади щелей 10 - 100, а размер частиц инертного сыпучего материала больше размера отверстий перегородок и щелей продольных стенок.

Прохождение раскаленных продуктов сгорания через конфигурацию каналов и щелей происходит за счет перепада давления, создаваемого разрежением на "холодной" стороне барабана, а в плоскости вертикального сечения барабана печи всегда существуют перепады разрежения.

При этом соответственно количество раскаленных продуктов сгорания, проходящих по каналам и щелям футеровки, будет различно, что, естественно, вызовет термические напряжения в толще футеровки.

Отношение площади сечения каналов к суммарной площади щелей 10 - 100 подчиняется зависимости, выведенной соавторами где П - величина отношения площади сечения каналов к суммарной площади щелей;
L - длина каналов;
Т1 - температура на входе каналов;
Т2 - температура на выходе каналов;
Д - диаметр барабана;
К - корректирующий эмпирический коэффициент,
техническая сущность состоит в выравнивании величины термического сопротивления в продольном и поперечном направлениях футеровки барабана при движении теплоносителя по каналам и щелям при вариации разрежения по вертикальной плоскости сечения барабана.

На фиг. 1 представлена муфельная печь, продольный разрез; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1.

Печь содержит горизонтальный или наклонный вращающийся барабан 1 с размещенным в нем муфелем 2, например из керамики, имеющим каналы 3 дня прохода теплоносителя. Внутри каждого из каналов 3 размещены поперечные перфорированные перегородки 4, число которых зависит от угла наклона барабана 1 и размера каналов 3, минимальное число перегородок 4 /для горизонтального барабана 1/ равно двум. В смежных стенках каналов 3 образованы щели 5 для циркуляции теплоносителя в поперечном направлении. Пространство каналов 3 между перегородками 4 частично заполнено сыпучим инертным монодисперсным материалом 6 с размером частиц, большим размера отверстий перфорированных перегородок 4 и щелей 5, с возможностью свободного пересыпания материала в поперечном сечении при вращении барабана 1. По длине каналов 3 в муфеле 2 и корпусе выполнены сквозные отверстия 7, закрытые пробками, для засыпки материала внутрь каналов 3 и опорожнения их. В начале и конце барабана 1 размещены охватывающее его камеры 8 и 9 подвода и отвода теплоносителя, сообщающиеся с каналами 3 через сквозные отверстия /окна/ 10 в муфеле 2 и корпусе. Печь содержит также загрузочное и разгрузочное устройства 11 и 12.

Печь работает следующим образом.

Обрабатываемый материал загружают во внутреннее пространство муфеля с помощью загрузочного устройства 11. При вращении барабана 1 совместно с муфелем 2 обрабатываемый материал продвигается внутри муфеля 2 в сторону разгрузочного устройства 12, воспринимая при этом тепло от внутренней поверхности муфеля 2, за счет чего происходит его тепловая обработка. Газ-теплоноситель подают в камеру 8, откуда он равномерно распределяется по каналам 3 и, перемещаясь по ним в сторону камеры 9, проходит последовательно над слоем и внутри инертного материала 6 через ряд перфорированных перегородок 4 и щелей 5, отдавая свое тепло стенкам 3 и инертному материалу 6. Наличие в каналах 3 перфорированных перегородок 4 и щелей 5 способствует выравниванию газораздачи по всем каналам 3, а также многократной турбулизации потока газа при перетекании между каналами 3 через щели 5 и слой инертного материала 6, что снижает неравномерность нагрева футеровки и повышает конвективную составляющую коэффициента теплоотдачи от газа к стенке.

Формула изобретения

Вращающаяся муфельная печь, содержащая барабан и размещенный в нем керамический муфель с каналами для прохода газа, перфорированными перегородками, расположенными поперечно по длине каналов, и с сыпучим инертным материалом, заполняющим каналы, отличающаяся тем, что в смежных стенках каналов выполнены щели по длине каналов при отношении площади сечения каналов к суммарной площади щелей 10 - 100, а размер частиц инертного сыпучего материала больше размера отверстий перегородок и щелей смежных стенок.

РИСУНКИ

Простая муфельная печь

doeshave — Thu, 15 May 2014 15:37:33 GMT

Небольшое количество маленьких, диаметром до 20 мм, керамических сопел для ракетных движков можно обжигать на газовой плите. Но, если необходимо сделать приличную партию сопел или встает задача сделать керамическое сопло для большого двигателя, то вариант с плитой не катит. Порывшись в сети, пришел к выводу, что вполне реально сделать муфельную печь для обжига керамики своими силами.
Вообще идея печки очень проста. В быту полно источников тепла дающих температуру в районе 900-1100°C. Наша задача сохранить это тепло в некотором объеме, ограниченном тепловой камерой - муфелем.

Самый простой вариант - использовать электрическую плитку. Такая печка прекрасно описана в сети, и я бы мог отослать читателя по соответствующему адресу. Однако мне удалось еще больше упростить эту и так незамысловатую конструкцию. Предлагаемый здесь вариант муфельной печи требует минимальных затрат времени и финансов. Более того, если вы хозяйственный человек и у вас в кладовке полно "нужных" вещей, вы наверняка сможете обойтись этими стратегическими запасами.

Судите сами, вот все что необходимо:
— старая электрическая плитка с нихромовой спиралью на 2 кВт;
— два глиняных цветочных горшка 175х150 и 130х105 (диаметр Х высота мм);
— лист асбеста 1х1 м;
— сопротивление с керамическим корпусом, диаметром 15-20 мм;
— немного силикатного клея.

Еще пригодятся пару кирпичей для теплоизолирующей подставки и керамическая изоляционная бусина в качестве пробки смотрового окошка длиной 30-40 мм. Размеры глиняных горшков не строгие и выбираются из тех соображений, чтобы диаметр большого более-менее совпадал с диаметром плитки, а диаметр маленького горшка был меньше на 35-45 мм. Форма горшков должна быть приблизительно одинаковой с прямыми стенками. Отверстие в донышке большого горшка должно быть не очень маленьким, в него должен пролезать керамический корпус сопротивления.

ВНИМАНИЕ! Хочу сразу предупредить: работать с асбестом надо в марлевой повязке и лучше в защитных перчатках. Асбестовая пыль является канцерогеном.

Процесс изготовления тоже не отличается замысловатостью. Человек с руками, растущими из нужного места, вполне может управиться за один вечер. Для начала делаем теплоизоляцию для муфеля. На дно большого горшка укладываем круги из асбеста с центральным отверстием ~20 мм до тех пор, пока края вставленных друг в друга горшков не сравняются. Желательно даже, чтобы край внутреннего горшка был чуть выше. Маленький горшок, а это и есть наш муфель, обматываем с боков асбестом последовательно слоями. Форму слоя можно получить, прокатив горшок на боку по листу асбеста, отметив края полученной траектории. Каждый слой приклеиваем к поверхности силикатным клеем. Это нужно, чтобы в перевернутом рабочем положении наша конструкция не рассыпалась. Мотаем до тех пор, пока не заполнится пространство между горшками при их, опять-таки, соединении.

Закрепив скотчем боковые слои, даем клею подсохнуть с полчаса. После этого собираем конструкцию. Но прежде надо подогнать размеры муфеля с теплоизоляцией в верхней и нижней части так, чтобы он плотно контачил этими местами с большим горшком. Для этого наклеиваем, при необходимости, тонкие полоски асбеста. Подогнав, размеры внешней и внутренней частей соединяем их, предварительно промазав клеем верхний и нижний поясок теплоизолированного муфеля.

Чтобы края горшков идеально сравнялись, надо, аккуратно перевернув конструкцию, положить ее на ровную поверхность и придавить сверху чем-нибудь тяжелым. Можно просто встать на нее. В таком состоянии надо оставить сборку для просушки еще на полчаса - час. Стоять на ней при этом уже не обязательно.

Осталось еще пару штрихов. Надо вырезать из асбеста уплотнительное кольцо с диаметрами, соответствующими диаметрам горшков. Кроме того, надо обработать корпус сопротивления. Надо отрезать выводы и, при необходимости, подогнать на наждаке диаметр корпуса, чтобы он плотно, но без особых усилий вставлялся в донное отверстие нашей сборки. Вставляем его до внутреннего горшка так, чтобы закрыть всю асбестовую прокладку и промазываем клеем зазоры. Это будет смотровое окошко. Во время прогрева печки его надо закрыть каким-нибудь глиняным черепком, а лучше сделать пробку из длинной керамической бусины. Для этого надо конечно, чтобы диаметр бусины был таков, чтобы она легко, но без больших зазоров проходила в смотровое окошко. Протачиваем на наждаке с одной стороны бусины канавку и крепим в канавке ручку из толстой проволоки. Отверстие в бусине затыкаем асбестом и промазываем силикатным клеем. Получается очень удобная пробочка.

Пора установить корпус печки на плитку и закрыть смотровое окошко. Собственно и все. Получаем готовое изделие.

Однако, торопиться начинать обжиг еще рановато. Установим нашу печку на рабочем месте, подложив под ножки пару кирпичей для теплоизоляции. Теперь печку прогреваем при температуре 200°C в течение 1-2 часов. Хорошо контролировать этот процесс с помощью тестера, умеющего мерить температуру. Подойдет любой недорогой китайский, с тепловым щупом до 1000°C. Нет такого? Не беда. Достаточно включить плитку на 5 мин, затем выключить на 15 мин. Потом опять включить на 5 мин ... Эту процедуру надо проделывать в течение контрольного времени сушки.

После сушки можно приступать к обжигу. Температуру контролируем по цвету деталей через смотровое окно. Ярко красный цвет будет соответствовать нормальной температуре обжига.

Не забывайте, что глиняные изделия необходимо сначала 2-3 дня сушить в тени, затем 2-3 часа сушить при температуре не выше 200°C, и только после этого можно производить обжиг, доведя кратковременно температуру в печи до соответствующей температуры (800-1000°C).

Первый пробный обжиг дал положительный результат. Печка прогрелась за 1 час 15 минут. Сопло из серой шамотной глины приобрело после обжига равномерный бежевый цвет, что говорит о том, что обжиг прошел успешно. И вообще, оказалось очень удобно - загрузил изделия, включил печь и забыл на час-полтора. Потом выключил. И всех делов... /18.11.2008 kia-soft/

P.S.
Критически настроенный читатель наверняка возразит, дескать такая простая конструкция наверняка обладает серьезными недостатками. Некоторые недостатки есть, но серьезными я бы их не назвал. Скорее это даже не недостатки, а особенности. К ним я бы отнес:

— прежде всего, инерционность печки. Для раскачки до большой температуры может понадобиться время до 1-1,5 часа. В то же время промышленные печки зачастую обладают еще худшим показателем раскачки.

— Не проверял, поскольку не было необходимости, но, думаю, к тепловому удару она тоже не приспособлена. Поэтому желательно открывать ее не сразу после обжига, а дать остынуть хотя бы час.

— Верхнее положение смотрового окошка тоже нельзя назвать особенно удачным. Долго держать его открытым не рекомендуется, да в этом обычно и нет необходимости. Смотреть в окошко надо с расстояния не менее 0,5 м.

— Поскольку нагревательный элемент находится с одной стороны, снизу, имеем некоторый градиент температур. Температура у донышка может быть заметно выше, особенно в начале нагрева. Соответственно полный обжиг крупного изделия потребует большего времени для полного равномерного прогрева. Вообще, потери тепла через корпус довольно заметные, поэтому разогреть печь до температуры более 900-950°C с 2-х киловаттной спиралью вряд ли удастся. Кому нужна температура выше, должен будет увеличить мощность нихрома.

— Ну, и последнее, на что обращу ваше внимание, это наличие открытых асбестовых поверхностей. Их немного (прокладка), но все равно желательно работать в марлевой повязке. По-видимому, данную проблему можно как-то решить, но мне с ходу не удалось. Попробуйте сами.

***

Печь для обжига керамики своими руками

doeshave — Thu, 15 May 2014 11:28:13 GMT

Самый главный вопрос для начинающего керамиста это не «где взять глину», т.к. ее можно найти где угодно, и не «как сделать гончарный круг из стиральной машинки», т.к. можно лепить и без круга. Самый главный вопрос — «где обжигать?» Для обжига керамики нужна специальная печь, нагревающая изделия до температуры в 1000°С.

Можно, конечно, купить готовую печь, если позволяют средства (цены на печи начинаются от 20 тысяч рублей). Или же делать печь самому. В этом уроке мы рассмотрим, как своими руками сделать печь для обжига керамики обемом около 30 литров и работающую от сети 220В.

Есть два типа электрических печей для обжига: муфельные и камерные. У муфельной печи нагревательные элементы располагаются вокруг муфеля — цельной емкости из огнеупорного материала. Такими печками оборудованы наши отечественные школы.

У камерной печи — нагревательные элементы — внутри. Этот тип для нас предпочтительнее, т. к. мы хотим сделать печку не очень маленькую, а слепить большой и прочный муфель довольно сложно. К тому же в муфельной печи потери тепла значительно больше, чем в камерной.

Итак, приступим. Первым делом нужно найти корпус для нашей будущей печки. Для этого достаточно немного оглядеться по сторонам. У нас нашлась вот такая стиральная машинка, а точнее то, что от нее осталось.

Если же вы оказались в безлюдном месте, и у вас старые стиральные машинки и холодильники не выбрасывают, то можно прикупить лист оцинковки и собрать корпус из него. Размеры корпуса: около полуметра ширина и длина, высота — немного меньше метра.

Итак, металлическая коробка у нас есть, теперь нужно укрепить дно нашей будущей печки. Для этого лучше всего использовать уголок. У нас уголка под рукой не оказалось, поэтому мы приварили обычную трубу, миллиметров 15 в диаметре. По углам привариваем кусочки из трубы диаметром побольше — это будут ножки.

Также нужно будет укрепить верх корпуса, дверцу и хотя бы одно ребро, на которое будут приварены петли для дверцы.

На дно выкладываем слой базальтовой ваты толщиной около 10 мм. (Такой же слой нужно будет проложить и по стенкам.) Для того, чтобы вата не смялась под весом камеры, нужно проложить несколько кусочков квадратной трубы или уголка. После этого закрываем вату листом металла.

Теперь нужно определиться с огнеупорами, из которых будет сделана наша камера. Очень хороший вариант — волокнистые огнеупорные плиты. Их можно заказать нужного размера, или разрезать на месте. Понадобится всего шесть таких плит.

У нас в Тольятти есть фирма «Волокнистые огнеупоры». Они как раз занимаются изготовлением таких плит. К сожалению цена на них оказалась довольно высокой: вместе с четырьмя полочками и огнеупорным клеем мне насчитали около 6 тыс.руб. Пришлось искать другие варианты.

Вариант номер 2 — шамотный огнеупорный кирпич. Обычно везде продается тяжелый шамотный кирпич. Из него кладут камины и другие печи. Для нашей же печки лучше использовать легковесы — марки ШЛ, например ШЛ1. В окрестностях Тольятти таких кирпичей почему-то никто не продает. Ближайший пункт — Самара. В Самару ехать не хотелось: далековато, и дорого…

В итоге кирпичи нашлись у друзей на фирме. (Кстати говоря, очень хорошая фирма, «Технопарк» называется. Занимается различного рода металлоконструкциями.)

Кирпичи оказались б/у, на зато достались совершенно бесплатно новые же лекговесы можно купить по цене около 30 рублей за штуку.

Для связки кирпичей лучше всего использовать мертель, соответствующий марке кирпича. Но есть варианты по-проще. Например огнеупорная глина или готовая огнеупорная кладочная смесь.

Смесь можно найти там, где продаются камины, или же там, где вы найдете огнеупорный кирпич. А для того, чтобы приклеить кирпич к металлическому листу к смеси нужно добавить цемент — до 30%.

Приступаем к кладке. Кирпичи должны быть плотно подогнаны друг к другу. Швы — не больше 5 мм. Для этого некоторые кирпичи нужно подпилить до нужных размеров. Если же вам достанется б/у кирпич, как в нашем случае, то на каждом нужно будет еще и опилить края, чтобы сформировать ровные грани.

Сначала выкладываем дно печи. Огнеупорная смесь затворяется водой, размешивается. Для наружного слоя делаем отдельный раствор — с цементом. Перед кладкой, каждый кирпич нужно вымочить в воде, иначе смесь будет высыхать на нем очень быстро.

Теперь поднимаем стенки. Между кирпичом и коробом прокладываем базальтовую вату и лист металла. (Если же укладывать кирпичи не торцом, а плашмя, то можно обойтись и без слоя ваты.)

С верхом придется повозиться подольше: крайние кирпичи наклонены немного вверх, между ними — в середине закладываются блоки в виде трапеции.

Дверцу также выкладываем кирпичом, по периметру вырезаем четверть, так чтобы образовался выступ, который будет заходить в окно печи.

Теперь можно приварить петли и притереть нашу дверцу. Важно сделать так, чтобы зазор между кирпичами дверцы и корпуса был как можно меньше.

Когда кладка готова и немного подсохла приступаем к следующему этапу. Теперь нужно сформировать канавки для укладки нагревательных элементов. В нашем случае это будут спирали из нихромовой проволоки диаметром 1мм. Диаметр витка проволоки где-то 6-7мм. Такой же толщины и глубины и делаем канавки.

При нагревании проволока нагревателей расширяется, и спирали могут выходить из ложбинок, поэтому их нужно закрепить. На рисунке ниже показаны разные варианты расположения спиралей: 1 — спираль фиксируется с помощью небольших отрезков проволоки, 2 — в пазу под углом, 3 — в пазу с выступом, 4 — на муллитокремнезёмистой (МКР) трубке.

Спирали можно найти уже готовые, (например на рынке) или свить самим из нихромовой или фехралевой проволоки. Важно, чтобы витки спирали не соприкасались друг с другом.

Сделаем два контура спиралей, так чтобы можно было регулировать температуру переключателем как в электрической плитке.

Концы проволоки выводим наверх.

Наверху, снаружи устанавливаем керамическую пластину от конфорки и закрепляем болтами концы проволоки.

Вот такой переключатель нам нужен. С одной стороны 2 контакта, с другой — 3.

Устанавливаем переключатель, так чтобы его выступающий штырь выходил наружу, на переднюю панель. Подсоединяем провода. К двум контактам подходят фаза и ноль.

К трем другим — провода, идущие к нашей пластине. Один из проводов (синий на нижнем фото) замыкает два крайних контакта на пластине.

В итоге должно получиться так: на первой «скорости» контуры спиралей подключаются последовательно — это самая низкая температура.

На второй «скорости» подключается один из контуров — это более высокая температура. Здесь важно, чтобы подключался тот контур, который идет понизу, чтобы изделия, расположенные в самом низу тоже прогревались.

На третьей — подключаются оба контура параллельно, это самая высокая температура.

Вот, собственно и все. Теперь нужно хорошенько высушить нашу печку. Для этого ее нужно поставить в теплое место — к батарее отопления или на солнце и забыть про нее на месяц, а лучше на два. После этого, нужно будет окончательно просушить печку, включив ее в сеть на первой «скорости» на несколько часов. Когда из нее перестанет валить пар — печка высохла. Можно начинать обжиг.

Подключать такую печь желательно к усиленной розетке — той, к которой подключается электроплита. Или провести толстый провод от щитка. Также хорошо бы поставить еще дополнительный автоматический выключатель (автомат защиты).

Да, и последнее: не забывайте — с такой электрической печью для обжига, тем более с открытыми спиралями, нужно быть очень осторожным. Любая оплошность может привести к очень печальным последствиям. Если вы слабо разбираетесь в электрике, обязательно посоветуйтесь со специалистом. Ни в коем случае не прикасайтесь к спиралям под напряжением. Чтобы обезопасить себя и своих близких, можно поставить концевой выключатель, — так, чтобы при открывании дверцы печь выключалась. И заземление — тоже одно из условий безопасности.

Итак, печка готова и работает, — можно ехать за глиной.

Автор: Юрий Горний

Муфельные печи - Магический форум

doeshave — Thu, 15 May 2014 10:01:11 GMT

Расчет проволочного нагревателя электрической печи.

Эта статья открывает самые большие секреты конструкции электрических печей - секреты расчетов нагревателей.
Оглавление-дайджест
Как связаны объем, мощность и темп нагрева печи.
Теперь известна необходимая мощность. Как ее перевести в амперы и фазы?
Но сначала о проволочных нагревателях из сплава Х23Ю5Т.
Много способов получить требующуюся мощность. Почему есть ограничение по току.
Пример расчета печи 200 литров.
Правильно намотать, правильно установить, правильно эксплуатировать.
Как связаны объем, мощность и темп нагрева печи.

Как уже говорилось в другом месте, обычных печей не бывает. Точно также не бывает печей для обжига фаянса или игрушек, красной глины или бусин. Бывает просто печь (а здесь мы говорим исключительно об электрических печах) с некоторым объемом полезного пространства, выполненная из некоторых огнеупоров. В эту печь можно поставить на обжиг одну большую или маленькую вазу, а можно - целую этажерку плит, на которых будут лежать толстые шамотные изразцы. Обжигать вазу или изразцы нужно, может быть, на 1000oC, а может быть и на 1300oC. По многим производственным или бытовым соображениям, обжиг должен пройти за 5-6 часов или за 10-12.

Никто не знает, что Вам нужно от печи, лучше, чем Вы сами. Поэтому прежде, чем приступить к расчету, нужно прояснить для себя все эти вопросы. Если печь уже есть, но в нее надо установить нагреватели или поменять старые на новые, отпадает необходимость в конструировании. Если печь строится с нуля, начинать надо с выяснения габаритов камеры, то есть с длины, глубины, ширины.

Предположим, Вы уже знаете эти значения. Предположим, что Вам нужна камера с высотой 490 мм, шириной и глубиной 350 мм. Далее в тексте печь с такой камерой мы будем называть 60-литровой. Одновременно мы будем проектировать вторую печь, покрупнее, с высотой H=800 мм, шириной D=500 мм и глубиной L=500 мм. Эту печь мы будем называть 200-литровкой.

Объем печи в литрах = H x D x L,
где H, D, L выражены в дециметрах.

Если Вы правильно перевели милиметры в дециметры, объем первой печи должен получиться 60 литров, объем второй - действительно 200! Не подумайте, что автор ехидничает: самые распространенные ошибки в расчетах - ошибки в размерностях!

Приступаем к следующему вопросу - из чего сделаны стенки печи. Современные печи практически все выполнены из легких огнеупоров с низкой теплопроводностью и низкой теплоемкостью. Очень старые печи сделаны из тяжелого шамота. Такие печи легко узнать по массивной футеровке, толщина которой чуть ли не равна ширине камеры. Если у Вас этот случай, Вам не повезло: во время обжига 99% энергии будет тратиться на нагрев стенок, а не изделий. Предполагаем, что стенки выполнены из современных материалов (МКРЛ-08, ШВП-350). Тогда на нагрев стенок будет тратиться всего 50-80% энергии.

Очень неопределенным остается масса загрузки. Хоть она, как правило, меньше, чем масса огнеупоров стенок ( плюс пода и свода) печи, эта масса, конечно же, внесет свой вклад в темп нагрева.

Теперь о мощности. Мощность - это сколько тепла выделяет нагреватель в 1 секунду. Единица измерения мощности - ватт (сокращенно Вт). Яркая лампочка накаливания - это 100 Вт, электрический чайник - 1000 Вт, или 1 киловатт (сокращенно 1 кВт). Если включить нагреватель мощностью 1 кВт, он будет каждую секунду выделять тепло, которое по закону сохранения энергии будет уходить на нагрев стенок, изделий, улетать с воздухом через щели. Теоретически, если никаких потерь через щели и стенки нет, 1 кВт в состоянии за бесконечное время нагреть все что угодно до бесконечной температуры. Практически для печей известны реальные (примерные средние) теплопотери, поэтому есть следующее правило-рекомендация:

Для нормального темпа нагрева печи 10-50 литров нужна мощность
100 Вт на каждый литр объема.

Для нормального темпа нагрева печи 100-500 литров нужна мощность
50-70 Вт на каждый литр объема.

Значение удельной мощности нужно определять не только с учетом объема печи, но и с учетом массивности футеровки и загрузки. Чем больше масса загрузки, тем большее значение нужно выбирать. В противном случае печь нагреется, но за большее время. Выберем для нашей 60-литровки удельную мощность 100 Вт/л, а для 200-литровки - 60 Вт/л. Соответственно получим, что мощность нагревателей 60-литровки должна составлять 60 х 100 = 6000 Вт = 6 кВт, а 200-литровки - 200 х 60 = 12000 Вт = 12 кВт. Смотрите, как интересно: объем увеличился в 3 с лишним раза, а мощность - только в 2. Почему? (Вопрос для самостоятельной работы).

Бывает, что нет в квартире розетки на 6 кВт, а есть только на 4. Но нужна именно 60-литровка! Что же, можно посчитать нагреватель на 4 киловатта, но смириться с тем, что стадия нагрева при обжиге будет продолжаться часов 10-12. Бывает, что, наоборот, необходим нагрев за 5-6 часов очень массивной загрузки. Тогда в 60-литровую печь придется вложить 8 кВт и не обращать внимание на раскалившуюся докрасна проводку... Для дальнейших рассуждений ограничимся классическими мощностями - 6 и 12 кВт соответственно.
Мощность, амперы, вольты, фазы.

Зная мощность, мы знаем потребность в тепле для нагрева. По неумолимому закону сохранения энергии мы должны ту же мощность забрать из электрической сети. Напоминаем формулу:

Мощность нагревателя (Вт) = Напряжение на нагревателе (В) х Ток (А)
или P = U x I

В этой формуле два подвоха. Первый: напряжение нужно брать на концах нагревателя, а не вообще в розетке. Напряжение измеряется в вольтах (сокращенно В). Второй: имеется в виду ток, который течет именно через этот нагреватель, а не вообще через автомат. Ток измеряется в амперах (сокращенно А).

Нам всегда задано напряжение в сети. Если подстанция работает норамально и сейчас не час пик, напряжение в обычной бытовой розетке будет 220 В. Напряжение в промышленной трехфазной сети между любой фазой и нулевым проводом тоже равно 220В, а напряжение между любыми двумя фазами - 380 В. Таким образом в случае бытовой, однофазной, сети у нас нет выбора в напряжении - только 220 В. В случае трехфазной сети выбор есть, но небольшой - или 220, или 380 В. А как же амперы? Они получатся автоматически из напряжения и сопротивления нагревателя по великому закону великого Ома:

Закон Ома для участка электрической цепи:
Ток (А) = Напряжение на участке (В) / Сопротивление участка (Ом)
или I = U / R

Для того, чтобы получить 6 кВт из однофазной сети, нужен ток I = P / U = 6000/220 = 27,3 ампера. Это большой, но реальный ток хорошей бытовой сети. Например, такой ток течет в электроплите, у которой включены все конфорки на полную мощность и духовка тоже. Чтобы получить в однофазной сети 12 кВт для 200-литровки, потребуется вдвое больший ток - 12000/220 = 54,5 ампера! Это недопустимо ни для какой бытовой сети. Лучше воспользоваться тремя фазами, т.е. распределить мощность на три линии. В каждой фазе будет протекать 12000/3/220 = 18,2 ампера.

Обращаем внимание на последнее вычисление. На данный момент мы НЕ ЗНАЕМ, какие будут нагреватели в печи, мы НЕ ЗНАЕМ, какое напряжение (220 или 380 В) будет подано на нагреватели. Но мы точно ЗНАЕМ, что от трехфазной сети нужно отобрать 12 кВт, нагрузку распределить равномерно, т.е. по 4 кВт в каждой фазе нашей сети, т.е. по каждому фазному проводу входного (общего) автомата печи потечет 18,2А, и совсем не обязательно такой ток потечет по нагревателю. Кстати, 18,2 А будет проходить и через счетчик электроэнергии. (И еще кстати: по нулевому проводу тока не будет из-за особенностей трехфазного питания. Эти особенности здесь игнорируются, так как нас интересует исключительно тепловая работа тока). Если у Вас в этом месте изложения возникают вопросы, прочитайте все еще раз. И подумайте: если в объеме печи выделяется 12 киловатт, то по закону сохранения энергии те же 12 киловатт проходят по трем фазам, по каждой - 4 кВт...

Вернемся к однофазной 60-литровой печке. Легко найти, что сопротивление нагревателя печи должно составлять R = U / I = 220 В / 27,3 А = 8,06 Ома. Поэтому в самом общем виде электросхема печи будет выглядеть так:

По нагревателю с сопротивлением 8,06 Ома должен течь ток 27,3 А

Для трехфазной печи потребуется три одинаковых цепи нагрева: на рисунке - самая общая электросхема 200-литровки.

Мощность 200-литровой печи надо равномерно распределить на 3 цепи - A, B и C.

Но каждый нагреватель можно включить или между фазой и нулем, или между двумя фазами. В первом случае на концах каждой цепи нагрева будет 220 вольт, и ее сопротивление составит R = U / I = 220 В / 18,2 А = 12,08 Ома. Во втором случае на концах каждой цепи нагрева будет 380 вольт. Для получения мощности 4 кВт нужно, чтобы ток был I = P / U = 4000/380 = 10,5 ампера, т.е. сопротивление должно быть R = U / I = 380 В / 10,5 А = 36,19 Ома. Эти варианты подсоединений называются "звезда" и "треугольник". Как видно из значений необходимого сопротивления, поменять просто так схему питания со звезды (нагреватели по 12,08 Ома) на треугольник (нагреватели по 36,19 Ома) не получится - в каждом случае нужны свои нагреватели.

В схеме "звезда" каждая нагревательная цепь
включена между фазой и нулем на напряжение 220 Вольт. По каждому нагревателю сопротивлением 12,08 Ома течет ток 18,2 А. По проводу N ток не течет.

В схеме "треугольник" каждая нагревательная цепь
включена между двумя фазами на напряжение 380 Вольт. По каждому нагревателю сопротивлением 36,19 Ома течет ток 10,5 А. По проводу, соединяющему точку А1 с автоматом питания (точка А) течет ток 18,2 А, так что 380 х 10,5 = 220 х 18,2 = 4 киловатта! Аналогично с линиями B1 - В и С1 - С.

Предельные нагрузки проволочных нагревателей (Х23Ю5Т).

Полная победа! Мы знаем сопротивление нагревателя! Осталось просто отмотать кусок проволоки нужной длины. Не будем утомляться расчетами с удельным сопротивлением - все уже давно посчитано с достаточной для практических нужд точностью.

Диаметр, мм Метров в 1 кг Сопротивление 1 метра, Ом
1,5 72 0.815
2,0 40 0.459
2,5 25 0.294
3,0 18 0.204
3,5 13 0.150
4,0 10 0.115

Для 60-литровой печи нужно 8,06 Ома, выберем полторашку и получим, что искомое сопротивление дадут всего 10 метров проволоки, которые будут весить всего-то 140 грамм! Поразительный результат! Давайте еще раз проверим: 10 метров проволоки диаметром 1,5 мм имеют сопротивление 10 х 0,815 = 8,15 Ома. Ток при 220 вольт будет 220 / 8,15 = 27 ампер. Мощность получится 220 х 27 = 5940 Ватт = 5,9 кВт. Мы и хотели 6 кВт. Нигде не ошиблись, настораживает только то, что таких печей не бывает…

Одинокий раскаленный нагреватель в 60-литровой печи.

Нагреватель очень маленький, что ли. Такое создается ощущение при рассматривании вышеприведенной картинки. Но мы занимаемся расчетами, а не философией, поэтому от ощущений перейдем к цифрам. Цифры говорят следующее: 10 погонных метров проволоки диаметром 1,5 мм имеют площадь S = L x d x пи = 1000 x 0,15 x 3,14 = 471 кв. см. С этой площади (а откуда же еще?) в объем печи излучается 5,9 кВт, т.е. на 1 кв. см площади приходится излучаемая мощность 12,5 Ватт. Опуская детали, укажем, что нагревателю необходимо раскалиться до огромной температуры, прежде чем температура в печи существенно повысится.

Перекал нагревателя определяется значением так называемой поверхностной нагрузки p, которую мы выше и посчитали. На практике для каждого типа нагревателя существуют предельные значения p, зависящие от материала нагревателя, диаметра и температуры. С хорошим приближением для проволоки из отечественного сплава Х23Ю5Т любого диаметра (1,5-4 мм) можно пользоваться значением 1,4-1,6 Вт/см2 для температуры 1200-1250oC.

Физически перекал можно связать с разницей температуры на поверхности проволоки и внутри ее. Тепло выделяется во всем объеме, поэтому чем выше поверхностная нагрузка, тем сильнее будут отличаться эти температуры. При температуре на поверхности, близкой к предельной рабочей температуре, температура в сердцевине проволоки может приблизится к температуре плавления.

Поверхностная нагрузка выше предельной, еще чуть-чуть и проволока перегорит.

Нормальная поверхностная нагрузка.

Если печь проектируется для невысоких температур, поверхностную нагрузку можно выбрать побольше, например, 2 - 2,5 Вт/см2 для 1000oC. Здесь можно сделать грустное замечание: настоящий кантал (это оргинальный сплав, аналогом которого является российский фехраль Х23Ю5Т) допускает p до 2,5 при 1250oC. Делает такой кантал шведская фирма Кантал.

Вернемся к нашей 60-литровке и выберем из таблицы проволоку потолще - двойку. Понятно, что двойки придется брать 8,06 Ом / 0,459 Ом/м = 17,6 метра, а весить они будут уже 440 грамм. Считаем поверхностную нагрузку: p = 6000 Вт / (1760 х 0,2 х 3,14) см2 = 5,43 Вт/см2. Много. Для проволоки диаметром 2,5 мм получится 27,5 метра и p = 2,78. Для тройки - 39 метров, 2,2 килограмма и p = 1,66. Наконец-то.

Теперь нам придется мотать 39 метров тройки (если лопнет - начинать мотать сначала). Но можно использовать ДВА нагревателя, включенные параллельно. Естественно, сопротивление каждого должно быть уже не 8,06 Ома, а вдвое больше. Следовательно, для двойки получится два нагревателя по 17,6 х 2 = 35,2 м, на каждый придется по 3 кВт мощности, а поверхностная нагрузка составит 3000 Вт / (3520 х 0,2 х 3,14) см2 = 1,36 Вт/см2. И вес - 1,7 кг. Полкило сэкономили. Получили в сумме много витков, которые можно равномерно распределить по всем стенкам печи.

Хорошо распределенные нагреватели в 60-литровой печи.

Два нагревателя по 16,12 Ома включены параллельно на 220 Вольт. Каждый выделяет 3 кВт мощности и работает без перекала.

Диаметр, мм Предельный ток для p=2 Вт/см2 при 1000oC Предельный ток для p=1,6 Вт/см2 при 1200oC
1,5 10,8 9,6
2,0 16,5 14,8
2,5 23,4 20,7
3,0 30,8 27,3
3,5 38,5 34,3
4,0 46,8 41,9

Я дверь открою в сновиденье, где образ мой всего лишь привиденье...

Лаборатории муфельной печи jy-103

doeshave — Thu, 15 May 2014 05:37:33 GMT

Краткие сведения

Условие: Ново Тип: индукционная печь Использование: муфельная печь Место происхождения: Кита (материк) Фирменное наименование: jinyu Номер Модели: Jinyu - k88 синий: белый

Подробности Упаковки

Подробности Упаковки: деревянный случай

дэнфэн jinyu термо - электрический материал сотрудничества., ltd является максимум - технология предприятия через iso 9001: 2000 системы менеджмента качества сертификатом

высокой температуры муфельной/трубчатой печи используется mosi2 стержней в качестве нагревательного элемента. макс. температура внутри печи может быть достигнуто на 1750 градусов. профиль температуры в печи может быть установлен на 30 сегментов и запускается автоматически по то 708 регулятор температуры типа. он отлично подходит для исследования материалов, промышленности, уникальные исследовательские лаборатории.
это печи не владеет преимущества как прочный хром ( 20 - 40mins ), повышение эффективности, хорошая точность 2 борьбы с его жизни, всегда с учетом уровня, дешевые и высокой тепловой управления за счет по одной из основных печи также приближаются к его поверхности. который также вид из за его в лабораториях или сделать его как площадку для посуды, морской жизни, металлургии, и стекольной промышленности, новый материал развивающихся, машины, огонь - стойкого материала, архитектуры, хлопок или размер и т.

Современные, усиленные лейцитом, керамические ма

doeshave — Tue, 29 Apr 2014 16:44:27 GMT

Техника прессования

Подготовка Как и в технике литья металла слепок отливается в гипсе и изготавливается мастер-модель. При изготовлении коронок, вкладок и вихров на гипсовую модель наносят слой лака, резервирующего место для фиксирующего материала. Кроме того, лак сглаживает шероховатые участки, образованные препарированием зуба. Затем оформляются восковые модели и фиксируются к цилиндру муфельной основы с помощью воскового литникового канала толщиной примерно в 3 мм. Затем муфель заполняют специальной паковочной массой. На этом этапе необходимо точное соблюдение инструкции. Замешивание паковочной массы под вакуумом и давлением исключает появление пор. Через час муфель раскрывают и нагревают вместе с керамической заготовкой и колбой из окиси алюминия в печи при температуре 850°С с повышением от 3 до 6° С в мин. Эта температура выдерживается минимум полтора часа. Для предварительного разогрева заготовок и колбы имеется специальный огнеупорный трегер. Обычно подогрев и обжиг проводятся ночью.

Процесс прессования С помощью основной кнопки включается пресс-печь. Температура повышается до желаемого уровня (700° С). В этот момент муфель печи перемещают в центр. Затем из печи извлекают 1 или 2 заготовки и устанавливают их в муфель. В заключение в муфель вставляется колба из окиси алюминия, и печь закрывается.

Муфели устанавливаются в обычную печь предварительного нагрева. Программа аналогична таковой в технике отливки металла. Повышение температуры на 6° С в мин, остановка программы при температуре 280° С на 1 час. Конечная температура 850°С на 1 час. Лучше всего эту работу проводить ночью. В печь устанавливаются заготовки и пресс-колбы, так как они должны нагреваться одновременно с муфелями.

Прессование проводится медленно, менее 0,3 мм за 3 мин.
Нажатием кнопки запускается автоматическая программа, включается вакуумный насос и температура повышается на 60°С в мин, нагревается до температуры прессования (1100° С). Когда этот уровень достигнут, температуру выдерживают 20 минут. Таким образом обеспечивается равновесие, способствующее поддержанию рабочей температуры внутри муфеля; процесс прессования начинается автоматически.

Пожалуй, самый сложный момент в технике это удаление спрессованных частей. Здесь следует точно соблюдать разработанную нами специальную методику. Перед паковкой мы наносим на муфельную бумагу две маркировки с помощью воска: первую 3-4 мм ниже восковой модели (А), вторую выше восковой модели на высоте пресс-колбы. Эти маркировки оставляют в паковочной массе засечки (С). С помощью электрической пилки мы отделяем муфель (В) по отметкам, остается лишь пластина из паковочной массы (В), содержащая спрессованные части. Мы делим пластину на 4 части, соблюдая достаточное расстояние от пресс-колб (А). В результате мы получаем уменьшенный кубический блок (В). Пескоструйную обработку проводим очень быстро с применением пластиковых шариков под давлением 4 атм. Вблизи спрессованных частей давление снижаем до 3 атм. Пескоструйную обработку спрессованных протезов проводим в касательном направлении во избежание отколов.

Отливают обычно под давлением в 3,5 атм. Давление устанавливается с помощью вентиля, расположенного на задней стенке печи, и считывается на манометре, который имеется на фронтальной крышке печи. Путь, пройденный прессом, обозначается символом W. Как только пресс проходит менее 0,3 мм за 3 мин, включается функция дополнительного прессования (N), по истечении которого процесс прессования закончен. Вакуум и нагрев отключаются. Об окончании программы извещает звуковой сигнал. Печь открывается вручную, и муфель охлаждается при комнатной температуре. Для адаптации процесса к различным материалам предусмотрены следующие функции, запускаемые нажатием кнопки Р:

— температура готовности В 200°- 850° С
— степень нагрева Т 5-80° С/мин
— температура прессования Т 200-1200° С
— дополнительное прессование N 1-30 мин
— время выдержки Н 1-60 мин
— включение вакуума V1 0-1200° С
— выключение вакуума V2 0-1200°С.

Программы 1-19 и 20-39 защищены кодом. После охлаждения муфеля его раскрывают и извлекают керамические части. Пресс-колба отрезается диском по точкам, нанесенным перед паковкой из воска на муфельной манжете. После удаления колбы проводится очистка керамических элементов от паковочной массы.
Запрессованные части подвергаются пескоструйной обработке стеклянными шариками под слабым давлением (3 атм).

Материал для изготовления культи препарированного зуба цвета дентина по системе IРS
В цельнокерамических системах положительным аспектом является светопроницаемость материала, позволяющая великолепно имитировать естественные зубы, причем воспроизводится и цвет препарированных культей зубов. При восстановлении зубов с изменениями цвета или изготовлении протезов с применением металлического каркаса необходимо учитывать цвет фиксирующего материала/ поэтому специальный моделировочный материал, представленный разными дентиновыми цветами (9 видов), является неотъемлемой частью новой техники. После препарирования зубов с помощью специальной расцветки определяют цвет культи. Вместе со слепком зубной техник получает и данные о цвете культи препарированного зуба. Используя светоотверждаемый материал, можно смоделировать соответствующую культю. Цвет естественных зубов можно имитировать как с помощью эффект-масс, так и применяя технику послойного нанесения керамики. Культя препарированного зуба облегчает манипулирование коронкой во время нанесения керамики. Перед каждым обжигом культя удаляется, а после охлаждения устанавливается снова.

Выбор цвета керамической заготовки в технике послойного нанесения керамики
Рабочий принцип, которому мы следовали при изготовлении металлокерамических конструкций, состоит в том, что керамику наносят от насыщенного цвета в центре к менее насыщенному в краевой области коронки. Используя этот метод, мы пытались создать иллюзию глубины цвета, несмотря на небольшую толщину керамического покрытия и наличие металлического каркаса. При использовании керамики все решается проще, так как отсутствует металлический или алюминиевый каркас; при этом имеется большее отражение света в центре. Поэтому нет необходимости наносить сколько дентиновых слоев керамики для достижения эффекта глубины цвета. Одного дентинового ядра прессованной керамики достаточно для создания иллюзии этой глубины, так как свет может проходить сквозь зуб, не отражаясь от естественных зубов.
При выборе керамической заготовки следует как можно ближе подобрать цвет восстанавливаемого зуба, при этом можно выбрать насыщенный цветовой тон. Чем важнее моделирование в области режужего края, тем менее насыщенным должен быть цвет зуба. Следует учесть, что если выбор цвета и цветовой насыщенности довольно прост, то цветовую яркость определить гораздо сложнее. Работая с керамикой, мы пришли к заключению, что не следует выбирать слишком серые тона, так как невозможно будет подкорректировать цветовую яркость; отлитое ядро коронки в большинстве случаев составляет 2/3 от всего протеза.

Светоотверждаемая, удобная в использовании пластмасса, для моделирования модели культи препарированного зуба.
Материал для изготовления моделей культей имеет разных цветов. Стоматолог подбирает цвет культи по этой расцветке.

Заготовки для моделирования разной степени прозрачности.

Муфельная печь: вертикаль или горизонталь?

doeshave — Mon, 28 Apr 2014 05:56:34 GMT

Мне часто приходится слышать споры о том, какая муфельная печь лучше – вертикальная или горизонтальная. Поскольку у нас большая лаборатория и солидный объем работы, мы постоянно используем как горизонтальные муфели, так и вертикальные. Так что я имею за плечами достаточный опыт, чтобы проанализировать достоинства и недостатки каждой.

Сегодня, благодаря переходу на шоковые паковочные массы, большая часть программ, заложенных в

традиционные муфельные печи, становятся не нужными. Все, что теперь требуется от муфеля - нагрев, пауза с выдержкой температуры и быстрое охлаждение, чтобы быстро разогреть, быстро отлить и отдать техникам.

Поэтому основные параметры, по которым мы оцениваем печи:

1. скорость нагрева

2. вместительность

3. стабильность температуры выдержки

4. безопасность

Скорость нагрева

Здесь выигрывает вертикальная печь: она работает значительно быстрее, разница составляет порядка 40 минут. Когда выполняется срочная работа и дорога каждая минута, это действительно важно, а за рабочую неделю суммарная экономия времени может составить несколько часов.

Увеличенная по сравнению с горизонтальными печами скорость нагрева (до 30°/мин в вертикальной вместо привычных 7-10° в горизонтальной) позволяет эффективнее работать с шоковыми паковочными массами. Вертикальный муфель за 20 мин. может с комнатной температуры достичь температуры установки опоки в печь (700-800°С) и так же быстро остыть с максимальной температуры (1050°С). При таком режиме работы

вертикальная муфельная печь способна заменить три горизонтальных.

Вместительность

По количеству опок, которые можно единовременно разогревать в печи, вертикальный муфель не конкурент горизонтальному.

Бюгеля на огнеупоре имеют большой размер, в вертикальную печь можно поставить только две-три опоки Х9 или шесть-семь опок Х6. Если Вам необходимо обработать порядка 10 опок в день, одного вертикального муфеля явно будет недостаточно.

Стабильность температуры выдержки

У вертикальной печи существует режим паузы, на котором автоматически поддерживается температура, которая была в печи на момент включения режима.

Этот режим – очень важное преимущество, мы пользуемся им практически постоянно. Он необходим, чтобы предотвратить повреждение опоки. Когда идет большой заказ, работа постепенно накапливается, нет возможности контролировать муфель. Если печь отключена, опока начинает остывать. При повторном

нагревании в ней образуются трещины, через которые выплеснется металл, опоку может просто разорвать.

В вертикальном муфеле режим «Пауза» автоматически выдерживает температуру, на которой мы ее остановили. Благодаря этому опоки не трескаются.

Безопасность

Здесь снова преимущество за вертикальной печью. Во-первых, удаление газообразных продуктов термопроцесса из камеры у нее происходит без принудительной вытяжки, за счет конвекции. Газы, выделяемые при работе печи, выходят естественным образом через вентиляционный патрубок, вход которого размещен на своде камеры. Не происходит накопление продуктов сгорания на стенках печи и футеровке камеры, отсутствуют лишние элементы, повышается надежность.

Здесь есть один важный момент. По требованиям безопасности в литейной лаборатории должен быть вытяжной зонт, который обеспечивает нормальные условия для работы техников. В горизонтальных печей этот зонт малоприменим, т.к. продукты горения распространяются во всех направлениях, и улавливать их крайне сложно. В вертикальной же все продукты горения выходят вверх и легко улавливаются вытяжкой.

Во-вторых, нагревательный элемент вертикального муфеля служит намного дольше благодаря тому, что отсутствует его локальный перегрев в той точке днища камеры, на которой располагается опока. Кроме того, благодаря сильной естественной конвекции вентиляция рабочего пространства муфеля происходит

быстрее, нет застоя газов, оказывающих вредное воздействие на материал нагревательной спирали. Поэтому обращаться в сервисный центр по поводу ремонта приходится намного реже.

Вывод

Какой муфель предпочесть – зависит от Ваших задач, объема работ и размеров лаборатории. Лично я бы порекомендовал вертикальную муфельную печь для срочных работ и небольших объемов. С горизонтальным муфелем удобнее работать при больших заказах. А идеальный вариант – иметь обе печи, горизонтальную и вертикальную.

Автор: Андрей Соловьев, техник-литейщик, АНО "Объединение Стоматология", г. Екатеринбург

Для предварительного разогрева литейных форм и сушки моделей. С вертикальной загрузкой до 3 опок Х9 или 7 опок Х6.

* встроенный блок управления, электромеханический привод стола;

* не требуется автономный блок вытяжки;

* T°max = 1 050 °C;

* удаление газообразных продуктов термопроцесса из камеры без принудительной вытяжки;

* запись и хранение 12-ти программ разогрева, содержащих до 9-ти участков «Нагрев», «Выдержка», «Охлаждение»;

* таймер автозапуска программы разогрева;

* индикация времени окончания программы разогрева;

* скорость нагрева 1...30°С/мин.

Нагревательная камера печи выполнена монолитной из огнеупорной керамики, устойчивой к многократным термоударам и температурам до 1500 °С.

Нагреватель ЭМП 12.1М из проволоки фирмы KANTHAL (Швеция) расположен на внутренней поверхности нагревательной камеры и изолирован от внешней среды слоем теплопроводной керамики. Гарантированный изготовителем (KANTHAL) срок работы нагревателя составляет 800 часов при температуре 1100 °С. Подсоединяемая автономная АКТИВНАЯ вытяжка позволяет улучшить условия работы в литейной лаборатории и обходиться без вытяжного шкафа. Цифровая система управления позволяет литейщику хранить в памяти ЭМП программы подготовки литейных форм.

РадиоКот

doeshave — Sat, 26 Apr 2014 12:46:13 GMT

РадиоКот > Схемы > Аналоговые схемы > Бытовая техника

Два терморегулятора.

Автор - Сэр Мурр.

Вашему вниманию предлагаются схемы двух термостатов: первый - для жидкостных сред на диапазон температур от 00 С до +125 0С (хотя не возбраняется и для воздушной среды),

второй - для мощных электронагревателей, например - муфельной печи на диапазон температур +200С...+10000С.

На схемах сделана разбивка на функциональные узлы (или блоки). У обоих термостатов есть одинаковые узлы:
Цифровой индикатор температуры, по которому производится отсчёт показаний и установка заданной температуры (схема находится на нашем сайте);
Узел сравнения измеренной температуры с заданной;
Узел пропорционального управления нагревателем;
Исполнительный узел включения нагревателя;
Источники питания и задания образцовых напряжений.
Схема цифрового индикатора подробно описана в статье "Цифровой индикатор", а узел измерения температуры для жидкостного термостата рассмотрен в статье "Превращение цифрового индикатора в цифровой термометр". Обе статьи расположены на нашем сайте.

Рассмотрим теперь работу узла пропорционального управления нагревателем.
Большинство простых схем регулировки температуры реализуют так называемый "релейный" способ управления нагревателем - пока температура ниже заданной, нагреватель включён, когда выше заданной - выключен. Этому способу присущ недостаток - нагреватель шурует на всю катушку, даже когда температура близка к заданной. В результате, после отключения нагревателя, температура по инерции выскакивает за заданный предел, потом опускается до температуры включения, потом снова выскакивает за пределы - то есть не поддерживается на заданном уровне, а колеблется около него вверх вниз. Хорошо, если этот процесс - затухающий. Но всё равно выход температуры свыше заданного предела не желателен. Вот для борьбы с этим явлением и применён узел пропорционального управления. Пока температура ниже порога срабатывания узла, нагреватель включён постоянно. По мере приближения к заданной температуре узел начинает выключать нагреватель на некоторые периоды времени, которые тем больше, чем ближе измеренная температура к заданной. Таким образом, при подстройке порога включения узла, на жидкостном термостате достигалась точность поддержания температуры 0,1 0С. На термостате для муфеля дело обстоит хуже, там из-за очень большой температурной инерции камеры наблюдается "выбег" температуры до 10 0С, но при температурах несколько сот градусов это не существенно. Соглашусь с возражениями, что подобный узел можно реализовать на генераторе линейно меняющегося напряжения и компараторе, но предложенная схема проста, и вполне повторяема. Выход узла нагружен на оптронный тиристор типа МОС3061, который, в свою очередь, включает мощный тиристор, управляющий нагревателем. Тиристорный оптрон МОС3061 примечателен тем, что включается при переходе коммутируемого напряжения через ноль, и потому практически исключены коммутационные помехи. ( Ранее Сэр Мурр городил целую схему для реализации этого принципа работы - на трёх транзисторах и маломощном тиристоре - примечание кота Сэра Мурра). И ещё одна особенность предложенного узла - управление мощностью осуществляется целым числом периодов сетевого напряжения, а не углом отсечки, что тоже способствует уменьшению помех. Ну, узел питания в описании не нуждается. Образцовое напряжение 1,000 вольт- эквивалент температуры +10000С для муфеля или +100,00С для жидкости. Можно выбрать и другие значения.

Теперь об узле измерения температуры для муфеля. Измерение температуры - термопарой. Для компенсации температуры холодного спая (специалисты знают, что это такое) используются две одинаковые термопары- одна, верхняя по схеме, - измерительная и находится внутри печи; вторая, -нижняя по схеме, находится на входных клеммах . Термопары изготовлены самостоятельно , путём сварки в пламени газовой горелки двух кусков термопарных проводов типа ТХА длиной 2 метра- сварены оба конца. Потом отрезается одна термопара длиной несколько сантиметров - это будет компенсационная термопара. А всё остальное - измерительная термопара. АХТУНГ! Не забывайте про полярность включения термопар на схеме - они включены встречно!
На выходе усилителя сигнала термопары установлен резистор, которым производится калибровка измеряемой температуры. С одной стороны, если известна температурная характеристика термопары, то можно сразу пересчитать термо-ЭДС в температуру. Но если характеристика неизвестна? Или термопара изготовлена неизвестно из чего? ( Можно в качестве одного из проводов взять провод из лампочки накаливания, на котором держится нить, а в качестве другого провода - стальной, или нихромовый - пробуйте! - примечание кота Сэра Мурра). Вот здесь подстроечный резистор и пригодится.

Сразу же расскажу о процессе калибровки.
Подстроечник Р1 устанавливаем в верхнее положение, опускаем измерительную термопару в смесь воды со льдом, и подстроечником Р5 устанавливаем на индикаторе 0 градусов. Затем на газовой горелке расплавляем много - много свинца ( чем больше, тем лучше) и помещаем туда измерительную термопару, предварительно извлекя... извлеча! (Грамотей! Загляни на сайт "GRAMOTA.RU" - примечание кота Сэра Мурра) термопару из холодной ванны и просушив её. Начинаем наблюдать по цифровому индикатору за процессом остывания предварительно расплавленного свинца. В процессе остывания будет проходиться точка кристаллизации расплава. В этой точке температура будет оставаться постоянной, и мы успеем её зафиксировать. Теперь понятно, зачем свинца чем больше, тем лучше? Правильно, чтобы чётче зафиксировать нашу контрольную точку- +327,50С. Но! Это - температура плавления и кристаллизации чистого свинца, без примесей! Температура кристаллизации свинцового сплава будет другой! (Температура плавления или кристаллизации олова +2320 С, цинка+ 419,60С- примечание кота Сэра Мурра) Процесс кристаллизации мы фиксируем по неизменности показаний измерителя, и визуально - по прекращению блеска жидкого металла. И вот теперь мы подстроечником Р5 устанавливаем заветную точку 327 на термометре.

А теперь немного о "подводных камнях" этого метода калибровки и измерения.
Наш измеритель - с линейной шкалой во всём диапазоне измерений. На самом деле характеристика любой термопары отличается от линейной, хотя и достаточно близка к ней. Притом, чем чувствительнее термопара, тем нелинейнее. Промышленные микроконтроллерные измерители учитывают эту нелинейность, и вносят соответствующие поправки. А мы с вами игнорируем эту неизвестную нелинейность. Шут с ней - нам и так хватает точности!
А теперь наш термометр можно проверить по температуре кипения воды +100 С, если вы живёте на высоте не более 500 метров над уровнем моря. Иначе придётся вносить поправку на понижение температуры кипения при уменьшении атмосферного давления. Или наоборот - на повышение, если вы - гном на собственной подземной фабрике.

Теперь немного рекомендаций о конструктивном исполнении. Вводы- выводы силовых цепей лучше делать на винтовых клеммных соединителях- разъёмы от компьютерных сетевых кабелей не выдерживают ток более 10 ампер. Например, на муфельной печи они расплавились. Правда, и муфель- 3-х киловаттный...

Для жидкостного термостата надо обязательно организовать циркуляцию воды - любым способом - насосом, аэрационным компрессором от аквариума, или перемешиванием ложкой. Иначе температура на дне и на поверхности может отличаться на несколько градусов. А мы претендуем на точность 0,1 градуса.. Для принудительного включения охлаждения жидкостного термостата используется компаратор на М\С А4. Конечно, этот узел не обязателен, но может быть полезен, если вам понадобится регистрировать процесс охлаждения от заданной температуры.
Установка требуемой температуры осуществляется нажатием кнопочки, которая исходно зафиксирована на измерение температуры. А как нажал на кнопочку - пожалуйста, задавай температуру, накручивая установочный резистор (желательно многооборотный).
Ну, вроде всё.
Автор благодарен своему коту за высказанные ценные замечания во время написания статьи.

Вопросы как обычно складываем тут.

Как вам эта статья?

Заработало ли это устройство у вас?

Заработало сразу:
shamasik

Муфельные печи серии МИМП-УЭ

doeshave — Wed, 23 Apr 2014 04:23:13 GMT

Муфельные печи серии МИМП-УЭ

Соответствует ТУ 3443.008.24662585-04

Муфельные печи серии МИМП-УЭ предназначены для обжига изделий, плавки и термообработки металлов. Печи данной серии могут применяться в качестве универсальных лабораторных муфельных печей в металлургическом, ювелирном и керамическом производстве, а также в ортопедической стоматологии, химических и пищевых лабораториях.

Печи серии МИМП-УЭ оснащаются цифровым блоком управления, обеспечивающим возможность установки основных параметров режима работы (рабочей температуры, временных интервалов и скорости нагрева)

Технические характеристики

Наименование МИМП-3УЭМИМП-6УЭМИМП-10УЭОбъем камеры, л3610Размеры камеры (ШхВхГ), мм155x105x200205x185x200205x185x300Диапазон задания температур выдержки, Сдо 1150 с шагом 1до 1150 с шагом 1до 1150 с шагом 1Диапазон задания временных интервалов, мин0-999 с шагом 10-999 с шагом 10-999 с шагом 1Количество хранимых в памяти программ111Количество ступеней в одной программе111Диапазон задания скорости нагрева, С/мин 1-20 с шагом 11-20 с шагом 11-20 с шагом 1Скорость нагрева при Т менее 600 С, С/мин101010Скорость нагрева при Т свыше 600 С, С/мин555Макс. отклонение температуры от заданного значения, С222Потребляемая мощность, Вт, не более250035004500Напряжение питания, В220220220Габаритные размеры печи (ШхВхГ), мм420x460x520460x550x620460x550x620Масса печи, кг405060Гарантия1 год1 год1 годЦена с НДС, руб45 40051 50056 300

Наименование МИМП-17УЭМИМП-21УЭОбъем камеры, л1721Размеры камеры (ШхВхГ), мм305x185x300305x230x300Диапазон задания температур выдержки, Сдо 1150 с шагом 1до 1150 с шагом 1Диапазон задания временных интервалов, мин0-999 с шагом 10-999 с шагом 1Количество хранимых в памяти программ11Количество ступеней в одной программе11Диапазон задания скорости нагрева, С/мин 1-20 с шагом 11-20 с шагом 1Скорость нагрева при Т менее 600 С, С/мин1010Скорость нагрева при Т свыше 600 С, С/мин55Макс. отклонение температуры от заданного значения, С22Потребляемая мощность, Вт, не более50006000Напряжение питания, В220220Габаритные размеры печи (ШхВхГ), мм 570x550x620570x550x620Масса печи, кг7075Гарантия1 год1 годЦена с НДС, руб67 80092 000

Если Вас заинтересовала наша продукция, Вы можете связаться с нами.

Создаём воксельный "портрет" электрона...

doeshave — Wed, 23 Apr 2014 04:19:24 GMT

Как сделать модель электрона более наглядной и простой для понимания? Задумавшись над этим вопросом, я решил создать ... воксельный "портрет" электрона, т.е. своеобразную "томограмму" "скелета" и "мягких тканей" этого микрообъекта...

Пример воксельной графики. Томография мыши.

Приблизительно в том же духе можно создать и воксельный "портрет" электрона. Для этого можно воспользоваться возможностями программы HFSS...

В отличие от пикселей, воксели являются элементами объёма...

Полигональная модель до и после нанесения текстур.

Воксельная модель электрической "шубы" электрона до нанесения 3D-структуры будет прозрачной. В качестве такой модели возьмём чечевицу, на поверхности которой электрическое поле не превышает процента от максимального значения.

Приблизительно так распределена напряжённость электрического поля в области электрона. Чем ближе к центру, тем она больше. Так же распределена и упругость его электрической "шубы" (электрического поля деформации эфира) ...

"Скелет" электрона показан сиреневым цветом (тонкий сиреневый тор).

"Шуба" (электрическое поле) электрона показана вокселями разных цветов. В центре электрона напряжённость и упругость электростатического поля максимальны, что отражено цветом вокселей.

Воксельная модель атома гелия наглядно показывает, что электроны атома гелия упираются друг в друга своими электрическими "шубами" (электрическими полями деформаций эфира), поэтому их "скелеты" находятся на значительном расстоянии друг от друга...

Воксельный портрет - это уже не нанотехнология, а пикотехнология, точность которой в 1000 раз выше. Углублённое понимание устройства элементарных частиц, из которых состоит вещество, поможет перейти от нанотехнологий к пикотехнологиям, которые тысячекратно точнее и соответственно эффективнее нанотехнологий. Программа "Пикотех" уже продемонстрировала свои феноменальные возможности, о которых нанотехнологи только мечтают...

Futureman: Получил письмо из Роснано по поводу Вас, Александр Юрьевич.
Вот ссылка на письмо, вставьте фото в форум: http://slil.ru/28375679

Государственная корпорация
"Российская корпорация нанотехнологий"
(ГК "Роснанотех")

Наметкина ул., д.12А, Москва, 117420
Тел. +7 495 4444, Факс +7 495 542 4434
www.rusnano.com

04.12.09 N 1204/29-МЧ
на N A26-01-368300 от 29.09.2009

Уважаемый *****!

Благодарим Вас за проявленный интерес к деятельности Государственной корпорации "Российская корпорация нанотехнологий" (ГК "Роснанотех").

Со своей стороны сообщаем, что целевая деятельность корпорации - реализация производственных проектов в сфере нанотехнологий (в соответствии с Федеральным законом N139-Ф3 от 19 июля 2007г.).

Учитывая большую ценность научных разработок г-на Кушелева, мы рекомендуем Вам обратиться в другие российские ведомства, область деятельности которых совпадает с Вашими предложениями.

ГК "Роснанотех" ведёт свою работу в рамках проектно-ориентированного подхода: основным приоритетом является поддержка коммерчески эффективных проектов, направленных на увеличение выпуска российской продукции с применением нанотехнологий, финансируемых нами на возвратной основе на основании рассмотрения заявок и бизнес-планов по форме, представленной на сайте ГК "Роснанотех" www.rusnano.com . В случае подачи Вам заявки на финансирование проекта, сотрудники Проектного офиса ГК "Роснанотех" готовы оказать необходимую консультационную поддержку по телефону +7 495 542 44 40.

С уважением,

Директор Проектного офиса М.М. Чучкевич

Брыль Анастасия Юрьевна
+7 495 542 44 44
anastasia.bryl@rusnano.com

***

Кушелев: Ну что же, в отличие от министерства науки России, которое в 1993-ем году не дало ни положительного, ни отрицательного ответа, РОСНАНО дало определённый ответ. Прогресс налицо :)

В лаборатории Наномир уже знают, как создать летающие футурополисы. Дело за инвесторами...

В качестве подарка к Новому Году (Вам и себе) я решил смоделировать в программе HFSS резонансную систему из 8 серебряных колец, образующих октаэдр (геометрическая модель 8-электронной оболочки атома)

Самый низкочастотный резонанс программа HFSS смоделировать не может, т.к. его частота = 0. Зато может смоделировать резонанс, при котором на каждом серебрянном кольце укладывается по три волны (по 6 полуволн)

Любопытно, что волны получились несинусоидальные. Расстояния между пучностями оказались разными...

Возможно, что из резонансных систем такой формы можно составить полезный в хозяйстве октаэдр...

Интересно было бы смоделировать и такую резонансную систему.

Из таких элементов могут быть составлены плоские и неплоские поверхности...

А для тех, кто хочет украсить ёлку полезными, например, съедобными игрушками, предлагается 8-гранная конструкция из баранок :)

Trilobit: ... эти плакаты и изображённые на них МОДЕЛИ не имеют НИКАКОГО отношения к Кушелеву! Подробности.

Рубиновый резонатор для (возможно) ближайшего эксперимента готов к точной подстройке на частоту резонатора ЛБВ:

На шарокатном станке моего опытного производства можно выпускать несколько сферических рубиновых резонаторов в день. Это мало для массового производства, но удобно для штучного производства, т.к. можно легко получить любой размер.

Частота рубинового резонатора находится ниже границы диапазона ЛБВ на 0.6%. Меняя диаметр резонатора с помощью жидкого азота, можно перестраивать его частоту во всём диапазоне резонаторной ЛБВ.

Может быть вовсе не рубин окажется наиболее подходящим материалом для "вечных лампочек"...

С одной стороны, чем выше рабочая напряжённость поля, тем выше мощность источника энергии, а с другой стороны, напряжённость, при которой кристалл начнёт светиться, должна быть меньше той, что он может выдержать. Отдельный вопрос - изменение мощности "вечной лампочки" за счёт изменения напряжённости, при которой начнёт светиться кристалл.

Ведь иногда бывает важнее не максимальная мощность, которую можно получить с помощью кристалла такой массы и размера, а заданная мощность и другие параметры (спектр и т.д.)

Специалист: В лазерных кристаллах концентрация хрома обычно колеблется в пределах 0.6...0.8% При концентрациях 1.2...1.4% возникает эффект погасания, когда луч в резонаторе гаснет даже при максимальной интенсивности накачки. В ювелирных изделиях концентрация хрома может достигать 2%.

Кушелев: Понятно. Мне как раз нужно получить эффект погасания, точнее высвечивание лишней энергии при возрастании амплитуды колебаний в рубиновом резонаторе. Если концентрация будет слишком мала, то кристалл может разрушиться. Слишком высокая концентрация может снизить добротность даже при малой амплитуде колебаний. Поэтому придётся опытным путём подбирать оптимальную концентрацию хрома...

Futureman пишет:

В эти минуты пишу письмо Президенту. Опишите Александр Юрьевич, пожалуйста, подробнее какое нужно оборудование, название, описание, характеристики, и дайте подсказку советнику или консультанту по работе с обращениями граждан, где оно находится, какие лаборатории, заводы...

Кушелев: Подойдёт любое оборудование, которое может дать на выходе волновода электромагнитное излучение в миллиметровом диапазоне (от 30 ГГц до 300 ГГц) мощностью соответственно (2 кВт .... 200 Вт). Длина импульса должна быть не меньше 10 мкс. Это должен быть усилитель, например, лампа бегущей волны, между выходом и входом которой будет установлен рубиновый резонатор.

Були, стержни синтетического корунда диаметром до 200 мм любой ориентации.

Кушелев: Размер подходит, но похоже, что сильно окрашенный корунд они не выращивают...

Кушелев: Любопытно, каков диаметр этого рубинового шарика в мм? .250" это четверть дюйма (6.35 мм). Маловато будет...

Похоже, что Меллер Оптикс в настоящее время делает рубиновые шарики нужных размеров. Интересно, какова цена шариков, и есть ли готовые на частоты для ближайшего эксперимента?

Хотя, вероятно, проще достать сырьё и быстро сделать. И дешевле выйдет раз в 5-10

Кто знает, где продаётся сырьё (синтетический рубин)? Особенно интересно приобрести заготовку с размерами 54*54*54 мм для изготовления шарика на частоту 2.45 ГГц и

Потенциальный инвестор: А как Вам удаётся создавать прецизионные рубиновые резонаторы, юстировать их оптические оси, если Вы не можете заплатить сотрудникам даже кошачей зарплаты?