Ungefärliga metoder för beräkning av värmare

I praktiska beräkningar använder de ofta ungefärliga metoder för att beräkna värmare, baserade på användning av experimentella data (i form av tabeller eller grafiska beroenden), som speglar förhållandet mellan lastströmmen (In), temperatur, tvärsnittsdimensioner och diameter. Grafiska beroenden eller tabelldata erhålls för vissa (standard)förhållanden när tråden sträcks horisontellt i stillastående luft vid en temperatur av 293 K.

Den faktiska yttemperaturen Td bringas till den beräknade Tp (tabell) med hjälp av anläggnings- och miljöfaktorerna:

där km och kc är installations- och miljöfaktorer. För standardförhållanden kM = kc = 1.

Installationsfaktorn tar hänsyn till försämringen av värmeöverföringen in en riktig värmare jämfört med standardförhållandena under vilka de tabellerade data erhölls (km ≤ 1).För en trådspiral i stillastående luft km = 0,8 ... 0,9, för en spiral på en isolerande ram (stav) km = 0,7, för en spiral eller tråd i ett värmeelement, eluppvärmt golv, jord, panel km = 0,3 ... 0,4.

Miljöfaktorn står för förbättringen av värmeöverföringen jämfört med standardförhållanden på grund av effekten av den uppvärmda miljön (kc ≥1). För trådslinga, tråd i rörlig luft kc = 1,1 … 4,0, för värmare av skyddad och förseglad konstruktion i stillastående vatten kc = 2,5, för värmare i rörligt vatten kc = 2,8 … 3. Värdena på kc och km för övrig drift villkor anges i referenslitteraturen.

Tillåtna belastningar på nikromtråd upphängd horisontellt i stillastående luft vid designtemperatur

Den faktiska temperaturen på motståndet (ledaren) i värmare av öppen typ bestäms av de tekniska förhållandena för det uppvärmda mediet. Om temperaturen på värmeöverföringsytan på värmaren inte begränsas av det uppvärmda mediet, tas den faktiska temperaturen på värmemotståndet från villkoret Td ≤ Tmax (Tmax är den maximalt tillåtna temperaturen för värmaren (ledaren)).

Enligt det accepterade schemat för anslutning av värmarna bestäms strömstyrkan hos en värmare av formeln

där Pf är faseffekten för ETU, W, Uph är nätverkets fasspänning, V, Nc är antalet parallella grenar (värmare) per fas.

Enligt Tr och In bestäms tvärsnittsarean och diametern från referenstabellerna.

Den erforderliga längden, m, på värmetråden per sektion (värmare) hittas av uttrycket

där ρt är trådens elektriska resistans vid den faktiska temperaturen, Ohm-m.

Av praktiskt intresse är beräkningsmetoder som används i specialiserade företag vid tillverkning av hermetiskt slutna värmare (TEN)... De initiala uppgifterna för beräkning av värmeelementet är:

• nominell styrka

• värmare spänning,

• aktiv längd av dess skal

• uppvärmd miljö.

TIO skalparametrar

Spole för värmeelement beräknas i följande ordning:

1. Enligt märkeffekten och utvikt längd enligt referenstabellen, välj önskad aktiv yta på värmaren och bestäm det specifika ytvärmeflödet, W / cm2, på värmarhusets yttre yta:

Det beräknade värmeflödet får inte överstiga det högsta tillåtna värdet, d.v.s. Fa ≤ Fa.dop.

2. Bestäm diametern, mm, för värmemotståndet (ledaren)

där Fa.dop.pr — tillåtet specifikt värmeflöde på ledarens yta, W / cm2. Värdet på FA add.pr tas enligt referenstabellen, beroende på arbetsmiljön och uppvärmningens karaktär.
Enligt uppslagsböckerna finns den närmaste diametern på tråden, större i förhållande till sortimentet.

Tillåtet specifikt värmeflöde på ytan av värmaren och ledaren

Parametrar för nikromtråd (X15P60)

3. Nominellt motstånd, Ohm, spolar vid drifttemperatur

4. Nominellt motstånd, Ohm, spolar vid 293 K

5. Lindningsspolens motstånd

där kos är en koefficient som tar hänsyn till förändringen i ledarens motstånd som ett resultat av pressning med mantelmetoden.

6. Aktiv längd, m, värmetråd

där Rl är det elektriska motståndet för 1 m tråd, Ohm / m

7. Faktiskt specifikt värmeflöde, W/cm2, på ytan av värmetråden

där Al är ytan på 1 m värmetråd, cm2/m.

Om Fa.pr> Fa.dop.pr, då är det nödvändigt att öka diametern på tråden.

8. Det aktiva antalet spiralvarv

där lw är längden på det spiralformade varvet, mm.

9. Det totala antalet varv av spiralen, med hänsyn till den nödvändiga lindningen på ändarna av kontaktstavarna i mängden 10 varv för änden av stången

10. Spiralens stigning, mm, före manteln

där lad är värmarens aktiva längd före huset, mm.

Det beräknade värdet av lsh kontrolleras mot villkoren:

11. Total längd på spiralen