Como calcular a energia dos tubos de aquecimento elétrico e fios do forno elétrico?

Ao selecionar ou projetar elementos de aquecimento elétrico, como tubos de aquecimento elétrico, fios do forno elétrico e aquecedores elétricos, a primeira coisa a considerar são os parâmetros como o meio de aquecimento, a temperatura de operação e a potência de aquecimento. No projeto do processo de aquecimento, é muito importante selecionar a energia térmica apropriada, que afetará diretamente a temperatura de aquecimento e o tempo de aquecimento do meio de aquecimento.

A seguir, é apresentada uma introdução ao valor teórico da energia térmica necessária para que o meio aqueça. Não envolve fatores como eficiência térmica, absorção de calor e perda de calor. Geralmente é usado apenas como referência de design. A seleção real da potência do tubo de aquecimento elétrico pode se referir aos valores empíricos comumente usados ​​para conversão e seleção equivalentes, que serão relativamente precisas.
1. Idéias de cálculo para aquecimento de potência do tubo de aquecimento elétrico Médio:
1. Determine o meio de aquecimento, a massa média e a taxa de capacidade de calor;
2. Determine a diferença de temperatura e os requisitos de tempo para aquecimento;
3. Substitua a fórmula para obter o valor de potência;
2. Cálculo da energia de calor para aquecimento de meio líquido, tomando água como exemplo:
Energia necessária (kw)=peso da água (kg) * diferença de temperatura * Capacidade de calor específica da água {kj/(kg · grau)}/tempo (segundos)
Exemplo
Qual é a potência do tubo de aquecimento elétrico necessário para aquecer 100 kg de água a partir de uma temperatura inicial da água de 10 a 60 graus em 60 minutos (3600s)?
Capacidade de calor específica normal da água: 4,2kj/(kg · grau)
Diferença de temperatura do aumento da temperatura: 60-10=50 grau
Substituindo a fórmula, a potência de calor é calculada como 100*50*4,2/3600≈5.8kw
O valor de potência do elemento de aquecimento elétrico necessário pode ser obtido dividindo diferentes formas de aquecimento elétrico por um certo coeficiente de eficiência térmica (como 0. 8-0. 9).

Capacidade comum do tanque de água correspondente à energia e tempo necessários para cada aumento da temperatura de 10 graus
Capacidade do tanque de água/potência 3kW 6kW 9kW 12kW 15kW
100l 25-30 minutos 12-15 minutos 8-10 minutos 6-7 minutos 5-6 minutos
200l 50-60 minutos 25-30 minutos 16-20 minutos 12-14 minutos 10-12 minutos
300l 36-45 minutos 24-30 minutos 18-21 minutos 15-18 minutos
500l 40-50 minutos 30-35 minutos 25-30 minutos

Capacidade/energia do tanque de água 15kW 30kW 50kW 60kW 90KW
1000l 50-60 minutos 25-30 minutos 15-18 minutos 12-15 minutos 8-10 minutos
2000l 50-60 minutos 30-36 minutos 24-30 minutos 16-20 minutos
3000l 45-54 minutos 36-45 minutos 24-30 minutos
5000l 60-75 minutos 40-50 minutos
A tabela acima é para tanques de água fechada e não é aplicável a sistemas de fluido e circulação térmica; O tanque de água padrão está cheio de água. Se não estiver cheio, deve ser convertido de acordo com a capacidade real.

3. Método de cálculo da energia térmica, considerando a perda de calor e os fatores de absorção de calor:

Energia necessária para aquecimento médio:

kw=(c1m1Δt+c2m2Δt) +864/p+p/2

Onde:

C1, C2 são o calor específico do recipiente e o meio, respectivamente (Kcal/kg de grau)

M1, M2 são a massa do recipiente e o meio, respectivamente (kg)

Δt é a diferença entre a temperatura necessária e a temperatura inicial (grau)

H é o tempo necessário para aquecer desde a temperatura inicial até a temperatura definida (h)

P é a dissipação de calor do recipiente na temperatura final (KW)

O cálculo de potência acima é a energia térmica obtida pela consideração de abrangência de fatores como absorção de calor e perda de calor do recipiente e do meio, o que é relativamente mais preciso. É adequado para referência no cálculo da energia térmica de condições de trabalho, como aquecedores elétricos, caldeiras, fornos, tanques de água, tanques de óleo, fornos, etc.