ається за формулою:
В
Кількість теплоти, передане через поверхню нагріву, одно
(25)
Необхідна площа нагріву:
(26)
Фактична поверхню нагріву:
(27)
т. е. більше необхідною.
Витрата теплоти на нестаціонарний режим роботи котла дорівнює, див. формулу (14):
В
Витрата теплоти на стаціонарний режим роботи котла дорівнює, див. формулу (15):
В
Коефіцієнт корисної дії котла при нестаціонарному режимі роботи за формулою (25):
(28)
Питомі металоємність і витрата теплоти, що визначаються за формулами відповідно рівні:
(29)
Потужність нагрівальних елементів при нестаціонарному і стаціонарному режимах роботи електричного котла відповідно становитиме, див. формули (30) і (31):
(30)
(31)
Співвідношення потужності електричного котла при нестаціонарному і стаціонарному режимах одно
В
Враховуючи потужність тенів, беремо максимальну потужність кВт, а мінімальну кВт. У цьому випадку час розігрівання складе
(32)
Електричні котли для приєднуються до трифазної мережі, тому з точки зору рівномірного навантаження фаз тени доцільно встановлювати в кількості, кратному трьом.
Для розраховується котла максимальну потужність Р доцільно прийняти рівною 28,1 кВт (при паралельно включених трьох тенах по 6 кВт кожен), а мінімальну Р - рівний 3,7 кВт (два послідовно з'єднаних тена, один тен відключений). У цьому випадку співвідношення потужності котла при нестаціонарному і стаціонарному режимах:
В
3.2 Розрахунок нагрівальних елементів котла КПЕ-250С
3.2.1 Вихідні дані для розрахунку нагрівальних елементів
Для розрахунку Тена необхідно мати відомості про його потужності Р, напрузі в електричної мережі U, питомих навантаженнях на поверхні трубки і поверхні спіралі W n . p> Сумарну потужність ТЕНів, встановлених в апараті і їх кількість визначаємо з технічної характеристики апарату.
Потужність Тена Р, Вт, визначаємо із співвідношення:
(33)
де ОЈОЎ - сумарна потужність ТЕНів, встановлених в апараті, Вт;
n - кількість ТЕНів, шт.
Напруга електричної мережі U, В, визначаємо з технічної характеристики апарату з урахуванням електричної схеми включення Тена в мережу.
Приймаємо і.
Вихідні дані зводимо в таблицю (див. таблицю 5).
Таблиця 5 - Вихідні дані для розрахунку Тена
Найменування показника
Значення показника
Сумарна потужність ТЕНів, встановлених в апараті, ОЈОЎ, Вт
30
Кількість ТЕНів в апараті, n, шт.
6
Одинична потужність Тена Р, Вт
5
Напруга електричної мережі, U, В
220
Вид середовища, в якій працює ТЕН
вода
Питома навантаження на поверхні трубки w t , Вт/м 2
В
Питома навантаження на поверхні спіралі Wn, Вт/м 2 /Td>В
3.2.2 Розрахункова схема
Ескіз Тена із зазначенням розрахункових параметрів показаний на малюнку 6
В
Малюнок 6 - Схема до розрахунку Тена
а - параметри трубки; б - параметри спіралі. br/>
3.2.3 Порядок розрахунку
Розрахунок Тена виконуємо в три етапи:
- визначення розмірів трубки;
- розрахунок розмірів дроту;
- знаходження розмірів спіралі. p> Визначаємо довжину активної частини трубки Тена l a , м, за формулою
(34)
де D Т - діаметр трубки Тена. Діаметр трубки приймають у межах D Т = 0,006 .. .0,016 М.
Розраховуємо довжину активної частини трубки Тена до опресування, м, зі співвідношення
(35)
де Оі - коефіцієнт подовження трубки в результаті опресування, Оі = 1,15.
Знаходимо повну розгорнуту довжину трубки після опресування L Т, м, за формулою
(36) br/>
де L П - довжина пасивного кінця трубки Тена, м (= 5см). p> Знаходимо опір дроту Тена після опресування R, Ом , з виразу
(37) p> а опір дроту Тена до опресування R Про O М , з виразу
(38)
де О± R - коефіцієнт зміни опору дроту в результаті опресування, О± R = 1,3.
Розраховуємо питомий опір ...
