Metodi approssimativi per il calcolo dei riscaldatori

Nei calcoli pratici, usano spesso metodi approssimativi per il calcolo dei riscaldatori, basati sull'uso di dati sperimentali (sotto forma di tabelle o dipendenze grafiche), che riflettono la relazione tra la corrente di carico (In), la temperatura, le dimensioni della sezione trasversale e diametro. Dipendenze grafiche o dati tabulari si ottengono per determinate condizioni (standard) quando il filo viene teso orizzontalmente in aria ferma a una temperatura di 293 K.

La temperatura superficiale effettiva Td viene portata alla Tp calcolata (tabella) utilizzando i fattori impiantistici e ambientali:

dove km e kc sono i fattori di installazione e ambientali. Per condizioni standard kM = kc = 1.

Il fattore di installazione tiene conto del deterioramento del trasferimento di calore in un vero riscaldatore rispetto alle condizioni standard in cui sono stati ottenuti i dati tabulati (km ≤ 1).Per una spirale di filo in aria ferma km = 0,8 ... 0,9, per una spirale su telaio isolante (asta) km = 0,7, per una spirale o filo in un elemento riscaldante, pavimento riscaldato elettricamente, terreno, pannello km = 0,3 … 0.4.

Il fattore ambiente tiene conto del miglioramento della trasmissione del calore rispetto alle condizioni standard per effetto dell'ambiente riscaldato (kc ≥1). Per bobina di filo, filo in aria in movimento kc = 1,1 … 4,0, per riscaldatori di esecuzione protetta e sigillata in acqua ferma kc = 2,5, per riscaldatori in acqua in movimento kc = 2,8 … 3. I valori di kc e km per altri funzionamenti le condizioni sono riportate nella letteratura di riferimento.

Carichi ammissibili su filo di nicromo sospeso orizzontalmente in aria ferma alla temperatura di progetto

La temperatura effettiva della resistenza (conduttore) nei riscaldatori di tipo aperto è determinata dalle condizioni tecnologiche del mezzo riscaldato. Se la temperatura della superficie di trasferimento del calore del riscaldatore non è limitata dal mezzo riscaldato, la temperatura effettiva della resistenza di riscaldamento viene presa dalla condizione Td ≤ Tmax (Tmax è la temperatura massima consentita del riscaldatore (conduttore)).

Secondo lo schema accettato per il collegamento dei riscaldatori, la forza attuale di un riscaldatore è determinata dalla formula

dove Pf è la potenza di fase dell'ETU, W, Uph è la tensione di fase della rete, V, Nc è il numero di rami paralleli (riscaldatori) per fase.

Secondo Tr e In, l'area della sezione trasversale e il diametro sono determinati dalle tabelle di riferimento.

La lunghezza richiesta, m, del filo riscaldante per sezione (riscaldatore) si trova con l'espressione

dove ρt è la resistenza elettrica del filo alla temperatura effettiva, Ohm-m.

Di interesse pratico sono i metodi di calcolo utilizzati in imprese specializzate nella produzione di riscaldatori ermeticamente sigillati (TEN)... I dati iniziali per il calcolo dell'elemento riscaldante sono:

• forza nominale

• tensione del riscaldatore,

• lunghezza attiva del suo guscio

• ambiente riscaldato.

DIECI parametri della shell

Bobina per resistenze viene calcolato nella seguente sequenza:

1. In base alla potenza nominale e alla lunghezza spiegata secondo la tabella di riferimento, selezionare la superficie attiva richiesta del riscaldatore e determinare il flusso di calore superficiale specifico, W / cm2, sulla superficie esterna dell'alloggiamento del riscaldatore:

Il flusso di calore calcolato non deve superare il valore massimo consentito, ad es. Fa ≤ Fa.dop.

2. Predeterminare il diametro, mm, della resistenza di riscaldamento (conduttore)

dove Fa.dop.pr — flusso di calore specifico ammissibile sulla superficie del conduttore, W / cm2. Il valore di FA add.pr è preso secondo la tabella di riferimento, a seconda dell'ambiente di lavoro e della natura del riscaldamento.
Secondo i libri di riferimento, si trova il diametro del filo più vicino, maggiore rispetto all'assortimento.

Flusso di calore specifico ammissibile sulla superficie del riscaldatore e del conduttore

Parametri del filo di nicromo (X15P60)

3. Resistenza nominale, Ohm, bobine alla temperatura di esercizio

4. Resistenza nominale, Ohm, bobine a 293 K

5. Resistenza della bobina di avvolgimento

dove kos è un coefficiente che tiene conto della variazione della resistenza del conduttore a seguito della pressatura con il metodo della guaina.

6. Lunghezza attiva, m, filo riscaldante

dove Rl è la resistenza elettrica di 1 m di filo, Ohm/m

7. Flusso di calore specifico effettivo, W/cm2, sulla superficie del filo riscaldante

dove Al è la superficie di 1 m di filo riscaldante, cm2 / m.

Se Fa.pr> Fa.dop.pr, è necessario aumentare il diametro del filo.

8. Il numero attivo di giri a spirale

dove lw è la lunghezza della spira elicoidale, mm.

9. Il numero totale di giri della spirale, tenendo conto dell'avvolgimento necessario alle estremità delle aste di contatto nella quantità di 10 giri per l'estremità dell'asta

10. Passo della spirale, mm, prima della guaina

dove lad è la lunghezza attiva del riscaldatore prima dell'alloggiamento, mm.

Il valore calcolato di lsh viene verificato rispetto alle condizioni:

11. Lunghezza totale della spirale