一、電加熱器的設(shè)計(jì)計(jì)算,一般按以下三步進(jìn)行: 1、計(jì)算從初始溫度在規(guī)定的時間內(nèi)加熱至設(shè)定溫度的所需要的功率 2、計(jì)算維持介質(zhì)溫度不變的前提下,實(shí)際所需要的維持溫度的功率 3、根據(jù)以上兩種計(jì)算結(jié)果,選擇加熱器的型號和數(shù)量?偣β嗜∫陨隙N功率的最大值并考慮1.2系數(shù)。 公式: 1、初始加熱所需要的功率 KW = ( C1M1△T + C2M2△T )÷ 864/P + P/2 式中:C1C2分別為容器和介質(zhì)的比熱(Kcal/Kg℃) M1M2分別為容器和介質(zhì)的質(zhì)量(Kg) △T為所需溫度和初始溫度之差(℃) H為初始溫度加熱到設(shè)定溫度所需要的時間(h) P最終溫度下容器的熱散量(Kw) 2、維持介質(zhì)溫度抽需要的功率 KW=C2M3△T/864+P 式中:M3每小時所增加的介質(zhì)kg/h 二、性能曲線 下面是一些在電加熱計(jì)算中經(jīng)常要用到的性能曲線,對我們的設(shè)計(jì)是很有幫助的。
三、電加熱器設(shè)計(jì)計(jì)算舉例: 有一只開口的容器,尺寸為寬500mm,長1200mm,高為600mm,容器重量150Kg。內(nèi)裝500mm高度的水,容器周圍都有50mm的保溫層,材料為硅酸鹽。水需3小時內(nèi)從15℃加熱至70℃,然后從容器中抽取20kg/h的70℃的水,并加入同樣重量的水。需要多大的功率才能滿足所要的溫度。 技術(shù)數(shù)據(jù): 1、水的比重:1000kg/m3 2、水的比熱:1kcal/kg℃ 3、鋼的比熱:0.12kcal/kg℃ 4、水在70℃時的表面損失4000W/m2 5、保溫層損失(在70℃時)32W/m2 6、容器的面積:0.6m2 7、保溫層的面積:2.52m2 初始加熱所需要的功率: 容器內(nèi)水的加熱:C1M1△T = 1×(0.5×1.2×0.5×1000)×(70-15) = 16500 kcal 容器自身的加熱:C2M2△T = 0.12×150×(70-15) = 990 kcal 平均水表面熱損失:0.6m2 × 4000W/m2 × 3h × 1/2 × 864/1000 = 3110.4 kcal 平均保溫層熱損失:2.52m2 × 32W/m2 × 3h × 1/2 × 864/1000 = 104.5 kcal (考慮20%的富裕量) 初始加熱需要的能量為:(16500 + 990 + 3110.4 + 104.5)×1.2 = 70258.8 kcal/kg℃ 工作時需要的功率: 加熱補(bǔ)充的水所需要的熱量:20kg/H × (70-15)×1kcal/kg℃ = 1100kcal 水表面熱損失:0.6m2 × 4000W/m2 × 1h × 864/1000 = 2073.6 kcal 保溫層熱損失:2.52m2 × 32W/m2 × 1h × 864/1000 = 69.67 kcal (考慮20%的富裕量) 工作加熱的能量為:(1100 + 2073.6 + 69.6)×1.2 = 6486.54 kcal/kg℃ 工作加熱的功率為:6486.54 ÷864÷1 = 7.5 kw 初始加熱的功率大于工作時需要的功率,加熱器選擇的功率至少要27.1kw。 最終選取的加熱器功率為35kw。
常用材料的性能
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