Diseño de un elemento de hilo de resistencia con sección circular
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Donde:
V Tensión (voltios) W Potencia (vatios) S Densidad de potencia disipada por unidad de superficie (W/cm2) Rt Resistencia del elemento a temperatura de funcionamiento (ohmios) R Resistencia del elemento a 20 oC (ohmios) F Factor de resistencia a la temperatura I Longitud del hilo (m)
Ejemplo:
1. Para calcular el diámetro del hilo y la longitud necesaria para un elemento de estufa de barra calefactora de 750 W/240 V, que funciona a una temperatura máxima de 1.100 oC, la resistencia total del elemento a temperatura de funcionamiento (Rt) será:
2. Utilizando el hilo RW80, el factor de resistencia a la temperatura (F) a 1.100 oC será 1.071, de modo que la resistencia total del elemento a 20 oC (R) será:
3. Si se conocen las dimensiones de la barra calefactora, se podría calcular la longitud del hilo que se puede enrollar alrededor (véase elementos bobinados o en espiral). Por tanto, la resistencia necesaria por metro de hilo será:
Por ejemplo, una longitud de hilo de 9 metros -
4. RW80 con un diámetro de hilo de 0,417 mm tiene una resistencia por metro de 7,91 ohmios/m (véase la página de tamaños de almacén) que es la más próxima a 7,97 ohmios/m.
5. Para verificar la longitud de hilo real (L):
Un cambio en la longitud del hilo puede implicar la adición o la sustracción de vueltas (modificando el paso del hilo) para obtener el valor de resistencia total necesario.
6. Para verificar la potencia disipada por unidad de superficie (S):
La densidad de potencia disipada por unidad de superficie debe estar incluida en el rango que se muestra en esta tabla para un elemento de estufa de barra calefactora, si se tiene en cuenta que un valor superior genera un elemento más caliente. La densidad de potencia disipada por unidad de superficie puede ser superior o inferior si se tiene en cuenta que la transferencia de calor puede ser mejor o peor, o dependiendo de la importancia que tenga la vida útil del elemento.
Si la densidad de potencia disipada por unidad de superficie calculada es demasiado alta o demasiado baja, debería volver a calcularla cambiando uno o varios de los elementos siguientes:
- La longitud y el diámetro del hilo
- El tipo de aleación
