="center">
4.1 Нагрівання кришки і горизонтальній поверхні Сталь нержавіюча: r=7800кг/м 3; с=462Дж/кг 0 С
=((0,188? 0,188) + 0,113). ? .0,001? .7800кг/М3=1,05 кг
Q 3 к=1,05.0,462? (160-20)=68,2 кДж
4.2 Розігрівання корпусу
=(2? 0,001? 0,43? 0,46 + 2? 0,001? 0,43? 0,51 + 0,001? 0,46? 0,51)? 7800=8,337 кг3 корпус=8,337? 0,462? (60-20)=206,758 кДж3 мет=274,958 кДж
4.3 Нагрівання теплоізоляції корпусу
l і=0,53 + 0,00022 .1 10=0,5542Вт/(м .0 С)
? ? 0=9,74 + 0,07? (t огр - t 0)=9,74 + 0,07? (60-20)=10,2 Вт/м 2.0 С =? ? 0 (t н. З -t 0)=10,2 (60-20)=400,8 Вт/м 2
Вт/(м.0С).
Fи=0,8342 м2
=0,138? 0,8342? 30. =3,45кг
=3,45? 0,9? (110-20)=279,7 кДж
=279,7 + 274,958=554,6 кДж
Таблиця 2.2 - Результати розрахунків
Витрата тепла, кДж/чРежім разогреваСтаціонарний режімПолезно використане тепло=6117,4=1951,13 Втрати тепла в навколишнє середовище=801,6=574,23Потері тепла на розігрів конструкції=554,6
Ітого7473,62525,36
5. Конструювання і розрахунок електронагрівачів
Для виконання розрахунку електронагрівача треба знати його потужність, допустимі питомі потужності на поверхні трубки тена, номінальна напруга, робочу температуру і середу, в якій працюватиме нагрівач.
Потужність обладнання визначається на підставі теплового розрахунку за формулою
,
де Q - максимальне тепло, що підводиться до апарату за час розігріву Q або стаціонарного режиму Q" (визначається з теплового балансу), Дж;
?- Час розігріву або стаціонарного режиму, с.
Потужність одного тена Ре, кВт, визначається за формулою
,
де n - кількість тенів в апараті, обумовлене призначенням апарату і схемою регулювання нагріву.
Для виконання розрахунку по таблиці 3.1 вибираємо допустиму питому потужність W на поверхні трубки тена залежно від робочого середовища.
Таблиця 3.1 - Рекомендовані значення питомої потужності ТЕНів
Робоча средаРекомендуемий матеріал оболонки тенаУдельная потужність W, Вт/м 2 Жири піщевиеСт.10, Ст.20 із захисним покритіем3? 10 Квітня ВоздухСт.10, Ст.20 із захисним покритіем2,2? 10 Квітня ВодаНержавеющая сталь марки Х18Н10Т.11? 10 4
За кресленням Схема розташування електронагрівачів (лист 2) повна довжина електронагрівача L повн становить 1,246 м. Визначаємо активну довжину після опресування L а,, м,
де Ln ,, - довжина пасивних кінців трубки Тена, м, приймаємо рівною 0,004 м.
Довжина активної частини тена до опресування Lа1 становить
,
де g - коефіцієнт подовження трубки після опресування; приймається рівним 1,15.
Повна довжина трубки тена після опресовування lполн становить
де Lnолн-довжина пасивних кінців трубки тена; приймається в межах 0,04-0,05 м.
За значенням Lа1 визначаємо діаметр трубки корпусу тена D, м,
Електричний опір дроту тена після опресовування R, Ом, становить
,
де U-напруга мережі, U=220 В.
Опір дроту тена до опресування R, Ом, становить
Ro=R? ar,
де ar.- Коефіцієнт зміни електричного опору дроту в результаті обпресування; приймається рівним 1,3.
Знаючи Ro, можна обчислити діаметр і довжину дроту спіралі, користуючись відомими залежностями:
,
де d-діаметр дроту, м; приймається в межах від 0,0004 до 0,001
S-перетин дроту, м2;
l-довжина дроту опору (активна), м.
Довжина дроту тена згідно з формулою дорівнюватиме
,
де d-прийнятий діаметр дроту, м;
? - питомий опір дроту при робочій температурі, що визначається за формулою, Ом? м2
r =? 20 [1 + а (t - 20)],
де? 20 - питомий опір дроту при 20 ° С; по таблиці 3.1.;
а - температурний коефіцієнт опору (див. таблиці 3.1)
Таблиця 3.2 - Характеристики електротехнічних сплавів
Марка сплаваУдельное опір, при 20 0 С, Ом? мТемпературний коефіцієнт опору, 1/0 СДопустімая температура, 0 С предельнаярабочаяХ15Н60 (1,06 ... 1,16) 10 - 6 0,17? 10 -3 1000950 Х20Н80 (1,03 ... 1,13) 10 - 6 0,15? 10 - 3 11001050 Х13Ю4 (1,18 ... 1,34) 10 - 6 0,15? 10 - 3 1000900 0Х27Ю5А (1,37 ... 1,47) 10 - 6 0,15? 10 - 3 13001250
Довжина одного витка спіралі l в, м ;. в середньому складе
