Geschatte methoden voor het berekenen van verwarmers

In praktische berekeningen gebruiken ze vaak benaderingsmethoden voor het berekenen van verwarmingselementen, gebaseerd op het gebruik van experimentele gegevens (in de vorm van tabellen of grafische afhankelijkheden), die de relatie weergeven tussen de belastingsstroom (In), temperatuur, dwarsdoorsnede-afmetingen en diameter. Grafische afhankelijkheden of tabelgegevens worden verkregen voor bepaalde (standaard)condities wanneer de draad horizontaal wordt uitgerekt in windstille lucht bij een temperatuur van 293 K.

De werkelijke oppervlaktetemperatuur Td wordt op de berekende Tp (tabel) gebracht met behulp van de plant- en omgevingsfactoren:

waarbij km en kc installatie- en omgevingsfactoren zijn. Voor standaardcondities kM = kc = 1.

De installatiefactor houdt rekening met de verslechtering van de warmteoverdracht in een echte verwarming vergeleken met de standaardomstandigheden waaronder de getabelleerde gegevens werden verkregen (km ≤ 1).Voor een draadspiraal in stilstaande lucht km = 0,8 ... 0,9, voor een spiraal op een isolerend frame (staaf) km = 0,7, voor een spiraal of draad in een verwarmingselement, elektrisch verwarmde vloer, grond, paneel km = 0,3 … 0,4.

De omgevingsfactor verklaart de verbetering van de warmteoverdracht in vergelijking met standaardomstandigheden als gevolg van het effect van de verwarmde omgeving (kc ≥1). Voor draadspoel, draad in bewegende lucht kc = 1,1 … 4,0, voor verwarmers van beschermd en verzegeld ontwerp in stilstaand water kc = 2,5, voor verwarmers in bewegend water kc = 2,8 … 3. De waarden van kc en km voor andere werking voorwaarden worden gegeven in de referentieliteratuur.

Toegestane belastingen op nichroomdraad horizontaal opgehangen in stilstaande lucht bij ontwerptemperatuur

De werkelijke temperatuur van de weerstand (geleider) in verwarmers van het open type wordt bepaald door de technologische omstandigheden van het verwarmde medium. Als de temperatuur van het warmteoverdrachtsoppervlak van de verwarmer niet wordt beperkt door het verwarmde medium, wordt de werkelijke temperatuur van de verwarmingsweerstand genomen uit de voorwaarde Td ≤ Tmax (Tmax is de maximaal toegestane temperatuur van de verwarmer (geleider)).

Volgens het geaccepteerde schema voor het aansluiten van de verwarmers, wordt de huidige sterkte van één verwarmer bepaald door de formule

waarbij Pf het fasevermogen van de ETU is, W, Uph de fasespanning van het netwerk is, V, Nc het aantal parallelle vertakkingen (verwarmers) per fase.

Volgens Tr en In worden het dwarsdoorsnede-oppervlak en de diameter bepaald uit de referentietabellen.

De vereiste lengte, m, van de verwarmingsdraad per sectie (verwarmer) wordt gevonden door de uitdrukking

waarbij ρt de elektrische weerstand is van de draad bij de werkelijke temperatuur, Ohm-m.

Van praktisch belang zijn berekeningsmethoden die worden gebruikt in gespecialiseerde ondernemingen bij de productie van hermetisch afgesloten verwarmers (TEN). De initiële gegevens voor het berekenen van het verwarmingselement zijn:

• geschatte sterkte

• verwarmingsspanning,

• actieve lengte van de schaal

• verwarmde omgeving.

TIEN shell-parameters

Spoel voor verwarmingselementen wordt berekend in de volgende volgorde:

1. Selecteer op basis van het nominale vermogen en de uitgevouwen lengte volgens de referentietabel het vereiste actieve oppervlak van de verwarmer en bepaal de specifieke oppervlaktewarmtestroom, W / cm2, op het buitenoppervlak van de verwarmerbehuizing:

De berekende warmtestroom mag de maximaal toegestane waarde, d.w.z. Fa ≤ Fa.dop.

2. Bepaal vooraf de diameter, mm, van de verwarmingsweerstand (geleider)

waar Fa.dop.pr — toelaatbare specifieke warmtestroom op het oppervlak van de geleider, W / cm2. De waarde van FA add.pr wordt genomen volgens de referentietabel, afhankelijk van de werkomgeving en de aard van de verwarming.
Volgens de naslagwerken wordt de dichtstbijzijnde diameter van de draad gevonden, groter in verhouding tot het assortiment.

Toelaatbare specifieke warmtestroom op het oppervlak van de verwarmer en de geleider

Parameters van nichrome draad (X15P60)

3. Nominale weerstand, Ohm, spoelen bij bedrijfstemperatuur

4. Nominale weerstand, Ohm, spoelen bij 293 K

5. Wikkelspoelweerstand

waarbij kos een coëfficiënt is die rekening houdt met de verandering in de weerstand van de geleider als gevolg van persen door de omhullingsmethode.

6. Actieve lengte, m, verwarmingsdraad

waarbij Rl de elektrische weerstand is van 1 m draad, Ohm / m

7. Werkelijke specifieke warmtestroom, W / cm2, op het oppervlak van de verwarmingsdraad

waarbij Al de oppervlakte is van 1 m verwarmingsdraad, cm2/m.

Als Fa.pr> Fa.dop.pr, dan is het noodzakelijk om de diameter van de draad te vergroten.

8. Het actieve aantal spiraalwindingen

waarbij lw de lengte is van de spiraalvormige winding, mm.

9. Het totale aantal windingen van de spiraal, rekening houdend met de noodzakelijke wikkeling aan de uiteinden van de contactstaven in een hoeveelheid van 10 windingen voor het uiteinde van de staaf

10. Spoed van de spiraal, mm, vóór de mantel

waarbij lad de actieve lengte is van de verwarmer vóór de behuizing, mm.

De berekende waarde van lsh wordt getoetst aan de voorwaarden:

11. Totale lengte van de spiraal