Довжина дроту в метрах визначається за формулою:
де Р - потужність в вт, що дається одним нагрівальним опором; d - діаметр дроту в мм; ώ - питома поверхнева навантаження в Вт / см 2. Величина ώ визначається з формули:
де F1 = 10 πdl є поверхнею, що віддає тепло, в см 2.
Так як при застосуванні спіральних нагрівальних елементів випромінює є тільки зовнішня поверхня, необхідно прийняти дійсну поверхню віддає тепло лише в розмірі 50% від F, тоді для цих умов:
Внаслідок цього величина ώ для нагрівальних приладів зі спіральними елементами може бути в середньому прийнята в 1,6 вт / см 2 і коливатися в межах 1,25 - 2 Вт / см 2; для визначення довжини дроту слід користуватися формулою (1).
Значення d необхідно визначати за формулою:
де v - напруга струму в ст.
Після постановки значення d, визначеного за формулою (3), в формулу (1) визначається довжина дроту, що підлягає намотуванні в спіраль нагрівального елементу.
Значення pv2. що входить в формулу (3), визначається за формулою:
Значення р v2 даються для матеріалів при температурі 20 ° і мають такі величини в ом мм 2 / м:
Коефіцієнт а, що характеризує зміну опору з температурою, має таке значення:
для заліза 0,0045, максимальна робоча температура 500 °;
для ніхрому 0,0001-0,0104, максимальна робоча температура 900-1000 °;
для фехралю 0,00009, максимальна робоча температура 850 °.
Приклад розрахунку. Відбивна піч має потужність 900 пн. розподілену на три нагрівальні спіралі, включені паралельно; напруга мережі 220в; потужність на 1 спіраль - 300 пн. Розрахунок ведеться на кожну спіраль окремо.
Нагрівальна спіраль робиться з фехралевой дроту, що має РV1 = 1,2 ом мм 2 / м, при температурі v1 = 20 °.
Температура напруженій дроту v2 становить 400 °; при цьому питома навантаження ώ приймається в 1,5 вт / см 2. Розрахунок ведеться в наступному порядку:
3) Визначається діаметр дроту при заданих вихідних даних за формулою (3):
Приймаємо d = 0,4 мм.
2) Визначається довжина дроту за формулою (1):
Опору дротів при різних діаметрах знаходяться з табл. 24 і 25.