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电加热器的设计和计算

发布时间:2019-04-23浏览次数:998返回列表


一、电加热器的设计计算,一般按以下三步进行:
    1、计算从初始温度在规定的时间内加热至设定温度的所需要的功率
    2
、计算维持介质温度不变的前提下,实际所需要的维持温度的功率
    3
、根据以上两种计算结果,选择加热器的型号和数量。总功率取以上二种功率的zui大值并考虑1.2系数。
   
公式:
    1
、初始加热所需要的功率
      
KW = ( C1M1T + C2M2T )÷ 864/H + P/2
       式中:C1C2分别为容器和介质的比热Kcal/Kg℃)
            
M1M2分别为容器和介质的极速快三(Kg
            
T为所需温度和初始温度之差(
             H
为初始温度加热到设定温度所需要的时间(h
             P
zui终温度下容器的热散量(Kw
    2
、维持介质温度抽需要的功率
      
KW=C2M3T/864+P
       式中:M3每小时所增加的介质kg/h

注:1kw=860kcal/h   所以上面的公式中864应改为860

二、性能曲线
    下面是一些在电加热计算中经常要用到的性能曲线,对我们的设计是很有帮助的。


三、电加热器设计计算举例:
    有一只开口的容器,尺寸为宽500mm,长1200mm,高为600mm,容器重量150Kg。内装500mm高度的水,容器周围都有50mm的保温层,材料为硅酸盐。水需3小时内从15℃加热至70℃,然后从容器中抽取20kg/h70℃的水,并加入同样重量的水。需要多大的功率才能满足所要的温度。
   
技术数据:
    1
、水的比重:1000kg/m3
    2
、水的比热:1kcal/kg
    3
、钢的比热:0.12kcal/kg
    4
、水在70℃时的表面损失4000W/m2
    5
、保温层损失(在70℃时)32W/m2
    6
、容器的面积:0.6m2
    7
、保温层的面积:2.52m2
   
初始加热所需要的功率:
   
容器内水的加热:C1M1T = 1×(0.5×1.2×0.5×1000)×(7015) = 16500 kcal
    容器自身的加热:C2M2T = 0.12×150×(7015) = 990 kcal
    平均水表面热损失:0.6m2 × 4000W/m2 × 3h × 1/2 × 864/1000 = 3110.4 kcal
    平均保温层热损失:2.52m2 × 32W/m2 × 3h × 1/2 × 864/1000 = 104.5 kcal
    (考虑20%的富裕量)
   
初始加热需要的能量为:16500 + 990 + 3110.4 + 104.5)×1.2 = 70258.8 kcal/kg
    工作时需要的功率:
    加热补充的水所需要的热量:20kg/H × (7015)×1kcal/kg = 1100kcal
    水表面热损失:0.6m2 × 4000W/m2 × 1h × 864/1000 = 2073.6 kcal
    保温层热损失:2.52m2 × 32W/m2 × 1h × 864/1000 = 69.67 kcal
    (考虑20%的富裕量)
   
工作加热的能量为:1100 + 2073.6 + 69.6)×1.2 = 6486.54 kcal/kg
    工作加热的功率为:6486.54 ÷864÷1 = 7.5 kw
    初始加热的功率大于工作时需要的功率,加热器选择的功率至少要27.1kw
   
zui终选取的加热器功率为35kw






 

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