电加热器功能特点
1、体积小、功率大。
2、热响应快、控温精度高,综合热效率高。
3、加热温度高:加热器设计最高工作温度可达850℃。
4、介质出口温度均匀,控温精度高。
5、应用范围广、适应性强: 该加热器可适用于防爆或普通场合,防爆等级可达dⅡB级和C级,耐压可达20MPa。
6、寿命长、可靠性高:该加热器采用特殊电热材料制造,设计表面功率负荷低,并采用多重保护,使电加热器安全性和寿命大大增加。
7、可全自动化控制: 根据要求通过加热器电路设计,可方便实现出口温度、流量、压力等参数自动控制,并可与机算机联网。
8、节能效果显著,电能产生的热量几乎100%传给加热介质。
电加热器功率计算的基本方法
一、加热功率的计算有以下三个方面:
● 起动时的功率 ● 运行时的功率 ● 系统中的热损失
二、所有的计算应以最恶劣的情况考虑:
● 最低的环境温度
● 最短的运行周期
● 最高的运行温度
● 加热介质的最大重量(流动介质则为最大流量)
三、电加热器功率设计的步骤:
● 根据工艺过程,画出加热的工艺流程图(不涉及材料形式及规格)。
● 计算工艺过程所需的热量。
● 计算系统起动时所需的热量及时间。
● 考虑合适的安全系数,确定加热器的总功率。
● 决定发热元件的护套材料及功率密度。
● 决定加热器的形式尺寸及数量。
● 决定加热器的电源及控制系统。
四、基本公式:
1、初始加热所需要的功率:
kw=(C1M1ΔT+C2M2ΔT)+864/p+p/2
式中:C1、C2分别为容器和介质的比热(kcal/kg℃)
M1、M2分别为容器和介质的质量(kg)
ΔT为所需温度和初始温度之差(℃)
H为初始温度加热至设定温度所需要的时间(h)
P为最终温度下容器的散热量(kw)
2、维持介质温度所需要的功率:
kw=C2M3ΔT/864+P
式中:M3每小时所增加的介质(kg/h)
总功率:取以上两种功率的最大值并考虑1.2系数。
电加热器设计资料
一、常用计量单位
1.功率:W、KW
1KW=3.412BTU/hr(英热单位/小时)
=1.36(马力)
=864Kcal/hr
2.重量:kg
1kg=2.204621b(磅)
3.流速:m/min
4.流量:m3/min、kg/h
5.比热:Kcal/(kg℃)
1kcal/(kg℃)=1BTU/hr.oF=4186.8J/(Kg℃)
6.功率密度:W/cm2
1W/cm2=6.4516 W/in2
7.压力:MPa
8.导热系数:W/(m℃)
1 W/(m℃)=0.01J/(cm s℃)=0.578Btu/(ft.h.F)
9.温度:℃
1oF=9/5℃+32
1R=9/5℃+491.67
1K=1℃+273.15
二、功率密度的选择
介 质
|
最高工作温度
℃
|
最大功率密度
w/cm2
|
介 质
|
最高工作温度
℃
|
最大功率密度
w/cm2
|
醋酸
|
82
|
6.2
|
桔子汁
|
85
|
3.5
|
硼酸
|
125
|
6.2
|
去污剂
|
135
|
3.5
|
碳酸
|
82
|
6.2
|
葡萄糖
|
100
|
3.1
|
铬酸
|
82
|
6.2
|
颜料
|
100
|
3.5
|
柠檬酸
|
82
|
6.2
|
电镀槽液
电镀镉
电镀铜
氰化钾
氰化钠
|
|
|
脂肪酸
|
65
|
3.1
|
82
|
6.2
|
乳酸
|
50
|
1.55
|
82
|
6.2
|
苹果酸
|
50
|
1.55
|
82
|
6.2
|
硝酸
|
75
|
3.1
|
82
|
6.2
|
丙酸
|
82
|
6.2
|
乙二醇
|
148
|
4.56
|
2.4硫酸根苯酚
|
75
|
6.2
|
甲醛
|
82
|
1.55
|
二醛酸
|
82
|
6.2
|
氟利昂
|
148
|
4.56
|
磷酸
|
82
|
3.5
|
电热姆A
流速〉0.3m/秒
静止
|
|
|
鞣酸
|
75/82
|
3.5/6.2
|
400
|
3.5
|
酒石酸
|
82
|
6.2
|
400
|
1.55
|
乙醛
|
82
|
1.55
|
电热姆E
|
200
|
1.86
|
丙酮
|
54
|
1.55
|
燃料油
1、2号油
4、5号油
6号油(渣油)
|
|
|
丙烯醇
|
93
|
1.55
|
100
|
3.5
|
碱液
|
100
|
6.2
|
100
|
2.0
|
乙烯水杨酸
|
50
|
1.55
|
71
|
1.24
|
酒石酸铝
|
100
|
6.2
|
汽油
|
148
|
3.5
|
醋酸铝
|
50
|
2.17
|
明胶
|
|
|
硫酸钾铝
|
100
|
6.2
|
液体
|
65
|
3.5
|
醋酸铵
|
115
|
3.5
|
固体
|
65
|
0.77
|
戊醇
|
100
|
3.1
|
丙三醇
|
260
|
1.55
|
苯胺
|
176
|
3.5
|
甘油
|
100
|
3.5
|
沥青
|
93-260
|
0.62-1.55
|
黄油
固体
液体
|
|
|
八水氢化钠
|
100
|
6.2
|
|
0.77
|
苯
|
65
|
1.55
|
|
3.5
|
醋酸丁酯
|
107
|
1.55
|
导热油
静止
流动
|
260
|
2.79
|
硫酸氢钙
|
204
|
3.1
|
315
|
2.17
|
氯化钙
|
93
|
0.77-1.24
|
260
|
3.72
|
一氧化碳
|
|
3.5
|
315
|
3.41
|
四氯化碳
|
71
|
3.5
|
联氨
|
100
|
2.48
|
苛性钠
2%
10%
75%
|
|
|
亚麻油
|
65
|
7.75
|
99
|
7.44
|
润滑油
|
|
|
99
|
3.87
|
SAE10.90-100@54℃
|
121
|
3.5
|
82
|
3.87
|
SAE20,120-185@54℃
|
121
|
3.5
|
氢化钠
|
382
|
4.34
|
SAE30,185-255@54℃
|
121
|
3.5
|
醋酸钠
|
100
|
6.2
|
SAE50,80-105@99℃
|
212
|
2.0
|
硫黄(熔化)
|
315
|
1.55
|
SAE44-80@99℃
|
212
|
2.0
|
氯化镁
|
100
|
6.2
|
甲苯
|
100
|
3.5
|
硫酸镁
|
100
|
6.2
|
三氯乙烯
|
65
|
3.5
|
甲胺
|
82
|
3.41
|
松香水
|
148
|
3.1
|
氯甲胺
|
82
|
3.1
|
蔬菜油
|
204
|
4.65
|
矿物油
|
93
|
3.5
|
乙二醇(50%)
|
148
|
7.75
|
|
204
|
2.48
|
水
|
100
|
9.3
|
蜂蜜
|
38
|
0.62-0.77
|
Therminols66
|
254
|
5.11
|
石脑油
|
100
|
1.55
|
290
|
3.41
|
石蜡(固体)
|
65
|
2.48
|
300
|
2.79
|
全氯乙烯
|
93
|
3.5
|
327
|
1.70
|
氯酸钾
|
100
|
6.2
|
Therminols50
|
212
|
5.11
|
氯化钾(或钠)
|
100
|
6.2
|
249
|
3.41
|
氢氧化钾(或钠)
|
71
|
3.5
|
262
|
2.79
|
抽油槽
|
315
|
3.87
|
288
|
1.70
|
磷酸钠
|
100
|
6.2
|
|
|
|
三、各种物质的比热(25℃) cal/(g℃) kcal/(kg℃)
物质 |
比热 |
物质 |
比热 |
物质 |
比热 |
物质 |
比热 |
氢气 |
3.41 |
乙醇 |
0.55 |
导热油 |
0.46 |
玻璃 |
0.200 |
水 |
1.00 |
丙醇 |
0.67 |
二氧化碳 |
0.24 |
银 |
0.056 |
冰 |
0.50 |
丁醇 |
0.69 |
氨 |
0.52 |
锡 |
0.051 |
酒精 |
0.58 |
丙酮 |
0.51 |
空气 |
0.24 |
汞 |
0.033 |
甘油 |
0.58 |
石油 |
0.52 |
软木塞 |
0.49 |
锌 |
0.090 |
乙醚 |
0.56 |
石蜡 |
0.77 |
沥青 |
0.40 |
铝 |
0.215 |
煤油 |
0.51 |
蜂蜡 |
0.82 |
硬橡胶 |
0.34 |
炉渣 |
0.180 |
机油 |
0.40 |
醋酸 |
0.42 |
ABS塑料 |
0.35 |
镍 |
0.106 |
松香水 |
0.42 |
硫磺 |
0.24 |
陶瓷 |
0.26 |
钢 |
0.120 |
氮气 |
0.25 |
硫酸 |
0.34 |
混凝土 |
0.21 |
生铁 |
0.130 |
苯 |
0.34 |
橄榄油 |
0.47 |
岩盐 |
0.22 |
铁 |
0.118 |
甲苯 |
0.44 |
蓖麻油 |
0.43 |
无定形碳 |
0.17 |
黄铜 |
0.090 |
萘 |
0.40 |
天然气 |
0.60 |
硫 |
0.18 |
铜 |
0.092 |
甲醇 |
0.60 |
氯化氢 |
0.20 |
水泥 |
0.19 |
石墨 |
0.174 |
四、各种气体和蒸汽的定容定压比热cal/(g℃) kcal/(kg℃)
物质 |
温度(℃) |
定压比热(Cp) |
定容比热(Cv) |
氢 |
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 |
乙醚蒸汽 |
25-111 |
0.43 |
0.40 |
氮 |
20 |
0.25 |
0.18 |
一氧化碳 |
18 |
0.25 |
0.18 |
空气 |
20-100 |
0.24 |
0.17 |
氧 |
20 |
0.22 |
0.16 |
二氧化碳 |
20 |
0.20 |
0.15 |
氯化氢 |
22-214 |
0.19 |
0.13 |
|