ヒーターの概算計算方法

実際の計算では、負荷電流 (In)、温度、断面寸法と負荷電流 (In)、温度、断面寸法との関係を反映する実験データ (表またはグラフの依存関係の形式) の使用に基づいて、ヒーターを計算するための近似的な方法がよく使用されます。直径。温度 293 K の静止空気中でワイヤを水平に伸ばすと、特定の (標準) 条件でグラフの依存関係または表形式のデータが得られます。

実際の表面温度 Td は、プラントおよび環境要因を使用して計算された Tp (表) になります。

ここで、km と kc は設置および環境要因です。標準条件の場合、kM = kc = 1。

設置係数は、熱伝達の悪化を考慮しています。 本物のヒーター 表データを取得した標準条件 (km ≤ 1) と比較します。静止空気中のワイヤースパイラルの場合 km = 0.8 ... 0.9、絶縁フレーム (ロッド) 上のスパイラルの場合 km = 0.7、発熱体、電熱床、土壌、パネル内のスパイラルまたはワイヤーの場合 km = 0.3 ... 0.4。

環境要因は、加熱された環境 (kc ≥1) の影響による、標準条件と比較した熱伝達の改善を説明します。ワイヤコイルの場合、流動空気中のワイヤ kc = 1.1 … 4.0、静水中の保護および密閉設計のヒーターの場合 kc = 2.5、流動水中のヒーターの場合 kc = 2.8 … 3. 他の動作時の kc および km の値条件は参考文献に記載されています。

設計温度における静止空気中で水平に吊り下げられたニクロム線の許容荷重

開放型ヒーターの抵抗（導体）の実際の温度は、加熱媒体の技術的条件によって決まります。ヒータの伝熱面の温度が被加熱媒体によって制限されない場合、発熱抵抗体の実際の温度は Td ≤ Tmax (Tmax はヒータ (導体) の最大許容温度) の条件から求められます。

ヒーターを接続するための一般的なスキームによれば、1 つのヒーターの電流強度は次の式で決定されます。

ここで、Pf は ETU の相電力、W、Uph はネットワークの相電圧、V、Nc は相あたりの並列分岐 (ヒーター) の数です。

Tr と In によれば、断面積と直径は参照表から決定されます。

1 セクションあたりの電熱線 (ヒーター) に必要な長さ m は、次の式で求められます。

ここで、ρt は実際の温度 Ohm-m におけるワイヤの電気抵抗です。

実際に興味深いのは、密閉型ヒーター（TEN）の生産において専門企業で使用される計算方法です...発熱体を計算するための初期データは次のとおりです。

• 定格強度

• ヒーター電圧、

• シェルの有効長さ

• 加熱された環境。

TEN シェルパラメータ

発熱体用コイル は次の順序で計算されます。

1. 参考表に従って定格電力と展開長さに応じて、ヒーターの必要な活性表面を選択し、ヒーターハウジングの外表面の比表面熱流束 W / cm2 を決定します。

計算された熱流量は、最大許容値を超えてはなりません。 Fa ≤ Fa.dop。

2. 発熱抵抗体（導体）の直径 mm を事前に決定します。

ここで、Fa.dop.pr — 導体表面の許容比熱流、W / cm2。 FA add.pr の値は、作業環境と加熱の性質に応じて、参照表に従って取得されます。
参考書によると、品揃えに応じて大きい、最も近いワイヤの直径が見つかります。

ヒーターおよび導体表面の許容比熱流束

ニクロム線（X15P60）のパラメータ

3. 公称抵抗、オーム、動作温度でのコイル

4. 公称抵抗、オーム、293 K のコイル

5. 巻線コイル抵抗

ここで、kosは被覆法による圧着による導体の抵抗変化を考慮した係数です。

6. 有効長、m、電熱線

ここで、Rl は 1 m のワイヤの電気抵抗、オーム / m

7. 電熱線表面の実際の比熱流量、W / cm2

ここで、Alは1 mの電熱線の表面積、cm2 / mです。

Fa.pr＞Fa.dop.prの場合、ワイヤ径を太くする必要があります。

8. 有効なスパイラルターン数

ここで、lw は螺旋の巻きの長さ (mm) です。

9. スパイラルの総巻き数。コンタクトロッドの端に必要な巻き量を考慮し、ロッドの端で 10 回巻きます。

10. 被覆前のスパイラルのピッチ、mm

ここで、lad はハウジング前のヒーターの有効長さ (mm) です。

lsh の計算値は、次の条件に照らしてチェックされます。

11. スパイラルの全長