Likimääräiset menetelmät lämmittimien laskemiseksi
Käytännön laskelmissa he käyttävät usein likimääräisiä menetelmiä lämmittimien laskentaan, jotka perustuvat kokeellisiin tietoihin (taulukoiden tai graafisten riippuvuuksien muodossa), jotka kuvaavat kuormitusvirran (In), lämpötilan, poikkileikkausmittojen ja halkaisija. Graafisia riippuvuuksia tai taulukkotietoja saadaan tietyissä (vakio)olosuhteissa, kun lankaa venytetään vaakasuunnassa tyynessä ilmassa 293 K:n lämpötilassa.
Todellinen pintalämpötila Td tuodaan laskettuun Tp:ään (taulukkomuotoinen) käyttämällä kasvi- ja ympäristötekijöitä:
missä km ja kc ovat asennus- ja ympäristötekijöitä. Vakioolosuhteissa kM = kc = 1.
Asennuskerroin ottaa huomioon lämmönsiirron heikkenemisen sisään todellinen lämmitin verrattuna standardiolosuhteisiin, joissa taulukkotiedot saatiin (km ≤ 1).Vaijerispiraalille tyynessä ilmassa km = 0,8 ... 0,9, spiraalille eristysrungossa (tankossa) km = 0,7, spiraalissa tai langassa lämmityselementissä, sähkölämmitteinen lattia, maaperä, paneeli km = 0,3 … 0.4.
Ympäristötekijä selittää lämmönsiirron parantumisen standardiolosuhteisiin verrattuna lämmitetyn ympäristön vaikutuksesta (kc ≥1). Lankakelalla lanka liikkuvassa ilmassa kc = 1,1 … 4,0, suojatuilla ja suljetuilla lämmittimillä seisovassa vedessä kc = 2,5, lämmittimille liikkuvassa vedessä kc = 2,8 … 3. Arvot kc ja km muulle toiminnalle ehdot on annettu viitekirjallisuudessa.
Sallitut kuormitukset nikromilangalle, joka on ripustettu vaakasuoraan tyynessä ilmassa suunnittelulämpötilassa
Resistanssin (johtimen) todellinen lämpötila avoimen tyyppisissä lämmittimissä määräytyy lämmitetyn väliaineen teknisten olosuhteiden mukaan. Jos lämmittimen lämmönsiirtopinnan lämpötilaa ei rajoita lämmitettävä väliaine, niin lämmitysvastuksen todellinen lämpötila otetaan ehdosta Td ≤ Tmax (Tmax on lämmittimen (johtimen) suurin sallittu lämpötila).
Hyväksytyn lämmittimien kytkentäkaavion mukaan yhden lämmittimen virranvoimakkuus määritetään kaavalla
missä Pf on ETU:n vaiheteho, W, Uph on verkon vaihejännite, V, Nc on rinnakkaisten haarojen (lämmittimien) lukumäärä vaihetta kohti.
Tr:n ja In:n mukaan poikkileikkausala ja halkaisija määritetään vertailutaulukoista.
Lämmityslangan tarvittava pituus m per osa (lämmitin) saadaan lausekkeella
missä ρt on langan sähkövastus todellisessa lämpötilassa, ohm-m.
Käytännön kiinnostavia ovat laskentamenetelmät, joita käytetään erikoistuneissa yrityksissä hermeettisesti suljettujen lämmittimien (TEN) valmistuksessa... Lämmityselementin laskennan lähtötiedot ovat:
-
nimellisvoimakkuus
-
lämmittimen jännite,
-
kuoren aktiivinen pituus
-
lämmitetty ympäristö.
TEN kuoriparametrit
Patteri lämmityselementeille lasketaan seuraavassa järjestyksessä:
1. Valitse vertailutaulukon mukaisen nimellistehon ja taittamattoman pituuden mukaan lämmittimen vaadittu aktiivinen pinta ja määritä ominaispinnan lämpövirta, W / cm2, lämmitinkotelon ulkopinnalla:
Laskettu lämpövirta ei saa ylittää suurinta sallittua arvoa, ts. Fa ≤ Fa.dop.
2. Määritä lämmitysvastuksen (johtimen) halkaisija, mm.
missä Fa.dop.pr — sallittu ominaislämpövirta johtimen pinnalla, W / cm2. FA add.pr:n arvo otetaan viitetaulukon mukaan työympäristön ja lämmityksen luonteen mukaan.
Viitekirjojen mukaan löytyy lähin langan halkaisija, valikoimaan nähden suurempi.
Sallittu ominaislämpövirta lämmittimen ja johtimen pinnalla
Nikromilangan (X15P60) parametrit
3. Nimellisvastus, Ohm, kelat käyttölämpötilassa
4. Nimellisvastus, Ohm, kelat 293 K:ssa
5. Käämikelan vastus
jossa kos on kerroin, joka ottaa huomioon johtimen resistanssin muutoksen vaippamenetelmällä tapahtuvan puristuksen seurauksena.
6. Aktiivinen pituus, m, lämmityslanka
jossa Rl on 1 metrin langan sähkövastus, Ohm / m
7. Todellinen ominaislämpövirta, W / cm2, lämmityslangan pinnalla
missä Al on 1 m lämmityslangan pinta-ala, cm2/m.
Jos Fa.pr> Fa.dop.pr, langan halkaisijaa on lisättävä.
8. Aktiivinen spiraalikierrosten määrä
missä lw on kierteen pituus, mm.
9. Spiraalin kierrosten kokonaismäärä, kun otetaan huomioon tarvittava käämitys kosketintankojen päissä 10 kierrosta tangon päässä
10. Spiraalin nousu, mm, ennen vaippaa
missä lad on lämmittimen aktiivinen pituus ennen koteloa, mm.
Laskettu lsh:n arvo tarkistetaan seuraavilla ehdoilla:
11. Spiraalin kokonaispituus