Tipos de resistencias para hornos

Tipos de resistencias para hornos

¿Qué tipo de resistencias se utilizan generalmente cuando se necesita una potencia elevada?

Los hornos de resistencia son instalaciones de calentamiento que utilizan el calor generado por el efecto Joule en elementos calefactores adecuados (resistencias) situados en las paredes de la cámara del horno, y que se transmite a la pieza a calentar principalmente por radiación y convección. La energía eléctrica transformada en calor en las resistencias se utiliza en parte para elevar la temperatura de la carga y en parte para calentar las paredes de la cámara y compensar las pérdidas de calor del horno. Tras una descripción de los diferentes tipos constructivos de hornos (discontinuos, continuos, para baja, media o alta temperatura, con atmósfera protectora o en vacío), se analizan el ciclo de calentamiento, los criterios y materiales para el diseño de las paredes y los métodos de ensayo de este tipo de hornos. En los últimos párrafos, se describen los diferentes tipos de resistencias, las características de los materiales utilizados para su construcción y los criterios de diseño de las resistencias para los hornos clásicos de radiación o convección. Al final, se discuten brevemente los hornos con resistencias de alta potencia específica, haciendo también referencia al balance energético de este tipo de hornos.

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¿Qué hace una resistencia?

La principal diferencia de características entre una resistencia y un elemento calefactor es que las resistencias están diseñadas desde el punto de vista del material para tener un bajo cambio de resistencia térmica. Es decir, las resistencias mantienen una resistencia a la corriente lo más constante posible en todo su rango de funcionamiento. Los elementos calefactores no tienen este requisito, por lo que su resistencia puede variar mucho con la corriente, y de hecho lo hace. Para muchos elementos calefactores, su resistencia parecerá casi un cortocircuito a temperatura ambiente. A medida que pasa la corriente y se calienta, su resistencia aumenta.

Una resistencia y un elemento calefactor son, de hecho, la misma cosa, sólo que están diseñados para trabajos diferentes. En una resistencia, el calor se genera como un efecto secundario no deseado (pero inevitable), mientras que en un elemento calefactor, el calor es exactamente lo que debe hacer.

De hecho, ¡las resistencias pueden utilizarse como elementos calefactores! He visto al menos un oscilador horneado (en el que se utiliza un pequeño horno para mantener un componente a una temperatura muy específica) que simplemente utilizaba una resistencia como elemento calefactor.

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El uso generalizado de cargas no lineales dificulta la calidad de la energía eléctrica en todo el mundo. Algunos ejemplos de ello son los equipos basados en la electrónica de potencia y los hornos eléctricos de arco y de fusión de cuchara. Uno de los parámetros más importantes para definir la calidad de la energía es la distorsión armónica.

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Los filtros de armónicos pasivos son los dispositivos más utilizados para reducir la distorsión armónica en una red. Estos filtros están formados por componentes RLC pasivos, es decir, resistencias, inductores y condensadores.

Estas resistencias se utilizan bien para controlar el porcentaje de armónicos a filtrar y disipar el calor correspondiente a esas corrientes armónicas, bien para disminuir el riesgo de amplificación por problemas de resonancia en paralelo.

Horno de resistencia

Que se sepa que yo, EDWIN F. NORTHRUP, ciudadano de los Estados Unidos, residente en Princeton, en el condado de Mercer y en el Estado de Nueva Jersey, he inventado un nuevo y útil horno de resistencia y de alta frecuencia, del que se especifica lo siguiente. Mi invención se refiere principalmente a los hornos que tienen una resistencia dentro del cuerpo del horno, y secundariamente a un tipo de horno de resistencia capaz de actuar también inductivamente.

El propósito principal de mi invención es suministrar un elemento de resistencia espiral preferentemente de una mezcla de grafito y carborundo, pero también de grafito o carbono o incluso de un material no carbonoso que tenga sus vueltas aisladas eléctricamente entre sí y de la masa fundida, y en el que el aislamiento de la masa fundida sea un buen conductor de calor.

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Otro propósito es proporcionar una espiral de resistencia que rodea un crisol eléctricamente aislante pero conductor de calor y sellar la espiral hacia el exterior mediante materiales aislantes de la electricidad y el calor para desarrollar todo el calor de la resistencia dentro del metal.

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