2. Тепловой расчет электронагревательных установок

При изучении этой темы студент должен уяснить, что тепловой расчет нагревательных устройств основывается на совместном решении уравнений теплового баланса и теплопередачи с учетом динамики нагрева. Решением уравнения нагрева однородного тела является кривая нагрева или зависимость температуры нагрева от времени. Важным параметром тепловой установки является постоянная времени нагрева. Численно она равна отношению теплоемкости тела к его теплоотдающей способности и представляет собой время, в течение которого тело достигло бы установившейся температуры при адиабатическом нагреве.

В общую задачу расчета электронагревательных установок входят две основные составляющие части: тепловой и электрический расчеты.

Целью теплового расчета является определение необходимой величины установленной мощности электронагревательных установок. Здесь надо обратить внимание на различие в определении мощности нагревательных установок непрерывного и периодического действия, заключающееся в том, что в случае длительной работы установки непрерывного действия мощность, идущая на разогрев конструктивных элементов самой установки, составляет незначительную часть потребляемой мощности, и ею можно в практических расчётах пренебречь.

В процессе теплового расчета определяется целый ряд величин: количество полезного тепла, необходимого для нагрева самого материала, количество тепла, идущего на разогрев конструктивных деталей нагревательной установки и на восполнение тепловых потерь в окружающую среду. Особое внимание следует обратить на то, что при условии необходимости поддержания постоянной температуры нагрева объекта, мощность электронагревательной установки определяется по величине тепловых потерь данного объекта в окружающую среду.

При выполнении электрического расчета решаются вопросы выбора типа конструкции нагревательных установок и материал для изготовления самого нагревательного устройства, а также производится определение соответствующих электротехнических и конструктивных параметров установки.