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电加热管和电炉丝的功率如何计算?

时间:2021-1-1 12:18:44

 选用/设计电加热管、电炉丝、电加热器等电热元件时,首先要考虑加热介质、使用温度、加热功率等参数。在加热工艺设计中,选用合适的热功率很重要,会直接影响加热介质的加热温度、升温时间。 

以下介绍的是介质升温所需热功率理论值,不涉及热效率、吸热和热损失等因素,一般仅做设计参考。实际选择电加热管功率可以参照常用经验数值进行等量换算选型,会相对准确些。 
一、电加热管/器介质升温热功率核算思路: 
1.确定加热介质、介质质量、热容比; 
2.确定升温温差、时间要求; 
3.代入公式,得出功率值; 
 
二、加热液体介质热功率核算,以水为例: 
所需功率(kw)=水的重量(kg)*温差*水的比热容 {kJ/(kg·℃)}/时间(秒) 
实例说明 
将100kg 的水从10℃的初始水温,在60mins(3600s)加热到60℃需要的电加热管功率? 
水常态比热容:4.2kJ/(kg·℃) 
升温温差:60-10=50℃ 
代入公式计算得出热功率=100*50*4.2/3600≈5.8KW    
可以按照不同的电加热形式除以一定的热效率系数(如0.8-0.9)得出所需电加热元件的功率值。
 
常见水箱容量对应功率每升温10℃所需时间 
水箱容量/功率 3KW 6KW 9KW 12KW 15KW
100L 25-30分钟 12-15分钟 8-10分钟 6-7分钟 5-6分钟
200L 50-60分钟 25-30分钟 16-20分钟 12-14分钟 10-12分钟
300L   36-45分钟 24-30分钟 18-21分钟 15-18分钟
500L     40-50分钟 30-35分钟 25-30分钟

 

 

水箱容量/功率 15KW 30KW 50KW 60KW 90KW
1000L 50-60分钟 25-30分钟 15-18分钟 12-15分钟 8-10分钟
2000L   50-60分钟 30-36分钟 24-30分钟 16-20分钟
3000L     45-54分钟 36-45分钟 24-30分钟
5000L       60-75分钟 40-50分钟

 以上表格针对封闭水箱,不适用于流体、热循环系统;默认水箱为装满水状态,如未装满要按照实际容量来换算。

三、热功率考虑热损、吸热因素的计算方法:

介质升温所需要的功率:    

kw=(C1M1ΔT+C2M2ΔT)+864/p+p/2

式中:

C1、C2分别为容器和介质的比热(kcal/kg℃)  

M1、M2分别为容器和介质的质量(kg)

ΔT为所需温度和初始温度之差(℃)

H为初始温度加热至设定温度所需要的时间(h)

P为最终温度下容器的散热量(kw)

上述功率计算为综合考虑容器和介质吸热、热损失等因素得出的热功率,相对而言要更为准确些。适用于电加热器、锅炉、窑炉、水箱、油罐、烘箱等工况的热功率计算参照使用。

 

 


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