Design og beregning av elektriske varmeovner

1. Designberegningen for en elektrisk varmeovn følger vanligvis tre trinn:
1. Beregn kraften som kreves for å varme opp mediet fra starttemperaturen til den innstilte temperaturen innen et spesifikt tidspunkt.
2. Beregn den faktiske effekten som kreves for å opprettholde temperaturen mens du opprettholder middels temperatur.
3. Basert på resultatene fra disse to beregningene, velg modellen og mengden av varmeovner. Den totale kraften er maksimalt av de to effektverdiene, og fabrikker i en 1,2 koeffisient.

Formel:
1. Kraft som kreves for innledende oppvarming
Kw=(c1m1Δt + c2m2Δt) ÷ 864/p + p/2
Hvor: C1C2 er henholdsvis de spesifikke varmen til beholderen og mediet (kcal/kg grad);
M1M2 er henholdsvis massene av beholderen og medium (kg);
ΔT er forskjellen mellom ønsket temperatur og starttemperatur (grad);
H er tiden som kreves for å varme fra starttemperaturen til den innstilte temperaturen (h);
P er varmen spredt fra beholderen ved den endelige temperaturen (kW);
2. Strøm som kreves for å opprettholde middels temperatur
Kw=c2m3Δt/864 + p
Hvor: M3 representerer mengden medium tilsatt per time (kg/t);

Iii. Eksempel på elektrisk varmeovn Design:
En åpen beholder med dimensjoner på 500 mm bred, 1200 mm lang og 600 mm høy veier 150 kg. Den inneholder vann til en høyde på 500 mm og er omgitt av et 50 mm silikatisolasjonslag. Vann må varmes opp fra 15 grader til 70 grader på 3 timer . 20 kg/t 70 graders vann pumpes deretter fra en beholder og samme mengde vann tilsettes. Hvor mye kraft er nødvendig for å oppnå ønsket temperatur? Tekniske data:
1. Spesifikk tyngdekraft: 1000 kg/m³
2. Spesifikk vannvarme: 1 kcal/kg grad
3. Spesifikk stålvarme: 0,12 kcal/kg grad
4. Vannoverflatetap ved 70 grader: 4000 w/m²
5. Isolasjonstap (ved 70 grader): 32 W/m²
6. Containerområdet: 0,6 m²
7. Isolasjonsområde: 2,52 m²
Kraft som kreves for innledende oppvarming:
Oppvarming av vann i beholder: C1M1ΔT=1 × (0,5 × 1,2 × 0,5 × 1000) × (70 - 15)=16500 kcal
Oppvarming av selve beholderen: C2M2ΔT=0.12 × 150 × (70 - 15)=990 kcal
Gjennomsnittlig varmtap: 0,6 m² × 4000 w/m² × 3 timer × 1/2 × 864/1000=3110.4 kcal
Gjennomsnittlig isolasjonsvarme: 2,52 m² × 32 W/m² × 3 timer × 1/2 × 864/1000=104.5 kcal
(Vurderer 20% margin)
Opprinnelig oppvarmingsenergi påkrevd: (16500 + 990 + 3110.4 + 104.5) × 1.2=70258.8 kcal/kg grad
Kraft som kreves under drift:
Varme som kreves for å varme opp påfylling vann: 20 kg/time × (70 - 15) × 1 kcal/kg grad=1100 kcal
Vannoverflatevarme: 0,6 m² × 4000 w/m² × 1 time × 864/1000=2073.6 kcal
Isolasjon Varmetap: 2,52 m² × 32 W/m² × 1 time × 864/1000=69.67 kcal
(Vurderer 20% margin)
Operasjonsoppvarmingsenergien er: (1100 + 2073.6 + 69.6) × 1.2=6486.54 kcal/kg grad
Operasjonsoppvarmingskraften er: 6486.54 ÷ 864 ÷ 1=7.5 kw
Den opprinnelige oppvarmingskraften er større enn kraften som kreves for drift, så den valgte varmeekraften må være minst 27,1 kW.
Den endelige valgte varmeeffekten er 35 kW.