Meghatározása a fajlagos felület elfogadhatónak fűtési teljesítmény
Meghatározása a fajlagos felület elfogadhatónak fűtési teljesítmény
A teljesítmény felületéről felszabaduló a fűtőegység, és meghatározza annak hőmérsékletét, és ennek következtében, a teljesítmény, a fűtőelem a választott körülmények között projekt. Ezért, a fajlagos felület teljesítmény W számított érték kritikus a design a fűtőelemek.
Jellemzően a felszínen a fűtő teljesítmény összehasonlításával számoltuk a felülete ideális teljesítmény Wid fűtőtestek. Ideális jelentette egy fűtőtest képező a két szilárd rakodási végtelen sík párhuzamos azzal a megkötéssel, hogy a bélés nem vesz részt hőcserélő, és a hőátadás sugárzás útján.
Az ilyen hevítő hőátadó egyenlet:
ahol C0 - emissziós feketetest;
εpr - csökkentett emissziós fűtő-rakodási rendszer;
TH - hőmérséklet a fűtőelem;
TK - töltési hőmérséklet.
Van emissziós ebben az esetben:
ahol εz - emissziós anyag ellenében;
εn - emissziós anyagot a fűtőelem.
Kiszámításához Wid ismert hőmérsékletű kemence terhelés, meg kell kérni a fűtőelem hőmérsékletét. Általában Tn venni 50-100 fokkal magasabb, mint a hőmérséklet Ts. Emissziós különböző anyagok gyártásához felhasznált, fűtőberendezések, olvasztótégely, hajók és így tovább. G. táblázatban tüntettük. 2.8.
Ahhoz, hogy egyszerűsítse a mérnöki számításokat [5, 6, 9] a nomogram függően Wid = f (Tizd. Tn) abban az esetben εizd = εn = 0,8.
Valódi fűtés, szemben az ideális, a termék nem bocsát ki a teljes felületre: valamilyen sugárzás esik a szomszédos fűtőberendezések és béléssel. Abból lehet kiindulni, hogy a tényleges fűtőelem hőt sugároz a termék nem teljes felületén FH. Csak néhány feltételes hatásos felülete. Ezután megengedhető felületi teljesítmény a melegítő valódi WD eltér a felület a fűtőelem ki az ideális:
ahol αef - hatásfoka a sugárzás a fűtő rendszer;
αg - lépés együttható;
aS - tényező figyelembevételével függőségét csökkenteni együttható W Ref sugárzás;
aR - tényező figyelembevételével befolyása akkora ketrecben.
εef együttható jellemzi hatékonyságának sugárzás fűtőberendezések rendszer a minimális megengedhető (szerkezeti okokból) interturn relatív távolságokat, r. f. a legtöbb sűrűn rendezett melegítők. Αef együttható értékeket semmilyen fűtő rendszerek táblázatban mutatjuk be. 2.9.
Emissivity néhány anyag
Együttható αg lépésben figyelembe veszi a függőség a fajlagos felület interturn áramot a relatív távolságokat, egy adott fűtőrendszer. Ábra. 2,4-2,6 ábrán grafikonok megtalálásához αg fűtőberendezések különböző rendszerekben. Egy olyan rendszer párhuzamos rudak, és a terméket belsejében spirál fűtőelem használt grafikon 2,5 cikcakk huzal fűtés.
Minden más geometriai arányok csak kis hatást gyakorol a fajlagos felület hatalom, így a számítás a melegítő nem számítanak.
Ábra. 2.4. Az értéket a huzal αg
spirál fűtőberendezések
Ábra. 2.5. Az értéket a huzal αg
cikcakkos melegítő
Ábra. 2.6. Érték öv εg
cikcakkos melegítő
aS tényező figyelembe veszi a függőség a fajlagos felülete csökkentett teljesítmény tényező fonott sugárzás. A rendszer betöltése közben belül van zárva sugárzó felület:
ahol Fz - rakfelület felé eső fűtéssel;
Fst - felületének a falak a tűztér által elfoglalt melegítők.
Függés aS az IDB ábrán látható. 2.7.
aR tényező figyelembe veszi a befolyása a terhelés mértéke a teljesítmény értéke az adott felületre. Ennek értéke együttható függvényében határozzuk meg az arány (ábra. 1.2.8). Amikor a> 0,8, a korrekció a terhelés mérete nem járulnak (m. E. aR = 1). a <0,3 определение удельной поверхностной мощности приводит к завышению температуры нагревателя. В этом случае принимают Тз » Тп и поправку на αр и αс не берут.
Ábra. 2.8. Függés aR
A fűtőberendezések, molibdénből készült disilicide, kapcsolat van Wd a kemence hőmérséklete, amelyeket fel lehet használni, kihagyva a meghatározása Ref. αef. αg. aS. aR (ábra. 2.9).
Befejezése után a számítások tudjuk, hogy a megengedett legnagyobb felületi teljesítmény Wd. amely biztosítja számunkra választhat a design a fűtőelemeket. Ez az erő a kisugárzott, hogy a tényleges fűtőelem felülete fN és össze van kötve a geometriai és elektromos paraméterei.
Méretének kiszámítása melegítők
Kiszámításakor a fűtőelemeket EPS feletti hőmérsékleten dolgozunk 600 0 C, származnak számos feltételezés:
- az egész hálózat felveszi az elektromos kemencébe éj teljesítmény kiemelkedik annak fűtőelemek a hő formájában, a tápfeszültség U állandó:
- fűtő állandó hosszúságú és konstans szakasz l S. elektromos ellenállás r az előre meghatározott hőmérséklet a kemencében üzemmódban változatlan, akkor az ellenállása:
- Dedikált a fűtőelem az energia átadódik termékek és a falazat felületek sugárzás kemence FH fűtő. Felületi teljesítménye a fűtőelem:
Méretének meghatározására a melegítő kell találni viszonyának geometriai és elektromos paraméterei. A kör keresztmetszetű fűtőelem (.. A huzal, rúd, stb) átmérőjű d ezen összefüggések írják le az alábbi egyenletekkel:
ahol M - tömege a fűtőelem;
rin - fűtő anyag sűrűsége.
Ha a fűtőberendezés készült négyszögletes szakasz oldalán egy szalagot, és. úgyhogy = a · m. majd
Az egyenletek (2,8) (2,9) (2,11) (2,12), mint a fajlagos felület W elfogadható teljesítmény, megtaláljuk a minimális határértéket tömörség melegítő.
Miután a egyenletek (2.8) vagy (2.11), illetve a D és találtak. meg kell, hogy vegye fel a vezetékes vagy szalag a meglévő választék anyagokat. Ehhez meg kell tennie a következő nagyobb méretű. Továbbá meg kell ismételni számításokat a fajlagos felület áramot a meghatározott geometriai paramétereit a kiválasztott fűtőelem.
Kiszámítása geometriai méreteinek a fűtőelemek lehet használni összehasonlítani a gazdasági megvalósíthatóságát a rendszer alkalmazása a fűtőberendezések. Például, össze tudja hasonlítani a tőkeköltség az anyag, amelynek úgy több lehetőség melegítők rendszerek lehet összehasonlítani a teljesítményét a különböző áramkörök tartalmazó fűtőberendezések, változtatásával a feszültség és az ellenállás az egyes fázisok; Megadhatja az optimális elhelyezése a fűtőberendezések üzemi terület a kemence, az optimális arány hosszúságú és keresztmetszetű, a fűtőtest; Akkor vegye fel a villamos paraméterei a fűtés, hogy elérjék a kívánt vastagságú (adott élettartama), és a t. D.
Ábra. 2.9. A függőség a fajlagos felület megengedett
áramot a fűtőberendezések a DM kemence hőmérséklet:
1 - folyamatos szabályozás; 2 - ha a relé rendelet
Meghatározása a becsült időt a fűtőtestek Service
A művelet a „kor” melegítők, t. E. módosítása az elektromos paramétereket, ami végső soron ki kell cserélni őket. Például, a króm-nikkel ötvözetek az melegítők működésük során oxidáló atmoszférában növeli a vastagsága az oxidált réteg csökken, és a terület a vezető részeket. Ha vesszük az oxidáció sebességét vok időben állandó, akkor a kör melegítő
ahol n - keresztmetszeti területének aránya az oxidált réteg az eredeti keresztmetszeti területe a melegítő;
t - idejű működése a fűtés.
Tape négyszögletes keresztmetszetű:
vok oxidációs ráta néhány a ötvözetek ábrán látható. 2.10.
Ajánlott várható élettartama a fűtőelem számára egyenlő szolgáltatás munkaidő, amely alatt a fűtő részben oxidált 20% -a az eredeti terület, azaz. E. amikor n egyenletekben (2,14) és a (2.15) eléri 0,2. Ennek alapján ez a feltétel, élettartam tc fűtés. Ez lesz:
- kerek fűtő:
- ribbon fűtő:
Ábra. 2.10. A függőség az oxidációs ráta
a fűtőelem hőmérsékletét különböző ötvözetek:
1 - H15N60; 2 - Kh25N20; 3 - H15N60-H; 4 - H20N80TZA;
5 - H20N80T; 6 - Cr20Ni80; 7 - H20N80-H
Idő szolgáltatás fűtőberendezések zhelezohromalyuminievyh ötvözetek defined csökkenő koncentrációban alumínium összetételükben. A korlátozó feltétel az ötvözet, amikor az alumínium koncentrációja csökkent, 1%. Annak megállapításához, tc ezek fűtőberendezések használja a következő egyenletet:
ahol TS1 - az élet a fűtőberendezés egy 1 mm átmérőjű.
A téglalap alakú melegítők alatt d átlagos ekvivalens átmérőjének de. egyenlő:
ahol - a keresztmetszeti területe a fűtés; - a kerülete a keresztmetszete a fűtés.
Ábra. 2.11 értékeket mutatja számos TS1 zhelezohromoalyuminievyh ötvözetek.
Élettartam melegítők működő különböző környezetekben, lehet szerint számított ugyanazon elv, ha az egyik ismeri az oxidáció sebességét, korrózió, kémiai összetétele és megváltoztatja az elektromos tulajdonságait a fűtés anyagot ezekben a környezetekben. A korrózió sebessége számos fémötvözetek a széntartalmú média mutatja [4], ott megtalálható a párolgási sebesség W, Mo, Nb és Ta vákuumban különböző hőmérsékleteken.
Képletek (2,16) - (2,18), amely a szolgálati idő a fűtőtest nagyobb, nagyobb, mint az átmérője, vagy vastagsága. Azt is meg kell jegyezni, hogy a fűtőelem egy nagy keresztmetszetű kevésbé befolyásolja a hibák az ötvözet, amelyből készült.
Ábra. 2.11. Az élettartama a fűtés huzal 1 mm átmérőjű
a hőmérséklet függvényében különböző Fe-Cr-AI-ötvözetek:
1 - H23YU5; 2 - H23YU5T; 3 - H27YU5T
Amikor kiválasztunk melegítő és annak keresztmetszeti anyag általában orientált az ilyen működési feltételek, amelyek mellett az élettartama megközelítőleg egyenlő 10 000 h.
A számítási eljárást melegítők
A számítási eljárást EPS fűtőberendezések meghatározott jellegét a hozzárendelés: az eredeti adatokat, és a számítás céljából. Nézzük számos lehetőséget:
1. Ha kiszámítása előtt a fűtőelem hőt kemence számítást végzünk, a tervező ismert fűtőelem ki N, és a felület, amelyen ez található. Ebben az esetben a tápfeszültség Általánosan ismert, hogy kiválaszt diagramot tartalmazó fűtőberendezések és, következésképpen, a feszültség a fűtőtestek ismert U.
Ebben az esetben, a fűtőelem számítás kezdődik meghatározására fajlagos felülete elfogadható teljesítmény Wd. Során ez a számítás, a fűtőelem anyaga van kiválasztva, és a kialakítás biztosítja a kívánt műveleti hőmérsékleten a kemencében. Ezután meghatározzák a villamos paraméterei a fűtés, a geometriai méretek vannak kiválasztva konkrét méret a kereskedelemben kapható választék. Végén a számítás a lehetőséget, hogy ellenőrizzék, hol van a fűtés a kemencébe, és annak élettartamát.
E rendszer keretében a számítások ajánlott számítani több lehetőséget fűtő anyagok és formák, és válassza ki a legjobb (a gazdaság megfontolások vagy a könnyű használat).
Ha a fajlagos felület teljesítmény túl nagy (a fenti a megengedett), ami nagy hőmérsékletet, ez általában át az anyagot a magasabb üzemi hőmérséklet vagy egy szabad felületén a munkatér a kemencében elhelyezésére nagyobb számú fűtőtestek nagyobb FH. Ha a számítás eredménye a kiválasztott fűtőelem nem lehet elhelyezni egy adott felületen, vagy ha ez túl nehéz, ajánlott menni anyag növeli a fajlagos felület teljesítmény. Hasonló nehézség gyakran lehet megoldani kattintva a fűtés vezetéket szalagot.
3. A kemence kis hőkapacitása fűtő választás nem befolyásolja jelentősen a felülete a kemence munkatér. Ebben az esetben, kiszámításához a melegítők kérheti gazdaságilag ésszerű időtartamon melegítők szolgáltatást (például, 1 év, vagy egyenlő kemence csillapítás távú), és a legelőnyösebb az elektromos paramétereket.