Нагрев вилки в водонагревателе: причины, как исправить

Материал муфеля и несколько вопросов по расчетам.

1150 градусов с нихромом нереально. Максимум 900. Для повышения инерционности надо увеличивать массу муфеля, для повышения КПД — увеличивать толщину и уменьшать теплопроводность изоляции. Но на мой взгляд, чем меньше инерционность тем лучше. Возможностей больше, быстрое охлаждение иногда тоже нужно. А плавное охлаждение легко реализуется терморегулятором.

Вопрос зависимости мощности-температуры-объема поставлен несколько некорректно. Важен не объем как таковой, а площадь поверхности и свойства теплоизоляции. А мощность влияет на время нагрева и на достигаемую температуру, через площадь поверхности и свойства теплоизоляции. Если умудрится сделать почти идеальную теплоизоляцию, можно и 100 ваттами разогреть до высоких температур, правда, медленно.

Как материал муфеля можно попробовать огнеупорную глину, но здесь актуален вопрос механической прочности. Если глина будет слишком жирная или слишком тощая, результат получится отрицательный. И еще обжигать надо. В принципе можно обжечь при первом включении печки, но как намотать нихром не развалив муфель я себе не очень представляю.

Почему АКБ выходит из строя

Поэтому разбираясь в проблеме нагревания аккумуляторных клемм правильнее было бы искать ответ на вопрос, почему так скоро умерла новенькая аккумуляторная батарея. Портиться батарея может по целому ряду причин, например:

Разогрев клеммы приводит к разогреву токовывода (пакетов аккумуляторных пластин). Они становятся причиной испарения дистиллята, из-за чего падает ёмкость, а за ней сокращается срок эксплуатации АКБ;
Разогретый токовывод оплавляет пластиковый корпуса АКБ, в результате образуются микротрещины, которое становятся причиной протечки электролита, который в свою очередь может попадать на клемму, окислять её и провоцировать её ещё больший разогрев. В итоге, работа аккумуляторной батареи становится не возможна;
Пластиковый корпус аккумуляторной батарее под воздействием высоких температур расплавился, источник питания полностью вышел из строя и использовать его больше нельзя.

3. Температурные кольца

Температурные кольца PTCR являются относительно новым методом применения пироскопов. С их помощью также можно определять количество поглощаемого керамикой тепла. Данный вариант является более точным, чем предыдущий. При повышении температуры кольца уменьшаются в размере, и использование микрометра для определения размеров кольца после обжига даст возможность перевести полученную величину в температурный эквивалент. Точное соответствие диаметров колец и температур PTCR STH и LTH представлены в таблице ниже.

К сожалению, данный метод нецелесообразен, если нужно вычислить температуры непосредственно в процессе работы муфельной печи. Кольца сокращаются в диаметре медленно и что-то понять невооруженным взглядом очень сложно.

Почему греется проводка: выясняем причины и устраняем проблемы

Нагрев кабеля или проводов электрической проводки, самый серьезный сигнал, что с проводкой что-то неладно и велика вероятность скорой аварийной ситуации. Если у вас греется проводка нужно срочно выяснять причины и принимать меры к их устранению.

К чему приводит нагрев проводки

Режим работы электрической цепи, при котором греется проводка НЕЛЬЗЯ назвать рабочим. Это ситуация близкая к аварийной и вот почему.

Ощущаемый нагрев проводов (кабелей) означает, что температура токопроводящей жилы повышается, и жила начинает разогревать изоляцию и оболочку кабеля.

Перегрузка электросети

Материал изоляции жил и оболочка кабеля имеет вполне определенные температурные характеристики, превышение которых ведет к их разрушению (оплавлению). Как следствие изоляция перестает выполнять свою основную задачу, изолирование токопроводящих жил. Это приводит к короткому замыканию и необходимости замены всей линии электропроводки.

Практические причины, почему греется проводка

Как я сказал в начале статьи, если вы заметили, что греется проводка, это сигнал на который нужно реагировать. Не доводя ситуацию до аварийной, нужно выяснить причины нагрева.

Причина 1

Неправильно был сделан расчет электрической сети и был использован электрический кабель сечение, которого не соответствует потребляемой мощности. Например, для питания электрической плиты 220 В, 10 кВт, был использован кабель сечением 2,5 кв. мм.

Устранение. Не включать мощные бытовые приборы или заменить кабель, на кабель с большим сечением.

Причина 2

Установлен автомат защиты с завышенным номиналом по току. Автомат защиты группы и кабель электропроводки этой группы подбираются по планируемой мощности подключаемых приборов. Завышение номинала автомата защиты и подключение мощного бытового прибора приведет к нагреванию проводки.

Устранение. Обязательное снижение номинала автомата защиты до уровня надежное отключение и далее не включать мощные бытовые приборы. Заменить кабель, на кабель с большим сечением, увеличить номинал автомата защиты.

Причина 3

Неправильно сделано соединение проводов (жил кабеля) на участке электропроводки. Некачественное соединение проводов в распаячных коробках, в местах соединения двух кабелей, прямое соединение алюминиевых и медных проводов могу привести к нагреву проводки, особенно с течением времени.

Исправление. Использовать для соединения проводов специальные клемники.

Причина 4

Плохой контакт в местах подключения. Чаще плохой контакт в местах подключения проводников к розетке или шине, приводит к нагреву в месте подключения (нагрев контактов), но может приводить и к нагреву проводки.

Как определить место повреждения электрического кабеля

Устранение. Протяжка всех контактных соединений электропроводки.

Вывод

В жилых помещениях основной причиной, почему греется проводка, является превышение допустимой нагрузки на данную группу электропроводки или всего помещения в целом.

В нормальной ситуации, при таком превышении допустимой мощности, должен сработать автомат или устройство защиты. Но они тоже выходят из строя, или что еще хуже, нарочно завышаются, например, вместо пробки ставят «жучок».

Всё это приводит к нагреву проводки, которая рано или поздно закончится, как минимум выходом проводки из строя или, как максимум, пожаром.

Важно! Если вы стали постоянно чувствовать запах нагретой пластмассы, его трудно не заметить, значит, у вас греется проводка и пора заняться ей вплотную. Ehto.ru

Ehto.ru

Для чего необходима муфельная печь

Муфельная печь используется:

Для термообработки.

В термообработку муфельных печей входит (закалка, отжиг, отпуск, нормализация, обжиг).

Термическая обработка металлов и сплавов в ней производится с целью улучшения их служебных свойств.
Для отжига (гомогенизация и нормализация).

Целью является получение однородной зёренной микроструктуры и растворение включений. Последующее охлаждение является медленным, препятствующим образованию неравновесных структур типа мартенсита.
Дисперсионное твердение (старение).

После проведения отжига проводится нагрев на более низкую температуру с целью выделения частиц упрочняющей фазы. Иногда проводится ступенчатое старение при нескольких температурах с целью выделения нескольких видов упрочняющих частиц.
Для закалки материала.

Закалку в муфельной печи проводят с повышенной скоростью охлаждения с целью получения неравновесных структур типа мартенсита (повышение твёрдости). Критическая скорость охлаждения, необходимая для закалки зависит от материала.
Для отпуска материала.

Отпуск в муфельной печи необходим для снятия внутренних напряжений, внесённых при закалке. Материал становится более пластичным при некотором уменьшении прочность.
Для сжигания (озоление).

Метод применяется тогда, когда имеется специальное задание исследовать объекты биологического происхождения на наличие марганца, меди и некоторых других металлов.
Для высушивания.

Высушивание в муфельной печи — намеренное удаление влаги (обычно воды, иногда — жидкой фракции произвольного химического состава) из материала.

В муфельных печах чаще всего проводят обжиг.

При обжиге керамических изделий в муфельной печи, происходят сложнейшие физико-химические процессы, в результате которых керамическая масса – механическая смесь минеральных частиц – становится камнеподобным материалом – прочным, твердым, химически стойким, с присущими только ему эстетическими свойствами.

Обжиг керамических изделий — это важная и завершающая стадия технологического процесса керамических изделий, конечная и важная стадия любого керамического производства.

Так же обжиг применяют ювелиры для обжига ювелирных и художественных изделий из цветных металлов.

При обжиге сырца в муфельной печи образуется искусственный каменный материал, который в отличие от глины не размывается водой и обладает относительно высокой прочностью. Это объясняется физико-химическими процессами, происходящими в глине под влиянием повышенных температур.

При нагреве в муфельной печи сырых керамических изделий до 110 градусов удаляется свободная вода и керамическая масса становится непластичной. Суммарные затраты на обжиг достигают 35-40 % себестоимости товарной продукции.

Лабораторная муфельная печь предназначена для лабораторных анализов (купелирование).

Лабораторные анализы — окислительное плавление сплава свинца с золотом или серебром с целью выделения их в чистом виде.

Купелирование в муфельной печи основано на том, что свинец и другие неблагородные металлы при высокой температуре легко окисляются кислородом воздуха, тогда как золото и серебро не изменяются.

Как сделать нагревательный элемент?

В качестве нагревательного элемента используется проволока. Можно использовать нихром или фехраль. Проволока из нихрома выдерживает до 1100 градусов. Но нихром может сгореть от малейшего контакта с воздухом. Фехраль может выдерживать температуру до 1300 градусов, при этом от воздуха проволока не портится. Минимальный размер проволоки, которую нужно использовать – 1 миллиметр. В зависимости от типа муфельной камеры, различны способы прикрепления нагревательного элемента.

Муфель из керамики обматывают проволокой

Закрепляется нагревательный элемент на кожухе при помощи глины, расстояние между каждым витком должно быть около 2 миллиметров. Скрепляющий слой также следует сушить в течение нескольких дней и обжечь в угольной печи.

В шамотный муфель необходимо установить нагревательную спираль. Ее можно сделать самостоятельно из нихромной или фехральной проволоки. Для этого необходимо равномерно намотать проволоку на цилиндрический объект. Подойдет карандаш, тонкий пруток из металла или сварочный электрод. Диаметр спирали должен получиться в 6 мм.

Обязательно нужно следить за тем, чтобы витки не соприкасались друг с другом, иначе произойдет короткое замыкание. Спираль необходимо провести в специальных углублениях, проделанных в шамотном кирпиче. Обязательно нужно закрепить витки. Это можно сделать при помощи проволоки или изготовить замазку. Для замазки можно использовать глину. В корпусе сверлятся отверстия, через которые необходимо вывести концы проволоки. Для подключения спирали к сети нужно использовать кабель.

Причины перегрева

Очень часто, особенно в старых квартирах с минимальным количеством электроточек, в одну розетку подключается несколько электроприборов. А что еще хуже, при подключении бойлера используют различные удлинители и тройники, но не все они надлежащего качества. Что дальше? Добавляется два или больше контактов: водонагреватель, стиральная машина, кухонный комбайн и др. Техника может дать нагрузку в 6 кВт или в 30 ампер. Для всего этого «добра» требуется проводка сечением 4-6 мм2, но по факту в наличии только кабель сечением 2,5 мм2 и вилка с розеткой на 10 ампер. Это все приведет к перегреву и возможному возгоранию.

Вторая причина сильного нагрева вилки — подключение водонагревателя в старую неподходящую розетку на 6,3 ампер или неисправную проводку. Вилки у всех приборов разные и толстые штырьки просто разбивает отверстия, после чего тонкие вилки «гуляют» в розетке, подгорают и теряют упругость. Подобные манипуляции с включением-отключением электроприборов приводят к тому, что у подключенного водонагревателя происходит плохой контакт, и вилка с розеткой сильно греются. Бывает и такое, что когда пошевелишь вилку, розетка искрит. Что из этого следует? Для бойлера необходимо выводить отдельную электроточку. Если после подключения, выяснилось, что вилка немного шатается в розетке, то ее лучше заменить. В качестве профилактики перегрева, нужно регулярно осматривать вилку, провод и розетку, и при малейших следах перегрева, предпринимать соответствующие меры.

Есть вариант перегрева вилки, но при этом розетка остается нормальной температуры. Происходит такое, когда проблема только в вилке, т.е. в ней не правильно или плохо подключены провода. Если вилка разбирается, то проблема устраняется без замены целого элемента. В случае неразборной вилки, ее меняют на новую.

Если греется провод, то возможны два варианта:

подключенный провод водонагревателя имеет сечение менее 2,5 м2и требует замены;
произошелпробой ТЭНа на корпусе или обугливание мест соединения проводов в титане. И в том и в другом случае увеличивается подача электричества. Нужно срочно провести ремонт пока не произошло искрение.

Своевременное обнаружение проблемы и ее устранение поможет сохранить жизнь не только бойлеру, но и его владельцу.

Кладка огнеупора

На строительном рынке покупаем шамотный кирпич. Этот кирпич предназначен для кладки топок печей и каминов. Данный кирпич способен выдерживать длительное воздействие тепла при температуре 1000 градусов и многократные циклы остывания и нагрева, обладает высокой теплоёмкостью и тепловой инерцией. В качестве связующего лучше всего купить специальную огнеупорную сухую смесь для кладки шамота.

Подгонка и разметка

Раскладываем на ровном полу боковые и заднюю стенки будущей камеры таким образом, чтобы задняя стенка оказалась между боковыми, как бы получилась «развёртка».
Толщину будущих швов имитируем проволокой диаметром 3-5 мм.
Подгоняем кирпичи друг к другу. При необходимости кирпичи подрезаем на камнерезном станке или болгаркой
Затем размечаем на стенках трассу будущей нагревательной спирали.
На кирпичах прорезаем канавки под спираль.

Вид рабочей камеры изнутри. Верх выполнен в виде свода.

Кладка кирпичей должна быть очень плотная. Толщина швов — не более 5 миллиметров.

Кладочная смесь разводится водой в соответствии с инструкцией завода-производителя.
Каждый кирпич перед кладкой погружаем в ёмкость с водой на 15-30 секунд, для того чтобы вода заполнила поры кирпича.
Выкладываем донышко будущей печки.
Затем выкладываем стенки.
Вертикальные швы кладки не должны совпадать между собой.
Верх выкладываем в виде свода с замковым камнем.

На дверке тоже надо закрепить шамотный кирпич.

Для этого внизу дверки привариваем или закрепляем на клёпки тонкий уголок или квадратную трубу. Уголок будет принимать на себя вес кладки, то есть будет работать не только раствор.
В кладочный раствор добавляем цемент, до 20%.
На металлическую поверхность дверки прикрепляем оцинкованную сетку с ячейкой 20×20 миллиметров.
Дверку снимаем, кладём горизонтально и на ней укладываем шамотный кирпич.

Уплотнение

Для повышения эффективности работы печи, нужно исключить потери тепла через неплотности дверцы. Герметичность можно увеличить термостойким силиконом.

Для этого тщательно обезжириваем кромки кирпича в местах примыкания.
Наносим разделительное средство на торцы стенок камеры в местах примыкания. Это может быть даже солидол.
Наносим «колбаску» из термостойкого силикона на дверку.
Закрываем дверь.
Силикон приклеится на дверку, а на торцы стенок камеры не приклеится из-за разделительного средства. Фактически получится уплотнительная силиконовая лента на дверке.
Разделительное средство с торцов камеры отмываем, например, спиртом.
Силикон не сможет долгое время выдерживать воздействие тепла, поэтому периодически нужно будет делать ремонт для восстановления герметичности дверцы. Заключается ремонт в том, что прокладку из силикона изготавливают повторно так же, как описано выше.

Возможные сложности и проблемы при создании печи

При изготовлении устройства сложности возникают с подбором материала и монтажом системы контроля за температурой. Неправильно выбранные материалы приводят к быстрому разрушению муфеля. Так, некоторые мастера из экономии используют кирпич низкого качества, глиняно-песчаный раствор вместо шамотного. Это приводит к появлению трещин в муфеле и потере тепла.

Потрескавшийся муфель на время заделывают раствором шамотной глины. Камеру нужно вынуть и заменить на новую.

Если печь подключают к сети без терморегулятора, температура в муфеле не контролируется. Это приводит к порче изделий, которые требуют обжига при заданной температуре. Для решения проблемы следует приобрести терморегулятор и электрическое оборудование, собрать блок управления и подключить его к нагревательным элементам муфеля.

Применение на сегодняшний день

Основные категории использования:

Безопасная переплавка ценных металлов, чтобы избежать в их структуре примесей и не допустить прямого взаимодействия с пламенем.
Искусственное старение металлов.
Обжиг керамики.
Получение ровной поверхности.
Сушка материалов, обладающих высокой степенью теплопроводности.
Сжигание объектов до состояния минеральных компонентов, например, при кремации тела.

Муфельная печь используется также для выращивания монокристаллов и высокотемпературной обработки медицинского оборудования. Благодаря этому удаётся уничтожить все вредоносные бактерии, не повредив при этом сами инструменты.

Как правильно подключить муфельную печь к источнику энергии

При отсутствии опыта работы с электрическими приборами лучше обратиться к электрику-профессионалу. Для подключения устройства к сети необходимо приобрести:

терморегулятор;
большой клеммник из термостойкой пластмассы;
маленькие клеммники из термостойкого пластика для сращивания проводов;
контактор (пускатель электромагнитный);
электрический провод двужильный;
вилку электрическую;
стандартный кожух для электрощитка.

Для данной печи выбран терморегулятор одноканальный М-1-К, который регулирует температуру рабочей камеры до 1300 градусов. Прибор способен работать по сложному графику, с его помощью задают время и температуру нагрева.

Справка. Сечение нихромовой проволоки и ее длину, диаметр витка спирали, сечение соединительных проводов и другие параметры электрической схемы рассчитывают по справочникам и выбирают заранее.

Элемент имеет 7 разъемов для подключения (две клеммы для проводов питания, две — для подключения термопары, три — для реле). Управление прибором осуществляется четырьмя кнопками. Когда терморегулятор включен, горит индикаторная лампочка. К устройству прилагаются два кронштейна для крепления в щитке и подробная инструкция по подключению.

Монтаж блока

Монтаж блока проводится в следующем порядке.

Контакты термопары и спирали изолируют и клеммниками соединяют с двужильными проводами.
К проводу питания присоединяют вилку.
В щитке крепят терморегулятор, контактор и большой клеммник.
К терморегулятору через контактор и клеммник подсоединяют термопару, спираль муфеля, провод питания с вилкой.

Электрическую муфельную печь обязательно заземляют.

Условия безопасной установки

Изготовив или приобретя фабричную модель муфельной печи, нужно установить ее в мастерской или лаборатории с соблюдением всех правил безопасности. По сути они сводятся к набору широко известных требований по эксплуатации нагревательного оборудования на электричестве и газе:

Для питания устройства проводится отдельная линия, в нее встраиваются надежные средства защиты от замыкания, соответствующие мощности печи.
Муфель имеет значительный вес и при работе сильно нагревается, поэтому он должен стоять на надежном и негорючем основании.
Недопустимо использовать это оборудование в помещениях с высокой влажностью — велик риск удара током и раскрошивания внутренней футеровки.
Все манипуляции с муфелем нужно производить в средствах защиты от высокой температуры для рук и лица (перчатки и очки).
В обязательном порядке оборудование должно быть заземлено.

Возможные проблемы при создании печи

При изготовлении устройства сложности возникают с подбором материала и монтажом системы контроля за температурой.

Неправильно выбранные материалы приводят к быстрому разрушению муфеля.

Так, некоторые мастера из экономии используют кирпич низкого качества, глиняно-песчаный раствор вместо шамотного. Это приводит к появлению трещин в муфеле и потере тепла.

Если печь подключают к сети без терморегулятора, температура в муфеле не контролируется. Это приводит к порче изделий, которые требуют обжига при заданной температуре.

Для решения проблемы следует приобрести терморегулятор и электрическое оборудование, собрать блок управления и подключить его к нагревательным элементам муфеля.

Для удобства сборки его лучше изготовить со съемными передней и задней крышками, которые крепятся на винтах. К передней крышке крепится на петле дверца, которая должна откидываться горизонтально. На дверце при помощи двух болтов через асбестовые прокладки устанавливается керамический элемент, а зазоры заделываются глиной.

Концы нихромовой проволоки выводятся к задней крышке корпуса. На оба вывода должны быть нанизаны керамические изолирующие «бусы». Проволока присоединяется к штырьковому разъему. Такие разъемы, а также изолирующие «бусы» можно взять от старых электроприборов. К разъему будет присоединен стандартный шнур с вилкой для включения в электрическую сеть.

Все свободное пространство между нагревательными элементами и корпусом следует плотно забить асбестовой крошкой. Кроме того, в конструкции печи должна быть предусмотрена клемма заземления.

Для удобства работы в нагревательной камере нужно сделать два небольших отверстия: одно на задней стенке диаметром 10 мм – для установки термопары, другое на дверце диаметром 18–20 м – для наблюдения за внутренним пространством печи во время работы. Оба отверстия должны быть снабжены закрывающими металлическими шторками.

На дно рабочей камеры следует положить пластину-подкладку из тонкой нержавеющей стали 0,5–0,8 мм.

Печь рассчитана на 220 В переменного тока. Разогревается до максимальной температуры 950 градусов в течение часа. Вес печи около 10 кг.

Стоит ли бояться нагрева вилки в водонагревателе