Расчет нагревательных проводов и кабелей

Расчет нагревательных проводов и кабелей сводится к определению длины одного нагревательного элемента и их числа на одну фазу и в целом нагревательную установку, которая обеспечивает необходимую тепловую мощность Р_pacч при принятом напряжении питания U для выбранных проводов или кабелей с удельным сопротивлением R₁ (Ом/м); и допустимой удельной мощностью ΔP_доп (Вт/м). При этом должно соблюдаться условие ΔP_раб ≤ ΔР_доп.

Таблица 3.2 Рекомендуемые параметры для расчета электрообогреваемых полов

Следует помнить, что расчётная мощность принимается для однофазных нагревателей – , а для трехфазных – .

Расчет ведется для установившегося режима, т.е. Р_тепл.= Р_эл., тогда соотношение между электрическими и геометрическими параметрами нагревателя представляет:

, (3.62)

где l – длина нагревателя, м; S – поперечное сечение токоведущей жилы, мм².

Так как в нагревательных проводах и кабелях используют в основном жилы круглого сечения, а их диаметр приводится в технических характеристиках, то определять надо только длину нагревательного провода или кабеля.

Из выражения (3.62) следует, что геометрические параметры нагревателя можно определить по напряжению, току, сопротивлению и мощности. Рассмотрим методику расчета по напряжению.

1. По известной расчётной мощности P_pacч (Вт), и допустимой удельной мощности ΔP_доп (Вт/м), находят необходимую минимальную длину провода (м):

. (3.63)

2. По известным параметрам нагревателя определяют удельное допустимое напряжение (В/м):

. (3.64)

3. Затем рассчитывают минимальную длину одной секции (м), нагревателя:

. (3.65)

4. Число секций на одну фазу:

. (3.66)

Полученное расчётом число округляют до ближайшего большего целого числа Z_c.

5. Тогда мощность одной секции (Вт) состовляет:

. (3.67)

6. Так как мощность одной секции можно определить как , то расчетная длина секции (м), составляет:

. (3.68)

7. Затем уточняют удельную рабочую нагрузку нагревателя (Вт/м):

. (3.69)

8. Определяют полную длину нагревателя одной фазы:

, (3.70)

а затем длину нагревателя в целом:

. (3.71)

9. Уточняют величину мощности (Вт) однофазного нагревателя:

(3.72)

и трёхфазного – . (3.73)

Результаты расчетов сравнивают с заданными данными и оценивают качество проведённых вычислений.

Контрольные вопросы и задания. 1. Поясните особенности электроконтактного нагрева. 2. Что такое эквивалентная глубина проникновения тока и как она определяется? 3. Объясните методику расчета и выбора источника питания для электроконтактного нагрева. 4. Поясните особенности стыковой, точечной и роликовой электросварок. 5. Перечислите преимущества и недостатки электродного нагрева. 6. Из каких материалов могут изготавливаться электроды? 7. Какие электродные системы Вы знаете и в чем их особенности? 8. Назовите допускаемые значения плотности тока и напряженности электрического поля в электродных нагревателях. 9. Как изменяется мощность в электродных нагревателях в зависимости от температуры нагреваемого материала? 10. Поясните методику расчета основных параметров электродных нагревателей. 11. Перечислите требования, предъявляемые к материалам нагревательных элементов. 12. Какие материалы используются в элементных нагревателях? 13. Как устроен ТЭН? Расшифруйте их буквенные и числовые обозначения – ТЭН-60В13/1,25R220; НВСЖ801.5; ЭТ-100; ТЭН-100В13/1,5П220; ТЭНР-60В13/2,0Т220. 14. На чем основан расчет нагревательных элементов? 15. Поясните методику расчета нагревательных элементов. 16. В чем заключается упрощенный расчет нагревательных элементов? 17. Поясните методику расчета круглых нагревательных элементов. 18. Поясните особенности расчета стальных нагревателей. 19. Какова конструкция нагревательных проводов, кабелей, лент, пленок и саморегулирующихся кабелей? 20. Поясните особенности расчета нагревательных проводов, кабелей и лент.

Раздел 4. Электродуговой нагрев

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: