计量单位 | ||||||||||||||||||||||||||||||||
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电加热功率计算 | ||||||||||||||||||||||||||||||||
加热功率的计算有以下三个方面: | ||||||||||||||||||||||||||||||||
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所有的计算应以最恶劣的情况考虑: | ||||||||||||||||||||||||||||||||
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设计电加热器系统的步骤 | ||||||||||||||||||||||||||||||||
根据工艺过程,画出加热的工艺流程图(不涉及材料形式及规格)。 计算工艺过程所需的热量。 计算系统起动时所需的热量及时间。 重画加热工艺流程图,考虑合适的安全系数,确定加热器的总功率。 决定发热元件的护套材料及功率密度。 决定加热器的形式尺寸及数量。 决定加热器的电源及控制系统。 | ||||||||||||||||||||||||||||||||
有关加热功率在理想状态下的计算公式如下: | ||||||||||||||||||||||||||||||||
系统起动时所需要的功率: | ||||||||||||||||||||||||||||||||
系统运行时所需要的功率: | ||||||||||||||||||||||||||||||||
加热系统的散热量 | ||||||||||||||||||||||||||||||||
管道 | ||||||||||||||||||||||||||||||||
平面 | ||||||||||||||||||||||||||||||||
式中符号,含义如下: | ||||||||||||||||||||||||||||||||
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有关加热功率计算的参考数据(如需更多数据,请来电、来函咨询)各种物质的比热(25℃) cal/(g℃) kcal/(kg℃)
物质 | 比热 | 物质 | 比热 | 物质 | 比热 | 物质 | 比热 |
氢气 | 3.41 | 乙醇 | 0.55 | 导热油 | 0.46 | 玻璃 | 0.200 |
水 | 1.00 | 丙醇 | 0.67 | 二氧化碳 | 0.24 | 银 | 0.056 |
冰 | 0.50 | 丁醇 | 0.69 | 氨 | 0.52 | 锡 | 0.051 |
酒精 | 0.58 | 丙酮 | 0.51 | 空气 | 0.24 | 汞 | 0.033 |
甘油 | 0.58 | 石油 | 0.52 | 软木塞 | 0.49 | 锌 | 0.090 |
乙醚 | 0.56 | 石蜡 | 0.77 | 沥青 | 0.40 | 铝 | 0.215 |
煤油 | 0.51 | 蜂蜡 | 0.82 | 硬橡胶 | 0.34 | 炉渣 | 0.180 |
机油 | 0.40 | 醋酸 | 0.42 | ABS塑料 | 0.35 | 镍 | 0.106 |
松香水 | 0.42 | 硫磺 | 0.24 | 陶瓷 | 0.26 | 钢 | 0.120 |
氮气 | 0.25 | 硫酸 | 0.34 | 混凝土 | 0.21 | 生铁 | 0.130 |
苯 | 0.34 | 橄榄油 | 0.47 | 岩盐 | 0.22 | 铁 | 0.118 |
甲苯 | 0.44 | 蓖麻油 | 0.43 | 无定形碳 | 0.17 | 黄铜 | 0.090 |
萘 | 0.40 | 天然气 | 0.60 | 硫 | 0.18 | 铜 | 0.092 |
甲醇 | 0.60 | 氯化氢 | 0.20 | 水泥 | 0.19 | 石墨 | 0.174 |
各种气体和蒸汽的定容定压比热cal/(g℃) kcal/(kg℃)
物质 | 温度(℃) | 定压比热(Cp) | 定容比热(Cv) |
氢 | 16 | 3.41 | 2.42 |
氦 | 18 | 1.25 | 0.75 |
氨 | 20 | 0.51 | 0.39 |
水蒸汽 | 100-300 | 0.47 | 0.36 |
酒精蒸汽 | 108-220 | 0.45 | 0.40 |
乙醚蒸汽 | 25-111 | 0.43 | 0.40 |
氮 | 20 | 0.25 | 0.18 |
一氧化碳 | 18 | 0.25 | 0.18 |
空气 | 20-100 | 0.24 | 0.17 |
氧 | 20 | 0.22 | 0.16 |
二氧化碳 | 20 | 0.20 | 0.15 |
氯化氢 | 22-214 | 0.19 | 0.13 |
电热设计资料 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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各种物质的溶点 溶解热 沸点和汽化热 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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各种保温材料的导热系数和最高使用温度 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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注:准确的数据请查供应商的说明书 |
不同温度下,不同管径的保温材料的厚度材料:岩棉 外表封皮:铝或不锈钢 湿度:81% 环境温度:15.4℃ 风速:3.8m/s
管道直径 | 管道温度(℃) | |||||||||||||||||
英寸/公称直径/毫米 | 25 | 50 | 75 | 100 | 125 | 150 | 175 | 200 | 225 | 250 | 275 | 300 | 325 | 350 | 375 | 400 | 425 | 450 |
1/2″/15/21.34 | 25 | 30 | 30 | 30 | 40 | 50 | 50 | 50 | 60 | 60 | 60 | 80 | 80 | 80 | 80 | 80 | 80 | 80 |
3/4″/20/26.67 | 25 | 30 | 30 | 40 | 40 | 50 | 50 | 60 | 60 | 60 | 70 | 80 | 80 | 80 | 80 | 80 | 80 | 80 |
1″/25/33.40 | 25 | 30 | 40 | 40 | 40 | 50 | 60 | 60 | 60 | 70 | 70 | 80 | 80 | 80 | 80 | 80 | 80 | 80 |
1/2″/40/48.26 | 25 | 30 | 40 | 40 | 50 | 50 | 60 | 60 | 70 | 70 | 70 | 90 | 90 | 90 | 90 | 90 | 90 | 90 |
2″/50/60.33 | 30 | 40 | 40 | 50 | 50 | 60 | 60 | 70 | 70 | 70 | 70 | 90 | 90 | 100 | 100 | 100 | 120 | 120 |
3″/80/88.90 | 30 | 40 | 40 | 50 | 50 | 60 | 70 | 70 | 70 | 80 | 80 | 90 | 110 | 110 | 120 | 130 | 130 | 150 |
4″/100/11403 | 30 | 40 | 50 | 50 | 50 | 60 | 70 | 80 | 80 | 90 | 90 | 100 | 100 | 110 | 120 | 130 | 130 | 160 |
6″/150/168.3 | 30 | 40 | 50 | 60 | 70 | 70 | 80 | 80 | 100 | 100 | 100 | 110 | 130 | 130 | 130 | 130 | 160 | 160 |
8″/200/219.1 | 40 | 50 | 50 | 60 | 70 | 80 | 80 | 90 | 100 | 100 | 100 | 110 | 130 | 130 | 130 | 150 | 170 | 180 |
10″/250/273.1 | 40 | 50 | 60 | 60 | 70 | 80 | 80 | 100 | 100 | 100 | 120 | 120 | 140 | 140 | 170 | 170 | 180 | 190 |
12″/300/323.9 | 40 | 50 | 60 | 60 | 70 | 80 | 80 | 100 | 100 | 100 | 120 | 140 | 140 | 170 | 170 | 180 | 190 | 200 |
14″/350/355.6 | 40 | 60 | 60 | 60 | 70 | 80 | 80 | 100 | 100 | 100 | 140 | 140 | 170 | 170 | 180 | 190 | 200 | 200 |
16″/400/406.4 | 40 | 60 | 60 | 80 | 80 | 80 | 90 | 100 | 100 | 100 | 140 | 150 | 170 | 180 | 180 | 190 | 200 | 210 |
18″/450/457.2 | 40 | 60 | 60 | 80 | 80 | 90 | 90 | 100 | 100 | 110 | 150 | 160 | 170 | 180 | 180 | 190 | 22 | 210 |
20″/500/508.0 | 60 | 60 | 60 | 80 | 90 | 90 | 100 | 100 | 100 | 120 | 160 | 160 | 180 | 190 | 200 | 210 | 220 | 220 |
24″/600/609.60 | 60 | 60 | 60 | 80 | 90 | 90 | 100 | 100 | 100 | 120 | 170 | 170 | 190 | 200 | 200 | 210 | 220 | 220 |
26″/650/660.40 | 60 | 60 | 60 | 100 | 100 | 90 | 100 | 130 | 130 | 140 | 200 | 200 | 200 | 200 | 200 | 210 | 220 | 220 |
28″/700/711.20 | 60 | 60 | 70 | 100 | 100 | 90 | 110 | 130 | 130 | 140 | 200 | 200 | 200 | 200 | 200 | 210 | 220 | 220 |
30″/750/762.0 | 60 | 60 | 70 | 100 | 100 | 100 | 110 | 130 | 130 | 170 | 200 | 200 | 200 | 200 | 200 | 210 | 220 | 280 |
36″/900/914040 | 70 | 70 | 90 | 100 | 100 | 100 | 110 | 160 | 170 | 180 | 200 | 200 | 200 | 200 | 200 | 210 | 220 | 280 |
40″/1000/1016.0 | 70 | 70 | 90 | 100 | 100 | 100 | 110 | 170 | 180 | 190 | 200 | 200 | 200 | 200 | 200 | 280 | 280 | 290 |
42″/1050/1066.80 | 70 | 70 | 90 | 100 | 100 | 100 | 110 | 170 | 180 | 190 | 200 | 200 | 200 | 200 | 280 | 280 | 290 | 300 |
48″/1200/1219.20 | 70 | 70 | 90 | 100 | 100 | 100 | 110 | 170 | 190 | 190 | 200 | 200 | 200 | 200 | 290 | 300 | 300 | 300 |
54″/1350/1371.60 | 70 | 70 | 100 | 100 | 100 | 100 | 150 | 180 | 190 | 190 | 200 | 200 | 200 | 280 | 300 | 300 | 300 | 300 |
60″/1500/1524.00 | 70 | 70 | 100 | 100 | 100 | 100 | 160 | 180 | 200 | 200 | 200 | 200 | 280 | 280 | 300 | 300 | 300 | 300 |
66″/1650/1676.80 | 70 | 70 | 100 | 100 | 100 | 100 | 170 | 190 | 200 | 200 | 200 | 200 | 280 | 300 | 300 | 300 | 300 | 300 |
72″/1800/1828.80 | 70 | 80 | 100 | 100 | 100 | 100 | 170 | 190 | 200 | 200 | 200 | 200 | 280 | 300 | 300 | 300 | 300 | 300 |
罐体 | 70 | 100 | 100 | 100 | 100 | 180 | 200 | 200 | 200 | 300 | 300 | 300 | 300 | 300 | 300 | 300 | 400 | 400 |
以上数据仅供参考 |
常用的设计图表在工程的计算和电加热器的选型中,经常要涉及到一些常用数据,如介质表面的热损失、介质在不同工况下的温度变化等。为了防止在电加热器工作的同时,对介质的性能和加热元件产生不必要的损伤,下面列出了部分图表,供选型参考。1. 强迫对流下加热器功率密度的选择(空气,环境温度20℃)
出口温度℃
2. 水表面的热损失(环境温度20℃)
热损失kW/m2
3. 油或蜡表面的热损失(环境温度20℃)
热损失kW/m2
4. 溶融金属表面的热损失(铝、巴氏合金、锡,环境温度20℃)
热损失kW/m2
5. 陶瓷纤维绝热层表面的热损失(64kg/m3,环境温度20℃)
热损失kW/m2
6. 未保温的钢表面的热损失(环境温度20℃)
热损失kW/m2
7. 自然对流下环境温度和管表面温度的变化曲线(¢12管径)
管表面温度℃