Данный расчёт выполняют для определения размеров (сечения и длины) и оценки возможности размещения нагревательных элементов в камере печи. Исходными данными для расчёта являются полезная мощность и мощность тепловых потерь, напряжение питающей сети, характеристика нагреваемых изделий (габаритные размеры, материал), конечная температура изделия.
В стационарном режиме при заданной температуре к нагревателям трехфазной печи подводится электрическая мощность (Вт):
где Uнэ – напряжение, приложенное к нагревательному элементу: при схеме соединения нагревателей в «звезду» принимается равным номинальному фазному напряжению сети; при схеме соединения нагревателей в «треугольник» – номинальному линейному напряжению сети, В;
R1 – активное сопротивление нагревателя одной фазы печи, Ом:
где ρ – удельное сопротивление материала нагревателя при рабочей температуре, Ом∙м; l1 – длина нагревателя в одной фазе печи, м; S1 – сечение нагревателя, м2.
Электрическая мощность приравнивается тепловой мощности, отдаваемой поверхностью нагревателя в окружающее пространство (на изделие, на стенки камеры печи, на соседние поверхности нагревателя):
где ω – удельная поверхностная мощность нагревателя, рассчитанная по формуле (1.4), Вт/м2; F – площадь поверхности нагревателя, м2.
С учетом того, что для проволочных нагревателей сечение π∙d2 /4, а у ленточных нагревателей обычно отношение ширины к толщине составляет b/a = m = 5 ÷ 10 и сечение S = a ∙ b, из выражений (1.6), (1.5) и (1.7) находят диаметр или толщину нагревателя, а также его длину.
Следует учесть, что расчёт нагревателей ведут для одной фазы, каждая фаза может содержать несколько параллельных ветвей – фазоветвей. Первоначально принимается, что фаза содержит одну фазоветвь, в случае невозможности подобрать конструкцию нагревателя, мощность фазы печи распределяется на две фазоветви и т.д.
Достарыңызбен бөлісу: |