У зв'язку з ситуацією, що склалася, не завжди є можливість відповідати на дзвінки. Якщо ми не відповідаємо – пишіть на пошту zakaz@ten24.com.ua або заповнюйте форму замовлення на сайті. Ми обов'язково передзвонимо вам найближчим часом.

Дотримуючись кількох практичних правил цієї статті, ви зможете визначити необхідну потужність для вашого завдання по нагріву.

Розрахунок необхідної потужності для обігріву системи - простий процес, якщо враховуються всі параметри теплової енергії. 

Необхідно враховувати такі параметри для розрахунку виділення тепла:

  • Кількість тепла за початкового нагрівання для запуску системи. Зазвичай береться діапазон від температури навколишнього середовища бажаної температури роботи.

  • Втрати тепла в навколишнє середовище через теплопровідність, конвекцію та випромінювання.

  • Підігрів оброблюваного матеріалу під час роботи.

  • Нагрівання матеріалу, що протікає в процесі, наприклад, рідини, яка буде нагріватися і перекачуватися для використання в іншому місці.

  • Втрати через фазові перетворення матеріалів або під час початкового нагріву, або під час обробки (плавлення твердої речовини в рідину або кипіння рідини в газ).

На щастя, така точність зазвичай не потрібна, оскільки в більшості систем опалення використовуються регулятори температури, а це означає, що можна використовувати швидкий розрахунок, щоб ви могли розпочати роботу.


Як розрахувати потужність нагрівача?


Перед початком розрахунків важливо зрозуміти різницю між енергією та потужністю та їх співвідношення з вимогами до потужності.

  • У метричних одиницях потужність вимірюється у ватах (Вт), а енергія – у ват-годинах (Вт x година).

  • У британських одиницях вимірювання потужність вимірюється у британських теплових одиницях на годину (БТЕ/година), а енергія – у БТЕ. БТЕ – це кількість енергії, необхідна для нагрівання 1 фунта води на 1°F (зокрема, від 39° до 40°F).

Думайте про потужність як швидкість використання енергії. Лампочка на 60 ват споживає 60 ват-годин енергії за одну годину.

Також слід зазначити, що різниця між початковою температурою та бажаною кінцевою температурою роботи зазвичай позначається як дельта Т (ΔT). Якщо процес запускається за кімнатної температури, скажімо 22 °С, а температура роботи становить 250 °С, тоді ΔT становить 250–22 °С, або 228 °С.

Нижче наведено деякі корисні рекомендації щодо нагрівання різних матеріалів у різних ситуаціях.

Розрахунок потужності ТЕНа для нагрівання рідини в резервуарі

Для того, щоб точно розрахувати потужність нагрівача, який зможе нагріти певний об'єм рідини за потрібний час, потрібно зробити два розрахунки. Крім необхідної для нагрівання потужності необхідно підрахувати тепловтрати при цьому процесі. І результат цих двох обчислень дозволить визначити потужність самого нагрівача.

Потужність електронагрівача = Потужність для нагрівання до певної температури + Тепловтрати

Розрахунок потужності для нагрівання рідини

Для того, щоб зробити розрахунок необхідної потужності, яка буде потрібна для підігріву певного об'єму рідини до потрібної температури, скористаємося такою формулою:

Р = (М · с · (t₁ - t₂) · 1.2) / (860 · Т)

Тут Р - потужність для нагрівання в кВт

М - вага рідини, що нагрівається в кг

с – питома теплоємність рідини, що нагрівається в ккал/кг·°С

(t₁ - t₂) – різниця між температурою, до якої треба нагріти рідину та початковою температурою в градусах Цельсія

Т – за який час потрібно провести нагрівання у годиннику

1.2 - коефіцієнт запасу, який пов'язаний з нестабільною напругою мережі живлення та виробничими допусками

 

Для того щоб визначити масу рідини, потрібно скористатися простою формулою і щільність помножити на об'єм.

У таблиці наведено значення щільності та питомої теплоємності найпоширеніших рідин для нагрівання занурювальними та врізними нагрівачами для резервуарів.

Тип рідини

густина

Питома теплоємність

Вода

1

1

Бітум

1,1

0,58

Мінеральна олія

0,9

0,5

Соляна кислота

1,2

0,6

Оцтова кислота

1,1

0,51

Азотна кислота

1,5

0,66

Розрахунок тепловтрат

Для того щоб визначити потужність, що компенсує тепловтрати, скористаємося формулою:

Р тепловтрат = (S · (t₁ - t o ) · K · 1.2) / 860

S – площа поверхні резервуару, на якій здійснюється теплообмін із навколишнім середовищем у квадратних метрах

(t₁ - t o ) – різниця між кінцевою температурою рідини та температурою навколишнього середовища в градусах цельсія

K – коефіцієнт теплообміну в ккал/годину · м 2  · °C

Коефіцієнт теплообміну залежить від товщини ізоляції резервуару та швидкості вітру зовні.

Тип розміщення резервуару та швидкість вітру

Товщина ізоляції, см

Немає

2,5

5

10

Всередині приміщення

9

1,7

1

0,55

Зовнішнє розміщення, вітер до 10 км/год

12

2,1

1,1

0,59

Зовнішнє розміщення, вітер до 45 км/год

30

2,3

1,2

0,61

Зовнішнє розміщення, вітер до 90 км/год.

49

2,4

1,3

0,62

Існує багато інших рівнянь, які можна використовувати для отримання точних оцінок енергії, необхідної для нагрівання речовин у різних ситуаціях. Числа, розраховані за цими формулами, дійсно враховують типові втрати у більшості випадків і дадуть число, більш ніж достатнє для доведення вашого технологічного процесу до температури за потрібний час.

Для більш складних систем нагрівання команда інженерів ТЕН24 може допомогти з вашими розрахунками та надати рішення для ваших завдань із нагрівання.





Дивитися усі статі



Задати питання

Логотип ТЕН 24
Для того, щоб купити нагрівачі або надіслати електронною поштою питання заповніть форму або просто зателефонуйте за телефонами