Približne metode za izračun grelnikov

V praktičnih izračunih pogosto uporabljajo približne metode za izračun grelnikov, ki temeljijo na uporabi eksperimentalnih podatkov (v obliki tabel ali grafičnih odvisnosti), ki odražajo razmerje med obremenitvenim tokom (In), temperaturo, dimenzijami prereza in premer. Grafične odvisnosti ali tabelarične podatke dobimo za določene (standardne) pogoje, ko žico vodoravno raztegnemo v mirnem zraku pri temperaturi 293 K.

Dejanska površinska temperatura Td se privede do izračunane Tp (v tabeli) z uporabo faktorjev naprave in okolja:

kjer sta km in kc dejavnika namestitve in okolja. Za standardne pogoje je kM = kc = 1.

Faktor vgradnje upošteva poslabšanje prenosa toplote v pravi grelec v primerjavi s standardnimi pogoji, pod katerimi so bili pridobljeni tabelirani podatki (km ≤ 1).Za spiralo žice v mirnem zraku km = 0,8 ... 0,9, za spiralo na izolacijskem okvirju (palici) km = 0,7, za spiralo ali žico v grelnem elementu, električno ogrevanih tleh, tleh, plošči km = 0,3 … 0,4.

Faktor okolja je odgovoren za izboljšanje prenosa toplote v primerjavi s standardnimi pogoji zaradi vpliva segretega okolja (kc ≥1). Za žično tuljavo, žica v gibljivem zraku kc = 1,1 ... 4,0, za grelnike zaščitene in zaprte izvedbe v mirni vodi kc = 2,5, za grelnike v gibljivi vodi kc = 2,8 ... 3. Vrednosti kc in km za druge obratovalne pogoji so navedeni v referenčni literaturi.

Dovoljene obremenitve nikromove žice, obešene vodoravno v mirnem zraku pri projektirani temperaturi

Dejansko temperaturo upora (prevodnika) v grelnikih odprtega tipa določajo tehnološki pogoji ogrevanega medija. Če temperatura površine prenosa toplote grelnika ni omejena z ogrevanim medijem, se dejanska temperatura ogrevalnega upora vzame iz pogoja Td ≤ Tmax (Tmax je najvišja dovoljena temperatura grelnika (prevodnika)).

V skladu s sprejeto shemo za priključitev grelnikov je trenutna moč enega grelnika določena s formulo

kjer je Pf fazna moč ETU, W, Uph je fazna napetost omrežja, V, Nc je število vzporednih vej (grelnikov) na fazo.

Glede na Tr in In sta površina preseka in premer določena iz referenčnih tabel.

Zahtevano dolžino, m, grelne žice na odsek (grelec) najdemo z izrazom

kjer je ρt električni upor žice pri dejanski temperaturi, Ohm-m.

Praktično zanimive so metode izračuna, ki se uporabljajo v specializiranih podjetjih pri proizvodnji hermetično zaprtih grelnikov (TEN) ... Začetni podatki za izračun grelnega elementa so:

nazivna trdnost
napetost grelnika,
aktivna dolžina lupine
ogrevano okolje.

Parametri lupine TEN

Tuljava za grelne elemente se izračuna v naslednjem zaporedju:

1. Glede na nazivno moč in raztegnjeno dolžino po referenčni tabeli izberite želeno aktivno površino grelnika in določite specifični površinski toplotni tok, W / cm2, na zunanji površini ohišja grelnika:

Izračunani toplotni tok ne sme presegati največje dovoljene vrednosti, t.j. Fa ≤ Fa.dop.

2. Vnaprej določite premer, mm, toplotnega upora (prevodnika)

kjer Fa.dop.pr — dopustni specifični toplotni tok na površini prevodnika, W / cm2. Vrednost FA add.pr se vzame v skladu z referenčno tabelo, odvisno od delovnega okolja in narave ogrevanja.
Glede na referenčne knjige se najde najbližji premer žice, večji glede na sortiment.

Dovoljeni specifični toplotni tok na površini grelnika in vodnika