Советы по расчету нагревателей.

         

         Нынешняя методология расчета нагревателей построена на использовании табличных и графических данных, полученных в определенных, постоянных условиях (натянутая проволока в горизонтальном положении при температуре Т=293 К).

         Исходя из табличных данных, при расчете нагревателей важны такие параметры, как диаметр проволоки и её площадь сечения.

         Действительную же температуру поверхности получают по формуле с помощью коэффициентов приведения:

         kм - коэффициент монтажа (kм<1), который отображает разницу между теплоотдачей в реальных и экспериментальных условиях. В экспериментальных условиях kм=1.

Условия применения и тип нагревателя
Коэффициент монтажа kм

Спираль на стержне (изоляционный каркас)
kм = 0,7;

Проволочная спираль
kм = 0,8...0,9;

Трубчатые элетронагреватели (ТЭН), обогреваемые полы, панели и т.д.
kм = 0,3...0,4;

         Коэффициент kc - коэффициент среды. Он тоже учитывает разницу между реальными условиями и экспериментальными, но kc отображает увеличение теплоотдачи (за счет нагрева среды), когда kмотображает её уменьшение.

Условия применения и тип нагревателя
Коэффициент среды kс

Герметичный нагреватель в воде
kc = 2,5;

Спираль или проволокана воздухе
kc = 1,1...4,0;

Нагреватель в неспокойной воде
kc = 2,8...3;

         Параметр Тд тесно связан с характеристиками окружающей среды. Так, если температура нагревателя не ограничена средой нагрева, то действительная температура считается эквивалентной максимальной температуре нагревательного элемента, т.е имеем зависимость Тд ≤ Tmax.

         Определение силы тока в одном нагревателе происходит по формуле:

         Рф - мощность фазы (фазная мощность), Вт;

         Uф - напряжение фазы (фазное напряжение), В;

         Nc - число параллельных нагревателей на одну фазу;

         Длину проволоки для одной секции нагревателя можно найти по формуле:

         ρТ  - удельное электрическое сопротивление проволоки,  Ом/м;

         σA - площадь сечения проволоки, мм2;

         Uф - напряжение фазы (фазное напряжение), В;

         P - номинальная мощность нагревателя, Вт;

         Часто приходится сталкиваться с необходимостью в расчете нагревателей герметического исполнения (ТЭНов). Для такого типа расчетов нужно определить необходимые исходные данные, а именно:

  • напряжение нагревателя;
  • номинальная мощность нагревателя;
  • активная длина оболочки нагревателя;
  • среда нагрева.