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| 电热设计资料 | |||||||||||||
| 计量单位 | |||||||||||||
| 1.功率：W、Kw | 1Kw=3.412BTU/hr英热单位/小时=1.36(马力)=864Kcal/hr | ||||||||||||
| 2.重量：kg | 1Kg=2.204621b(磅) | ||||||||||||
| 3.流速：m/min | |||||||||||||
| 4.流量：m3/min、kg/h | |||||||||||||
| 5.比热：Kcal/(kg℃) | 1Kcal/(Kg℃)=1BTU/hr.°F=4186.8J/(Kg℃) | ||||||||||||
| 6.功率密度：W/cm2 | 1W/cm2=6.4516 W/in2 | ||||||||||||
| 7.压力：Mpa | |||||||||||||
| 8.导热系数：W/(m℃) | 1 W/(m℃)=0.01J/(cm s℃)=0.578Btu/(ft.h.F) | ||||||||||||
| 9.温度：℃ | 1oF=9/5℃＋32 1R=9/5℃＋491.67 1K=1℃＋273.15 | ||||||||||||
| 电加热功率计算 | |||||||||||||
| 加热功率的计算有以下三个方面： | |||||||||||||
| ● | 运行时的功率 | ● | 启动时的功率 | ● | 系统中的热损失 | ||||||||
| 所有的计算应以最恶劣的情况考虑： | |||||||||||||
| ● | 最低的环境温度 | ● | 最短的运行周期 | ||||||||||
| ● | 最高的运行温度 | ● | 加热介质的最大重量（流动介质则为最大流量） | ||||||||||
| 计算加热器功率的步骤 | |||||||||||||
| ● | 根据工艺过程，画出加热的工艺流程图（不涉及材料形式及规格）。 | ||||||||||||
| ● | 计算工艺过程所需的热量。 | ||||||||||||
| ● | 计算系统起动时所需的热量及时间。 | ||||||||||||
| ● | 重画加热工艺流程图，考虑合适的安全系数，确定加热器的总功率。 | ||||||||||||
| ● | 决定发热元件的护套材料及功率密度。 | ||||||||||||
| ● | 决定加热器的形式尺寸及数量。 | ||||||||||||
| ● | 决定加热器的电源及控制系统。 | ||||||||||||
| 有关加热功率在理想状态下的计算公式如下： | |||||||||||||
| ● | 系统起动时所需要的功率： | ||||||||||||
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| ● | 系统运行时所需要的功率： | ||||||||||||
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| 加热系统的散热量 | |||||||||||||
| ● | 管道 | ||||||||||||
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| ● | 平面 | ||||||||||||
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| 式中符号，含义如下： | |||||||||||||
| P | 功率：kW | Q | 散热量：管道为W/m；平面为W/m2 | ||||||||||
| m1 | 介质重量：kg | λ | 保温材料的导热数：W/mk | ||||||||||
| c1 | 介质比热：kcal/kg℃ | δ | 保温材料厚度：mm | ||||||||||
| m2 | 容器重量：kg | d | 管道外径：mm | ||||||||||
| c2 | 介质比热：kcal/kg℃ | L | 管道长度：m | ||||||||||
| m3 | 每小时增加的介质重量或流量：kg/h | S | 系统的散热面积：m2 | ||||||||||
| c3 | 介质比热：kcal/kg℃ | △T | 介质和环境温度之差或温升：℃ | ||||||||||
| h | 加热时间：h | ||||||||||||
| 有关加热功率计算的参考算据 | |||||||||||||
| 各种物质的比热（25℃） Cal/(g℃) Kcal/(kg℃) | |||||||||||||
| 物质 | 比热 | 物质 | 比热 | 物质 | 比热 | 物质 | 比热 | ||||||
| 氢气 | 3.41 | 松节油 | 0.42 | 无定形碳 | 0.168 | 铜 | 0.092 | ||||||
| 水 | 1 | 硫酸 | 0.34 | 石墨 | 0.174 | 银 | 0.056 | ||||||
| 石蜡 | 0.77 | 硬橡胶 | 0.34 | 玻璃 | 0.2 | 锡 | 0.0504 | ||||||
| 酒精 | 0.58 | 二硫化碳 | 0.24 | 水泥 | 0.19 | 汞 | 0.033 | ||||||
| 甘油 | 0.58 | 空气 | 0.24 | 硫 | 0.18 | 铂 | 0.032 | ||||||
| 乙醚 | 0.56 | 岩盐 | 0.22 | 炉渣 | 0.18 | 铅 | 0.031 | ||||||
| 煤油 | 0.51 | 砖石 | 0.22 | 镍 | 0.106 | 金 | 0.031 | ||||||
| 冰 | 0.5 | 陶瓷 | 0.26 | 钢 | 0.12 | 锌 | 0.0903 | ||||||
| 软木塞 | 0.49 | 混凝土 | 0.21 | 生铁 | 0.13 | 铝 | 0.215 | ||||||
| 橄榄油 | 0.47 | 大理石 | 0.21 | 铁 | 0.118 | 铬 | 0.11 | ||||||
| 蓖麻油 | 0.43 | 干泥沙 | 0.2 | 黄铜 | 0.09 | ||||||||
| 各种气体和蒸汽的定容定压比热Cal/(g℃) Kcal/(kg℃) | |||||||||||||
| 物质 | 温度（℃） | 定压比热（Cp） | 定容比热（Cv） | ||||||||||
| 氢 | 16 | 3.41 | 2.42 | ||||||||||
| 氦 | 18 | 1.25 | 0.75 | ||||||||||
| 氨 | 20 | 0.51 | 0.39 | ||||||||||
| 水蒸汽 | 100-300 | 0.47 | 0.36 | ||||||||||
| 酒精蒸汽 | 108-220 | 0.45 | 0.4 | ||||||||||
| 乙醚蒸汽 | 25-111 | 0.43 | 0.4 | ||||||||||
| 氮 | 20 | 0.25 | 0.18 | ||||||||||
| 一氧化碳 | 18 | 0.25 | 0.18 | ||||||||||
| 空气 | 20-100 | 0.24 | 0.17 | ||||||||||
| 氧 | 20 | 0.22 | 0.16 | ||||||||||
| 二氧化碳 | 20 | 0.2 | 0.15 | ||||||||||
| 氯化氢 | 22-214 | 0.19 | 0.13 | ||||||||||
| 各种物质的密度 | |||||||||||||
| 物质 | 比重 | 物质 | 比重 | 物质 | 比重 | ||||||||
| 气体（0℃和标准大气压下，g/cm3） | |||||||||||||
| 氢 | 0.00009 | 甲烷 | 0.00078 | ||||||||||
| 氦 | 0.00018 | 乙炔 | 0.00117 | ||||||||||
| 氖 | 0.0009 | 一氧化碳 | 0.00125 | ||||||||||
| 氮 | 0.00125 | 空气 | 0.00129 | ||||||||||
| 氧 | 0.00143 | 一氧化氮 | 0.00134 | ||||||||||
| 氟 | 0.001696 | 硫化氢 | 0.00154 | ||||||||||
| 氩 | 0.00178 | 二氧化碳 | 0.00198 | ||||||||||
| 臭氧 | 0.00214 | 二氧化氮 | 0.00198 | ||||||||||
| 氯 | 0.00321 | 氰 | 0.00234 | ||||||||||
| 氪 | 0.00374 | 二氧化硫 | 0.00293 | ||||||||||
| 氙 | 0.00589 | 溴化氢 | 0.00364 | ||||||||||
| 氡 | 0.00973 | 碘化氢 | 0.00579 | ||||||||||
| 煤气 | 0.0006 | ||||||||||||
| 氨 | 0.0007 | ||||||||||||
| 液体（常温g/cm3） | |||||||||||||
| 汽油 | 0.7 | 橄榄油 | 0.92 | 硝酸 | 1.5 | ||||||||
| 乙醚 | 0.71 | 鱼肝油 | 0.945 | 硫酸 | 1.8 | ||||||||
| 石油 | 0.76 | 蓖麻油 | 0.97 | 溴 | 3.12 | ||||||||
| 酒精 | 0.79 | 纯水 | 1 | 水银 | 14.193 | ||||||||
| 木精 | 0.8 | 海水 | 1.03 | ||||||||||
| 煤油 | 0.8 | 醋酸 | 1.049 | ||||||||||
| 松节油 | 0.855 | 盐酸 | 1.2 | ||||||||||
| 苯 | 0.88 | 无水甘油 | 1.26 | ||||||||||
| 矿油 | 0.9-0.93 | 二硫化碳 | 1.29 | ||||||||||
| 植物油 | 0.9-0.93 | 蜂蜜 | 1.4 | ||||||||||
| 固体（常温 g/cm3） | |||||||||||||
| 铸钢 | 7.8 | 铅 | 11.34 | 有机玻璃 | 1.18 | ||||||||
| 碳钢 | 7.80-7.85 | 镁 | 1.738 | 石灰石 | 2.60-3.0 | ||||||||
| 铸铁 | 6.80-7.20 | 锌 | 7.133 | 沥青 | 0.90-1.50 | ||||||||
| 铝 | 2.7 | 铬 | 7.19 | 白磷 | 1.82 | ||||||||
| 银 | 10.49 | 锰 | 7.43 | 碳 | 1.90-2.30 | ||||||||
| 金 | 19.302 | 钠 | 0.97 | ||||||||||
| 铜 | 8.93 | 钨 | 19.254 | ||||||||||
| 康铜 | 8.9 | 钽 | 16.6 | ||||||||||
| 镍 | 8.9 | 锡 | 5.765 | ||||||||||
| 镍铬 | 8.4 | 铂 | 21.45 | ||||||||||
| 各种物质的溶点 溶解热 沸点和汽化热 | |||||||||||||
| 物质 | 溶点(℃) | 溶解热（Cal/g） | 沸点（℃） | 汽化热（Cal/g） | |||||||||
| 乙醚 | -117 | 23.54 | 35 | 84 | |||||||||
| 酒精 | -114 | 23.54 | 78 | 204 | |||||||||
| 二硫化碳 | -112 | 45.3 | 46.25 | 84 | |||||||||
| 冰 | 0 | 80 | 100 | 539 | |||||||||
| 各种保温材料的导热系数和最高使用温度 | |||||||||||||
| 材料 | 最高使用温度（℃） | 常温下的导热系数（W/mk） | |||||||||||
| 玻璃纤维 | 300 | 0.036 | |||||||||||
| 岩棉 | 350 | 0.044 | |||||||||||
| 矿渣棉 | 350 | 0.04 | |||||||||||
| 膨涨珍珠岩 | 550 | 0.047 | |||||||||||
| 聚氨脂泡沫塑料 | 80 | 0.024 | |||||||||||
| 聚苯稀泡沫塑料 | 60 | 0.031 | |||||||||||
| 硅酸钙 | 550 | 0.054 | |||||||||||
| 复合硅酸盐毡FHP-VB | 700 | 0.024 | |||||||||||
| 复合硅酸盐FHP-V涂料 | 700 | 0.024 | |||||||||||
| 硅酸铝（干法制造） | 400 | 0.046 | |||||||||||
| 硅酸铝（湿法制造） | 800 | 0.046 | |||||||||||