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Aiuto per forno

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[1] Aiuto per forno

Messaggioda Foto UtenteSteel » 10 ott 2009, 13:07

Salve a tutti,
vorrei costruire un forno elettrico per trattamenti termici.

Il problema è che non so bene come realizzare la parte elettrica.

Dovrei comprare un programmatore (per impostare temperature e tempi di permanenza, velocità di riscaldamento, soste, ecc), una termocoppia K a isolamento minerale, due resistenze in kanthal da montare in serie e un unità per il controllo di potenza a tristori (pensavo a questa http://www.innotek.it/it/serie500.htm , modello 501).

La temperatura massima dovrà essere di 1200°C e le dimensioni della camera interna saranno 114X110X400 mm.

Userei il forno a casa, quindi sarà alimentato con la 220 e dovrebbe avere una potenza inferiore ai 3 kW.

Sinceramente però non so come fare l'impianto elettrico, ne come dimensionare le resistnze in base ai paremtri scritti sopra.

Qualcuno ha voglia di aiutarmi?

Ciao.
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[2] Re: Aiuto per forno

Messaggioda Foto Utenteg.schgor » 10 ott 2009, 16:00

Intendi programmatori come questi?
http://www.italsound.it/programmatori-f ... trici.html

Circa il dimensionamento delle resistenze, è facile dire che se disponi di una potenza elettrica
domestica di 3 kW a 220 V puoi prelevare al massimo 13A (quindi le resistenze dovrebbero essere
dimensionate in conseguenza).

Ma sorge un dubbio:
con quella potenza riesci a raggiungere 1200°C ? (dipende ovviamente dalla coibentazione del forno,
dal materiale da riscaldare e dai tempi di riscaldamento)
Direi che questo con è un dubbio da poco! Hai qualche esempio funzionante a cui riferirti?
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[3] Re: Aiuto per forno

Messaggioda Foto UtenteSteel » 11 ott 2009, 11:42

Innanzitutto grazie per la risposta.

Si, ci sono forni a camera con capacità (in litri) maggiore che riescono a raggiungere i 1300°C con un consumo inferiore ai 3 kW.

Il problema è che in genere i forni per trattamenti termici sono molto larghi e poco profondi, mentre a me ne serve uno profondo e stretto.

Si, programmatori di quel tipo.

Il fatto è che oltre al programmatore, per poter otenere davvero una regolazione e un controllo della tempratura proporzionale, serve un unità di potenza a tristori e sinceramente non saprei come fare l'impianto elettrico.

In genere i forni per la tempra di coltelli (i paragon, americani) e i forni di questi tipo autocotruiti hano il relè solido che però permette solamente una regolazione di tipo On-Off.

Ciao.
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[4] Re: Aiuto per forno

Messaggioda Foto Utenteg.schgor » 11 ott 2009, 19:32

Direi che la prima cosa è dimensionare le resistenze (e dipende anche da quello che si trova),
dopodiché si passa al regolatore (approfondendo ad es. le caratteristiche di quello già citato).
Poi si può considerare la scelta del programmatore (che deve "interfacciarsi" col regolatore).
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[5] Re: Aiuto per forno

Messaggioda Foto UtenteSteel » 12 ott 2009, 16:39

Si, indubbiamente devo dimensionare le resistenze. Prenderei le kanthal, devo vedere quali trovo.
Per quanto riguarda il programmatore, non necessità di regolatore (a meno che tu per regolatore non intenda l'unità di potenza scr a trisori).

Per quanto riguarda il programmatore pensavo ad un West PROVU.

La cosa che più mi assilla è questa. Se decido di uare un unità di potenza al posto di un semplice relè allo stato solido (con il quale l'mpianto elettrico sarebbe olto più semplice ed economico), cosa mi servirebbe, oltre alla già citata unità, per l'impianto elettrico? Qualcuno saprebbe dove trovare lo schema di un impianto di questo tipo?

Ciao.
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[6] Re: Aiuto per forno

Messaggioda Foto Utenteg.schgor » 12 ott 2009, 17:11

Il programmatore citato in precedenza ha la possibilità di controllo ON-OFF,
quindi un semplice relè statico dovrebbe risolvere il problema (dipende dalle
esigenze di precisione sulla temperatura).
Credo sia opportuno un contatto con il fornitore del programmatore per chiarire
sia necessità (p.es.il tipo di sensore della temperatura da usare), che prestazioni
(limiti e precisioni ottenibili).
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[7] Re: Aiuto per forno

Messaggioda Foto UtenteSteel » 18 ott 2009, 14:33

Grazie.

Altra domanda (io di elettronica non ne so nulla). Allora, io posso dimensionare le resistenze in base alla potenza e ai volt di alimantazione.

Va bene, la formula è semplice. Però gli ohm come entrao nel discorso? Ovvero, immagiando di voler avere una potenza massima di 2,5 kW con alimantazione con 220 V (monofase), le miei resistenze dovrebbero avere un masimo di 11,3 A.

Però, mantenedo costanti potenza e volt, bisogna valutare anche gli ohm delle resistenze, o no?

Quindi, ammtendo che la potenza massima del mio impianto debba esere 2,5 kW, alimantao con 220 V, le mie resistenze potranno avere la massmo un ampraggio d 11,3 A. Gli ohm quindi non dovrebbero essere superiori ai 19 ohm (220/11,3),

Ergo dovrò scegliere delle resistenze con massimo 11 A e 19 ohm. Esatto?

Ciao.
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[8] Re: Aiuto per forno

Messaggioda Foto Utenteadmin » 18 ott 2009, 16:12

Steel ha scritto:. Però gli ohm come entrao nel discorso? Ovvero, immagiando di voler avere una potenza massima di 2,5 kW con alimantazione con 220 V (monofase), le miei resistenze dovrebbero avere un masimo di 11,3 A

Ci entrano con...la legge di Ohm: R=\frac U I =\frac {220}{11,3}=19,4 \, \Omega
Combinando la legge di Joule con quella di Ohm, hai anche, direttamente, nota potenza P e tensione U:
R=\frac {U^2}{P}=\frac {220^2}{2500}=19,4 \, \Omega
Ergo dovrò scegliere delle resistenze con massimo 11 A e 19 ohm. Esatto?

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[9] Re: Aiuto per forno

Messaggioda Foto UtenteGattomom » 19 ott 2009, 22:01

Ciao,
il forno di trattamento termico per cosa serve? E' forse un forno di trattamento termico per la tempra degli acciai, di solubilizzazione degli acciai inossidabili austenitici?
A mio avviso, se i trattamenti sono di questo genere, un semplice regolatore di tipo on/off o proporzionale non è adatto.
Utilizzando una regolazione di tipo on/off la temperatura pendolerebbe troppo intorno al set point, senza mai stabilizzarsi sulla temperatura impostata. E neanche la regolazione proporzionale è adatta allo scopo.
Il moderno trattamento termico utilizza, oggi, regolatori di temperatura programmabili e non con regolazione di temperatura di tipo PID (proporzionale, integrale, derivativa). Solo questo tipo di regolazione ti permette di tenere strettamente sotto controllo il processo di riscaldo. Se il trattamento termico da effettuare necessita di tenere sotto stretto controllo la temperatura una volta raggiunto il set point, non puoi prescindere dall'usare questo tipo di regolazione.
Arrivato a questo punto devi decidere come vuoi comandare le resistenze di riscaldamento del forno di trattamento termico,
ci sono 2 strade:
- comando tramite SSR
- comando tramite teleruttori.
Ogni scelta hai suoi pro e i suoi contro.
Partiamo dai teleruttori:
- sicuramente sono più economici degli interruttori statici, non presentano problemi di dissipazione del calore a parità di potenza, occupano meno spazio.
Di contro, i contatti principali tendono a consumarsi molto velocemente per via dell'arco elettrico che si crea tutte le volte che si diseccita la bobina ( e a maggior ragione più il set point deve esserre stabile, più il teleruttore aprirà e chiuderà i propri contatti)
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[10] Re: Aiuto per forno

Messaggioda Foto UtenteGattomom » 20 ott 2009, 7:58

Gli ssr, non hanno parti in movimento, quindi la durata è di gran lunga superiore, permettono di gestire il processo di temperatura in maniera ottimale, di contro, però, non hanno la separazione galvanica, ciò vuol dire che a monte dell'interruttore statico dovrai comunque utilizzare un teleruttore per garantire la necessaria separazione galvanica. Inoltre scaldano parecchio e per dissipare il calore, di norma, sono montati sopra dei dissipatori di calore. E per finire costano di più rispetto ai tleruttori di pari potenza.

La Ero ha in catalogo ottimi regolatori di temperatura e programmatori di temperatura PID. Prova a dare uno sguardo al programmatore di temperatura PKS. Ti permette di gestire molto semplicemente l'intero ciclo di trattamento termico, impostando a piacimento gradiente di salita, temperature delle soste, temperatura delle fase di austenitizzazione e permanenza in tale fase.
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