расчет мощности нагревателя для электрошкафов и электрощитов. Тепловой расчет шкафа электрического


расчет мощности нагревателя для электрошкафов и электрощитов

  • Главная
  • »
  • Новости
  • »
  • расчет мощности нагревателя для электрошкафов и электрощитов

Расчет мощности нагревателя для электрошкафов и электрощитов

Дорогие заказчики нам часто просят расчитать мощность обогревателя для электрошкафов и электрощитов, в данной статье вы найдете всю необходимую информацию для самостоятельного расчета.

Скачать расчет мощности нагревателя для электрошкафов и электрощитов

Выбор мощности нагревателя

Мощность, необходимая для нагрева, рассчитывается по формуле:

 

P = A x ∆T x k

 

где:

P – требуемая мощность нагревателя

A – поверхность шкафа

∆T – разница температур между температурой внутри шкафа после нагрева и температурой снаружи шкафа в K.

k = Коэффициент проникновения тепла [W/m2K]

 

Данные, необходимые для расчётов:

  1. Размер шкафа: W – высота, S – ширина, G – глубина (mm)
  2. Расположение шкафа: шкаф одиночный, шкафы стоящие в ряду и т.д. (таблица 2)
  3. Материал корпуса и соответствующий ему коэфициент проникновения тепла (таблица 1)
  4. Разница температур между температурой внутри шкафа Tw, и температурой снаружи щитового шкафа Tz.

 

Таблица 2 – Расчёт поверхности шкафа

 Шкаф одиночный, свободностоящий

 Шкаф одиночный, стоящий у стены

 Первый или последний шкаф, стоящий в ряду

 Первый или последний шкаф, стоящий в ряду и стоящий у стены

 Шкаф, расположенный между двумя шкафами в ряду

 Шкаф, расположенный между двумя в ряду и стоящий у стены

 Шкаф, расположенный между двумя в ряду и стоящий у стены  с закрытым верхом

 A = 1.8 x W x ( S + G ) + 1.4 xS x G

  A = 1.4 x S x ( W+G ) + 1.8 x G x W

  A = 1.4 x G x ( W +S ) + 1.8 x S x W

  A = 1.4 x W x ( S + G ) + 1.4 x S x G

  

A = 1.8 x S x W+ 1.4 x S x G + G x W

 

 A = 1.4 x S x ( W + G ) + G x W

  

A = 1.4 x S x W + 0.7 x S x G+ G x W

  

                                                                         Таблица 1 – Коэффициент проникновения k

Материал

Коэфициент проникновения k

[W/m2K]

Cталь крашенная

5,5

Сталь нержавеющая

4,5

Алюминий

12

Алюминий двойные стенки

4,5

Другие материалы и сплавы

3,5

 

 

Разница температур:

 

 ∆T = Tw – Tz

 

Tw – температура внутри шкафа

Tz – температура снаружи шкафа

расчет мощности нагревателя пример:

 

Размеры щитового шкафа:

W Выс. = 2000 mm

S  Шир. = 800 mm

G  Глуб. = 600 mm

Корпус из нержавеющей стали. Разница температур между температурой внутри и снаружи - 15 K

 

A = 1.8 x W x ( S + G ) + 1.4 x Sx G = 1.8x2.0x(0.8+0.6)+1.4x0.8x0.6 = 5.7

P = A x ∆T x k = 5.7m2x15Kx4.5W/m2K ≈ 385W

 

www.varus.pro

Расчет и подбор теплового оборудования

Производство Расчет и подбор теплового оборудования

просмотров - 129

Тепловое оборудование предназначается для выпечки, жарки изделий, приготовления отделочных полуфабрикатов и некоторых видов теста (заварное). Основным тепловым оборудованием кондитерских цехов являются кондитерские печи, пекарные и расстоечные шкафы, электрические плиты и сковороды.

Расчет и подбор пекарных шкафов, печей производится исходя из количества изделий, выпускаемых за смену (сутки), производительности аппаратов и сводится к определœению их количества и типа.

Производительность пекарных шкафов (печей) G, кг/ч определяется по формуле

G = n1 ∙ g ∙ n2 ∙ 60 (63)

τ

где n1 – количество изделий на одном листе, шт.

n2 – количество листов, находящихся одновременно в камерах шкафов, шт. (в шкафу

ЩПЭСМ-3 размещается 6 листов)

g – масса одной штуки изделия, кг

τ – время подооборота͵ равное сумме времени посадки, выпечки, выгрузки изделия,

мин (приложение 16)

Время выпекания кондитерских изделий зависит т вида изделия, его массы и температуры в пекарной камере аппарата.

Общее время работы кондитерского шкафа (печи), tо, ч, равно сумме времени, требуемого для выпечки каждого ассортимента͵ ĸᴏᴛᴏᴩᴏᴇ определяется по формуле

to = t1 + t2 + …+tn = ∑ Q (64)

G

где Q – масса выпекаемых изделий за смену из различных видов теста͵ кг

G – производительность аппарата͵ кг/ч

Масса выпекаемых изделий Q, кг, определяется по формуле

Q = (65)

где n – количество изделий за смену, шт.

q – масса одной штуки, г

Количество аппаратов n, шт., рассчитывается по формуле

n = (66)

где Т – продолжительность смены, г

0,8 – коэффициент использования аппарата.

Фактический коэффициент ɳф использования теплового оборудования определяется по формуле

ɳф = (67)

где tф – фактическое время работы, ч

Расчеты сводятся в табл.40.

Таблица 40

Расчет продолжительности работы шкафа

Наиме-нова-ние муч-ных конди-тер-ских изде-лий Количест-во изделий в макси-мальную смену   Количе-ство изде-лий на листе, шт. Масса одного изделия, кг Коли-чество листов в шкафу Подо-оборот, мин. Про-изводитель-ность шкафа, кгч Масса выпе-каемых изделий, кг Про-должитель-ность работы шкафа, ч
Пирожки печеные и т.д. 0,075 33,75 112,5 3,33

Расчет и подбор другого теплового оборудования (фритюрниц, плит, сковород) выполняется по аналогии с горячим цехом.

Расчет и подбор кипятильника ведется по часу максимального расхода горячей воды, крайне важной для приготовления некоторых видов теста (дрожжевое, заварное) и отделочных полуфабрикатов.

Все виды теплового оборудования подбираются по справочной литературе [4, 16].

Читайте также

  • - Расчет и подбор теплового оборудования

    Тепловое оборудование предназначается для выпечки, жарки изделий, приготовления отделочных полуфабрикатов и некоторых видов теста (заварное). Основным тепловым оборудованием кондитерских цехов являются кондитерские печи, пекарные и расстоечные шкафы, электрические... [читать подробенее]

  • - Расчет и подбор теплового оборудования

    Расчет и подбор механического оборудования Механическое оборудование в горячем и холодном цехах применяется для выполнения различных операций – это протирание, нарезка (для предприятий малой мощности). Определяющими параметрами при расчете и подборе... [читать подробенее]

  • oplib.ru

    Эскизный тепловой и электрический расчет камерной электропечи периодического действия (стр. 1 из 2)

    Федеральное агентство по образованию

    Государственное образовательное учреждение

    высшего профессионального образования

    ВЛАДИМИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

    Кафедра «Электротехника и электроэнергетика»

    Расчётно-графическая работа №1

    Эскизный тепловой и электрический расчет камерной электропечи периодического действия

    Вариант №5

    Выполнил:

    Ст. гр. ЭЛС-106

    Девонина Е.В.

    Проверил:

    Колесник Г.П.

    Владимир, 2009

    Задание

    1,6 ч. * 60 = 96 мин.

    1 Геометрия рабочей камеры

    Объём V, занимаемый садкой:

    V=

    , м3

    где G—вес садки кг; σ — насыпная плотность, кг/м3.

    Принимаем условные размеры рабочей камеры: ширина А'=0,29 м, длина В'=0,31 м, высота С'=0,31 м, объем V'=0,29x0,31x0,31=0,028м3.

    Нагреватели размещены открыто на крючках на боковых и задней стенке камеры. Припуски к условным размерам на размещение нагревателей 40мм на сторону, зазоры между нагревателями и садкой, стенками, сводом и садкой по 30мм, зазоры между поддонами 35мм. С учетом всех зазоров предварительные размеры камеры:

    А=480 мм, В=460 мм, С=360 мм.

    Площади стенок: боковых FСТ=0,17m2, задней и передней F3= FФР =0,18 м2, свода и пода FCB=FС=0,22 м2.

    Окончательные размеры рабочей камеры определяются при рабочем проектировании печи из условия размещения нагревателей

    2 Расчет установленной мощности и тепловой расчет

    Полезная мощность Рпол рассчитывается по формуле:

    Средняя удельная теплоёмкость садки в интервале температур 50-10500С (табл. 5) с=699 Дж/кг0С.

    Мощность, расходуемая на нагрев поддонов Рпр:

    Средняя удельная теплоёмкость жароупора Х18Н9В в интервале температур 20-11000С (табл. 5) с=599 Дж/кг0С.

    Тепловой расчёт футеровки.

    Приводимая ниже конструкция футеровки выбрана по результатам нескольких предварительных расчётов. Далее приведён расчёт окончательного варианта.

    Огнеупорный слой - Шамот легковес ШЛ-1,3. Допустимая температура 13000 (табл. 1), толщина слоя S1=230 мм.

    Теплоизоляционный слой – пенодиатомитовый кирпич ПЭД-350, допустимая температура 900°С (табл. 1), толщина слоя S2=230мм.

    Принимаем условную среднюю температуру слоев S1 и S2 tср=800°С. Коэффициенты теплопроводности материалов при этой температуре (табл. 1) шамота λ1=0,6 Вт/м2 °С, пенодиатомита λ2=0,22 Вт/м2 °С. Толщины слоев в условных единицах S’1=S’2=1. Тепловые сопротивления слоев в условных единицах R’1=1,

    R’2=λ1/λ2=0,6/0,22=2,7.

    Перепад температуры в слоях в условных единицах Δt1’=1.

    Δt2’= R2’ S2 '=2,7 ∙1=2,7.

    Перепад температуры в футеровке в условных единицах:

    Δt’= Δt1’ + Δt2’=1+2,7=3,7.

    Принимаем температуру на внешней поверхности боковых и задних стенок футеровки максимально допустимой tв=70°С. Перепад температуры в футеровке Δt=tn-tв= 1050-70=980°С.

    Перепад температуры в шамоте:

    Δt1= Δt∙ Δt1'/ Δt'=980∙1/3,7=265oC

    Перепад температуры в пенодиатомите:

    Δt1= Δt∙ Δt2'/ Δt' = 980∙2,7/3,7=715oC

    Ориентировочно температура на границе шамот – пенодиатомит

    tсл=tп- Δt1=1050-265=785оС

    Проведём уточнённый расчёт температуры в слоях футеровки.

    Средняя температура огнеупорного слоя (шамот):

    tсрш =(tп+tсл)/2=(1050+785)/2=918оС

    Средняя температура теплоизоляционного слоя (пенодиатомит):

    tсрп =(tсл+tсв)/2=(785+70)/2=428оС

    Коэффициенты теплопроводности материалов при этой температуре (табл. 1): шамот λ1=0,54 Вт/м2∙0С, пенодиатомит λ2=0,135 Вт/м2∙0С. Принимаем, что внешняя поверхность печи окрашена обычной краской и при tв=700С,

    (табл. 6) тепловой поток через 1м2 боковых и задней стенок:

    Температура на границе огнеупорного и теплоизоляционного слоёв:

    Для пенодиатомита допустимая температура (табл. 1):

    tд=9000С;

    8500С

    Температура на внешней поверхности боковой и задней стенок:

    tвст<tдоп; 560С<700C

    Для свода:

    Тепловой поток через 1м2 свода:

    Температура в своде на границе шамот – пенодиатомит:

    Температура на внешней поверхности свода:

    Для пода:

    Тепловой поток через 1м2 пода:

    Температура в поде на границе шамот – пенодиатомит:

    Температура на внешней поверхности пода:

    Мощность потерь через футеровку.

    Боковые и задняя стенки:

    Свод:

    Под:

    Суммарные потери через футеровку:

    Тепловой расчёт загрузочной дверцы.

    Принимаем, что загрузочная дверца на передней стенке печи занимает всю её площадь FДВ=FСР Р=0,243 м2. Теплоизоляцию дверцы выполняем набивкой муллитокремнистым волокном МКРР-130 с допустимой температурой 11500С (табл. 2), толщина набивки S=300мм. Средняя температура набивки

    .

    Средний коэффициент теплопроводности (табл. 2) λср=0,147 Вт/м2∙0С,

    (табл. 6).

    Тепловой поток 1м2 дверцы:

    Температура на внешней поверхности дверцы:

    С

    Мощность потерь через дверцу:

    Номинальная мощность печи:

    Установленная мощность печи:

    3 Электрический расчёт

    Материал нагревателя выбран по результатам нескольких предварительных расчётов. Далее приведён расчёт окончательного варианта.

    Принимаем в качестве материала нагревателя фехраль Х23Ю5Т, tн=13000С, ρ=1,45 мкОм∙м (табл. 9).При рабочей температуре ρ’=1,08∙1,45=1,566 мкОм∙м. Нагреватель выполняем из ленты a=1мм, d=10мм, ленточный зигзаг с шагом l=10мм (рис. 8):

    из табл. 7 к=0,42.

    Расчётная площадь поверхности нагревателя:

    Принимаем печь трёхфазной, соединение нагревателей – звезда, мощность одной фазы:

    Длина фазы нагревателя:

    Площадь поверхности трёх фаз нагревателя:

    Фактическая площадь нагревателя

    , что существенно увеличивает быстродействие системы автоматического регулирования температуры печи и повышает равномерность температурного поля рабочей камеры.

    Принципиальная электрическая схема управления печью сопротивления

    Выбираем автоматический трехполюсный выключатель фирмы LEGRAND LR tm на 32А (6048 38) с отключающей способностью Icu: 6 кA (400 B±).Соответствует ГОСТ Р 50345-99.

    ■ Техническая информация

    ● Номинальное напряжение: 240 В± / 415 В±

    mirznanii.com