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电伴热设计常用资料的总结

更新时间：2016-10-22 点击次数：1300

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.^oF =4186.8J/(Kg℃)
6.功率密度：W/cm²	1W/c㎡=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：℃	1^oF=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zui恶劣的情况考虑：

	zui低的环境温度		zui短的运行周期
	zui高的运行温度		加热介质的zui大重量（流动介质则为zui大流量）

设计电加热器系统的步骤

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：

系统运行时所需要的功率：

加热系统的散热量

管道

平面

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

0.19

石墨

0.174

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	0.40
乙蒸汽	25-111	0.43	0.40
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	0.20	0.15
氯化氢	22-214	0.19	0.13

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	-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zui高使用温度

材料	zui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	0.040
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

注：准确的数据请查供应商的说明书

不同温度下，不同管径的保温材料的厚度

材料：岩棉外表封皮：铝或不锈钢湿度：81% 环境温度：15.4℃ 风速：3.8m/s

管道直径	管道温度（℃）
英寸/公称直径/毫米	25	50	75	100	125	150	175	200	225	250	275	300	325	350	375	400	425	450
1/2″/15/21.34	25	30	30	30	40	50	50	50	60	60	60	80	80	80	80	80	80	80
3/4″/20/26.67	25	30	30	40	40	50	50	60	60	60	70	80	80	80	80	80	80	80
1″/25/33.40	25	30	40	40	40	50	60	60	60	70	70	80	80	80	80	80	80	80
1/2″/40/48.26	25	30	40	40	50	50	60	60	70	70	70	90	90	90	90	90	90	90
2″/50/60.33	30	40	40	50	50	60	60	70	70	70	70	90	90	100	100	100	120	120
3″/80/88.90	30	40	40	50	50	60	70	70	70	80	80	90	110	110	120	130	130	150
4″/100/11403	30	40	50	50	50	60	70	80	80	90	90	100	100	110	120	130	130	160
6″/150/168.3	30	40	50	60	70	70	80	80	100	100	100	110	130	130	130	130	160	160
8″/200/219.1	40	50	50	60	70	80	80	90	100	100	100	110	130	130	130	150	170	180
10″/250/273.1	40	50	60	60	70	80	80	100	100	100	120	120	140	140	170	170	180	190
12″/300/323.9	40	50	60	60	70	80	80	100	100	100	120	140	140	170	170	180	190	200
14″/350/355.6	40	60	60	60	70	80	80	100	100	100	140	140	170	170	180	190	200	200
16″/400/406.4	40	60	60	80	80	80	90	100	100	100	140	150	170	180	180	190	200	210
18″/450/457.2	40	60	60	80	80	90	90	100	100	110	150	160	170	180	180	190	22	210
20″/500/508.0	60	60	60	80	90	90	100	100	100	120	160	160	180	190	200	210	220	220
24″/600/609.60	60	60	60	80	90	90	100	100	100	120	170	170	190	200	200	210	220	220
26″/650/660.40	60	60	60	100	100	90	100	130	130	140	200	200	200	200	200	210	220	220
28″/700/711.20	60	60	70	100	100	90	110	130	130	140	200	200	200	200	200	210	220	220
30″/750/762.0	60	60	70	100	100	100	110	130	130	170	200	200	200	200	200	210	220	280
36″/900/914040	70	70	90	100	100	100	110	160	170	180	200	200	200	200	200	210	220	280
40″/1000/1016.0	70	70	90	100	100	100	110	170	180	190	200	200	200	200	200	280	280	290
42″/1050/1066.80	70	70	90	100	100	100	110	170	180	190	200	200	200	200	280	280	290	300
48″/1200/1219.20	70	70	90	100	100	100	110	170	190	190	200	200	200	200	290	300	300	300
54″/1350/1371.60	70	70	100	100	100	100	150	180	190	190	200	200	200	280	300	300	300	300
60″/1500/1524.00	70	70	100	100	100	100	160	180	200	200	200	200	280	280	300	300	300	300
66″/1650/1676.80	70	70	100	100	100	100	170	190	200	200	200	200	280	300	300	300	300	300
72″/1800/1828.80	70	80	100	100	100	100	170	190	200	200	200	200	280	300	300	300	300	300
罐体	70	100	100	100	100	180	200	200	200	300	300	300	300	300	300	300	400	400
以上数据仅供参考

4. 溶融金属表面的热损失（铝、巴氏合金、锡，环境温度20℃）
　　热损失kW/m²

表面温度℃

5. 陶瓷纤维绝热层表面的热损失（64kg/m3,环境温度20℃）
　　热损失kW/m²

表面温度℃

6. 未保温的钢表面的热损失（环境温度20℃）
　　热损失kW/m²

表面温度℃

7. 自然对流下环境温度和管表面温度的变化曲线（￠12管径）
　　管表面温度℃

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