Расчет электрокалорифера.

Задание:

Рассчитать калориферный нагреватель мощностью 27кВт. Температура воздуха в помещении 12°С, температура наружного воздуха - 20°С.

Решение:

1. Так как температура нагревательных элементов калорифера невелика, в качестве материала проволоки принимаем константан, рекомендуемая температура которого t_д =250°C и удельное сопротивление ρ=0,48Ом×мм²/м.

2. Мощность на фазу

3. Напряжение принимаем 380В:

4. Для удобства регулирования спирали калорифера разделим не на 3, а на 6 секций. Тогда мощность каждой секции:

5. Определяем расчетную температуру, по которой выбирается проволока:

где: k_м - коэффициент монтажа (для спирали, навитой на керамику, k_м = 0,85);

k_с - коэффициент среды (для спирали, обдуваемой воздушным потоком, k_c = 1,4);

6. Определим величину:

где: d - диаметр проволоки;

р - удельная мощность на единицу длины.

7. Пользуясь таблицей удельной мощности на единицу длины нагревательного элемента, находим d = 1,4мм и p = 41Вт/м.

8. Зная р, определяем длину проволоки на секцию:

9. Принимаем скорость воздуха ν = 15м/с (обычно ее берут из расчета вентиляции).

10. Коэффициент конвекции:

Рис. 7. Кривые зависимости сечения нихромовой проволоки от силы тока при различных температурах нагрева (проволока расположена горизонтально в спокойном воздухе).

11. Для того чтобы снять со спиралей необходимую мощность, требуется, чтобы длина проволоки секции была не менее

где: (t_пр - температура проволоки).

Если бы оказалось, что l< l_c, то пришлось бы сделать пересчет, задаваясь иной температурой нагрева.