Beiträge von mkoch im Thema „eine ganz HEISSE Kiste“

mkoch · 14. Februar 2012

Hallo Harry,

<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Original erstellt von: FHarry
Ich weiss nur nicht, ob mir da die Hochtemperaturwolle nicht auch irgendwie reinspielt. Diese 5cm Schicht würde der Draht nämlich auch berühren.
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Versuch macht kluch. Ich vermute dass die Wolle nicht stört weil sie viel Luft enthält. Selbst wenn die Wolle und die Form eine gewisse Leitfähigkeit haben, wird das Messgerät trotzdem einen Sprung anzeigen in dem Moment wenn das Glas den Kontakt berührt. Am besten den Widerstand mit einem XT Schreiber dauernd aufzeichnen.

Gruß
Michael

mkoch · 13. Februar 2012

Hi,

<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Original erstellt von: Kalle66
Aber die Idee ist eh nicht so gut. Wegen der Wärmeausdehnung würden die Drähte von allein aufeinander absenken.
<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">

Ein einfacher elektrischer Kontakt (kein Schalter) am tiefsten Punkt würde völlig ausreichen, wenn man das Glas selbst als Gegenkontakt verwendet. Der Widerstand des heissen Rohlings müsste (ganz grob geschätzt) ungefähr zwischen 10 und 1000 Ohm liegen.

Gruß
Michael

mkoch · 13. Februar 2012

Hi,

<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Original erstellt von: Kalle66
dann doch gleich zwei Drähte kreuzweise unters Glas und warten, bis die Scheibe absinkt, die zusammendrückt und den Schalter schließt.
<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">

Da kommt dann aber wohl nur noch Gold oder Platin in Frage, weil alle anderen Metalle bei den hohen Temperaturen zu schnell oxidieren.

Gruß
Michael

mkoch · 13. Februar 2012

Hi,

<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Original erstellt von: Kalle66
wie will Harry den Schmelzpunkt von Materialien direkt feststellen, wenn der Ofendeckel drauf ist?
<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">

Zum Beispiel indem man einen (Reinaluminium-)Draht verwendet während man den Stromfluss durch diesen Draht misst. Wie eine Schmelz-Sicherung.

Gruß
Michael

mkoch · 13. Februar 2012

Harry,

<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Original erstellt von: FHarry
Funktioniert aber nur bei einer festen Form. Also nicht mit Sand.
<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">

Ist deine Form denn nicht fest?

Gruß
Michael

mkoch · 12. Februar 2012

Harry,

<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Original erstellt von: Kalle66
 Harry,
wär's nicht einfacher, Du näherst Dich der Temperatur von unten?
<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">

Was Kalle hier vorgeschlagen hat finde ich sinnvoll. Zusätzlich könntest du eine Messvorrichtung einbauen, um zu erkennen wann das Glas sich in die Form gesenkt hat. Heisses Glas leitet bekanntlich den Strom ziemlich gut. Man müsste einfach nur zwei Kontakte in die Form einbauen. Einer am Rand, und einer an der tiefsten Stelle. Wenn das Glas den tiefsten Punkt berührt, muss der Widerstand zwischen den beiden Kontakten sprunghaft abfallen.

Gruß
Michael

mkoch · 30. Januar 2012

Hi,

<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Original erstellt von: fraxinus
Könnte sein, dass PLOP das richtig macht, wenn man einen extrem langen ROC eingibt. Sieht zumindest plausibel aus, was da rasukommt.
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Eine Kugelschale müsste eigentlich erheblich steifer sein als eine flache Platte mit gleicher Dicke. Von daher vermute ich dass die PLOP Ergebnissse zu pessimistische Ergebnisse liefern würde.

Gruß
Michael

mkoch · 6. Januar 2012

Hallo Harry,

<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Original erstellt von: FHarry
ich glaube nicht, daß es eine gute Idee wäre die Nuten in den Boden der Feuerleichtsteine zu fräsen und die Wendel dort reinzulegen. Generell ja schon. Aber nicht, wenn du die Form direkt darauf legst.
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Die Form muss ja nicht direkt auf den Heizwendeln liegen. Stell dir vor der Stein besteht aus zwei Schichten übereinander. In die untere Schicht kommen die Nuten mit den Heizwendeln rein, die darüber liegende Schicht verteilt die Wärme gleichmässig, und obendrauf liegt die Form.

Gruß
Michael

mkoch · 6. Januar 2012

Hallo,

<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Original erstellt von: PeJoerg
Nur Seite beheizen meinte ich natürlich nicht, zusätzlich Wendeln an die Seite (weil es ja untendrunter nicht geht),
<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">

Warum soll das nicht gehen? Man könnte in die Steine, die unter der Form liegen, Nuten einfräsen wo die Heizwendel drinliegen.

Gruß
Michael

mkoch · 5. Januar 2012

Hallo,

<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Original erstellt von: fraxinus
<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">auch wenn man es nicht vermutet, es wird am Rohling zwischen Unter- und Oberseite solche Temperaturunterschiede geben<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">
Das ist überhaupt nicht raus.
Die Wärme wird hier hauptsächlich durch Strahlung übertragen und es wird sich ein Gleichgewicht einstellen.
So jedenfalls meine Vermutung[;)]
<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">

Ein paar Ni-CrNi Sensoren würden die Frage beantworten.

Gruß
Michael

mkoch · 5. Januar 2012

Hallo,

<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Original erstellt von: Kalle66
Oder Harry verdreifacht die Isolierung. Eine Verdopplung dürfte - nach meiner Überlegung - nicht reichen.
<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">

Wenn man die Isolierung verstärkt sollte man beachten, dass man damit die Schicht mittlerer Temperatur immer weiter nach aussen verlagert. Das könnte ein Problem werden, wenn die tragenden Teile (Metallwinkel) zu heiss werden.

Gruß
Michael

P.S. Ich würde an verschiedenen Stellen Ni-CrNi Sensoren einbauen. Die Dinger sind billig. Damit kann man untersuchen, wie die Temperatur in den verschiedenen Schichten abnimmt. Die Temperatur der tragenden Teile würde ich auch überwachen.

mkoch · 5. Januar 2012

Hallo Kai,

<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Original erstellt von: fraxinus
Damit kann man doch sicherlich die benötigte Heizleistung für 900°C und genau diese Ofen-Konfiguration ausrechnen.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">

Mit der Isolierung, die ihre Eigenschaften temperaturabhängig verändert, lässt sich schlecht rechnen. Fest steht nur, dass die Heizleistung stärker als linear mit der Temperatur zunehmen muss. Als untere Abschätzung für die benötigte Heizleistung kann man schon mal angeben: P = 3.5kW / 640 * 900 = 4.9kW

<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Original erstellt von: fraxinus
Ist nur die Frage ob das Harry's Netz das aushält[xx(]
<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">

Er wird doch wohl hoffentlich einen Drehstromanschluss haben. Einfach noch eine zweite 3.5kW Heizung einbauen und auf einer anderen Phase laufen lassen.

Gruß
Michael

mkoch · 5. Januar 2012

Hallo Harry,

<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Original erstellt von: FHarry
das war's dann erstmal. T-max 640°. Mehr sind nicht drin.
<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">

Wenn der stationäre Zustand bei 640°C und 3.5kW erreicht war, dann müssten die vollen 3.5kW irgendwie aus dem Ofen wieder rausgekommen sein. Wichtige Fragen sind jetzt: Wo sind die 3.5kW rausgekommen? Welche Stelle aussen am Ofen ist wie heiss geworden? Ist irgendwo heisse Luft rausgekommen? Wenn man diese Fragen beantworten kann, dann kann man gezielt Gegenmaßnahmen ergreifen. Äusserst nützlich zur Beantwortung dieser Fragen wäre eine Thermokamera.

Gruß
Michael

mkoch · 1. Januar 2012

Hallo Harry,

<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Original erstellt von: FHarry
Mein Ofen hat eine Innenfläche von ca. 1.1 qm². Das kommt mit der von mir gerechneten Heizwendel noch gut hin.
<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">

Für die Berechnung würde ich lieber von der grösseren Aussenfläche ausgehen. Eigentlich müsste man die Fläche betrachten, auf der die mittlere Temperatur herrscht. Also bei 1000°C Innentemperatur und 100°C Aussentemperatur die Schicht, die 550°C hat. Weil die Wärmeleitfähigkeit der Isolierung mit zunehmender Temperatur immer größer wird, wird diese Schicht näher an der Aussenwand als an der Innenwand liegen.

Gruß
Michael

mkoch · 1. Januar 2012

Hi,

<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Original erstellt von: ngc2051
Nur muss man bei der ganzen Geschichte eben berücksichtigen, dass wegen der Wärmeisolierung nicht die vollen 3,6 kW nach außen gelangen.
<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">

Aber selbstverständlich werden die vollen 3.6kW wieder nach aussen gelangen. Wenn man in eine Black Box 3.6kW elektrische Leistung hineinsteckt, dann wird im stationären Zustand auch 3.6kW Leistung wieder herauskommen. Entweder als Wärmestrahlung oder per Konvektion.

Gruß
Michael

mkoch · 1. Januar 2012

Hallo Kalle,

<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Original erstellt von: Kalle66
 Michael,
nimmt die abgegebene Wärmeleistung durch Strahlung an einer Oberfläche nicht mit 4. Potenz der Temperatur zu? Boltzmann-Schwarzkörper-Strahlung?
<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">

Ja, das "hoch 4" steht doch auch drin in der Formel die ich oben angegeben habe, siehe Posting von 11:39:19 Uhr.

Gruß
Michael

mkoch · 1. Januar 2012

Hi,

<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Original erstellt von: FHarry
Es gibt käufliche Keramikbrennöfen welche an der normalen Steckdose betrieben werden können, also max 3.6kw haben. Diese Öfen haben in etwa das gleiche Volumen und schaffen T max 1300°.
<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">

Siehe Ebay #170753494903
3.6kW, 1200°C, etwa 1m^2 Oberfläche, Isolierung etwa 10cm dick.

Gruß
Michael

mkoch · 1. Januar 2012

Hallo Harry,

<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Original erstellt von: FHarry
(==>)Michael: Das klingt interessant. Würde mich aber echt wundern: "Egal wie gut oder schlecht die Isolierung ist". Dann bau ich jetzt noch schnell einen mit einfachen Rigipsplatten. [:D]
<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">

Ich habe nicht gesagt dass der Ofen mit schlechter Isolierung noch funktionieren wird. Die Berechnung sagt nur aus, dass du mit 3.6kW Heizleistung eine 3m^2 Oberfläche nicht heisser als 180°C machen kannst.

<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Original erstellt von: FHarry
Deine Schätzung mit 8.4kw kann nicht ganz stimmen. Es gibt käufliche Keramikbrennöfen welche an der normalen Steckdose betrieben werden können, also max 3.6kw haben. Diese Öfen haben in etwa das gleiche Volumen und schaffen T max 1300°. Es kommt halt auf die Isolierung an.
<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">

Das Volumen spielt keine Rolle, es kommt nur auf die Oberfläche an. Wahrscheinlich habe ich die Oberfläche mit 3m^2 etwas zu hoch angesetzt. Wie gross ist denn bei deinem Ofen die Oberfläche, in der Mitte der Isolierschicht gemessen?

Gruß
Michael

P.S. Ich glaube es ist besser nicht von der Mitte der Isolierschicht auszugehen, sondern von der äußeren Oberfläche. Denn wegen des temperaturabhängigen Wärmeleitwertes wird sich der grösste Temperaturgradient auf die äußere Schicht konzentrieren.

mkoch · 1. Januar 2012

Hallo nochmal,

ich würde die benötigte Leistung so abschätzen:

P = lambda * A * dT / d
mit P = Heizleistung [W]
lambda = Wärmeleitfähigkeit des Isoliermaterials in [W/(m*K)]
A = Oberfläche der Isolierschicht [m^2]
dT = Temperaturdifferenz [K]
d = Dicke der Isolierschicht [m]

Für lambda = 0.14 W/(m*K) (Mittelwert), A = 3m^2, dT = 1000K und d = 0.05m ergibt sich P = 8.4kW.

Gruß
Michael

P.S. Hinzu kommen noch die Verluste durch Konvektion, wegen des Lüftungsloches. Wozu braucht man das?

mkoch · 1. Januar 2012

Hallo Harry,

na das Jahr fängt doch gut an, wenn man am Morgen des 1.1.2012 im Astrotreff gleich über so ein hochinteressantes Projekt lesen darf.

Gefühlsmäßig würde ich sagen, dass 3.6kW zu wenig ist für so einen großen Ofen. Aber ich kann mich irren.

Die nach außen abgestrahlte Leistung kann man über das Stefan-Bolzmannsche Gesetz abschätzen:

P = sigma * epsilon * A * T^4

mit sigma = 5.67E-8 W/(m^2 K^4)
epsilon = Emissionsgrad
A = abstrahlende Fläche im m^2
T = Temperatur in K

Für P = 3.6kW, epsilon = 0.5 und A = 3m^2 ergibt sich ungefähr T = 452K oder 180°C. Das heisst die Aussentemperatur kann 180°C nicht übersteigen, egal wie gut oder schlecht die Isolierung ist. Unter der Annahme, dass alle Seiten gleich heiss werden.

Gruß
Michael