Мы поможем в написании ваших работ!



ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

Выбор мощности и количества ТЭН

Поиск

Для обеспечения симметричной нагрузки по фазам калорифер комплектуют тремя секциями по числу фаз. Следовательно, общее количество ТЭН должно быть кратно трем и обеспечивать расчетную мощность.

Мощность, приходящуюся на одну фазу:

 

 , Вт,                                  (4.3)

 

где: n – количество ТЭН в секции, PТЭН – мощность одного ТЭН.

В табл.4.2 приведены технические характеристики ТЭН, применяемых в электокалориферах. С учетом (4.3) выбираем мощность и количество ТЭН из табл. 4.2. Для дальнейшего расчета необходимо привести все характеристики выбранного ТЭН.

Таблица 4.2. Технические характеристики ТЭН (ГОСТ 13268-88)

Условное обозначение нагреваемой среды Нагреваемая среда Характер нагрева Удельная мощность, Вт/см2, не более Материал оболочки ТЭН Диаметр ТЭН (мм) Максимальная мощность ТЭН (кВт)

S

Воздух и прочие смеси газов

Неподвижный газ до 400 оС

2,2

Углеродистая сталь

8.5 0.53
10 0.62
13 0.8

Т

Воздух и прочие смеси газов

Неподвижный газ до 400 оС

5,0

Нержавеющая жаропрочная сталь

8.5 1.2
10 1.4
13 1.8

R

Воздух и прочие смеси газов

Газы, движущиеся со скоростью не менее 4,5 м/с, до 450 оС

3,5

Углеродистая сталь

8.5 0.85
10 1.0
13 1.3

N

Воздух и прочие смеси газов

Газы, движущиеся со скоростью не менее 4,5 м/с, до 450 оС

5,1

Нержавеющая жаропрочная сталь

8.5 1.25
10 1.5
13 1.9

O

Воздух и прочие смеси газов

Газы, движущиеся со скоростью не менее 6,0 м/с, до 450 оС

5,5

Углеродистая сталь

8.5 1.4
10 1.6
13 2.0
K Воздух и прочие смеси газов Газы, движущихся со скоростью не менее 6,0 м/с, до 450 оС 6,5 Нержавеющая жаропрочная сталь 8.5 1.7

 

 Общее количество нагревательных элементов в трех секциях

 

N общ = 3 · n                                                  (4.4)

 

Уточненная общая мощность нагревателей в ЭКУ с учетом выбранных мощности и количества ТЭН составит:

 

Р к = N общ ∙P тэн, Вт                                      (4.5)

 

Все дальнейшие расчеты проводятся с использованием уточненной мощности Р к.

Расчет рабочей температуры на поверхности наиболее нагретого ТЭН на выходе калорифера

Мощность теплоотдачи конвекцией зависит от разности температур поверхности ТЭН и проходящего воздуха (tт – t2), площади поверхности ТЭН и коэффициента теплоотдачи конвекцией α, Вт/м2∙°С

 

                           (4.6)

 

Следовательно, температура поверхности наиболее нагретого ТЭН

 

 , оС,                                           (4.7)

 

где: α – коэффициент теплоотдачи конвекцией, Вт/м2∙°С,

- площадь поверхности одного ТЭН, м2;

Диаметр ТЭН d тэн приведен в табл. 4.2, а длину ТЭН l тэн можно ориентировочно принять равной 1 м.

Коэффициент теплоотдачи конвекцией α можно определить по рис.4.2, зная скорость потока воздуха Ʋ, м/с и диаметр ТЭН d тэн, мм. Скорость потока воздуха зависит от необходимого воздухообмена L и площади проходного сечения калорифера S К:

 

 , м/с,                                                (4.8)

 

 

Рис. 4.2 Коэффициент теплоотдачи конвекцией нагревателей электрокалориферов и электропечей с принудительной циркуляцией воздуха в поперечном воздушном потоке

Выбор вентилятора

 Зная необходимую величину воздухообмена L, м3/с, определяют часовую производительность вентилятора

 

Q = 3600· L, м3/ч                                       (4.9)

 

По производительности вентилятора из табл.4.3 выбирают подходящий вентилятор и приводят его характеристики в отчете. Производительность вентилятора зависит от многих факторов и изменяется внутри заданного диапазона. Не имея возможности учесть все факторы, приближенно считаем, что производительность выбранного вентилятора соответствует заданному воздухообмену L.

Табл.4.3 Технические характеристики вентиляторов

Вентилятор

Электродвигатель

Параметры

Масса, не более кг

Тип Мощность / частота вращения, кВт/мин-1 Производительность, х103 м3 Полное давление, Па

ВР-80-75-2,5

АИР56А4 0,12/1350 0,4 — 0,8 200 — 119 30
АИР63B2 0,55/2840 0,8 — 1,7 870 — 514 30

ВР-80-75-3.15

АИР56B4 0,18/1350 0,8 — 1,8 320 — 180 36
АИР71B2 1,1/2850 1,7 — 2,8 1390 — 1200 40
АИР80A2 1,5/2850 1,7 — 3,7 1390 — 810 40

ВР-80-75-4

АИР63A6 0,18/915 1,1 — 2,3 240 — 150 52
АИР71А4 0,55/1420 1,7 — 3,4 580 — 375 55
АИР100S2 4,0/2880 3,4 — 7,0 2300 — 1200 73

ВР-80-75-5

АИР71B6 0,55/920 2,6 — 5,3 380 — 230 88
АИР90L4 2,2/1390 4,0 — 8,2 910 — 550 98

ВР-80-75-6,3

AИР90L6 1,5/920 5,2 — 10,6 600 — 360 148
АИР112M4 5,5/1460 8,0 — 16,4 1450 — 870 179
ВР-80-75-8 AИР132S6 5,5/960 9,0 — 18,6 1000 — 650 286

ВР-80-75-10

AИР160S8 7,5/730 15,1-23,6 880-540 580
АИР160M8 11/730 15,1 — 24,6 940-720 580
АИР160M6 15/975 20,3 — 32,6 1500-1050 580
АИР180M6 18,5/975 20,3 — 33,0 1720-1050 640
АИР200M6 22/975 20,3 — 34,8 2500-1050 770

 

4.6. Порядок выполнения задания

4.6.1. Определить исходные данные для расчета из табл. 4.1.

4.6.2. Определить тепловую мощность  по формуле (4.1).

4.6.3. Определить расчетную мощность  по формуле (4.2).

4.6.4. Определить мощность нагревателя, приходящуюся на 1 фазу  .

4.6.5. Выбрать мощность и количество ТЭН по таблице 4.2 с учетом кратности трем фазам, определить уточненную общую мощность с учетом выбранного количества и мощности ТЭН по формуле (4.5).

4.6.6. Определить скорость потока воздуха по формуле (4.8).

4.6.7. Определить коэффициент теплоотдачи конвекцией  по рис.4.2 с учетом диаметра выбранных ТЭН.

4.6.8. Определить температуру поверхности наиболее нагретого ТЭН по формуле (4.7).

4.6.9. Определить необходимую величину воздухообмена Q по формуле (4.9).

4.6.10. Выбрать подходящий вентилятор из табл. 4.3.

 


 



Поделиться:


Познавательные статьи:




Последнее изменение этой страницы: 2021-05-11; просмотров: 417; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы!

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 18.119.137.175 (0.008 с.)