Доброго времени суток. В первую очередь, хочу поблагодарить всех,

Доброго времени суток.
В первую очередь, хочу поблагодарить всех, кто делится в этой теме своими теоретическими знаниями и практическим опытом по построению ИК паяльной станции. Информация из этой темы помогла прояснить и понять много технических нюансов в задаче построения ИК паяльной станции.

Ближе к делу:
Задался целью построить ИК паяльную станцию, отвечающую следующим условиям:
1) размер нижней излучающей поверхности 350мм х 300мм (возможна небольшая корректировка);
2) размер верхней излучающей поверхности 80мм х 80мм (возможна небольшая корректировка);

3) Ориентир удельной мощности нижнего излучателя ~3 Вт/cм²;
4) Ориентир удельной мощности верхнего излучателя ~15 Вт/cм²;
5) обеспечить максимальную составляющую ИК излучения в средневолновом диапазоне (максимальный КПД);
6) выполнение любого профиля предварительного нагрева для различных плат;
7) добиться минимальной инерционности излучателя;

Исходя из этого, свой выбор остановил на кварцевых ИК трубках как для нижнего, так и для верхнего излучателя.
В качестве элементной базы излучателя рассматриваю кварцевые трубки с внешним диаметром 10мм и толщиной стенки 1мм.
Нихромовую спираль Х20Н80 в трубках излучателей собираюсь мотать самостоятельно, дабы постараться добиться приемлемого контакта нихромовой спирали с кварцевой трубкой.

По методике, предложенной товарищем VladSko, произвел предварительные расчеты и вот что у меня получилось:

• НИ: 300*350 мм, 18 трубок длиной 300 мм и внешним диаметром 10 мм. Расстояние между трубками выходит около 9.5мм
• 3060 Ватт, из расчета удельной мощности около 3 Вт/cм²
• 9 секций, каждая состоит за двух трубок подключенных последовательно. 170 Ватт каждая,
• Ток проходящий по спирали 170 Вт : 110 В ~ 1.55 А
• Сопротивление спирали в трубке 110 В : 1.55 A ~ 71 Ом.
• Подбираем по таблице диаметр нихромовой проволоки из расчета температуры 400С: 1.55 А * 1.5(поправочный коэффициент при закрытом расположении спирали) = 2.325 А. Что соответствует проволоке диаметром 0.4 мм, площадью сечения = 0.126 мм²
• Далее определяем длину проволоки, Lпроволоки = R * S / p = 71 * 0.126 : 1.1 = 8.134м = 8134 мм.
• Спираль намотана виток к витку. Внутренний диаметр кварцевой трубки 8 мм, а диаметр оправки = Dвнутр.трубки - 2*Dпроволоки - 0.5 = 8-2*0.4-0.5=6.7 мм
• Диаметр внешний намотки спирали Dвнешн = Dтрубки внтуренний - 0.5 = 8 - 0.5 = 7.5 мм
• Средний диаметр витка = ((Dвнешн - Dпроволоки) - Dвнешн) / 2 = (7.5 - 0.4 + 7.5) / 2 = 7.3 мм
• Длина витка = Pi * Dсредний витка = 3.14 * 7.3 = 22.92 мм.
• Общее количество витков в спирали = Lпроволоки : Lвитка = 8134 / 22.92 = 355 витков
• Общая длина спирали (виток к витку) = n * Dпроволоки = 355 * 0.4 мм = 142 мм.

• ВИ: 80*80 мм, 8 трубок внешним диаметром 10мм, толщина стенки 1мм.
• Спираль 800Ватт, протянутая через 8 трубок. Удельная мощность 14 Вт/cм²
• Ток проходящий по спирали 900 Вт : 220 В ~ 4.09А
• Сопротивление спирали в трубке 220В : 4.09 A ~ 53.78 Ом.
• Подбираем по таблице диаметр нихромовой проволоки из расчета температуры 400С: 4.09А * 1.5(поправочный коэффициент при закрытом расположении спирали) = 6.135А. Что соответствует проволоке диаметром 0.9мм, площадью сечения = 0.636 мм²
• Далее определяем длину проволоки, Lпроволоки = R * S / p = 53.78 * 0.636 : 1.1 = 29.36м = 29360мм.
• Спираль намотана виток к витку. Внутренний диаметр кварцевой трубки 8 мм, а диаметр оправки = Dтрубки.внутр - 2*Dпроволоки - 0.9 = 8-2*0.9-0.5=5.7мм
• Диаметр внешний намотки спирали Dвнешн = Dтрубки внтуренний - 0.5 = 8 - 0.5 = 7.5 мм
• Средний диаметр витка = ((Dвнешн - Dпроволоки) - Dвнешн) / 2 = (7.5 - 0.9 + 7.5) / 2 = 7.05 мм
• Длина витка = Pi * Dсредний витка = 3.14 * 7.05 = 22.14 мм.
• Общее количество витков в спирали = Lпроволоки : Lвитка = 29360 : 22.14 = 1326 витков
• Общая длина спирали (виток к витку) = n * Dпроволоки = 1228 * 0.9 мм = 1193 мм.

Найденое значение длины спирали (виток к витку) ВИ равно 1193 мм, в то время как общая длина 8 трубок по 80 мм каждая равна 640мм.

Тут и возникла пока нерешенная задача - как правильно рассчитать, подключить спираль для верхнего излучателя из расчета рабочей температуры 400С по цельсию.
Просьба глянуть мои расчеты и указать, по возможности, что в плане расчетов я упустил или делаю неверно. Расчеты с учетом последовательного подключения излучающих трубок так же не привели к оптимальному варианту, который бы позволил "уместить" в верхний излучатель мощность около 900 Ватт, и чтобы при этом расчетная длина спирали умещалась в длину кварцевых трубок.