Omtrentlige metoder til beregning af varmelegemer

I praktiske beregninger anvender de ofte omtrentlige metoder til beregning af varmelegemer, baseret på brug af eksperimentelle data (i form af tabeller eller grafiske afhængigheder), som afspejler forholdet mellem belastningsstrømmen (In), temperatur, tværsnitsdimensioner og diameter. Grafiske afhængigheder eller tabeldata opnås for visse (standard)forhold, når tråden strækkes vandret i stillestående luft ved en temperatur på 293 K.

Den faktiske overfladetemperatur Td bringes til den beregnede Tp (tabel) ved hjælp af plante- og miljøfaktorerne:

hvor km og kc er installations- og miljøfaktorer. For standardbetingelser kM = kc = 1.

Installationsfaktoren tager højde for forringelsen af ​​varmeoverførslen i en rigtig varmelegeme sammenlignet med de standardbetingelser, hvorunder de tabulerede data blev opnået (km ≤ 1).For en trådspiral i stilleluft km = 0,8 ... 0,9, for en spiral på en isolerende ramme (stang) km = 0,7, for en spiral eller ledning i et varmeelement, elektrisk opvarmet gulv, jord, panel km = 0,3 ... 0,4.

Miljøfaktoren tegner sig for forbedringen af ​​varmeoverførslen sammenlignet med standardbetingelser på grund af effekten af ​​det opvarmede miljø (kc ≥1). For ledningsspole, ledning i bevægende luft kc = 1,1 … 4,0, for varmelegemer af beskyttet og forseglet design i stillevand kc = 2,5, for varmelegemer i bevægende vand kc = 2,8 … 3. Værdierne for kc og km for anden drift betingelser er angivet i referencelitteraturen.

Tilladte belastninger på nichromtråd ophængt vandret i stillestående luft ved designtemperatur

Den faktiske temperatur af modstanden (lederen) i varmeapparater af åben type bestemmes af de teknologiske forhold for det opvarmede medium. Hvis temperaturen på varmeoverførselsfladen på varmelegemet ikke er begrænset af det opvarmede medium, tages den faktiske temperatur af varmemodstanden fra betingelsen Td ≤ Tmax (Tmax er den maksimalt tilladte temperatur for varmeren (lederen)).

I henhold til den accepterede ordning for tilslutning af varmeapparaterne bestemmes den nuværende styrke af en varmelegeme af formlen

hvor Pf er ETU'ens faseeffekt, W, Uph er netværkets fasespænding, V, Nc er antallet af parallelle forgreninger (varmere) pr. fase.

Ifølge Tr og In er tværsnitsarealet og diameteren bestemt ud fra referencetabellerne.

Den nødvendige længde, m, af varmetråden pr. sektion (varmelegeme) findes ved udtrykket

hvor ρt er ledningens elektriske modstand ved den faktiske temperatur, Ohm-m.

Af praktisk interesse er beregningsmetoder, der anvendes i specialiserede virksomheder i produktionen af ​​hermetisk forseglede varmelegemer (TEN)... De indledende data til beregning af varmeelementet er:

• nominel styrke

• varmelegeme spænding,

• den aktive længde af dens skal

• opvarmet miljø.

TI skalparametre

Spole til varmelegemer beregnes i følgende rækkefølge:

1. I henhold til den nominelle effekt og udfoldede længde i henhold til referencetabellen skal du vælge den nødvendige aktive overflade af varmeren og bestemme den specifikke overfladevarmeflux, W / cm2, på den ydre overflade af varmelegemet:

Det beregnede varmeflow må ikke overstige den maksimalt tilladte værdi, dvs. Fa ≤ Fa.dop.

2. Forudbestem diameteren, mm, af varmemodstanden (leder)

hvor Fa.dop.pr — tilladt specifik varmestrøm på lederens overflade, W / cm2. Værdien af ​​FA add.pr tages i henhold til referencetabellen afhængig af arbejdsmiljøet og opvarmningens art.
Ifølge opslagsbøgerne findes den nærmeste diameter på ledningen, større i forhold til sortimentet.

Tilladt specifik varmeflux på overfladen af ​​varmeren og lederen

Parametre for nichrome ledning (X15P60)

3. Nominel modstand, Ohm, spoler ved driftstemperatur

4. Nominel modstand, Ohm, spoler ved 293 K

5. Opviklingsspolemodstand

hvor kos er en koefficient, der tager højde for ændringen i lederens modstand som følge af presning ved kappemetoden.

6. Aktiv længde, m, varmetråd

hvor Rl er den elektriske modstand af 1 m ledning, Ohm / m

7. Faktisk specifik varmestrøm, W/cm2, på overfladen af ​​varmetråden

hvor Al er overfladearealet af 1 m varmetråd, cm2/m.

Hvis Fa.pr> Fa.dop.pr, så er det nødvendigt at øge ledningens diameter.

8. Det aktive antal spiraldrejninger

hvor lw er længden af ​​den spiralformede drejning, mm.

9. Det samlede antal omdrejninger af spiralen, under hensyntagen til den nødvendige vikling på enderne af kontaktstængerne i mængden af ​​10 omdrejninger for enden af ​​stangen

10. Spiralens stigning, mm, før kappen

hvor lad er varmelegemets aktive længde før huset, mm.

Den beregnede værdi af lsh kontrolleres mod betingelserne:

11. Samlet længde af spiral