¿Cómo calcular la potencia de los tubos de calefacción eléctricos y los cables del horno eléctrico?
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Al seleccionar o diseñar elementos de calefacción eléctricos, como tubos de calefacción eléctricos, cables de horno eléctrico y calentadores eléctricos, lo primero que debe considerar son los parámetros como el medio de calentamiento, la temperatura de funcionamiento y la potencia de calentamiento. En el diseño del proceso de calentamiento, es muy importante seleccionar la potencia térmica apropiada, lo que afectará directamente la temperatura de calentamiento y el tiempo de calentamiento del medio de calentamiento.
La siguiente es una introducción al valor teórico de la potencia térmica requerida para que el medio se caliente. No involucra factores como la eficiencia térmica, la absorción de calor y la pérdida de calor. Generalmente solo se usa como referencia de diseño. La selección real de la potencia del tubo de calefacción eléctrica puede referirse a los valores empíricos comúnmente utilizados para una conversión y selección equivalentes, que serán relativamente precisas.
1. Ideas de cálculo para la potencia de calentamiento del tubo de calefacción eléctrico Medio:
1. Determine el medio de calentamiento, la masa media y la relación de capacidad de calor;
2. Determinar la diferencia de temperatura y los requisitos de tiempo para el calentamiento;
3. Sustituya en la fórmula para obtener el valor de potencia;
2. Cálculo de potencia de calor para calentar el medio líquido, tomando agua como ejemplo:
Potencia requerida (kw)=peso del agua (kg) * diferencia de temperatura * capacidad de calor específica del agua {kj/(kg · grados)}/tiempo (segundos)
Ejemplo
¿Cuál es la potencia del tubo de calentamiento eléctrico requerido para calentar 100 kg de agua de una temperatura inicial de agua de 10 grados a 60 grados en 60 minutos (3600s)?
Capacidad de calor específica normal del agua: 4.2kJ/(kg · grado)
Diferencia de temperatura del aumento de la temperatura: 60-10=50 Grado
Sustituyendo en la fórmula, la potencia de calor se calcula como 100*50*4.2/3600≈5.8kw
El valor de potencia del elemento de calentamiento eléctrico requerido se puede obtener dividiendo diferentes formas de calefacción eléctrica mediante un cierto coeficiente de eficiencia térmica (como 0. 8-0. 9).
Capacidad común del tanque de agua correspondiente a la potencia y el tiempo requerido para cada aumento de la temperatura de 10 grados
Capacidad/potencia del tanque de agua 3KW 6KW 9KW 12KW 15KW
100L 25-30 minutos 12-15 minutos 8-10 minutos 6-7 minutos 5-6 minutos
200l 50-60 minutos 25-30 minutos 16-20 minutos 12-14 minutos 10-12 minutos
300L 36-45 minutos 24-30 minutos 18-21 minutos 15-18 minutos
500L 40-50 minutos 30-35 minutos 25-30 minutos
Capacidad del tanque de agua/potencia 15kW 30kW 50kW 60kW 90kW
1000l 50-60 minutos 25-30 minutos 15-18 minutos 12-15 minutos 8-10 minutos
2000L 50-60 minutos 30-36 minutos 24-30 minutos 16-20 minutos
3000l 45-54 minutos 36-45 minutos 24-30 minutos
5000L 60-75 minutos 40-50 minutos
La tabla anterior es para tanques de agua cerrados y no es aplicable a los sistemas de circulación de fluidos y térmicos; El tanque de agua predeterminado está lleno de agua. Si no está lleno, debe convertirse de acuerdo con la capacidad real.
3. Método de cálculo de potencia térmica considerando la pérdida de calor y los factores de absorción de calor:
Potencia requerida para calentamiento medio:
KW=(C1M1ΔT+C2M2ΔT) +864/P+P/2
Dónde:
C1, C2 son el calor específico del recipiente y el medio respectivamente (grado de kcal/kg)
M1, M2 son la masa del contenedor y el medio respectivamente (kg)
ΔT es la diferencia entre la temperatura requerida y la temperatura inicial (grado)
H es el tiempo requerido para calentar desde la temperatura inicial hasta la temperatura establecida (h)
P es la disipación de calor del recipiente a la temperatura final (kW)
El cálculo de potencia anterior es la potencia térmica obtenida mediante la consideración exhaustiva de factores como la absorción de calor y la pérdida de calor del contenedor y el medio, que es relativamente más preciso. Es adecuado para referencia en el cálculo de la energía térmica de las condiciones de trabajo, como calentadores eléctricos, calderas, hornos, tanques de agua, tanques de aceite, hornos, etc.
