Расчет параметров проволочного калорифера

Определяем основные электрические параметры установки

(2.22)

где - линейное напряжение сети в соответствии с заданием, В.

В соответствии с линейным напряжением выбирается схема включения нагревательных элементов – звезда или треугольник.

Из соображений необходимости регулирования температуры воздуха выбирается 3 секций электрокалорифера.

Учитывая число секций и число фаз, определяется мощность одного нагревательного элемента

Ток одного нагревательного элемента

Сопротивление нагревательного элемента

Рабочая температура спиралей проволочного электрокалорифера ⁰С. Тогда расчетная температура , определится

(2.23)

где - коэффициент монтажа; для проволоки, размещенной горизонтально в спокойном воздухе ;

- коэффициент среды, который учитывает изменение теплоотдачи в реальных условиях по сравнению с табличными; для нагревателя в потоке воздуха, скорость которого 3 м/с, .

По величине тока и температуры из таблицы нагрузок выбираем диаметр нихромового провода, мм. Диаметр выбран при выполнении условия по току и по температуре .

Для принятого провода рассчитываем погонные сопротивления при температуре ⁰С и при

где - удельное сопротивление материала провода при 20⁰С, ;

F - площадь поперечного сечения выбранного провода, м²;

- температурный коэффициент изменения сопротивления материала провода, град^-1.

(2.24)

Исходя из величины и , определяется длина провода для одного нагревательного элемента

Определяются конструктивные размеры нагревательного элемента из условия достаточной механической прочности нагревателей:

диаметр спирали

шаг спирали

количество витков в спирали , шт.

длину спирали

Следует иметь ввиду, что расстояние между точками крепления спирали , м должно отвечать условию

Живое сечение калорифера представляет собой окно, через которое поступает воздух, и определяется по формуле

где - подача (производительность) калориферной вентиляционной установки, м³/с;

- скорость воздуха в электрокалорифере, м/с; принимаем =10м/с.

Подача , м³/с определяется по минимальной вентиляционной норме, при которой должны работать электрокалориферы

где n - число электрокалориферов;

L - минимальная вентиляционная норма, определяемая по графику зависимости

Одна спираль крепится болтами в четырех местах в плоскости живого сечения электрокалорифера. Всего в электрокалорифере 3 ряда спиралей по З в каждом ряду. Вглубь спирали располагаются в коридорном порядке на расстоянии друг от друга не менее диаметра спирали , м.

Исходя из величины , определяется ширина В, м и высота H, м. Длина корпуса электрокалориферов в направлении потока воздуха , м определяется необходимостью размещения всех нагревательных элементов.

Высота принимается равной 1 м.

Ширина корпуса определится из величины

Расстояние между спиралями примем равным 0,05 м, тогда с учетом расстояния спиралей от корпуса , м определится