Керамический обогреватель equation: Тепловентилятор керамический электрический Equation с электронным термостатом, 2000 Вт

DBK USA имеет экспертов, готовых ответить на ваши вопросы. Специалисты по нагревательным элементам и приложениям PTC могут помочь вам выбрать правильные компоненты для вашего применения.

Звоните нашим инженерам-монтажникам напрямую по телефону 1-864-607-9047

6 лучших электрических настенных обогревателей для теплой комнаты

Не поймите меня неправильно – я ценю тепло.Однако я не хочу, чтобы нагревательные приборы повсюду мешали оформлению моей комнаты. Вот почему я был так счастлив, когда обнаружил лучший электрический настенный обогреватель . Вы можете закрепить их на стене, и через несколько минут они начнут нагревать пространство поблизости. Кроме того, вам не нужно беспокоиться о том, чтобы о них споткнуться.

Однако для идеального сочетания мощности и эффективности необходимо тщательно выбирать. Тебе не о чем беспокоиться, так как я сделал эту работу за тебя. Взгляните на модели, которые я выделил, и как выбрать идеальный агрегат для своих нужд.

6 обзоров лучших электрических настенных обогревателей 2021

1. Настенный электровентилятор Stiebel Eltron

Дополнительные фотографии и цены можно найти на: amazon.com

Если вы живете в Европе, вы знаете, что немецкий продукция имеет репутацию исключительно высокого качества.

Это подтвердилось с тепловентилятором Stiebel Eltron CK15E, и трехлетняя гарантия только подтверждает это.

Устройство может выдавать до 1500 Вт тепла, и имеется встроенный термостат для легкой регулировки в соответствии с вашими потребностями.

Бустерный таймер – интригующая функция, так как он автоматически поддерживает максимальную тепловую мощность в течение часа, а затем возвращается к стандартным настройкам.

Это небольшой электрический настенный обогреватель, который может пригодиться, когда вы хотите быстро обогреть комнату. Совместите это с системой обогрева с нисходящим потоком, которая забирает холодный воздух сверху и выдувает теплый воздух через нижнюю сторону, и вы получите отличный обогреватель для всех комнат.

2. Тепловой шторм HS-1000-WX Deluxe Внутренний инфракрасный настенный электрический обогреватель

Проверить больше фотографий и цены на: amazon.com

Это определение компактного отопительного прибора. Инфракрасный обогреватель Heat Storm HS-1000-WX Deluxe занимает всего два квадратных фута на стене.

Кроме того, вы подключаете его непосредственно к розетке на 110 В. Это означает, что невозможно споткнуться о устройство, когда вы проходите мимо него.

Что касается производительности, мощность 1000 Вт несколько ограничивает. Однако этот обогреватель был разработан для небольших помещений и отлично справляется с их обогревом.

Эти настенные электрические обогреватели с термостатом имеют светодиодный дисплей, на котором вы можете видеть температуру, измеренную термостатом.Поверхность прибора всегда остается прохладной на ощупь. Имеет сертификаты безопасности NOM и ETL и гарантию на 1 год. Полный обзор читайте здесь.

3. Настенный обогреватель Broan 174, белая окрашенная решетка

Посмотреть больше фотографий и цены на: amazon.com

Если говорить об электрических настенных обогревателях, Broan – один из самых уважаемых производителей на рынке. Первым из их продуктов, которые мы рассмотрим, является настенный обогреватель Broan 174.

На первый взгляд, это стандартный отопительный прибор.

Его мощность составляет 1500 Вт, хотя есть настройка, которая использует только 750 Вт, если вы просто хотите, чтобы в комнате было тепло.

Конструкция, направленная вниз, обеспечивает равномерное обогревание помещения, поскольку продувает теплый воздух через нижнюю часть. Долговечность продукта невероятна. Нагревательный элемент выполнен из сплава, а решетка имеет покрытие из обожженной эмали. Если вы ищете что-то идеальное для своей ванной комнаты, то это лучшее.

Вы можете использовать функцию автоматического отключения, если хотите, чтобы обогреватель через некоторое время автоматически перестал работать.Он подходит как для поверхностного монтажа, так и для установки в углубление. Среди всех обогревателей, перечисленных на этой странице, этот – лучший настенный электрический обогреватель, если вы ищете что-то дешевое.

4. Настенный электрический обогреватель Broan 198 с высокой мощностью

Проверить больше фотографий и цены на: amazon.com

Этот прибор представляет собой определение мощности среди электрических настенных обогревателей. Обладая максимальной мощностью 4000 Вт, он может отдавать почти в три раза больше тепла, чем стандартные блоки.

Другими словами, вы можете обогреть комнаты площадью до 4000 квадратных футов с помощью всего лишь одного обогревателя.

Если вам не нужно столько тепла, вы всегда можете выбрать настройку 2000 Вт, которая использует только 50% мощности продукта.

Настенный электрический обогреватель Broan 198 большой мощности оснащен вентилятором. Однако вентилятор запускается только тогда, когда нагревательный элемент нагревается, чтобы предотвратить циркуляцию холодного воздуха. Изделие невероятно прочное благодаря стали 18-го калибра и отделке запеченной эмалью.

Для тех из вас, кто ценит эстетику, этот настенный электрический обогреватель с вентилятором может быть одной из самых красивых моделей.Кроме того, он вписывается практически в любой интерьер.

5. Настенный обогреватель King PAW2422, ярко-белый

Проверить больше фотографий и цены на: amazon.com

King Electric представляет нам модели King PAW2422 с замечательной мощностью 2250 Вт. Такая тепловая мощность подходит для всех помещений площадью до 1500 квадратных футов. Что мне больше всего понравилось, так это то, что у вас есть невероятный контроль над этим устройством.

Вы можете изменять настройки в диапазоне от 500 Вт до 2250 Вт благодаря функции Pic-A-Watt.Это означает, что он идеально подходит как для маленьких, так и для больших помещений.

Благодаря широкому диапазону температур вы можете установить это устройство в любой комнате вашего дома. Ярко-белый цвет отлично дополнит любой декор, так что переживать не стоит.

Изделие произведено в США, и бренд имеет более чем пятидесятилетние традиции. На устройство также предоставляется 5-летняя гарантия и сертификат безопасности UL.

6. Настенный электрический обогреватель Broan 9815WH с термостатом

Проверить больше фотографий и цены на: amazon.com

Еще один продукт от Broan подходит для обоих типов электропроводки – 120В и 240В. Корпус 9815WH изготовлен из оцинкованной стали и весит 8,5 фунтов.

Это обеспечивает отличную долговечность продукта, хотя на него предоставляется только 1-летняя гарантия. Также вы сразу заметите ярко-белый дизайн, который может вписаться в любую комнату.

Как только вы включите продукт, вы увидите, что вентилятор почти бесшумный. (Читать полный анализ)

Это связано с тем, что двигатель продукта постоянно смазывается, а это означает, что он не требует никакого обслуживания.Нагреватель обеспечивает мощность 1500 Вт и систему обогрева вниз для улучшения тепла. Нагревательный элемент всегда остается прохладным на ощупь. На приборе находится термостат, с его помощью можно регулировать температуру на свой вкус.

Как выбрать лучший электрический настенный обогреватель

Где вы планируете разместить обогреватель? Если вы планируете разместить его высоко на стене, подумайте о покупке прибора, который лучше всего нагревает вниз.Не забывайте, что по умолчанию теплый воздух поднимается вверх, так что это может существенно повлиять на эффективность вашего обогревателя.

Также обратите внимание на положение вашего обогревателя. Вы должны убедиться, что он находится в таком месте, где он может обеспечить максимальное тепло всей комнате. Например, ставить его в углу за дверью – не лучший вариант. Лучше, если она будет в центре одной из стен.

Это идет рука об руку с размером помещения, которое вы планируете отапливать.Это правда, что большая мощность также приносит больше тепла, но действительно ли вам нужен самый мощный обогреватель для маленькой ванной комнаты? В конце концов, подумайте о текущих расходах. Электрические нагревательные приборы – самые эффективные, но почему бы не сэкономить при этом еще немного денег.

По общему правилу, электрический нагреватель стандартного размера имеет мощность 1500 Вт. Этого должно хватить, чтобы обогреть комнату площадью 750–1000 квадратных футов. Если вам нужно обогреть большое пространство, вы можете подумать о покупке двух или трех обогревателей вместо одного.

Это тоже естественно учитывать. Возможно, у вас ограниченный бюджет, и каждый цент имеет значение. Но независимо от того, сколько у вас денег, вы не хотите тратить их зря. Правда в том, что настенные электрические обогреватели доступны по цене. Вы можете найти по одному на любой бюджет, хотя есть продвинутые, которые стоят немного дороже.

При покупке электронагревателя учитывайте также стоимость установки. Сможете ли вы смонтировать его самостоятельно или вам нужно нанять профессионала? Последний увеличивает общую стоимость товара.

Насколько хорошо вы хотите контролировать настенный электрический обогреватель? На самом деле вы можете найти множество функций, в том числе цифровой термометр, который показывает текущую температуру в комнате. Вы также можете отрегулировать тепловую мощность некоторых моделей. Если в данный момент максимальная мощность вам не нужна, вы можете переключиться на настройки, обеспечивающие низкий нагрев. Но если вам нужен отопительный прибор для быстрого обогрева помещения, просто поверните ручку и наслаждайтесь максимальной мощностью!

Тепловая мощность и расположение очень важны, но не стоит пренебрегать дизайном.Я уверен, что вся ваша семья хотела бы, чтобы обогреватели гармонировали с общей эстетикой комнаты. К счастью, настенные электрические обогреватели бывают всех форм и размеров, поэтому выбрать подходящую модель не составит труда.

Гарантия – отличный показатель того, насколько производитель доверяет своей продукции. Именно поэтому вашим предпочтительным выбором всегда должны быть электрические настенные обогреватели с расширенным гарантийным сроком. Что касается этой техники, то все должно исправно работать как минимум несколько лет.

Как установить настенный электрический обогреватель

Если у вас нет опыта установки бытовой техники, вы можете подумать, что это сложно. Однако, если вы внимательно следуете руководству по установке, у вас не должно возникнуть проблем с настройкой настенных электрических обогревателей. Обратите внимание на эти советы, которые будут иметь большое значение в процессе установки:

Как я уже упоминал в руководстве для покупателя выше, вам необходимо с умом выбирать место для установки обогревателя.Вам нужно выбрать такое место, откуда обогреватель сможет обеспечить тепло всему помещению.

Однако также важно, чтобы на пути не было никаких препятствий или предметов поблизости. На самом деле, желательно размещать обогреватель на расстоянии не менее нескольких футов от мебели или занавесок. То же самое касается одежды и почти любых других горючих материалов.

Обратите внимание и на стену, на которой вы ее устанавливаете.Вы хотите убедиться, что он прочный. Ведь ей нужно поддерживать отопительный прибор. Вы же не хотите, чтобы он упал и никому не повредил или ранил. Специалисты советуют кирпичную или армированную стену.

Следующее, что необходимо сделать, это наличие у вас достаточного источника питания для нагревателя. Однако не забывайте отключать питание перед установкой прибора. Также убедитесь, что в том месте, где вы сверляете отверстия для обогревателя, нет проводки.Только тогда вы сможете приступить к проделыванию отверстий с помощью пилы для гипсокартона или другого подходящего инструмента.

Имейте в виду, что для электрических нагревательных приборов требуется выделенная цепь. Вот почему вам необходимо установить новый для вашего устройства. Если вы не знаете, как это сделать, рекомендуется проконсультироваться со специалистом.

Безопасность настенного электрического нагревателя

Это та часть, на которую нужно обратить пристальное внимание. При работе с нагревательными приборами крайне важно помнить о советах по безопасности.Что касается настенных электрических обогревателей, всегда держите их подальше от мебели, одежды или любого другого горючего материала.

Существует так называемое «правило трех футов». Это означает, что обогреватель должен находиться на расстоянии не менее трех футов от других предметов мебели. Кроме того, никогда не бросайте одежду или что-либо еще на обогреватель. Это может нарушить рабочий процесс и вызвать проблемы.

Также, покупая отопительный прибор, выбирайте модели с функцией безопасности. Они могут включать защиту от тепловой перегрузки, которая должна защищать ваше устройство от перегрева, или регуляторы термостата.

У большинства новых моделей поверхность также остается прохладной на ощупь. Это означает, что вы можете подойти к ним, не беспокоясь о том, что они обожгут вам руки.

Вы, наверное, знаете, что видеть дым, выходящий из любого прибора, – плохая новость. То же правило касается обогревателей. Если вы видите дым, это значит, что что-то не так. Вы должны немедленно отреагировать и отключить питание.

Также было бы полезно, если бы у вас был огнетушитель. Хотя серьезные проблемы с электрическими настенными обогревателями возникают спорадически, лучше перестраховаться.

Наконец, если у вас есть дети или домашние животные, вы можете подумать об установке обогревателя выше стены. Причина этого проста – вы не хотите, чтобы они случайно столкнулись с ними во время бега. Они могут не только пораниться, но и повредить нагревательный прибор.

Часто задаваемые вопросы

A : Хотя электрические обогреватели безопасны, не оставляйте их включенными, когда вас нет рядом или когда вы спите.

A : Да, хотя эффективность зависит от выбранной вами модели. С их помощью можно быстро нагреть комнату.

В: Сколько стоит запустить небольшой электрический обогреватель?

A : Независимо от размера нагревателя, вы можете использовать это уравнение:

Стоимость электроэнергии x кВт – Общая стоимость в час

Тариф на электроэнергию можно узнать у поставщика.Что касается кВт, вам следует разделить мощность вашего обогревателя на 1000. Обычный настенный обогреватель имеет мощность 1500 Вт, что означает, что он расходует 1,5 кВт электроэнергии в час.

Заключительное примечание

Я думаю, что мы рассмотрели все, что касается обогрева вашего дома, с помощью настенного электрического обогревателя best . Теперь вы знаете, как выбрать идеальный отопительный прибор для ваших нужд.

Вы также узнали ценные советы по установке и безопасности нагревателей.Но самое главное, теперь вы знаете, какие единицы стоят вашего времени. Независимо от того, какой обогреватель вы выберете из списка выше, вы не ошибетесь.

Просто имейте в виду, что он должен обеспечивать достаточное количество тепла в обогреваемом помещении. После этого все зависит от ваших предпочтений и вкуса!

Формулировка модельных уравнений для нагрева микроволновым излучением

Аннотация

В общем случае нагрев микроволновым излучением включает одновременное решение уравнений электромагнетизма Максвелла, соединенных с уравнением теплопроводности, для которых все электрические, магнитные и тепловые параметры нелинейно зависят от температура T.Решение этой связанной нелинейной системы, аналитически или численно, сложно, даже если существовало достаточно данных, чтобы должным образом определить различные электрические и магнитные параметры. Соответственно, предложение о сведении проблемы к изучению только уравнения теплопроводности с некоторым нелинейным нагревом тела Q (T) является чрезвычайно привлекательным. Чтобы как можно точнее определить термин нагрева тела Q (T), проводится исчерпывающее исследование существующих экспериментальных результатов фон Хиппеля, которые доступны уже почти 40 лет.Мы показываем, что для более высоких частот экспериментальные данные очень точно аппроксимируются как параболической, так и линейной аппроксимацией для нагрева тела Q (T). На более низких частотах один из двух типов экспоненциальных кривых обеспечивает адекватное соответствие экспериментальным данным. На промежуточных частотах экспериментальные данные демонстрируют как параболическое, так и экспоненциальное поведение, и мы предлагаем член нагрева тела Q (T), состоящий из линейной комбинации ранее использованных экспоненциальных кривых, которая очень точно соответствует данным во всем диапазоне, для которого он доступен.Наконец, мы демонстрируем изменения в вариации Q (T) с изменяющейся частотой, но для которых недостаточно данных для правильной количественной оценки. Основной целью этого исследования является получение простых аналитических форм для Q (T), а не применение сложных процедур подбора кривой, а математические последствия конкретных форм, установленных здесь, будут предметом будущей работы.

Ключевые слова

микроволновый нагрев

уравнения модели

уравнения электромагнетизма Максвелла

параболическая и экспоненциальная кривая соответствует

Рекомендуемые статьи Цитирующие статьи (0)

Авторские права © 1993 Опубликовано Elsevier Inc.

Рекомендуемые статьи

Ссылки на статьи

Проведение | Физика

Цели обучения

К концу этого раздела вы сможете:

• Рассчитайте теплопроводность.
• Наблюдать за теплопроводностью при столкновении.
• Изучение теплопроводности обычных веществ.

Рис. 1. Изоляция используется для ограничения теплопроводности изнутри наружу (зимой) и снаружи внутрь (летом).(кредит: Джайлз Дуглас)

Вам холодно в ногах, когда вы идете босиком по ковру в гостиной в холодном доме, а затем ступаете на плиточный пол кухни. Этот результат интригует, так как ковер и кафельный пол имеют одинаковую температуру. Различные ощущения, которые вы испытываете, объясняются разной скоростью теплопередачи: потери тепла в течение одного и того же промежутка времени больше для кожи, контактирующей с плиткой, чем с ковром, поэтому перепад температуры больше на плитке.

Некоторые материалы проводят тепловую энергию быстрее, чем другие. В целом, хорошие проводники электричества (металлы, такие как медь, алюминий, золото и серебро) также являются хорошими проводниками тепла, тогда как изоляторы электричества (дерево, пластик и резина) являются плохими проводниками тепла. На рисунке 2 показаны молекулы в двух телах при разных температурах. (Средняя) кинетическая энергия молекулы в горячем теле выше, чем в более холодном теле. Если две молекулы сталкиваются, происходит передача энергии от горячей молекулы к холодной.Кумулятивный эффект от всех столкновений приводит к чистому потоку тепла от горячего тела к более холодному телу. Таким образом, тепловой поток зависит от разности температур Δ = Τ _{горячий} – T _{холодный} . Таким образом, вы получите более сильный ожог от кипятка, чем от горячей воды из-под крана. И наоборот, если температуры одинаковы, чистая скорость теплопередачи падает до нуля и достигается равновесие. Благодаря тому, что количество столкновений увеличивается с увеличением площади, теплопроводность зависит от площади поперечного сечения.Если прикоснуться ладонью к холодной стене, рука остынет быстрее, чем при прикосновении к ней кончиком пальца.

Рис. 2. Молекулы в двух телах при разных температурах имеют разные средние кинетические энергии. Столкновения, происходящие на контактной поверхности, имеют тенденцию передавать энергию из высокотемпературных областей в низкотемпературные области. На этом рисунке молекула в области более низких температур (правая сторона) имеет низкую энергию перед столкновением, но ее энергия увеличивается после столкновения с контактной поверхностью.Напротив, молекула в области более высоких температур (слева) имеет высокую энергию до столкновения, но ее энергия уменьшается после столкновения с контактной поверхностью.

Третий фактор в механизме теплопроводности – это толщина материала, через который передается тепло. На рисунке ниже показана плита из материала с разными температурами с обеих сторон. Предположим, что T ₂ больше T ₁ , так что тепло передается слева направо.Передача тепла с левой стороны на правую осуществляется серией столкновений молекул. Чем толще материал, тем больше времени требуется для передачи того же количества тепла. Эта модель объясняет, почему толстая одежда зимой теплее, чем тонкая, и почему арктические млекопитающие защищаются толстым салом.

Рис. 3. Теплопроводность происходит через любой материал, представленный здесь прямоугольной полосой, будь то оконное стекло или моржовый жир. Температура материала составляет T ₂ слева и T ₁ справа, где T ₂ больше T ₁ .Скорость теплопередачи за счет теплопроводности прямо пропорциональна площади поверхности A, разности температур T ₂ – T ₁ и проводимости вещества k . Скорость теплопередачи обратно пропорциональна толщине d .

Наконец, скорость теплопередачи зависит от свойств материала, описываемых коэффициентом теплопроводности. Все четыре фактора включены в простое уравнение, выведенное из экспериментов и подтвержденное экспериментами.Скорость кондуктивной теплопередачи через пластину материала, такую ​​как показанная на рис. 3, равна

[латекс] \ displaystyle \ frac {Q} {t} = \ frac {kA \ left (T_2-T_1 \ right)} {d} \\ [/ latex],

, где [латекс] \ frac {Q} {t} \\ [/ latex] – скорость теплопередачи в ваттах или килокалориях в секунду, k – теплопроводность материала, A и d – это его площадь поверхности и толщина, как показано на Рисунке 3, а ( T ₂ – T ₁ ) – разность температур на плите.В таблице 1 приведены типичные значения теплопроводности.

Пример 1. Расчет теплопроводности: скорость теплопроводности через ледяной ящик

Ледяной ящик из пенополистирола имеет общую площадь 0,950 м ² и стенки со средней толщиной 2,50 см. В коробке есть лед, вода и напитки в банках с температурой 0 ° C. Внутренняя часть ящика охлаждается за счет таяния льда. Сколько льда тает за сутки, если хранить ледяной ящик в багажнике автомобиля при температуре 35,0ºC?

Стратегия

Этот вопрос включает как тепло для фазового перехода (таяние льда), так и передачу тепла за счет теплопроводности.{\ circ} \ text {C}; \\ t & = & 1 \ text {day} = 24 \ text {hours} = 86 400 \ text {s}. \ end {array} \\ [/ latex]

Определите неизвестные. Нам нужно найти массу льда м . Нам также нужно будет вычислить чистое тепло, передаваемое для растапливания льда, Q . Определите, какие уравнения использовать. Скорость теплопередачи за счет теплопроводности определяется как

[латекс] \ displaystyle \ frac {Q} {t} = \ frac {kA \ left (T_2-T_1 \ right)} {d} \\ [/ latex]

Тепло используется для плавления льда: Q мл _f .{\ circ} \ text {C} \ right)} {0,0250 \ text {m}} = 13,3 \ text {J / s} \\ [/ latex]

Умножьте скорость теплопередачи на время (1 день = 86 400 с): Q = [латекс] \ left (\ frac {Q} {t} \ right) t \\ [/ latex] = ( 13,3 Дж / с) (86400 с) = 1,15 × 10 ⁶ Дж

Установите равным теплу, передаваемому для растапливания льда: Q = мл _f . Решим относительно массы m :

[латекс] \ displaystyle {m} = \ frac {Q} {L _ {\ text {f}}} = \ frac {1.3 \ text {Дж / кг}} = 3,44 \ text {кг} \\ [/ latex]

Обсуждение

Результат 3,44 кг, или около 7,6 фунта, кажется вполне правильным, если судить по опыту. Вы можете рассчитывать на использование мешка льда весом около 4 кг (7–10 фунтов) в день. Если вы добавляете горячую пищу или напитки, потребуется немного льда.

Проверка проводимости в таблице 1 показывает, что пенополистирол – очень плохой проводник и, следовательно, хороший изолятор. Среди других хороших изоляторов – стекловолокно, шерсть и перья из гусиного пуха. Как и пенополистирол, все они включают в себя множество маленьких карманов с воздухом, благодаря низкой теплопроводности воздуха.

Рис. 4. Стекловолокно используется для изоляции стен и потолков, чтобы предотвратить теплопередачу между внутренней частью здания и внешней средой.

Комбинацией материала и толщины часто манипулируют для создания хороших изоляторов – чем меньше проводимость k и чем больше толщина d , тем лучше.Соотношение [латекс] \ frac {d} {k} \\ [/ latex], таким образом, будет большим для хорошего изолятора. Отношение [латекс] \ frac {d} {k} \\ [/ latex] называется коэффициентом R . Скорость кондуктивной теплопередачи обратно пропорциональна R . Чем больше значение R , тем лучше изоляция. R Коэффициент чаще всего указывается для бытовой теплоизоляции, холодильников и т. П. – к сожалению, он все еще выражается в неметрических единицах футов ² · ° F · ч / британских тепловых единиц, хотя единицы обычно не указываются (1 британский тепловая единица [BTU] – это количество энергии, необходимое для изменения температуры на 1.0 фунтов воды при температуре 1,0 ° F). Вот пара типичных значений: коэффициент R, , равный 11, для стекловолоконных войлоков (кусков) изоляции толщиной 3,5 дюйма и коэффициент R, , равный 19, для стекловолоконных войлоков толщиной 6,5 дюймов. Стены обычно утепляются 3,5-дюймовыми ватными покрытиями, а потолки – 6,5-дюймовыми. В холодном климате для потолков и стен можно использовать более толстый войлок.

Обратите внимание, что в таблице 1 лучшие теплопроводники – серебро, медь, золото и алюминий – также являются лучшими электрическими проводниками, что опять же связано с плотностью свободных электронов в них.Кухонная утварь обычно изготавливается из хороших проводников.

Пример 2. Расчет разницы температур, поддерживаемой теплопередачей: теплопроводность через алюминиевую сковороду

Вода кипит в алюминиевой кастрюле, поставленной на электрический элемент на плите. Дно кастрюли имеет толщину 0,800 см и диаметр 14,0 см. Кипящая вода испаряется со скоростью 1,00 г / с. Какая разница температур на дне сковороды?

Стратегия

Проводимость через алюминий является здесь основным методом теплопередачи, поэтому мы используем уравнение для скорости теплопередачи и решаем разницу температур _.

[латекс] \ displaystyle {T} _2-T_1 = \ frac {Q} {t} \ left (\ frac {d} {kA} \ right) \\ [/ latex]

Решение

Определите известные значения и преобразуйте их в единицы СИ. Толщина поддона, d = 0,900 см = 8,0 × 10 ⁻³ м площадь поддона, A = π (0,14 / 2) ² м ² = 1,54 × 10 ⁻² м ² , а теплопроводность k = 220 Дж / с ⋅ м ⋅ ° C.

Рассчитайте необходимую теплоту испарения 1 г воды: Q = мл _v = (1.{\ circ} \ text {C} \\ [/ latex]

Обсуждение

Значение теплопередачи [латекс] \ frac {Q} {t} \ [/ latex] = 2,26 кВт или 2256 Дж / с типично для электрической плиты. Это значение дает очень небольшую разницу температур между плитой и сковородой. Учтите, что конфорка печи раскалилась докрасна, а температура внутри сковороды почти 100ºC из-за контакта с кипящей водой. Этот контакт эффективно охлаждает дно сковороды, несмотря на его близость к очень горячей конфорке плиты.Алюминий является настолько хорошим проводником, что достаточно лишь этой небольшой разницы температур для передачи тепла в сковороду 2,26 кВт.

Проводимость возникает из-за беспорядочного движения атомов и молекул. По сути, это неэффективный механизм переноса тепла на макроскопические расстояния и короткие временные расстояния. Возьмем, к примеру, температуру на Земле, которая была бы невыносимо низкой ночью и чрезвычайно высокой днем, если бы перенос тепла в атмосфере происходил только за счет теплопроводности.В другом примере автомобильные двигатели будут перегреваться, если не будет более эффективного способа отвода избыточного тепла от поршней.

Проверьте свое понимание

Как изменяется скорость теплопередачи за счет теплопроводности, когда все пространственные размеры удваиваются?

Решение

Поскольку площадь является произведением двух пространственных измерений, она увеличивается в четыре раза, когда каждое измерение удваивается ( A _final = (2 d ) ² = 4 d ² = 4 А _{начальный} ).А расстояние просто удваивается. Поскольку разница температур и коэффициент теплопроводности не зависят от пространственных размеров, скорость передачи тепла за счет теплопроводности увеличивается в четыре раза, деленные на два или два:

[латекс] \ left (\ frac {Q} {t} \ right) _ {\ text {final}} = \ frac {kA _ {\ text {final}} \ left (T_2-T_1 \ right)} {d_ {\ text {final}}} = \ frac {k \ left (4A _ {\ text {initial}} \ right) \ left (T_2-T_1 \ right)} {2d _ {\ text {initial}}} = 2 \ frac {kA _ {\ text {initial}} \ left (T_2-T_1 \ right)} {d _ {\ text {initial}}} = 2 \ left (\ frac {Q} {t} \ right) _ {\ text {initial}} \\ [/ latex]

Сводка раздела

• Теплопроводность – это передача тепла между двумя объектами, находящимися в непосредственном контакте друг с другом.
• Скорость теплопередачи [латекс] \ frac {Q} {t} \\ [/ latex] (энергия в единицу времени) пропорциональна разнице температур T ₂ – T ₁ и площадь контакта A и обратно пропорциональна расстоянию d между объектами: [latex] \ frac {Q} {t} = \ frac {\ text {kA} \ left ({T} _ {2} – {T} _ {1} \ right)} {d} \\ [/ latex].

Концептуальные вопросы

1. Некоторые электроплиты имеют плоскую керамическую поверхность со скрытыми нагревательными элементами.Кастрюля, поставленная над нагревательным элементом, будет нагрета, при этом безопасно прикасаться к поверхности всего в нескольких сантиметрах от нее. Почему керамика с проводимостью меньше, чем у металла, но больше, чем у хорошего изолятора, является идеальным выбором для плиты?
2. Свободная белая одежда, закрывающая большую часть тела, идеальна для обитателей пустыни как на жарком солнце, так и в холодные вечера. Объясните, чем выгодна такая одежда и днем, и ночью.

Рисунок 5.Джеллабию носят многие мужчины в Египте. (кредит: Зерида)

Задачи и упражнения

1. (a) Рассчитайте коэффициент теплопроводности через стены дома толщиной 13,0 см, у которых средняя теплопроводность в два раза выше, чем у стекловаты. Предположим, что нет ни окон, ни дверей. Площадь стен составляет 120 м 2 ² , их внутренняя поверхность имеет температуру 18,0ºC, а их внешнюю поверхность – 5,00ºC. (b) Сколько комнатных обогревателей мощностью 1 кВт потребуется для уравновешивания теплопередачи за счет теплопроводности?
2. Скорость теплопроводности из окна в зимний день достаточно высока, чтобы охладить воздух рядом с ним.Чтобы увидеть, насколько быстро окна передают тепло за счет теплопроводности, рассчитайте коэффициент теплопроводности в ваттах через окно размером 3,00 м ² толщиной 0,635 см (1/4 дюйма), если температура внутренней и внешней поверхностей составляет 5,00 ºC и −10,0ºC соответственно. Такая высокая скорость не будет поддерживаться – внутренняя поверхность остынет и даже может образоваться иней.
3. Рассчитайте скорость отвода тепла от тела человека, предполагая, что внутренняя температура ядра составляет 37,0 ° C, а температура кожи равна 34.0ºC, толщина тканей в среднем составляет 1,00 см, а площадь поверхности составляет 1,40 м ² .
4. Предположим, вы стоите одной ногой на керамическом полу и одной ногой на шерстяном ковре, соприкасаясь каждой ногой на площади 80,0 см. ² . И керамика, и ковер имеют толщину 2,00 см и температуру на нижней стороне 10,0 ° C. С какой скоростью должна происходить теплопередача от каждой ступни, чтобы верхняя часть керамики и ковра поддерживала температуру 33,0 ° C?
5. Человек потребляет 3000 ккал пищи за один день, превращая большую ее часть для поддержания температуры тела.Если он теряет половину этой энергии из-за испарения воды (при дыхании и потоотделении), сколько килограммов воды испаряется?
6. (a) Огнеходящий бежит по раскаленному углю, не получив ожогов. Рассчитайте теплопроводность, передаваемую подошве одной ступни огнехожника, учитывая, что нижняя часть ступни представляет собой мозоль толщиной 3,00 мм с проводимостью на нижнем пределе диапазона для древесины, а ее плотность составляет 300 кг / м 2. ³ . Площадь контакта 25,0 см ² , температура углей 700ºC, время контакта 1.00 с. (b) Какое повышение температуры происходит в 25,0 см ³ пораженной ткани? (c) Как вы думаете, какое влияние это окажет на ткань, учитывая, что каллус состоит из мертвых клеток?
7. (а) Какова скорость теплопроводности через мех толщиной 3 см у крупного животного с площадью поверхности 1,40 м ² ? Предположим, что температура кожи животного составляет 32,0 ° C, температура воздуха -5,00 ° C и мех имеет такую ​​же теплопроводность, что и воздух.(б) Какой прием пищи потребуется животному в течение одного дня, чтобы восполнить эту теплопередачу?
8. Морж передает энергию посредством проводимости через свой жир с мощностью 150 Вт при погружении в воду с температурой –1,00 ° C. Внутренняя температура моржа составляет 37,0ºC, а его площадь поверхности составляет 2,00 м ² . Какова средняя толщина его подкожного жира, который имеет проводимость жировых тканей без крови?

   Рис. 6. Морж на льду. (Источник: капитан Бадд Кристман, Корпус NOAA)

9. Сравните коэффициент теплопроводности через 13.Стена толщиной 0 см, имеющая площадь 10,0 м ² и удвоенную теплопроводность, чем у стекловаты, со скоростью теплопроводности через окно толщиной 0,750 см и площадью 2,00 м ² , предполагая одинаковую разницу температур между ними.
10. Предположим, что человек покрыт с головы до ног шерстяной одеждой средней толщины 2,00 см и передает энергию путем теплопроводности через одежду со скоростью 50,0 Вт. Какова разница температур в одежде, учитывая, что площадь поверхности равна 1.40 м ² ?
11. Некоторые поверхности плит сделаны из гладкой керамики для облегчения очистки. Если керамика имеет толщину 0,600 см и теплопроводность происходит через ту же площадь и с той же скоростью, что и в примере 2, какова разница температур в ней? Керамика имеет такую ​​же теплопроводность, как стекло и кирпич.
12. Один из простых способов сократить расходы на отопление (и охлаждение) – это добавить дополнительную изоляцию на чердаке дома. Предположим, что в доме уже есть 15 см стекловолоконной изоляции на чердаке и на всех внешних поверхностях.Если добавить на чердак еще 8,0 см стеклопластика, то на какой процент упадет стоимость отопления дома? Возьмем одноэтажный дом размером 10 м на 15 м на 3,0 м. Не обращайте внимания на проникновение воздуха и потерю тепла через окна и двери.
13. (a) Рассчитайте коэффициент теплопроводности через окно с двойным остеклением, которое имеет площадь 1,50 м ² и состоит из двух стекол толщиной 0,800 см, разделенных воздушным зазором в 1,00 см. Температура внутренней поверхности 15.0ºC, а снаружи −10,0ºC. (Подсказка: на двух стеклянных панелях наблюдаются одинаковые перепады температуры. Сначала найдите их, а затем перепад температуры в воздушном зазоре. Эта проблема игнорирует повышенную теплопередачу в воздушном зазоре из-за конвекции.) (B) Рассчитайте скорость теплопроводность через окно толщиной 1,60 см той же площади и с такими же температурами. Сравните свой ответ с ответом на часть (а).
14. Многие решения принимаются на основе периода окупаемости: времени, которое потребуется за счет экономии, чтобы равняться капитальным затратам на инвестиции.Приемлемые сроки окупаемости зависят от бизнеса или философии. (Для некоторых отраслей период окупаемости составляет всего два года.) Предположим, вы хотите установить дополнительную изоляцию, о которой идет речь в вопросе 12. Если стоимость энергии составляет 1 доллар США за миллион джоулей, а стоимость изоляции составляет 4 доллара США за квадратный метр, тогда рассчитайте простой срок окупаемости. . Возьмем среднее значение Δ T для 120-дневного отопительного сезона равным 15,0 ° C.
15. Для человеческого тела, какова скорость теплопередачи через ткани тела при следующих условиях: толщина ткани 3.00 см, изменение температуры 2,00ºC, а площадь кожи 1,50 м ² . Как это соотносится со средней скоростью передачи тепла телу в результате потребления энергии около 2400 ккал в день? (Никакие упражнения не включены.)

Глоссарий

R-фактор: отношение толщины материала к проводимости

скорость кондуктивной теплопередачи: скорость теплопередачи от одного материала к другому

теплопроводность: свойство материала проводить тепло

Избранные решения проблем и упражнения

1.а) 1,01 × 10 ³ Вт; (б) Один

3. 84.0 Вт

5. 2,59 кг

7. (а) 39,7 Вт; (б) 820 ккал

9. 35 к 1, окно к стене

11. 1,05 × 10 ³ К

13. (а) 83 Вт; (b) в 24 раза больше, чем у окна с двойным остеклением.

15. 20,0 Вт, 17,2% от 2400 ккал в день

Произошла ошибка при настройке вашего пользовательского файла cookie

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности.Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.

Настройка вашего браузера для приема файлов cookie

Существует множество причин, по которым cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее частые причины:

• В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки своего браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
• Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались.Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, используйте кнопку «Назад» и примите файлы cookie.
• Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер.
• Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере.
• Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie.Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Чтобы предоставить доступ без файлов cookie потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.

Что сохраняется в файле cookie?

Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в cookie; никакая другая информация не фиксируется.

Как правило, в файле cookie может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, пока вы не введете его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступа к остальной части вашего компьютера, и только сайт, который создал файл cookie, может его прочитать.

% PDF-1.3 % 993 0 объект > эндобдж xref 993 195 0000000016 00000 н. 0000004253 00000 н. 0000004472 00000 н. 0000004503 00000 н. 0000004558 00000 н. 0000006583 00000 н. 0000006903 00000 н. 0000006971 00000 н. 0000007158 00000 н. 0000007316 00000 н. 0000007502 00000 н. 0000007670 00000 н. 0000007764 00000 н. 0000007948 00000 н. 0000008105 00000 н. 0000008181 00000 п. 0000008298 00000 н. 0000008399 00000 н. 0000008594 00000 н. 0000008786 00000 н. 0000009000 00000 н. 0000009211 00000 п. 0000009419 00000 п. 0000009630 00000 н. 0000009818 00000 н. 0000009986 00000 н. 0000010132 00000 п. 0000010284 00000 п. 0000010416 00000 п. 0000010544 00000 п. 0000010650 00000 п. 0000010807 00000 п. 0000010908 00000 п. 0000011005 00000 п. 0000011148 00000 п. 0000011268 00000 п. 0000011444 00000 п. 0000011599 00000 п. 0000011775 00000 п. 0000011882 00000 п. 0000011988 00000 п. 0000012095 00000 п. 0000012202 00000 п. 0000012318 00000 п. 0000012427 00000 п. 0000012534 00000 п. 0000012640 00000 п. 0000012747 00000 п. 0000012853 00000 п. 0000012960 00000 п. 0000013083 00000 п. 0000013245 00000 п. 0000013358 00000 п. 0000013529 00000 п. 0000013709 00000 п. 0000013848 00000 п. 0000014007 00000 п. 0000014194 00000 п. 0000014388 00000 п. 0000014582 00000 п. 0000014760 00000 п. 0000014872 00000 п. 0000015006 00000 п. 0000015120 00000 п. 0000015235 00000 п. 0000015360 00000 п. 0000015492 00000 п. 0000015605 00000 п. 0000015720 00000 п. 0000015838 00000 п. 0000015972 00000 п. 0000016086 00000 п. 0000016211 00000 п. 0000016343 00000 п. 0000016456 00000 п. 0000016563 00000 п. 0000016680 00000 п. 0000016814 00000 п. 0000016928 00000 п. 0000017039 00000 п. 0000017149 00000 п. 0000017258 00000 п. 0000017386 00000 п. 0000017608 00000 п. 0000017747 00000 п. 0000017933 00000 п. 0000018101 00000 п. 0000018236 00000 п. 0000018345 00000 п. 0000018430 00000 н. 0000018536 00000 п. 0000018643 00000 п. 0000018750 00000 п. 0000018856 00000 п. 0000018962 00000 п. 0000019069 00000 п. 0000019176 00000 п. 0000019282 00000 п. 0000019388 00000 п. 0000019495 00000 п. 0000019605 00000 п. 0000019713 00000 п. 0000019868 00000 п. 0000019975 00000 п. 0000020084 00000 п. 0000020190 00000 п. 0000020297 00000 п. 0000020404 00000 п. 0000020511 00000 п. 0000020617 00000 п. 0000020724 00000 п. 0000020831 00000 н. 0000020938 00000 п. 0000021044 00000 п. 0000021151 00000 п. 0000021257 00000 п. 0000021364 00000 н. 0000021510 00000 п. 0000021675 00000 п. 0000021842 00000 п. 0000021968 00000 п. 0000022141 00000 п. 0000022310 00000 п. 0000022484 00000 п. 0000022676 00000 п. 0000022819 00000 п. 0000022933 00000 п. 0000023125 00000 п. 0000023317 00000 п. 0000023475 00000 п. 0000023651 00000 п. 0000023843 00000 п. 0000023985 00000 п. 0000024099 00000 п. 0000024275 00000 п. 0000024373 00000 п. 0000024515 00000 п. 0000024710 00000 п. 0000024902 00000 н. 0000025111 00000 п. 0000025278 00000 п. 0000025453 00000 п. 0000025644 00000 п. 0000025745 00000 п. 0000025906 00000 п. 0000026099 00000 н. 0000026241 00000 п. 0000026355 00000 п. 0000026547 00000 п. 0000026741 00000 п. 0000026949 00000 п. 0000027063 00000 п. 0000027271 00000 п. 0000027478 00000 п. 0000027578 00000 п. 0000027696 00000 п. 0000027814 00000 н. 0000027932 00000 н. 0000028050 00000 п. 0000028169 00000 п. 0000028288 00000 п. 0000028407 00000 п. 0000028526 00000 п. 0000028645 00000 п. 0000028764 00000 п. 0000028883 00000 п. 0000029002 00000 п. 0000029121 00000 п. 0000029240 00000 п. 0000029359 00000 п. 0000029478 00000 п. 0000029704 00000 п. 0000029927 00000 н. 0000030463 00000 п. 0000030994 00000 п. 0000031244 00000 п. 0000031287 00000 п. 0000031358 00000 п. 0000031418 00000 п. 0000032551 00000 п. 0000032796 00000 п. 0000032880 00000 п. 0000033189 00000 п. 0000033311 00000 п. 0000033972 00000 п. 0000034205 00000 п. 0000034450 00000 п. 0000035375 00000 п. 0000036267 00000 п. 0000036347 00000 п. 0000039026 00000 н. 0000044646 00000 п. 0000064485 00000 н. 0000004599 00000 н. 0000006559 00000 н. трейлер ] >> startxref 0 %% EOF 994 0 объект > эндобдж 995 0 объект [ 996 0 руб. ] эндобдж 996 0 объект > / F 3 0 R >> эндобдж 997 0 объект > эндобдж 1186 0 объект > ручей H PSW {/ G $ k

Расчетные коэффициенты нагревательного элемента

Проектирование нагревательных элементов

Нагревательные элементы кажутся очень простыми и понятными, но существует множество различных факторов, которые инженеры должны учитывать при их проектировании.Существует примерно 20-30 различных факторов, которые влияют на работу типичного нагревательного элемента, включая такие очевидные вещи, как напряжение и ток, длина и диаметр элемента, тип материала и рабочая температура. Есть также определенные факторы, которые необходимо учитывать для каждого типа элемента. Например, для спирального нагревательного элемента из круглой проволоки диаметр проволоки и форма витков (диаметр, длина, шаг, растяжение и т. Д.) Являются одними из факторов, которые критически влияют на характеристики.При использовании ленточного нагревательного элемента необходимо учитывать толщину и ширину ленты, площадь поверхности и вес.

И это только часть истории, потому что нагревательный элемент не работает изолированно: вы должны учитывать, как он впишется в более крупный прибор и как он будет себя вести во время использования, когда его используют по-разному. Как, например, ваш элемент будет поддерживаться изоляторами внутри устройства? Насколько они должны быть большими и толстыми, и повлияет ли это на размер производимого вами прибора? Например, подумайте о различных типах нагревательных элементов, которые вам понадобятся в паяльнике, о размере ручки и большом конвекторе.Если между опорными изоляторами есть элемент, «задрапированный», что с ним произойдет, когда он станет более горячим? Не будет ли он слишком сильно провисать, и это вызовет проблемы? Вам нужно больше изоляторов, чтобы это предотвратить, или вам нужно изменить материал или размеры элемента? Если вы разрабатываете что-то вроде электрического камина с несколькими близко расположенными нагревательными элементами, что произойдет, когда они будут использоваться по отдельности или в комбинации? Если вы разрабатываете нагревательный элемент, через который проходит воздух, например, в конвекторном обогревателе или фене, сможете ли вы создать достаточный воздушный поток, чтобы остановить его перегрев и значительно сократить срок его службы? Все эти факторы должны быть сбалансированы друг с другом, чтобы продукт был эффективным, экономичным, долговечным и безопасным.

Конструкция нагревательного элемента

Следующие расчеты дают руководство по выбору электрического резистивного проволочного нагревательного элемента для вашего приложения

Расчет конструкции нагревательного элемента

Вот введение в электрическое сопротивление ленточных и проволочных нагревательных элементов, расчет элемента сопротивление и таблица термостойкости.

Для работы в качестве нагревательного элемента лента или проволока должны противостоять току электричества. Это сопротивление преобразует электрическую энергию в тепло, которое связано с удельным электрическим сопротивлением металла и определяется как сопротивление единицы длины единицы площади поперечного сечения.Линейное сопротивление отрезка ленты или провода можно рассчитать по его удельному электрическому сопротивлению.

Где:

• ρ = Удельное электрическое сопротивление (мкОм · см)
• R = Сопротивление элемента при 20 ° C (Ом)
• d = Диаметр проволоки (мм)
• t = Толщина ленты (мм)
• b = Лента ширина (мм)
• l = длина ленты или провода (м)
• a = площадь поперечного сечения ленты или провода (мм²)

для круглой проволоки

a = π x d² / 4

Для ленты

a = tx (b – t) + (0.786 x t²)

R = (ρ xl / a) x 0,01

В качестве нагревательного элемента лента имеет большую площадь поверхности и, следовательно, более эффективное тепловое излучение в предпочтительном направлении, что делает ее идеальной для многих промышленных предприятий. такие приложения, как ленточные нагреватели для литьевых форм.

Важной характеристикой этих сплавов с электрическим сопротивлением является их устойчивость к нагреванию и коррозии, которая возникает из-за образования поверхностных слоев оксида, которые замедляют дальнейшую реакцию с кислородом воздуха.При выборе рабочей температуры сплава необходимо учитывать материал и атмосферу, с которой он контактирует. Поскольку существует так много типов приложений, переменных в конструкции элемента и различных условий эксплуатации, следующие уравнения для конструкции элемента даны только в качестве руководства.

Электрическое сопротивление при рабочей температуре

За очень немногими исключениями сопротивление металла будет изменяться в зависимости от температуры, что необходимо учитывать при проектировании элемента.Поскольку сопротивление элемента рассчитывается при рабочей температуре, необходимо определить сопротивление элемента при комнатной температуре. Чтобы получить сопротивление элементов при комнатной температуре, разделите сопротивление при рабочей температуре на коэффициент температурного сопротивления, указанный ниже:

где:

• F = коэффициент температурного сопротивления
• R _t = сопротивление элемента при рабочей температуре (Ом )
• R = Сопротивление элемента при 20 ° C (Ом)

R = R _t / F

Нагрузка на площадь поверхности

Можно разработать нагревательный элемент различных размеров, каждый из которых Теоретически даст желаемую мощность нагрузки или удельную мощность, рассеиваемую на единицу площади.Однако важно, чтобы нагрузка на поверхность нагревательного элемента не была слишком высокой, поскольку передача тепла посредством теплопроводности, конвекции или излучения от элемента может быть недостаточно быстрой, чтобы предотвратить его перегрев и преждевременный выход из строя.

Предлагаемый диапазон поверхностной нагрузки для данного типа прибора и нагревательного элемента показан ниже, но он может быть ниже для нагревательного элемента, работающего с более частыми рабочими циклами, или при почти максимальной рабочей температуре, или в суровых условиях.

вот.

• В = Напряжение (В)
• Вт = Мощность (Ватт)
• S = Нагрузка на площадь поверхности (Вт / см²)
• R _т = Сопротивление элемента при рабочей температуре (Ом)
• R = Сопротивление элемента при 20 ° C (Ом)
• F = Температурный коэффициент сопротивления
• I = Длина провода (м)
• A = Сопротивление на метр (Ом / м)

Вот как выполняются расчетные расчеты:

1.Рассчитайте необходимый диаметр и длину проволоки, работая при максимальной температуре C ° C, полное сопротивление элемента при рабочей температуре (R _t ) будет:

R _t = V² / W

2. Используя специальный провод из сплава нагревательного элемента, найдите коэффициент температурного сопротивления при рабочей температуре C ° C как F, таким образом, общее сопротивление элемента при 20 ° C (R) будет:

R _t = R _t / Ф

3.Зная размеры типа нагревательного элемента, можно оценить длину намотанного на него провода. Таким образом, сопротивление, необходимое на метр провода, будет:

A = R / L

4. Найдите провод нагревательного элемента стандартного диаметра, у которого сопротивление на метр ближе всего к A.

5. Чтобы проверить фактическую длину провода (L):

L = R / A

Изменение длины провода нагревательного элемента может означать добавление или вычитание шага провода для достижения требуемого общего значения сопротивления.

6. Чтобы проверить нагрузку на площадь поверхности (S):

S = W / (lxdx 31,416)

Эта нагрузка на площадь должна находиться в пределах диапазона, указанного в таблице выше для типа нагревательного элемента, с учетом того, что более высокая value дает более горячий элемент. Нагрузка на площадь поверхности может быть выше или ниже, если считается, что теплопередача лучше или хуже, или в зависимости от важности срока службы нагревательных элементов.

Если расчетная нагрузка на площадь слишком велика или мала, вам следует пересчитать, изменив одно или несколько из следующего:

Спиральные или спиральные элементы

Проволочные нагревательные элементы, сформированные в виде змеевика, позволяют разместить провод подходящей длины в относительно небольшом пространстве, а также поглощают эффекты теплового расширения.При формировании катушки необходимо соблюдать осторожность, чтобы не повредить проволоку за счет надрезов или истирания. Также важна чистота нагревательного элемента. Максимальные и минимальные рекомендуемые отношения диаметра внутренней катушки к диаметру проволоки составляют 6: 1 и 3: 1. Длину катушки с закрытой намоткой можно найти с помощью уравнения, приведенного ниже.

Где:

• d = Диаметр проволоки (мм)
• D = Внутренний диаметр катушки (мм)
• L = Длина проволоки (м)
• X = Длина катушки с закрытой намоткой (мм)

X = L xdx 1000 / π x (D + d)

Когда эта катушка с закрытой намоткой растягивается, растяжение должно быть примерно 3: 1, так как более тесная намотка приведет к более горячим виткам.

Помимо случайного повреждения, срок службы нагревательного элемента может быть сокращен из-за локальных перегораний (горячих точек). Это может быть вызвано изменением поперечного сечения провода (например, зазубринами, растяжением, перегибами) или экранированием области, где нагревательный элемент не может свободно рассеивать тепло, или плохими точками опоры или заделками.

Конструирование ленточного элемента

Метод конструирования ленточного нагревательного элемента аналогичен тому, который использовался при проектировании нагревательного элемента из круглой проволоки.

Где:

• b = Ширина ленты (мм)
• t = Толщина ленты (мм)

Вот как выполняются расчетные расчеты для ленточного нагревательного элемента:

1. Для расчета размера ленты и длина, необходимая для конкретного нагревательного элемента в нагревателе, работающего при максимальной температуре C ° C, полное сопротивление элемента при рабочей температуре (Rt) будет:

R _т = В² / Вт

2 .Используя проволоку из сплава определенного нагревательного элемента, найдите коэффициент температурного сопротивления при рабочей температуре C ° C как F, таким образом, общее сопротивление элемента при 20 ° C (R) будет:

R _t = R _t / F

3. Зная размеры нагревателя, можно оценить длину ленты, которая может быть намотана на него. Таким образом, сопротивление, необходимое для каждого метра ленты, будет:

A = R / L

4. Найдите ленту нагревательного элемента стандартного размера b мм xt мм, имеющую стандартное сопротивление на метр запаса размера, близкое к до А Ом / м.

5. Проверка фактической длины ленты (L)

L = R / A

Изменение длины ленты может означать изменение шага ленты для достижения требуемого общего сопротивления.

6. Чтобы проверить нагрузку на площадь поверхности (S):

S = W / 20 x (b + t) x L

Если расчетная нагрузка на площадь слишком высока или низка, как указано в таблице выше, вам следует пересчитать, изменив одно или несколько из следующего:

– длина и размер ленты

Практические соображения по проектированию

В этой статье обсуждаются общие вопросы, касающиеся использования, ухода и технического обслуживания, связанных с продлением срока службы электрических устройств. обогреватели и печи.Сложность вопросов, связанных с нагревателями резистивного типа, указывает на необходимость универсального руководства в качестве отправной точки.

• Рекомендации по электрическим выводам
• Выводы нагревательного элемента и силовые соединения
• Типы выводов
  • Однопроводные выводы
  • Выводы витой пары
  • Выводы стержней
  • Выводы контактной площадки или стержня
• Изгиб
• Изгиб
• Защита от свинца
• Ремонт
• Обращение, хранение, факторы окружающей среды
• Вибрации
• Нагрузка
• Процедура сушки
  • Встроенные элементы
  • Огнеупорные материалы
• Неисправность

  Электрооборудование 9389 просто необходимо учитывать тип нагревателя с электронагревательным элементом, а также требования к размещению и мощности, но также необходимо учитывать различные типы используемых электрических выводов и методы, с помощью которых они выходят и замыкают нагреваемую область.Некоторые соображения при выборе выводов перечислены ниже:

  • Температура области вывода
  • Гибкость
  • Относительная стоимость
  • Загрязнения в области вывода
  • Требуется стойкость к истиранию
  • Удобство управления

  Выводы нагревательного элемента и подключения питания

  Определенные нормы, которые необходимо соблюдать в отношении электрических подключений к электронагревательным элементам в нагревателях, перечислены ниже:

  • Сетевое напряжение должно соответствовать номинальному напряжению нагревателя.
  • Электропроводка обогревателя должна выполняться в соответствии с национальными и местными электротехническими нормами.
  • Всегда соблюдать полярность. Соседние выводы всегда должны быть подключены с одинаковой полярностью. Несоблюдение полярности может привести к преждевременному отказу нагревателя.

  Типы выводов

  Выводы элементов для подключения электронагревателей доступны в большом разнообразии стилей, но обычно их можно сгруппировать в определенные категории, которые включают следующее:

  • Однопроводниковый
  • Витая пара
  • Стержень
  • Подушечка или стержень

  Однопроводные выводы

  Однопроводниковая концепция является наиболее распространенной и в основном является стандартной формой поставки керамических и вакуумных волоконных нагревательных элементов.

  Выводы для витой пары

  “Витая пара” – это вывод, в котором проводник элемента загибается на себя, а затем скручивается определенным образом. По возможности рекомендуется такая конфигурация отведений.

  Выводы стержня

  Выводы стержня включают крепление более тяжелого провода к фактическому элементу. Обычно к проводнику нагревательного элемента приваривают стержень.

  Прокладка или стержень

  Прокладка или стержень аналогичны по своей природе концепции стержня только в том, что используется либо плоский стержень, либо, если в элементе используется «полоса» вместо проволоки, полоса часто загибается на себя один раз. или два раза для увеличения площади поперечного сечения.Этот тип свинца используется с пакетами нагревательных элементов на основе волокна.

  Радиус изгиба

  Должна быть предусмотрена возможность изгиба подводящего провода от нагревательных элементов в соответствии с требованиями заказчика. Минимальный радиус изгиба проволоки должен быть в четыре-восемь раз больше диаметра проволоки. Это правило применяется как к сплавам железо-хром-алюминий, так и к сплавам никель-хром. В очень холодных условиях сплавы железо-хром-алюминий могут сломаться или потрескаться при изгибе.

  Хрупкость

  Традиционные железо-хром-алюминиевые материалы становятся хрупкими при достижении температуры 950 ° C, и это происходит немедленно.Сплавы на основе металлических порошков также становятся хрупкими при нагревании, хотя это происходит более постепенно и зависит от температуры и времени. Важно охладить эти сплавы до цветовой температуры выше 500 ° F, чтобы их можно было перемещать без каких-либо механических повреждений. Они также хрупкие при низких температурах, поэтому, если с ними нужно работать, лучше иметь температуру около 70 ° F или выше. Также важно отметить, что при сварке этих сплавов близлежащие участки становятся хрупкими, поэтому с ними нужно обращаться осторожно.

  Концевые заделки

  Надлежащие заделки имеют решающее значение для успешного применения нагревательного элемента, и если их не выполнить надлежащим образом, это существенно повлияет на срок службы элемента. Важно убедиться, что основная часть выводного провода элемента находится в тесном физическом контакте с фактическим заделкой.

  Защита выводов

  Часто желательно обеспечить защитное покрытие поверх выводов элемента. Это может потребоваться по электрическим или механическим причинам.Выбор защитного экрана для проводов должен производиться с особой тщательностью. Как правило, следует избегать использования самоклеящихся лент, поскольку даже в высокотемпературных марках используется мастика / клей на органической основе, которые могут распадаться на вещества на основе углерода. Они могут вступить в реакцию с проволокой, вызывая охрупчивание, коррозию и просачивание углерода. Необходимо внимательно изучить степень изоляции. При обращении с материалами на основе огнеупорного волокна следует носить разрешенный респиратор, особенно если нагреватель долгое время находился при высокой температуре и его заменяют.

  Полезные методы и предложения

  Некоторые полезные практики при обращении с нагревательными элементами печи перечислены ниже:

  • Оборудование необходимо поддерживать в чистоте, особенно вокруг клемм, корпуса электропроводки и самого нагревателя, используя программу регулярного технического обслуживания.

    Добавить комментарий Отменить ответ

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

    Комментарий *

    Имя *

    Email *

    Сайт