容器罐體電伴熱設(shè)計(jì)的耗散熱量計(jì)算方式
利用電伴熱帶所產(chǎn)生的熱量來補(bǔ)償需伴熱的容器、罐體等工藝裝置所散耗的熱量,以維持其相應(yīng)的介質(zhì)溫度來滿足工藝要求。所以正確計(jì)算出容器、罐體等工藝裝置的熱耗散量,對(duì)伴熱所需的介質(zhì)溫度是至關(guān)重要的。為此在計(jì)算熱耗散量前,必須先找出有關(guān)的幾個(gè)重要參數(shù):如TA(容器、罐體等介質(zhì)維持溫度)。TB(當(dāng)?shù)刈畹铜h(huán)境溫度)、S(容器或罐體表面積)δ(保溫層厚度)。另外還需知道保溫材料的名稱和敷設(shè)環(huán)境(室內(nèi)或室外、地面或埋地)。當(dāng)知道了這些參數(shù),再借助于有關(guān)的計(jì)算方式和表就能進(jìn)行具體計(jì)算,從而得到所需的散熱量。
容器罐體耗散熱量的計(jì)算
首先應(yīng)計(jì)算容器罐體的表面積,并根據(jù)保溫層材料厚度和介質(zhì)所需維持的溫度,查罐體容器熱耗表,可知每平方米熱耗散量,再通過計(jì)算,京戲有得到容器罐體所需的總熱耗散量QT。
其公式:QT = 1.8QB·S
式中:1.8為保險(xiǎn)系數(shù),QB:為每平方米熱耗散量(W/m2)——查罐體容器耗表可知;
S:為容器罐體的表面積(m2)——計(jì)算公式如下:
圓桶容器:
二端平面形:S=ЛD(R+h);二端半球形:S=ЛD(2R+H)
上二式中:D為容器直徑(m);R容器半徑(m)
h為圓柱容器高度(m),H為二端半球形容器中間圓柱部分的高度(m)
矩形容器:S=[(長×高)+(長×寬)+(寬×高)]×2
例2:某廠有一直徑3米,高4米的園柱形工藝罐體,當(dāng)?shù)刈畹铜h(huán)境溫度-10℃,最高風(fēng)速15m/S,現(xiàn)采用厚度50mm的玻璃纖維作 保溫層,罐體的維持溫度80℃,求該罐體熱耗散量。
步驟一:查罐體容器熱耗表可知在風(fēng)速15mm/S,環(huán)境-10℃,維持溫度80℃時(shí),QB=77.39W/m2
步驟二:QT=1.8QB·S=1.8QB·πD(R+h)=1.8×77.39W/m2×3.14·3m×(1.5m+4m)=7217.235(W)
答案:我們可知該罐體熱耗散量為7217.235W。
如果采用其它保溫材料,則應(yīng)參見保溫材料修正表進(jìn)行熱耗散量修正。
特殊情況下的設(shè)計(jì)
如前所述,我們查知的管道、容器罐體的熱耗散量,是按現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況綜合計(jì)算得知的,如數(shù)據(jù)表中沒有您所需要的熱耗散量,則可通過計(jì)算有關(guān)熱損失公式來求知所需要的數(shù)據(jù)??砂聪铝薪?jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行計(jì)算。
?。?)管道熱損失公式為: KCal/h·m·℃
(2)圓桶壁熱損失公式:Q=q·L KCal/h
其中: KCal/h·m·℃
?。?)板面熱損失公式: KCal/h
(4)電熱能量轉(zhuǎn)公式(電量變熱量):p=Q/864 KW·H
以上公式中:
·λ—保溫材料導(dǎo)熱系數(shù)(W/m·℃);
·L—管材長度(m);
·d—管道外徑(mm);
·S—表面積(m2);
·δ—保溫層厚度(mm);
·P—電功率(W);
·TA—工作維持溫度(℃);
·10—綜合系數(shù);
·TB—當(dāng)?shù)刈畹蜏囟龋ā妫?/span>
以上公式已考慮風(fēng)速、保溫材料老化和一定的保險(xiǎn)系數(shù)等因數(shù)。
選型方法
在選擇電伴熱產(chǎn)品型號(hào)時(shí),要從適用性,經(jīng)濟(jì)性,供電條件,最高維持溫度,周圍有無腐蝕性環(huán)境等因素給予考慮,具體方法如下:
● 根據(jù)管道最高維持溫度及偶然性的最高操作溫度來選定電伴熱產(chǎn)品的耐熱等級(jí),具體耐熱等級(jí)可參見前述的產(chǎn)品型號(hào)規(guī)格與性能介紹;
● 根據(jù)供電條件,電網(wǎng)負(fù)荷情況及電伴熱帶的使用長度,選定電壓等級(jí)(220V、380V、660V或1140V);
● 根據(jù)不同管徑單位長度的耗散熱量或不同容器單位面積上耗散熱量來確定所需電伴熱產(chǎn)品的長度或單位面積上的功率,即W/m或W/m2;
● 根據(jù)不同的化學(xué)環(huán)境(如是否埋地或有腐蝕性氣體等)來確定所需電伴熱產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)。
例3:根據(jù)前述“例1”所述,并最后得知需耗散的熱功耗為27.195W/m,來進(jìn)行選型。
根據(jù)選型方法我們可初選RDP2-30型的電伴熱帶為電伴熱產(chǎn)品。若例(1)因管徑增大,其它條件不變,需散耗的熱量為40W/m時(shí),則又可根據(jù)選型方法,初步選擇RDP3-40或RDP2-40的電伴熱帶作為伴熱產(chǎn)品,若為強(qiáng)腐蝕性環(huán)境,則可選加強(qiáng)型RDP2(Q)-40和RDP3(Q)-40電伴熱帶作為伴熱產(chǎn)品。
鋁膠帶:鋁膠帶的用量為電伴熱帶的1.3倍。
壓敏膠帶:壓敏膠帶的用量為8dL即管道的周長×管道的長度再×8(綜合系數(shù))
能上能下選擇并不是唯一的方法,在選擇電伴熱產(chǎn)品時(shí)應(yīng)以“最佳分布、低功耗”為原則,靈活應(yīng)用。