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  • 電加熱設(shè)計(jì)資料

  • 發(fā)布日期：2012-07-13   瀏覽量：    字號(hào)：[ 大 中 小]
計(jì)量單位
　 1.功率：W、Kw 1Kw=3.412BTU/hr英熱單位/小時(shí)=1.36(馬力)=864Kcal/hr
　 2.重量：kg 1Kg=2.204621b(磅)
　 3.流速：m/min 　
　 4.流量：m3/min、kg/h 　
　 5.比熱：Kcal/(kg℃) 1Kcal/(Kg℃)=1BTU/hr.°F=4186.8J/(Kg℃)
　 6.功率密度：W/cm2 1W/cm2=6.4516 W/in2
　 7.壓力：Mpa 　
　 8.導(dǎo)熱系數(shù)：W/(m℃) 1 W/(m℃)=0.01J/(cm s℃)=0.578Btu/(ft.h.F)
　 9.溫度：℃ 1F=9/5℃＋32 　1R=9/5℃＋491.67 　1K=1℃＋273.15
　 　 　
電加熱功率計(jì)算
加熱功率的計(jì)算有以下三個(gè)方面：
● 運(yùn)行時(shí)的功率 ● 起動(dòng)時(shí)的功率 ● 系統(tǒng)中的熱損失
　 　
所有的計(jì)算應(yīng)以最惡劣的情況考慮：
● 最低的環(huán)境溫度 ● 最短的運(yùn)行周期
● 最高的運(yùn)行溫度 ● 加熱介質(zhì)的最大重量（流動(dòng)介質(zhì)則為最大流量）
　
計(jì)算加熱器功率的步驟
● 根據(jù)工藝過程，畫出加熱的工藝流程圖（不涉及材料形式及規(guī)格）。
● 計(jì)算工藝過程所需的熱量。
● 計(jì)算系統(tǒng)起動(dòng)時(shí)所需的熱量及時(shí)間。
● 重畫加熱工藝流程圖，考慮合適的安全系數(shù)，確定加熱器的總功率。
● 決定發(fā)熱元件的護(hù)套材料及功率密度。
● 決定加熱器的形式尺寸及數(shù)量。
● 決定加熱器的電源及控制系統(tǒng)。
　
有關(guān)加熱功率在理想狀態(tài)下的計(jì)算公式如下：
● 系統(tǒng)起動(dòng)時(shí)所需要的功率：
　 　 　 　 　 　 　
● 系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)所需要的功率：
　
　
加熱系統(tǒng)的散熱量
● 管道
　
● 平面
　
式中符號(hào)，含義如下：
P 功率：kW Q 散熱量：管道為W/m；平面為W/m2
m1 介質(zhì)重量：kg λ 保溫材料的導(dǎo)熱數(shù)：W/mk
c1 介質(zhì)比熱：kcal/kg℃ δ 保溫材料厚度：mm
m2 容器重量：kg d 管道外徑：mm
c2 介質(zhì)比熱：kcal/kg℃ L 管道長度：m
m3 每小時(shí)增加的介質(zhì)重量或流量：kg/h S 系統(tǒng)的散熱面積：m2
c3 介質(zhì)比熱：kcal/kg℃ △T 介質(zhì)和環(huán)境溫度之差或溫升：℃
h 加熱時(shí)間：h
各種物質(zhì)的比熱（25℃） Cal/(g℃) Kcal/(kg℃)
物質(zhì) 比熱 物質(zhì) 比熱 物質(zhì) 比熱 物質(zhì) 比熱
氫氣 3.41 松節(jié)油 0.42 無定形碳 0.168 銅 0.092
水 1.00 硫酸 0.34 石墨 0.174 銀 0.056
石蠟 0.77 硬橡膠 0.34 玻璃 0.20 錫 0.0504
酒精 0.58 二硫化碳 0.24 水泥 0.19 汞 0.033
甘油 0.58 空氣 0.24 硫 0.18 鉑 0.032
乙醚 0.56 巖鹽 0.22 爐渣 0.18 鉛 0.031
煤油 0.51 磚石 0.22 鎳 0.106 金 0.031
冰 0.50 陶瓷 0.26 鋼 0.12 鋅 0.0903
軟木塞 0.49 混凝土 0.21 生鐵 0.13 鋁 0.215
橄欖油 0.47 大理石 0.21 鐵 0.118 鉻 0.11
蓖麻油 0.43 干泥沙 0.20 黃銅 0.090 　 　
　 　 　 　
各種氣體和蒸汽的定容定壓比熱Cal/(g℃) Kcal/(kg℃)
物質(zhì) 溫度 定壓比熱（Cp） 定容比熱（Cv）
氫 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
空氣 20-100 0.24 0.17
氧 20 0.22 0.16
二氧化碳 20 0.20 0.15
氯化氫 22-214 0.19 0.13
　 　 　 　 　
各種物質(zhì)的密度 　
物質(zhì) 比重 物質(zhì) 比重 物質(zhì) 比重
氣體（0℃和標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，g/cm3）
氫 0.00009 甲烷 0.00078 　 　
氦 0.00018 乙炔 0.00117 　 　
氖 0.00090 一氧化碳 0.00125 　 　
氮 0.00125 空氣 0.00129 　 　
氧 0.00143 一氧化氮 0.00134 　 　
氟 0.001696 硫化氫 0.00154 　 　
氬 0.00178 二氧化碳 0.00198 　 　
臭氧 0.00214 二氧化氮 0.00198 　 　
氯 0.00321 氰 0.00234 　 　
氪 0.00374 二氧化硫 0.00293 　 　
氙 0.00589 溴化氫 0.00364 　 　
氡 0.00973 碘化氫 0.00579 　 　
煤氣 0.00060 　 　 　 　
氨 0.0007 　 　 　 　
液體（常溫g/cm3）
汽油 0.70 橄欖油 0.92 硝酸 1.50
乙醚 0.71 魚肝油 0.945 硫酸 1.80
石油 0.76 蓖麻油 0.97 溴 3.12
酒精 0.79 純水 1.00 水銀 14.193
木精 0.80 海水 1.03 　 　
煤油 0.80 醋酸 1.049 　 　
松節(jié)油 0.855 鹽酸 1.20 　 　
苯 0.88 無水甘油 1.26 　 　
礦油 0.9-0.93 二硫化碳 1.29 　 　
植物油 0.9-0.93 蜂蜜 1.40 　 　
固體（常溫 g/cm3）
鑄鋼 7.80 鉛 11.34 有機(jī)玻璃 1.18
碳鋼 7.80-7.85 鎂 1.738 石灰石
　		 2.60-3.0
鑄鐵 6.80-7.20 鋅 7.133 瀝青 0.90-1.50
鋁 2.70 鉻 7.19 白磷 1.82
銀 10.49 錳 7.43 碳 1.90-2.30
金 19.302 鈉 0.97 　 　
銅 8.93 鎢 19.254 　 　
康銅 8.90 鉭 16.60 　 　
鎳 8.90 錫 5.765 　 　
鎳鉻 8.40 鉑 21.45 　 　
　 　 　 　 　 　
　
　 　 　 　 　
各種物質(zhì)的溶點(diǎn) 溶解熱 沸點(diǎn)和汽化熱
　		 　
物質(zhì) 溶點(diǎn)(℃) 溶解熱（Cal/g） 沸點(diǎn)（℃） 汽化熱（Cal/g）
乙醚 -117 23.54 35 84
酒精 -114 23.54 78 204
二硫化碳 -112 45.3 46.25 84
冰 0 80 100 539
　
　 　 　 　 　
　 各種保溫材料的導(dǎo)熱系數(shù)和最高使用溫度 　
　
材料 最高使用溫度（℃） 常溫下的導(dǎo)熱系數(shù)（W/mk）
玻璃纖維 300 0.036
巖棉 350 0.044
礦渣棉 350 0.040
膨漲珍珠巖 550 0.047
聚氨脂泡沫塑料 80 0.024
聚苯稀泡沫塑料 60 0.031
硅酸鈣 550 0.054
復(fù)合硅酸鹽氈FHP-VB 700 0.024
復(fù)合硅酸鹽FHP-V涂料 700 0.024
硅酸鋁（干法制造） 400 0.046
硅酸鋁（濕法制造） 800 0.046
常用的設(shè)計(jì)圖表
　 在工程的計(jì)算和電加熱器的選型中，經(jīng)常要涉及到一些常用數(shù)據(jù)，如介質(zhì)表面的熱損失、介質(zhì)在不同
工況下的溫度變化等。為了防止在電加熱器工作的同時(shí)，對(duì)介質(zhì)的性能和加熱元件產(chǎn)生不必要的損傷，下
面列出了部分圖表，供選型參考。
　
1. 強(qiáng)迫對(duì)流下加熱器功率密度的選擇（空氣，環(huán)境溫度20℃）
　 出口溫度℃ 　 　 　 　 　
　 　 　 　 　 　 出口流速m/min
2. 水表面的熱損失（環(huán)境溫度20℃）
　 熱損失kW/m2 　 　 　 　 　
　 　 　 　 　 　 表面溫度℃
3. 油或石蠟表面的熱損失（環(huán)境溫度20℃）
　 熱損失kW/m2 　 　 　 　 　
　 　 　 　 　 　 表面溫度℃
4. 溶融金屬表面的熱損失（鋁、巴氏合金、錫，環(huán)境溫度20℃）
　 熱損失kW/m2 　 　 　 　 　
　 　 　 　 　 　 表面溫度℃
5. 陶瓷纖維絕熱層表面的熱損失（64kg/m3,環(huán)境溫度20℃
　 熱損失kW/m2 　 　 　 　 　
　 　 　 　 　 　 表面溫度℃
6. 未保溫的鋼表面的熱損失（環(huán)境溫度20℃）
　 熱損失kW/m2 　 　 　 　 　
　 　 　 　 　 　 表面溫度℃
7. 自然對(duì)流下環(huán)境溫度和管表面溫度的變化曲線（￠12管徑）
　 管表面溫度℃ 　 　 　 　 　
　 　 　 　 　 　 出口流速m/min


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