Omtrentlig metoder for beregning av varmeovner

I praktiske beregninger bruker de ofte omtrentlige metoder for beregning av varmeovner, basert på bruk av eksperimentelle data (i form av tabeller eller grafiske avhengigheter), som gjenspeiler forholdet mellom laststrømmen (In), temperatur, tverrsnittsdimensjoner og diameter. Grafiske avhengigheter eller tabelldata oppnås for visse (standard) forhold når ledningen strekkes horisontalt i stille luft ved en temperatur på 293 K.

Den faktiske overflatetemperaturen Td bringes til den beregnede Tp (tabell) ved å bruke plante- og miljøfaktorene:

hvor km og kc er installasjons- og miljøfaktorer. For standardforhold kM = kc = 1.

Installasjonsfaktoren tar hensyn til forringelse av varmeoverføring i en ekte varmeovn sammenlignet med standardforholdene som de tabulerte dataene ble oppnådd under (km ≤ 1).For en trådspiral i stilleluft km = 0,8 ... 0,9, for en spiral på en isolerende ramme (stav) km = 0,7, for en spiral eller ledning i et varmeelement, elektrisk oppvarmet gulv, jord, panel km = 0,3 ... 0,4.

Miljøfaktoren står for forbedringen i varmeoverføring sammenlignet med standardforhold på grunn av effekten av det oppvarmede miljøet (kc ≥1). For ledningsspole, ledning i bevegelig luft kc = 1,1 … 4,0, for varmeovner av beskyttet og forseglet utførelse i stillevann kc = 2,5, for varmeovner i bevegelig vann kc = 2,8 … 3. Verdiene av kc og km for annen drift betingelser er gitt i referanselitteraturen.

Tillatte belastninger på nikromtråd hengt horisontalt i stillestående luft ved designtemperatur

Den faktiske temperaturen til motstanden (lederen) i varmeovner av åpen type bestemmes av de teknologiske forholdene til det oppvarmede mediet. Hvis temperaturen på varmeoverføringsoverflaten til varmeren ikke er begrenset av det oppvarmede mediet, tas den faktiske temperaturen til varmemotstanden fra tilstanden Td ≤ Tmax (Tmax er den maksimalt tillatte temperaturen til varmeren (lederen)).

I henhold til den aksepterte ordningen for tilkobling av varmeovnene, bestemmes den nåværende styrken til en varmeapparat av formelen

hvor Pf er faseeffekten til ETU, W, Uph er fasespenningen til nettverket, V, Nc er antall parallelle grener (varmere) per fase.

I følge Tr og In bestemmes tverrsnittsareal og diameter fra referansetabellene.

Den nødvendige lengden, m, av varmetråden per seksjon (varmeren) finnes ved uttrykket

hvor ρt er den elektriske motstanden til ledningen ved den faktiske temperaturen, Ohm-m.

Av praktisk interesse er beregningsmetoder som brukes i spesialiserte bedrifter i produksjon av hermetisk forseglede varmeovner (TEN)... De første dataene for beregning av varmeelementet er:

• nominell styrke

• varmeapparat spenning,

• den aktive lengden på skallet

• oppvarmet miljø.

TI skallparametere

Spole for varmeelementer beregnes i følgende rekkefølge:

1. I henhold til nominell effekt og utfoldet lengde i henhold til referansetabellen, velg den nødvendige aktive overflaten til varmeren og bestem den spesifikke overflatevarmefluksen, W / cm2, på den ytre overflaten av varmeapparatet:

Den beregnede varmestrømmen må ikke overstige maksimalt tillatt verdi, d.v.s. Fa ≤ Fa.dop.

2. Forhåndsbestem diameteren, mm, til varmemotstanden (leder)

hvor Fa.dop.pr — tillatt spesifikk varmestrøm på overflaten av lederen, W / cm2. Verdien av FA add.pr er tatt i henhold til referansetabellen, avhengig av arbeidsmiljøet og oppvarmingens art.
I følge oppslagsbøkene finnes den nærmeste diameteren på ledningen, større i forhold til sortimentet.

Tillatt spesifikk varmefluks på overflaten av varmeren og lederen

Parametre for nichrome ledning (X15P60)

3. Nominell motstand, Ohm, spoler ved driftstemperatur

4. Nominell motstand, Ohm, spoler ved 293 K

5. Viklingsspolemotstand

hvor kos er en koeffisient som tar hensyn til endringen i lederens motstand som et resultat av pressing med kappemetoden.

6. Aktiv lengde, m, varmetråd

der Rl er den elektriske motstanden til 1 m ledning, Ohm / m

7. Faktisk spesifikk varmestrøm, W / cm2, på overflaten av varmetråden

hvor Al er overflatearealet til 1 m varmetråd, cm2 / m.

Hvis Fa.pr> Fa.dop.pr, så er det nødvendig å øke diameteren på ledningen.

8. Det aktive antallet spiralomdreininger

hvor lw er lengden på den spiralformede svingen, mm.

9. Det totale antallet omdreininger av spiralen, tatt i betraktning den nødvendige viklingen på endene av kontaktstengene i mengden 10 omdreininger for enden av stangen

10. Spiralens stigning, mm, før kappen

hvor lad er den aktive lengden på varmeren før huset, mm.

Den beregnede verdien av lsh kontrolleres mot betingelsene:

11. Total lengde på spiralen