Нихромовая спираль: длина и диаметр проволоки
По мощности и напряжению считает длину и наименьший диаметр нихромовой проволоки Х20Н80, число витков и длину спирали, проверяет поверхностную мощность.
Результат
- Длина проволоки
- 19,07 м
- Наименьший диаметр по допустимой нагрузке
- 0,752 мм
- Сопротивление нагревателя
- 48,4 Ом
- Ток
- 4,545 А
- Поверхностная мощность
- 2,22 Вт/см²
- Допустимая поверхностная мощность
- 2,22 Вт/см²
- Нагрузка
- в пределах допустимой
- Число витков
- 693,6
- Длина спирали после навивки
- 1 043 мм
- Масса проволоки
- 71,18 г
- Рекомендуемая предельная температура по ГОСТ
- 1 059 °C
- Диаметр не задан: длина посчитана для наименьшего диаметра по допустимой нагрузке. Берите ближайшую имеющуюся проволоку не тоньше расчётной.
Формула
- R = U² / P
- L = R · S / (ρ · Ct)
- Pпов = P / (π · d · L) ≤ Pдоп
Подробнее о расчёте
Как считается
Сопротивление нагревателя R = U² / P. Длина проволоки сечением S — L = R · S / (ρ · Ct), где ρ — удельное сопротивление Х20Н80 при 20 °C (1,08–1,13 Ом·мм²/м по диаметру), Ct — отношение сопротивления в нагретом состоянии к холодному (ГОСТ 12766.1, до 1,04). Поверхностная мощность P / (π · d · L) не должна превышать допустимую; из этого условия находят наименьший диаметр.
Допустимую нагрузку калькулятор оценивает по излучению открытой спирали: ε = 0,88, витки затеняют друг друга (коэффициент 0,5). Это оценка автора, не норма и не учёт конвекции; для своих условий введите значение вручную.
Пример
1000 Вт, 220 В, 700 °C, проволока 0,8 мм: R = 48,4 Ом, L ≈ 21,6 м, нагрузка 1,84 Вт/см² при допустимых 2,2. На оправке 8 мм выходит около 780 витков; при шаге 2 диаметра спираль растянется до 1,25 м — её делят на секции.
Что не учтено
- Температура проволоки задаётся, а не считается из теплоотдачи: в закрытом корпусе, в трубке или в потоке воздуха условия иные.
- Предельная температура ГОСТ — для воздуха и зависит от диаметра (950–1200 °C), срок службы при ней ограничен.
- Нагрев спирали, растяжение при нагреве и провисание не рассчитываются.
Источники
- ГОСТ 12766.1-90 «Проволока из прецизионных сплавов с высоким электрическим сопротивлением. Технические условия» (изм. № 1, 1996; в ряде баз статус отмечен неоднозначно, замена не найдена) — ρ Х20Н80-Н (прил. 1, табл. 7: 1,08/1,11/1,13 Ом·мм²/м), отношение R/R20 (прил. 3, табл. 9), наибольшая рабочая температура на воздухе по диаметру (прил. 4, табл. 11), плотность 8,4 г/см³ (прил. 6, табл. 13).
- Kanthal, Nikrothal 80, лист данных, редакция 2012 года — излучательная способность окисленной поверхности 0,88; в этом листе нет допустимых нагрузок для открытой спирали.
- Печагин Е. А., Зарандия Ж. А., «Электрооборудование электротермических установок», методические указания, Тамбов, ТГТУ, 2008, ЛР 1 — формулы d и L по P, U, ρ и допустимой поверхностной мощности; для нихрома ориентир до 1100 °C.
Обновлено 09.11.2026.