空气电加热器的设计和功率计算

我们来了解下电加热器的设计和功率计算，加热器功率计算与介质、流量、加热温度有关。一般我们在电加热器功率计算之前，得拿到这几个参数。然后就可以按照下面的方法进行。

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***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***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。