AIX艾克斯电热-加热时间计算

 二维码 4
作者:河南世杰工业设备有限公司来源:AIX艾克斯电热课堂网址:http://www.cnsjie.com

一、电加热器的设计计算,一般按以下三步进行:

1、计算从初始温度在规定的时间内加热至设定温度的所需要的功率

2、计算维持介质温度不变的前提下,实际所需要的维持温度的功率

3、根据以上两种计算结果,选择加热器的型号和数量。总功率取以上二种功率的最大值并考虑1.2系数。

公式:

1、初始加热所需要的功率

KW = ( C1M1△T + C2M2△T )÷ 864/P + P/2

式中:C1C2分别为容器和介质的比热(Kcal/Kg℃

M1M2分别为容器和介质的质量(Kg

△T为所需温度和初始温度之差(

H为初始温度加热到设定温度所需要的时间(h

P最终温度下容器的热散量(Kw

2、维持介质温度抽需要的功率

KW=C2M3△T/864+P

式中:M3每小时所增加的介质kg/h


二、电加热器设计计算举例:

有一只开口的容器,尺寸为宽500mm,长1200mm,高为600mm,容器重量150Kg。内装500mm高度的水,容器周围都有50mm的保温层,材料为硅酸盐。水需3小时内从15℃加热至70℃,然后从容器中抽取20kg/h70℃的水,并加入同样重量的水。需要多大的功率才能满足所要的温度。

技术数据:

1、水的比重:1000kg/m3

2、水的比热:1kcal/kg℃

3、钢的比热:0.12kcal/kg℃

4、水在70℃时的表面损失4000W/m2

5、保温层损失(在70℃时)32W/m2

6、容器的面积:0.6m2

7、保温层的面积:2.52m2

初始加热所需要的功率:

容器内水的加热:C1M1△T = 1×0.5×1.2×0.5×1000×(7015) = 16500 kcal

容器自身的加热:C2M2△T = 0.12×150×(7015) = 990 kcal

平均水表面热损失:0.6m2× 4000W/m2 × 3h × 1/2 × 864/1000 = 3110.4 kcal

平均保温层热损失:2.52m2× 32W/m2 × 3h × 1/2 × 864/1000 = 104.5 kcal

(考虑20%的富裕量)

初始加热需要的能量为:(16500 + 990 + 3110.4 + 104.5×1.2 = 70258.8 kcal/kg℃

工作时需要的功率:

加热补充的水所需要的热量:20kg/H × (7015)×1kcal/kg℃ = 1100kcal

水表面热损失:0.6m2× 4000W/m2 × 1h × 864/1000 = 2073.6 kcal

保温层热损失:2.52m2× 32W/m2 × 1h × 864/1000 = 69.67 kcal

(考虑20%的富裕量)

工作加热的能量为:(1100 + 2073.6 + 69.6×1.2 = 6486.54 kcal/kg℃

工作加热的功率为:6486.54 ÷864÷1 = 7.5 kw

初始加热的功率大于工作时需要的功率,加热器选择的功率至少要27.1kw

最终选取的加热器功率为35kw


电热水器加热时间的计算

按能量转换定律,即:1克(g)水在温度升为1℃的时候,需热量1卡(cal);1千克(kg)水温度升为1℃需热量1千卡(kcal)。由此,水的比热公式为:

    比热值(C=1/·.cal/g·℃1cal=4.1868J

    1kcal=4.1868KJ

    此时水的比热是C=4.1868J/g·℃

    J(焦)和W(瓦)的关系是:1KW·h(千瓦·时)=3.6MJ(兆焦)

    其他单位换算:

    1L(升)=1kg=1000g

    1kcal=1000cal

    1kw=1000w=860Kcal

    加热所需时间等于需要的总热量除单位时间内所能提供的热量。

    例:50L电热水器装满水,功率为1.5KW,温升60℃(设冷水20℃,热水80℃),热效率取98%,求加热时间。

    [计算过程]

    50L水温升60℃所需热量为Q(热量)=50×60×C=3000kcal

    每小时电热管发热量Q1=1.5×860×98%=1264.2kcal(发热量=功率×热效率)

    加热所需时间为:h=Q/Q1=3000/1264.2=2.37(小时),即2小时22分钟。

    关于加热所需时间计算方法是多样的,基本道理是一样的,有的是单位不同而已,如热量规定单位是J(焦耳)


4006863335
cnsjie@sina.com
河南太康产业集聚区返乡创业园