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确定加热器热需要量方法

确定加热器热需要量方法

点击数:7772 次   录入时间:03-04 11:44:18   整理:http://www.55dianzi.com   电工入门
    通过确定完成某项工作所需要的热,能很容易地解决绝大多数电加热问题。为此,需要的热量必须转换为电力,我们能为这项工作选择最实际的加热器。无论加热固体、液体或气体,确定电能需要量的方法都是一样的。

所有的加热问题都包括以下步骤及其解决方案:

1.确定加热问题

l  收集应用信息

l  概述虚拟应用的问题

l  也可参考确定问题

2.计算电能需要量

l  系统启动电能需要量

l  系统维护电能需要量

l  运行热损

l  也可参考计算需要的热能

3.评论系统应用因素

l  运行温度

l  运行效率

l  安全/可允许的功率密度

l  机械考虑事项

l  运行环境因素

l  加热器的生命要求

l  电线考虑

l  安全系数

4.选择加热器

l  类型

l  大小

l  数量

5. 选择控制系统

l  温度传感器和地点的类型

l  温度控制器的类型

l  功率控制器的类型

确定问题
必须清楚地澄清你的加热器问题,并仔细考虑确定运行参数。请考虑以下这些问题:

l  期望的最小启动温度和最终温度

l  被加热材料的最大流速

l  启动加热需要的时间和工艺循环时间

l  被加热材料和容器的重量和尺寸

l  绝缘及其热属性的效果

l  电气要求——电压

l  温度传感方法和地点

l  温度控制器的类型

l  功率控制器的类型

l  电气限制

你正创建的热系统可以不考虑所有可能的或未预见的加热需求量,请不要忘记安全系数。除了计算出的需求量之外,安全系数增加了加热器的容量。

计算需要的热能
当完成你自己的计算时,请参考这些方程式包括的材料值的参考数据。

要求满足系统需求的总热能(kWh or Btu)是如下所示的2个值中的较大值。

启动所需要的热
保持期望的温度所需要的热
需要的功率是热能值(kWh)除以必要的启动时间或工作时间。加热器的额定功率是这些值加上安全系数所得的较大值。

启动和操作热需求量的计算包括几个不同的部分,最好分开计算。然而,也可以使用短的方法来快速估算需要的热能。

短的方法:

l  启动功率 = A + C + 2/3L + 安全系数
l  运行功率 = B + D + L + 安全系数
根据不同的应用,安全系数通常为10%到35%。

A =  在期望的时间内,把材料和设备的温度提高到运行点的温度所需要的功率。
B =  在工作时间内,提高材料的温度所需要的功率。

方程式A和B(提高温度吸收的功率)

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C = 在启动周期内,熔化或蒸发材料所需要的功率
D = 在工作周期内,熔化或蒸发材料所需要的功率

方程式C和D(熔化或蒸发吸收的功率)

Weight of Material (lbs) · Heat of Fusion or Vaporization (Btu/lb

                                                                   
        Start-up or Cycle Time (hrs) · 3.412

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L= 表面通过以下方式损失的功率:

传导 — 使用以下方程式
辐射 — 使用热损曲线
对流 — 使用热损曲线
L方程式 (损失的传导功率)



欲知用于解决估计功率的问题的更详细方程式,请参考功率方程式。

请见参考部分中的热损系数和图。

安全系数计算
你应一直包括允许未知的或未料到的条件的各种规格的安全系数。安全系数的大小依赖计算功率的精度。加热器的安全系数应一直比计算的数字高。10%的安全系数对精密计算的小系统来说是足够的;20%的额外功率是更常见的。20%和35%的安全系统是不常见的,是为大系统考虑的,例如,那些包括开门的应用或大的热辐射的应用。你也想预测你的系统无故障能运行多久,因此检查你需要的加热器的生命。因为电力有成本,请考虑功率因数,所以你的系统花钱更少。
考虑到这些,请仔细评论你做的每件事,事实上,有确定性的信息来决定你的加热问题的特定的解决方案吗?一些支持性的信息可能不容易得到或对你不明显。你可以发现考虑参考这个参考数据项里的表和图,或参考你需要定义的处理特殊参数。被处理/加热的材料及其容器的热属性至少也是必要的。

计算安全系数需要一些直觉。可能的影响是大的。从改变适宜的运行温度来说,由季节性的变化引起,在材料或处理的材料的温度上的变化,你必须仔细检查所有的影响。

通常来说,系统越少,具有的变量和外部影响就越少,安全系数也越小。相反,系统越大,变量和外部影响越大,安全系数也就越大。

以下是通常的指导方针:

l  接近计算的功率要求的小系统,10%的安全系数

l  平均20%的安全系数

l  大系统,20%到35%安全系数

对包含设备循环并有大量散热的生产运行的系统来说,安全系数要更高,例如,炉膛的开门、装入新一批的具有变温的材料、大的辐射等。

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