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電伴熱設計常用資料的總結

更新時間：2016-10-22 點擊次數：1127

計量單位

1.功率：W、kW	1kW=3.412BTU/hr(英熱單位/小時) 　 =1.36(馬力) 　 =864Kcal/hr
2.重量：kg	1kg=2.204621b(磅)
3.流速：m/min
4.流量：m3/min、kg/h
5.比熱：Kcal/(kg℃)	1kcal/(kg℃)=1BTU/hr.^oF =4186.8J/(Kg℃)
6.功率密度：W/cm²	1W/c㎡=6.4516 W/in²
7.壓力：MPa
8.導熱系數：W/(m℃)	1 W/(m℃)=0.01J/(cm s℃) =0.578Btu/(ft.h.F)
9.溫度：℃	1^oF=9/5℃＋32 　 1R=9/5℃＋491.67 　 1K=1℃＋273.15

電加熱功率計算

加熱功率的計算有以下三個方面：

運行時的功率

啟動時的功率

系統(tǒng)中的熱損失

所有的計算應以zui惡劣的情況考慮：

	zui低的環(huán)境溫度		zui短的運行周期
	zui高的運行溫度		加熱介質的zui大重量（流動介質則為zui大流量）

設計電加熱器系統(tǒng)的步驟

根據工藝過程，畫出加熱的工藝流程圖（不涉及材料形式及規(guī)格）。

計算工藝過程所需的熱量。

計算系統(tǒng)起動時所需的熱量及時間。

重畫加熱工藝流程圖，考慮合適的安全系數，確定加熱器的總功率。

決定發(fā)熱元件的護套材料及功率密度。

決定加熱器的形式尺寸及數量。

決定加熱器的電源及控制系統(tǒng)。

有關加熱功率在理想狀態(tài)下的計算公式如下：

系統(tǒng)起動時所需要的功率：

系統(tǒng)運行時所需要的功率：

加熱系統(tǒng)的散熱量

管道

平面

式中符號，含義如下：

P	功率：kW	Q	散熱量：管道為W/m；平面為W/m²
m1	介質重量：kg	λ	保溫材料的導熱數：W/mk
c1	介質比熱：kcal/kg℃	δ	保溫材料厚度：mm
m2	容器重量：kg	d	管道外徑：mm
c2	介質比熱：kcal/kg℃	L	管道長度：m
m3	每小時增加的介質重量或流量:kg/h	S	系統(tǒng)的散熱面積：m²
c3	介質比熱：kcal/kg℃	△T	介質和環(huán)境溫度之差或溫升：℃
h	加熱時間：h

0.19

石墨

0.174

各種氣體和蒸汽的定容定壓比熱cal/(g℃) kcal/(kg℃)

物質	溫度（℃）	定壓比熱（Cp）	定容比熱（Cv）
氫	16	3.41	2.42
氦	18	1.25	0.75
氨	20	0.51	0.39
水蒸汽	100-300	0.47	0.36
酒精蒸汽	108-220	0.45	0.40
乙蒸汽	25-111	0.43	0.40
氮	20	0.25	0.18
一氧化碳	18	0.25	0.18
空氣	20-100	0.24	0.17
氧	20	0.22	0.16
二氧化碳	20	0.20	0.15
氯化氫	22-214	0.19	0.13

各種物質的溶點溶解熱沸點和汽化熱

物質	溶點(℃)	溶解熱（cal/g）	沸點（℃）	汽化熱（cal/g）
乙	-117	23.54	35	84
酒精	-114	23.54	78	204
二硫化碳	-112	45.3	46.25	84
冰	0	80	100	539

各種保溫材料的導熱系數和zui高使用溫度

材料	zui高使用溫度（℃）	常溫下的導熱系數（W/mk）
玻璃纖維	300	0.036
巖棉	350	0.044
礦渣棉	350	0.040
膨漲珍珠巖	550	0.047
聚氨脂泡沫塑料	80	0.024
聚苯稀泡沫塑料	60	0.031
硅酸鈣	550	0.054
復合硅酸鹽氈FHP-VB	700	0.024
復合硅酸鹽FHP-V涂料	700	0.024
硅酸鋁（干法制造）	400	0.046
硅酸鋁（濕法制造）	800	0.046

注：準確的數據請查供應商的說明書

不同溫度下，不同管徑的保溫材料的厚度

材料：巖棉外表封皮：鋁或不銹鋼濕度：81% 環(huán)境溫度：15.4℃ 風速：3.8m/s

管道直徑	管道溫度（℃）
英寸/公稱直徑/毫米	25	50	75	100	125	150	175	200	225	250	275	300	325	350	375	400	425	450
1/2″/15/21.34	25	30	30	30	40	50	50	50	60	60	60	80	80	80	80	80	80	80
3/4″/20/26.67	25	30	30	40	40	50	50	60	60	60	70	80	80	80	80	80	80	80
1″/25/33.40	25	30	40	40	40	50	60	60	60	70	70	80	80	80	80	80	80	80
1/2″/40/48.26	25	30	40	40	50	50	60	60	70	70	70	90	90	90	90	90	90	90
2″/50/60.33	30	40	40	50	50	60	60	70	70	70	70	90	90	100	100	100	120	120
3″/80/88.90	30	40	40	50	50	60	70	70	70	80	80	90	110	110	120	130	130	150
4″/100/11403	30	40	50	50	50	60	70	80	80	90	90	100	100	110	120	130	130	160
6″/150/168.3	30	40	50	60	70	70	80	80	100	100	100	110	130	130	130	130	160	160
8″/200/219.1	40	50	50	60	70	80	80	90	100	100	100	110	130	130	130	150	170	180
10″/250/273.1	40	50	60	60	70	80	80	100	100	100	120	120	140	140	170	170	180	190
12″/300/323.9	40	50	60	60	70	80	80	100	100	100	120	140	140	170	170	180	190	200
14″/350/355.6	40	60	60	60	70	80	80	100	100	100	140	140	170	170	180	190	200	200
16″/400/406.4	40	60	60	80	80	80	90	100	100	100	140	150	170	180	180	190	200	210
18″/450/457.2	40	60	60	80	80	90	90	100	100	110	150	160	170	180	180	190	22	210
20″/500/508.0	60	60	60	80	90	90	100	100	100	120	160	160	180	190	200	210	220	220
24″/600/609.60	60	60	60	80	90	90	100	100	100	120	170	170	190	200	200	210	220	220
26″/650/660.40	60	60	60	100	100	90	100	130	130	140	200	200	200	200	200	210	220	220
28″/700/711.20	60	60	70	100	100	90	110	130	130	140	200	200	200	200	200	210	220	220
30″/750/762.0	60	60	70	100	100	100	110	130	130	170	200	200	200	200	200	210	220	280
36″/900/914040	70	70	90	100	100	100	110	160	170	180	200	200	200	200	200	210	220	280
40″/1000/1016.0	70	70	90	100	100	100	110	170	180	190	200	200	200	200	200	280	280	290
42″/1050/1066.80	70	70	90	100	100	100	110	170	180	190	200	200	200	200	280	280	290	300
48″/1200/1219.20	70	70	90	100	100	100	110	170	190	190	200	200	200	200	290	300	300	300
54″/1350/1371.60	70	70	100	100	100	100	150	180	190	190	200	200	200	280	300	300	300	300
60″/1500/1524.00	70	70	100	100	100	100	160	180	200	200	200	200	280	280	300	300	300	300
66″/1650/1676.80	70	70	100	100	100	100	170	190	200	200	200	200	280	300	300	300	300	300
72″/1800/1828.80	70	80	100	100	100	100	170	190	200	200	200	200	280	300	300	300	300	300
罐體	70	100	100	100	100	180	200	200	200	300	300	300	300	300	300	300	400	400
以上數據僅供參考

4. 溶融金屬表面的熱損失（鋁、巴氏合金、錫，環(huán)境溫度20℃）
　　熱損失kW/m²

表面溫度℃

5. 陶瓷纖維絕熱層表面的熱損失（64kg/m3,環(huán)境溫度20℃）
　　熱損失kW/m²

表面溫度℃

6. 未保溫的鋼表面的熱損失（環(huán)境溫度20℃）
　　熱損失kW/m²

表面溫度℃

7. 自然對流下環(huán)境溫度和管表面溫度的變化曲線（￠12管徑）
　　管表面溫度℃

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