電気ヒーターの設計と計算

1.電気ヒーターの設計計算は、一般に3つのステップに従います。
1.指定された時間内に、初期温度から設定温度に培地を加熱するのに必要な電力を計算します。
2。中温度を維持しながら温度を維持するために必要な実際の電力を計算します。
3。これら2つの計算の結果に基づいて、ヒーターのモデルと量を選択します。総電力は2つの電力値の最大値であり、1.2係数を因数分解します。

式：
1。初期加熱に必要な電力
kw =（c1m1Δt +c2m2Δt）÷864/p + p/2
ここで：C1C2は、それぞれ容器と中程度の比熱です（kcal/kg度）。
M1M2は、それぞれ容器と中程度の質量（kg）です。
ΔTは、目的の温度と初期温度（程度）の差です。
Hは、初期温度から設定温度（h）まで加熱するのに必要な時間です。
Pは、最終温度（kW）の容器から消散した熱です。
2。中温度を維持するために必要な電力
kw =c2m3Δt/864 + p
ここで：M3は1時間あたりの培地の量（kg/h）を表します。

iii。電気ヒーターの設計計算例：
幅500mm、長さ1200mm、高さ150kgの寸法の寸法の開いた容器。 500mmの高さまでの水が含まれており、50mmのケイ酸塩断熱層に囲まれています。水を3時間で15度から70度に加熱する必要があります{. 20 kg/hの70度の水は容器から汲み上げられ、同じ量の水が追加されます。望ましい温度を達成するためにどれくらいの電力が必要ですか？技術データ：
1。水の比重：1000 kg/m³
2。水の比熱：1 kcal/kg度
3。鋼の比熱：0.12 kcal/kg度
4。70度での水面損失：4000 w/m²
5。絶縁損失（70度）：32 w/m²
6。コンテナ面積：0.6m²
7。断熱領域：2.52m²
初期暖房に必要な電力：
容器内の水の加熱：C1M1ΔT= 1×（0.5×1.2×0.5×1000）×（70 - 15）= 16500 kcal
容器自体の加熱：C2M2ΔT= 0.12×150×（70 - 15）= 990 kcal
平均水面熱損失：0.6m²×4000 w/m²×3時間×1/2×864/1000=3110.4 kcal
平均断熱熱損失：2.52m²×32 w/²×3時間×1/2×864/1000=104.5 kcal
（20％のマージンを考慮して）
必要な初期発熱エネルギー：（16500 + 990 + 3110.4 + 104.5）×1.2=70258.8 kcal/kg度
操作中に必要な電力：
補充水を加熱するために必要な熱：20 kg/hour×（70 - 15}）×1 kcal/kg度= 1100 kcal
水面熱損失：0.6m²×4000 w/m²×1時間×864/1000=2073.6 kcal
断熱熱損失：2.52m²×32 w/m²×1時間×864/1000=69.67 kcal
（20％のマージンを考慮して）
動作加熱エネルギーは：（{1100 + 2073.6 + 69.6）×1.2=6486.54 kcal/kgの度
動作暖房電力は：6486.54÷864÷1=7.5 kWです
初期発熱電力は動作に必要な電力よりも大きいため、選択したヒーター電力は少なくとも27.1 kWでなければなりません。
選択された最終的なヒーター電源は35 kWです。