电加热器的设计和计算
电加热器温度计算
电加热器相关工艺计算电加热器功率需求QT电加热器表面积A A=n*π*d*L电热丝温度TI700加热管厚度δ1绝缘材料厚度σ2加热管热阻λ1绝缘材料热阻λ2气体雷诺数Re Re=(du*ρ)/μ气体普朗特常数Pr Pr=(cp*μ)/λ努赛尔系数Nu Nu=0.36*Re^0.55*Pr^0.3333电加热管管外对流给热系数α1α1=(Nu*λ)/d电加热器热流密度q q=QT/A电热管总热阻1/K1/K=1/α1+δ1/λ1*(do/di)+δ2/λ2*(do"/di")总传热系数K环境温度Th气体入口温度Ti40气体出口温度To220任意L处气体温度TL TL=Ti+(To-Ti)*L"/L气体比热c 1.7气体质量流量m0.005气体进出口温差ΔT1ΔT1=To-Ti加热管温差ΔT2ΔT2=TGL-TL任意L处对数平均温差ΔTΔT=ΔT1-ΔT2/ln(ΔT1/ΔT2)气体带走热量Q2Q2=CMΔT2任意L处金属管壁温度TGL TGL=TI-q/K从进口到出口的L" 2.5无流动电热管总热阻1/K1/K=δ1/λ1*(do/di)+δ2/λ2*(do"/di")无流动K需要换热面积A=Q/KΔT60000.904752加热管根数n6长度L30.0020.004516.22523299.97554气体速度du0.650202气体密度ρ0.7167壳程直径Di0.25壳程面积0.010730.023448276定压比热容cp 1.7气体粘度0.000426.037239747.192496956631.6515470.02207441845.30130734190体积流量0.00697642180363.610150966.511245670.565345588553.61015090.0008846091130.4428730.079800856直径d0.016气体粘度μ0.00002气体导热系数0.029。
电加热计算公式.docx
计量单位1.功率： W、 Kw1Kw=hr英热单位 / 小时 =( 马力 )=864Kcal/hr2.重量： kg1Kg=(磅)3.流速： m/min4.流量： m3/min、kg/h5.比热： Kcal/(kg ℃) 1Kcal/(Kg ℃)=1BTU/hr. °F=(Kg℃)6. 功率密度： W/cm2 1W/cm2= W/in27.压力： Mpa8.导热系数： W/(m℃) 1 W/(m℃)=(cm s ℃)=9.温度：℃1F=9/5℃＋ 32 1R=9/5℃＋1K=1℃＋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● 起动时的功率●系统中的热损失所有的计算应以最恶劣的情况考虑：● 最低的环境温度● 最短的运行周期● 最高的运行温度加热介质的最大重量（流动介质则为最大●流量）计算加热器功率的步骤● 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 Q2散热量：管道为 W/m；平面为 W/mm1介质重量： kgλ保温材料的导热数： W/mk c1介质比热： kcal/kg ℃δ保温材料厚度： mmm2容器重量： kg d管道外径： mmc2介质比热： kcal/kg ℃L管道长度： mm3每小时增加的介质重量或流量：S2 kg/h系统的散热面积： mc3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各种物质的比热（ 25℃）物质比热氢气Cal/(g物质松节油℃) Kcal/(kg比热℃)物质无定形碳比热物质铜比热水硫酸石墨银石蜡硬橡胶玻璃锡酒精二硫化碳水泥汞甘油空气硫铂乙醚岩盐炉渣铅煤油砖石镍金冰陶瓷钢锌软木塞混凝土生铁铝橄榄油大理石铁铬蓖麻油干泥沙黄铜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氦18氨20水蒸汽100-300酒精蒸汽108-220乙醚蒸汽25-111氮20一氧化碳18空气20-100氧20二氧化碳20氯化氢22-214各种物质的密度物质比重物质比重物质比重气体（ 0℃和标准大气压下， g/cm3）氢甲烷氦乙炔氖一氧化碳氮空气氧一氧化氮氟硫化氢氩二氧化碳臭氧二氧化氮氯氰氪二氧化硫氙溴化氢氡碘化氢煤气氨液体（常温 g/cm3）汽油橄榄油硝酸乙醚鱼肝油硫酸石油蓖麻油溴酒精纯水水银木精海水煤油醋酸松节油盐酸苯无水甘油矿油二硫化碳植物油蜂蜜固体（常温 g/cm 3）铸钢铅有机玻璃石灰石碳钢镁铸铁锌沥青铝铬白磷银锰碳金钠铜钨康铜钽镍锡镍铬铂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 ）乙醚-1173584酒精-11478204二硫化碳-11284冰080100539各种保温材料的导热系数和最高使用温度材料最高使用温度（℃）常温下的导热系数（ W/mk）玻璃纤维300岩棉350矿渣棉350膨涨珍珠岩550聚氨脂泡沫塑料80聚苯稀泡沫塑料60硅酸钙550复合硅酸盐毡 FHP-VB700复合硅酸盐 FHP-V涂料700硅酸铝（干法制造）400硅酸铝（湿法制造）800常用的设计图表在工程的计算和电加热器的选型中，经常要涉及到一些常用数据，如介质表面的热损失、介质在不同工况下的温度变化等。
电加热器电流功率计算
1.口诀电动机：电热(电加热炉等)：单相220，Kw数乘4.5A 电热设备三相380 Kw 数乘1.5A 单相380 Kw数乘2.5 A 三相380 Kw数乘2A2.用途电流的大小直接与功率有关，也与电压、相别、功率因数（又称力率）等有关。
一般有公式可计算。
由于工厂常用的都是380/220V三相四线系统，因此可以根据功率的大小直接算出电流。
在380三相时（功率因数0.8左右），电动机每K W 的电流约为2A。
即将“KW数加一倍”（乘2）就是电流A。
这电流也称电动机的额定电流。
（例1）5.5KW电动机按“电力加倍”算得电流为11A。
（例2）40KW 水泵电动机按“电力另倍”算得电流为80A。
电热是指用电阻加热的电阻炉等。
三相380V 的电热设备，每KW的电流为1.5A。
即将“Kw数加一半”（乘 1.5）就是电流A。
(例3)3KW 电加热器按“电热加半”算得电流为4.5A。
(例4)15KW电加热炉按“电热加半”算得电流为22.5A。
这口诀应不专指电热，对于白治灯为主的照明也适用。
虽然照明的灯泡是单相而不是三相，但对照明供电的三相四线仍属三相。
只要三相大体平衡也可这样计算。
此外，以KVA为单位的电器（如变压器或整流器）和以KVar为单位的移相电容器（提高功率因数用）也都适用。
既是说，这后半句虽然说的是电热，但包括所有KVA.KVar为单位的用电设备，以及以KW 为单位的电热和照明设备。
（例5）12Kw的三相（平衡时）照明干线按“电热加半”算得电流为18A。
（例6）30KVA的整流器按“电热加半”算得电流为45A（指380V三相交流侧）。
(例7)100KVar的移相电容器（380v三相）按“电热加半”算得电流为150A。
（例8）在380/220V三相四线系统中，单相设备的两条线，一条接相线而另一条接零线的（如照明设备）为单相220V用电设备。
这种设备的功率因数大多为1，因此，口诀便直接说明“单相（每）KW4.5A”。
电加热器功率计算的基本方法
电加热器功率计算的基本方法
大家都知道，客户在咨询产品的时候，经常会问我们多长从多少度到多少度,要做多大的功率，今天我们就为大家讲解一下加热器的功率的计算方法。
首先，加热功率的计算要注意以下三个方面:
1. 起动时的功率
2.运行时的功率3。
系统中的热损失
其次，计算时要考虑以下最恶劣的情况:
1. 最低的环境温度
2。
最短的运行周期
3. 最高的运行温度
4. 加热介质的最大重量（流动介质则为最大流量）
第三，电加热器功率设计的步骤:
1. 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）。
2. 计算工艺过程所需的热量。
3。
计算系统起动时所需的热量及时间。
第四，考虑合适的安全系数，确定加热器的总功率.
1。
决定发热元件的护套材料及功率密度。
2。
决定加热器的形式尺寸及数量。
3. 决定加热器的电源及控制系统。
最后，我们讲一下计算功率的基本公式：
1. 初始加热所需要的功率:
kw=（C1M1ΔT+C2M2ΔT）+864/p+p/2 式中：C1、C2分别为容器和介质的比热（kcal/kg℃）M1、M2分别为容器和介质的质量（kg)
ΔT为所需温度和初始温度之差(℃）
H为初始温度加热至设定温度所需要的时间(h)
P为最终温度下容器的散热量（kw）
2. 维持介质温度所需要的功率：
kw=C2M3ΔT/864+P
式中:M3每小时所增加的介质（kg/h）
总功率：取以上两种功率的最大值并考虑1.2系数.。
暖通设计电加热器的设计和计算
暖通设计电加热器的设计和计算一、电加热器的设计计算，一般按以下三步进行：1、计算从初始温度在规定的时间内加热至设定温度的所需要的功率2、计算维持介质温度不变的前提下，实际所需要的维持温度的功率3、根据以上两种计算结果，选择加热器的型号和数量。
总功率取以上二种功率的最大值并考虑1.2系数。
公式：1、初始加热所需要的功率△△KW = ( C1M1T + C2M2T )÷ 864/P + P/2式中：C1C2分别为容器和介质的比热（Kcal/Kg℃）M1M2分别为容器和介质的质量（Kg）△T为所需温度和初始温度之差（℃）H为初始温度加热到设定温度所需要的时间（h）P最终温度下容器的热散量（Kw）2、维持介质温度抽需要的功率△KW=C2M3T/864+P式中：M3每小时所增加的介质kg/h二、性能曲线下面是一些在电加热计算中经常要用到的性能曲线，对我们的设计是很有帮助的。
三、电加热器设计计算举例：有一只开口的容器，尺寸为宽500mm，长1200mm，高为600mm，容器重量150Kg。
内装500mm高度的水，容器周围都有50mm的保温层，材料为硅酸盐。
水需3小时内从15℃加热至70℃，然后从容器中抽取20kg/h的70℃的水，并加入同样重量的水。
需要多大的功率才能满足所要的温度。
技术数据：1、水的比重：1000kg/m32、水的比热：1kcal/kg℃3、钢的比热：0.12kcal/kg℃4、水在70℃时的表面损失4000W/m25、保温层损失（在70℃时）32W/m26、容器的面积：0.6m27、保温层的面积：2.52m2初始加热所需要的功率：C1M1T = 1×（0.5×1.2×0.5×1000）×(70－15) = 16500 kcal 容器内水的加热：△C2M2T = 0.12×150×(70－15) = 990 kcal容器自身的加热：△平均水表面热损失：0.6m2 × 4000W/m2 × 3h × 1/2 × 864/1000 = 3110.4 kcal 平均保温层热损失：2.52m2 × 32W/m2 × 3h × 1/2 × 864/1000 = 104.5 kcal(考虑20%的富裕量)初始加热需要的能量为：（16500 + 990 + 3110.4 + 104.5）×1.2 = 70258.8kcal/kg℃工作时需要的功率：℃加热补充的水所需要的热量：20kg/H × (70－15)×1kcal/kg = 1100kcal水表面热损失：0.6m2 × 4000W/m2 × 1h × 864/1000 = 2073.6 kcal保温层热损失：2.52m2 × 32W/m2 × 1h × 864/1000 = 69.67 kcal（考虑20%的富裕量）工作加热的能量为：（1100 + 2073.6 + 69.6）×1.2 = 6486.54 kcal/kg℃工作加热的功率为：6486.54 ÷864÷1 = 7.5 kw初始加热的功率大于工作时需要的功率，加热器选择的功率至少要27.1kw。
电加热设计资料
电热设计资料计量单位1.功率：W、kW1kW=3.412BTU/hr(英热单位/小时)=1.36(马力)=864Kcal/hr2.重量：kg 1kg=2.204621b(磅)3.流速：m/min4.流量：m3/min、kg/h5.比热：Kcal/(kg℃)1kcal/(kg℃)=1BTU/hr.o F=4186.8J/(Kg℃)6.功率密度：W/cm21W/c㎡=6.4516 W/in27.压力：MPa8.导热系数：W/(m℃) 1 W/(m℃)=0.01J/(cm s℃)=0.578Btu/(ft.h.F) 9.温度：℃1o F=9/5℃＋321R=9/5℃＋491.671K=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最恶劣的情况考虑：最低的环境温度最短的运行周期最高的运行温度加热介质的最大重量（流动介质则为最大流量）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/mkc1介质比热：kcal/kg℃δ保温材料厚度：mmm2容器重量：kg d管道外径：mmc2介质比热：kcal/kg℃L管道长度：mm3每小时增加的介质重量或流量:kg/h S系统的散热面积：m2c3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有关加热功率计算的参考数据（如需更多数据，请来电、来函咨询）各种物质的比热（25℃）cal/(g℃) kcal/(kg℃)各种气体和蒸汽的定容定压比热cal/(g℃) kcal/(kg℃)各种物质的密度各种物质的溶点溶解热沸点和汽化热各种保温材料的导热系数和最高使用温度注：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常用的设计图表在工程的计算和电加热器的选型中，经常要涉及到一些常用数据，如介质表面的热损失、介质在不同工况下的温度变化等。
电加热器电流功率计算
1.口诀电动机：电热电加热炉等：单相220,Kw数乘电热设备三相380Kw数乘单相380Kw数乘A三相380Kw数乘2A2.用途电流的大小直接与功率有关,也与电压、相别、功率因数又称力率等有关;一般有公式可计算;由于工厂常用的都是380/220V三相四线系统,因此可以根据功率的大小直接算出电流;在380三相时功率因数左右,电动机每K W的电流约为2A;即将“KW数加一倍”乘2就是电流A;这电流也称电动机的额定电流;例1电动机按“电力加倍”算得电流为11A;例240KW水泵电动机按“电力另倍”算得电流为80A;电热是指用电阻加热的电阻炉等;三相380V的电热设备,每KW的电流为;即将“Kw数加一半”乘就是电流A;例33KW电加热器按“电热加半”算得电流为;例415KW电加热炉按“电热加半”算得电流为;这口诀应不专指电热,对于白治灯为主的照明也适用;虽然照明的灯泡是单相而不是三相,但对照明供电的三相四线仍属三相;只要三相大体平衡也可这样计算;此外,以KVA为单位的电器如变压器或整流器和以KVar为单位的移相电容器提高功率因数用也都适用;既是说,这后半句虽然说的是电热,但包括所有为单位的用电设备,以及以KW为单位的电热和照明设备;例512Kw的三相平衡时照明干线按“电热加半”算得电流为18A;例630KVA的整流器按“电热加半”算得电流为45A指380V三相交流侧;例7100KVar的移相电容器380v三相按“电热加半”算得电流为150A;例8在380/220V三相四线系统中,单相设备的两条线,一条接相线而另一条接零线的如照明设备为单相220V用电设备;这种设备的功率因数大多为1,因此,口诀便直接说明“单相每KW4.5A”;计算时,只要“将千瓦数乘”就是电流A;同上面一样,它适用于所有以KVA为单位的单相220V用电设备,以及以KW为单位的电热及照明设备,而且也适用于220V的直流;例91000W投光灯按“单相千瓦、安”算得电流为;对于电压更低的单相,口诀中没有提到;可以取220V为标准,看电压降低多少,电流就反过来增大多少;比如36V电压,比220V为标准来说,它降低到1/6,电流就应增大到6倍,即每KW的电流为6×=27A;比如36V、60W的行灯每只电流为×27=,5只便共有8A;目前电气照明也广泛采用荧光灯、高压水银荧光灯、金属卤化物灯等,由于它们的功率因数很低约为,因此不能同口诀①、②中的白织灯照明一样处理;这时,可把KW换算成KVA后,再按本口诀计算;也可以直接记住：它们每1Kw在三相380V时为3A；在单相220V时为9A;因此例5若为荧光灯照明,电流将为36A；例10中若为高压水银荧光灯照明,电流将为9A;例10在380/220三相四线系统中,单相设备的两条线都接到相线上的, 习惯上称为单相380V用电设备实际是接在两相上;这种设备当以KW为单位时,功率大多为1,口诀也直接说明：“单相380,电流两A半”;它包括以KVA为单位的380V单相设备;计算时,只要“将千瓦或千伏安数乘”就是电流A;。
北京风道电加热器计算
北京风道电加热器计算北京风道电加热器计算北京是一个气温较低的城市，冬季气温常常在零下，为了保证室内温度，很多家庭和企业都会使用电加热器进行加热。
其中，风道电加热器是一种比较常见的加热设备，它可以通过风道将热风送入室内，从而提高室温。
那么，如何计算北京风道电加热器的功率及使用费用呢？首先，我们需要了解一些基本参数。
北京冬季平均气温为-4℃左右，室内舒适温度一般为18-22℃。
假设我们需要将一个面积为100平方米、高度为3米的房间加热至20℃，则所需的热量为：Q=100×3×(20-(-4))×1.2=8640kW其中，1.2是空气的比热容，单位为kJ/(kg·℃)。
这里假设空气的密度为1.2kg/m³。
接下来，我们需要计算风道电加热器的功率。
一般来说，风道电加热器的功率与送风量有关。
送风量越大，所需的功率也就越大。
根据经验公式，可以得到：P=Q/Δt其中，Δt为送风温度与室内温度之差。
假设送风温度为40℃，则Δt=20℃。
将上面计算出来的所需热量代入上式中，可得：P=8640/(20×3600)=0.12kW也就是说，我们需要一台功率为0.12kW的风道电加热器才能将这个房间加热至20℃。
最后，我们需要计算使用费用。
根据北京市居民用电价格，每度电价为0.617元。
假设我们需要将这个房间加热10个小时，则所需电量为：E=P×t=0.12×10=1.2kWh使用费用为：C=E×0.617=0.7404元因此，将一个面积为100平方米、高度为3米的房间加热至20℃，需要一台功率为0.12kW的风道电加热器，并且每10个小时使用费用为0.74元。
当然，实际情况可能会因房间大小、隔热情况等因素而有所不同，以上仅供参考。
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电加热器的设计和计算
一、电加热器的设计计算，一般按以下三步进行：
1、计算从初始温度在规定的时间内加热至设定温度的所需要的功率
2、计算维持介质温度不变的前提下，实际所需要的维持温度的功率
3、根据以上两种计算结果，选择加热器的型号和数量。
总功率取以上二种功率的最大值并考虑1.2系数。
公式：
1、初始加热所需要的功率
KW = ( C1M1△T + C2M2△T )÷864/P + P/2
式中：C1C2分别为容器和介质的比热（Kcal/Kg℃）
M1M2分别为容器和介质的质量（Kg）
△T为所需温度和初始温度之差（℃）
H为初始温度加热到设定温度所需要的时间（h）
P最终温度下容器的热散量（Kw）
2、维持介质温度抽需要的功率
KW=C2M3△T/864+P
式中：M3每小时所增加的介质kg/h
二、性能曲线
下面是一些在电加热计算中经常要用到的性能曲线，对我们的设计是很有帮助的。
三、电加热器设计计算举例：
有一只开口的容器，尺寸为宽500mm，长1200mm，高为600mm，容器重量150Kg。
内装500mm 高度的水，容器周围都有50mm的保温层，材料为硅酸盐。
水需3小时内从15℃加热至70℃，然后从容器中抽取20kg/h的70℃的水，并加入同样重量的水。
需要多大的功率才能满足所要的温度。
技术数据：
1、水的比重：1000kg/m3
2、水的比热：1kcal/kg℃
3、钢的比热：0.12kcal/kg℃
4、水在70℃时的表面损失4000W/m2
5、保温层损失（在70℃时）32W/m2
6、容器的面积：0.6m2
7、保温层的面积：2.52m2
初始加热所需要的功率：
容器内水的加热：C1M1△T = 1×（0.5×1.2×0.5×1000）×(70－15) = 16500 kcal 容器自身的加热：C2M2△T = 0.12×150×(70－15) = 990 kcal
平均水表面热损失：0.6m2 ×4000W/m2 ×3h ×1/2 ×864/1000 = 3110.4 kcal 平均保温层热损失：2.52m2 ×32W/m2 ×3h ×1/2 ×864/1000 = 104.5 kcal (考虑20%的富裕量)
初始加热需要的能量为：（16500 + 990 + 3110.4 + 104.5）×1.2 = 70258.8 kcal/kg℃工作时需要的功率：
加热补充的水所需要的热量：20kg/H ×(70－15)×1kcal/kg℃= 1100kcal
水表面热损失：0.6m2 ×4000W/m2 ×1h ×864/1000 = 2073.6 kcal
保温层热损失：2.52m2 ×32W/m2 ×1h ×864/1000 = 69.67 kcal
（考虑20%的富裕量）
工作加热的能量为：（1100 + 2073.6 + 69.6）×1.2 = 6486.54 kcal/kg℃
工作加热的功率为：6486.54 ÷864÷1 = 7.5 kw
初始加热的功率大于工作时需要的功率，加热器选择的功率至少要27.1kw。
最终选取的加热器功率为35kw。
常用材料的性能。