Перегорает спираль. Закрытое пространство.

Добрый день!Приношу свои извинения, если не в этой теме задан вопрос. Проблема такая.
Для обжига глины сделана муфельная печь,т.е. закрытое пространство 25 литров, ограниченное жаростойкой ватой МКРФ-100. При включении обогревательного элемента, спирали (нихром, сказал продавец на рынке) 2 кВт на полную мощность, при температуре около 260 градусов происходит перегорание спирали, хотя на открытом воздухе она горит длительное время.
В связи с этим у меня такие вопросы:
1. Почему происходит перегорание спирали в закрытом пространстве?
2. Неужели для нормальной работы спирали нужен кислород (свежий воздух) и нужно обеспечивать печь поддувом воздуха (например, от аквариумного компрессора)?
Спасибо всем, кто прочел данное сообщение.

В закрытом пространстве теплообмен между спиралью и окружающей средой минимален. Спираль набирает более высокую температуру, поэтому и перегорает, требуется перерасчёт!

Скажем, требуется ограничить температуру спирали. 260 гр это не температура спирали, а температура вашей печки до которой она успела нагреться. С понижением температуры спирали увеличится время разогрева печки.

Спасибо всем! Дай Бог и Вам удачи!
После прочтения Ваших советов, я понял, что при медленном нагревании (обжиг первичный) я медленно поднимал температуру и смог достичь отметки в 600 градусов. Именно тогда у меня перегорела спираль, когда я ее включил на полную мощность. Вторая спираль была сразу включена у меня на полную мощность и перегорела при температуру 260 градусов. Но что это была за температура? Термопару я вставил в крышку печи в то время как спираль находилась на дне. Термопара показывала температуру вверху печи, на расстоянии 50 см от спирали. Я так думаю, что на спирали температура была намного выше. Я так понял, что при выключении спирали на полную мощность, температура именно спирали, а не воздуха в печи была намного выше и она просто перегорела от запредельной температуры.
Еще раз премного благодарен всем!!!!!
Вы мне помогли разобраться в моей проблеме. Буду делать регулятор мощности для поднимания температуры плавно и ограничение мощности.

Добрый день. Сегодня проделал такой эксперимент. Последовательно со спиралью на 2 кВт включил реостат на 20 Ом. Т.е. спираль горела на 50% мощности. Температура поднялась до 500 градусов и..... перегорела спираль. Маловероятно, чтобы спираль перегорела от перегрева- термопара находилась на этот раз возле спирали. Видимо, нужен приток свежего воздуха..... для чего?- не знаю..... и Странно, ведь в таких печах, когда пространство ограничено огнеупорным кирпичем, спираль работает исправно.....почему-то.....

Сообщение отредактировал sergineus - 19.4.2016, 22:06

Как вариант - слишком тонкая проволока для таких высоких температур и не выдерживает механической нагрузки при нагреве. На воздухе она просто до такой температуры не нагревается. Что за спираль вы подразумеваете? Это какое-то заводское изделие, или просто проволоки намотали? Если просто проволока, попробуйте крепить чаще.

Спираль стандартная, заводская, на 2 кВт, марки Х20Н80.... В характеристиках рабочая температура 1100, температура плавления 1400 градусов. Нет такой температуры при работе спирали. Термопара возле спирали стоит и показывает температуру 500-600 градусов. Термопару проверял, погрешность н8значительная. Спираль имеет средне- вишневый цвет. Нет даже ярко-вишневого цвета.... Судя по цвету, на воздухе она нагревается до более высокой температуры....
Спасибо всем, кто хочет мне помочь.....

Да, ТАКИ, перегревается. Хорошо видно место перегрева и сплавления...

Даже при небольших отклонениях в шаге намотки будет разница в теплоотдаче и нагреве спирали. Нагрев спирали всегда больше температуры в печке. Уменьшите мощность, увеличится время, подождите часиков 10.

А что, на ТЭН нельзя её заменить?

Опишите конструкцию всего пирога, начиная от полезного объёма муфельной печи, до наружного кожуха. Почему то подозреваю, что не обеспечивается теплопередача от спирали к керамике(надеюсь) печи.
Спираль со всех сторон должна быть окружена керамикой, а не намотана на камеру и обложена ватой. Вата должна быть между керамикой и наружной стенкой(кожухом).
Вот пример правильной конструкции

Сообщение отредактировал Shura_with_KINEF - 20.4.2016, 11:18

Вовсе не обязательно. Керамика внесёт дополнительное тепловое сопротивление. Мне всегда думалось, что любая керамика на спирали (трубки, кольца, чашки....) только для исключения замыкания между виткми спирали.
И если имеется канавка для укладки спирали и её удержания там, то керамика вовсе не нужна.

В чем преимущество ТЭНа перед спиралью?

Фотографии печи выложу сегодня вечером, сейчас на работе.
Спасибо всем за помощь!

А термоизолирующая минвата нормального качества, нет включений каких, может они при нагреве "каку" какую дают?
В принципе для нихрома Х20Н80, если он нагревается до вишневого, либо красного цвета, это вполне нормальный температурный режим. А вот любые загрязнения-подгары, пусть даже маленькие, локальные, открытые спирали ох как не любят. И горят обычно в местах этих загрязнений.
Приходилось в свое время с таким сталкиваться.

Предлагаю фото моей печи. Понимаю, что она немного.... отличается от заводской....

При нагревании на счет каки я сомневаюсь, поскольку сделана в заводских условиях и при наличии каки была бы заявлена изготовителем. Качество нормальное на глаз, включений нет...
Как я и раньше выложил фото, причина перегорания спирали- перегрев, буду как-то с этим бороться, результат сообщу. Хотя, из курса физики я знаю, что более теплый воздух поднимается выше, а холодный опускается. Надеялся, на естественную вентиляцию, а, оказалось, очень и очень зря. Надо что-то думать на счет принудительной вентиляции при температуре до 1000 градусов. Такая температура обжига глины.....


Сообщение отредактировал sergineus - 21.4.2016, 6:06

Начто намотана ваша спираль?

Я так понял, что спираль практически виток к витку намотана на гладкий диэлектрический стержень. Получается как бы бифилярная спираль. Очень мала площадь теплоотдачи. Большая мощность в малом объёме, Спираль греет сама себя и стержень на который она намотана. При нагреве спираль расширяется, возможно смыкание витков спирали.

Спираль намотана на фарфоровый стержень, который был взят от старого обогревателя. Спираль намотана как на фото 1, а материал фарфорового стержня такой же, как на фото 2.

Помню эти нагреватели, как с нагревом начинают провисать витки, как пыхали эти спиральки, в месте где витки были поплотнее.
Условия работы спирали в нагревателе и внутри муфеля сильно отличаются. Кстати при вашем расположении спирали сложно обеспечить равномерный нагрев.
Размазывайте спираль по внутреннему объёму.

Может поискать более толстую и большей длины.

"sergineus"!.... У Вас элементарная конструктивная ошибка!
И общий её смысл в том, что не обеспечена максимальная теплоотдача от спирали и занижено её сечение в данных условиях работы.