Design og beregning af elektriske varmeapparater

1. Designberegningen for en elektrisk varmelegeme følger generelt tre trin:
1. Beregn den krævede effekt for at opvarme mediet fra den indledende temperatur til den indstillede temperatur inden for et specificeret tidspunkt.
2. beregne den faktiske effekt, der kræves for at opretholde temperaturen, mens den medium temperatur opretholdes.
3. Baseret på resultaterne af disse to beregninger, skal du vælge modellen og mængden af ​​varmeapparater. Den samlede effekt er det maksimale for de to effektværdier, der fakturerer i en 1,2 -koefficient.

Formel:
1. strøm krævet til indledende opvarmning
KW=(C1M1ΔT + C2M2ΔT) ÷ 864/p + p/2
Hvor: C1C2 er henholdsvis de specifikke opvarmning af beholderen og mediet (kcal/kg grad);
M1M2 er masserne af beholderen og mediet (kg);
ΔT er forskellen mellem den ønskede temperatur og den oprindelige temperatur (grad);
H er den tid, der kræves for at varme fra den indledende temperatur til den indstillede temperatur (H);
P er varmen spredt fra beholderen ved den endelige temperatur (KW);
2. strøm krævet for at opretholde den medium temperatur
KW=C2M3ΔT/864 + p
Hvor: M3 repræsenterer mængden af ​​medium tilsat pr. Time (kg/h);

III. Eksempel på Eksempel på elektrisk varmeapparat:
En åben beholder med dimensioner på 500 mm bred, 1200 mm lang og 600 mm høj vejer 150 kg. Det indeholder vand til en højde på 500 mm og er omgivet af et 50 mm silikatisolationslag. Vand skal opvarmes fra 15 grader til 70 grader på 3 timer . 20 kg/h på 70 graders vand pumpes derefter fra en beholder, og den samme mængde vand tilsættes. Hvor meget strøm er der behov for for at opnå den ønskede temperatur? Tekniske data:
1. Specifik tyngdekraft af vand: 1000 kg/m³
2. Specifik vandvarme: 1 kcal/kg grad
3.. Specifik stålvarme: 0,12 kcal/kg grad
4. vandoverfladetab ved 70 grader: 4000 m/m²
5. Isolationstab (ved 70 grader): 32 W/m²
6. Containerområde: 0,6 m²
7. Isoleringsområde: 2,52 m²
Strøm krævet til indledende opvarmning:
Opvarmning af vand i beholder: C1M1ΔT=1 × (0,5 × 1,2 × 0,5 × 1000) × (70 - 15)=16500 kcal
Opvarmning af containeren: C2M2ΔT=0.12 × 150 × (70 - 15)=990 kcal
Gennemsnitlig vandoverfladetab: 0,6 m² × 4000 w/m² × 3 timer × 1/2 × 864/1000=3110.4 kcal
Gennemsnitlig isolering varmetab: 2,52 m² × 32 W/m² × 3 timer × 1/2 × 864/1000=104.5 kcal
(I betragtning af en 20% margin)
Indledende opvarmningsenergi krævet: (16500 + 990 + 3110.4 + 104.5) × 1.2=70258.8 kcal/kg grad
Kraft krævet under drift:
Varme krævet for at opvarme påfyldning Vand: 20 kg/time × (70 - 15) × 1 kcal/kg grad=1100 kcal
Vandoverfladevarmetab: 0,6 m² × 4000 w/m² × 1 time × 864/1000=2073.6 kcal
Isolering varmetab: 2,52 m² × 32 W/m² × 1 time × 864/1000=69.67 kcal
(I betragtning af en 20% margin)
Den driftsvarmeenergi er: (1100 + 2073.6 + 69.6) × 1.2=6486.54 kcal/kg grad
Driftsvarmekraften er: 6486,54 ÷ 864 ÷ 1=7.5 kW
Den indledende opvarmningseffekt er større end den krævede strøm til drift, så den valgte varmelegeme skal være mindst 27,1 kW.
Den endelige valgte varmelegeme er 35 kW.