功率密度的計(jì)算1

《功率密度的計(jì)算1》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。

1、循環(huán)式電加熱器的設(shè)計(jì)和選擇注意事項(xiàng)循環(huán)式電加熱器的設(shè)計(jì)和選擇注意事項(xiàng)???為了使循環(huán)式電加熱器能安全原形和確保其使用壽命，對(duì)于循環(huán)式電加熱器的正確設(shè)計(jì)和選擇都是很重要的下面就這問題談一談其注意事項(xiàng)：???1、功率密度的設(shè)計(jì)???????功率密度的設(shè)計(jì)一直被認(rèn)為是電加熱器設(shè)計(jì)的最重要的參數(shù)，但是我這里想談一談另一重要的技術(shù)參數(shù)，這也是很多客戶忽略的地方，此參數(shù)就是流量，我們和客戶交談中經(jīng)常要問到的一個(gè)問題就是請(qǐng)客戶提供介質(zhì)的最大流量和最小流量，因?yàn)榇藘蓚€(gè)參數(shù)對(duì)我們?cè)O(shè)計(jì)人員來說是很重要的，我們將根據(jù)最大流量設(shè)計(jì)加熱器的設(shè)計(jì)負(fù)荷（即功率的大

2、小，也就是說確保在最大流量下，也能達(dá)到客戶所需要的出口溫度），最小流量是我們?cè)O(shè)計(jì)加熱器功率密度的主要參數(shù)來源，也就是說，在最低流量下，也能確保加熱器表面不結(jié)焦或碳化，確保加熱器的使用壽命。??????另一方面，我們考慮的必須使加熱器在加熱過程中始終并盡可能保持在冷的狀態(tài)，說得通俗一些：我們可以把加熱器看作為一個(gè)發(fā)熱體，為使加熱器能處在“冷卻”狀態(tài)，我們最理想的是用大量的或足夠水去沖它，也就是說要有足夠的介質(zhì)流量去帶走加熱器所發(fā)出來的熱量。我們可以見下圖，介質(zhì)流量的降低，將會(huì)導(dǎo)致加熱器表面的溫度按指數(shù)函數(shù)的曲線急劇上升，從反過來我們可以

3、理解，如果加熱器中的流量提高，加熱器的功率密度的主要參數(shù)來源，也就是說，在最底流量下，也能確保加熱器表不結(jié)焦或碳化，確保加熱器的使用壽命。??????另一方面，我們考慮的必須使加熱器在加熱過程中始終并盡可能保持在“冷”的狀態(tài)，說的通俗一些，我們可以把加熱器看作為一個(gè)發(fā)熱體，為使加熱器能處在“冷卻”狀態(tài)我們最理想是的用大量的或足夠水去沖它，也就是說要有足夠的介質(zhì)流量去帶走加熱器所發(fā)出的熱量。我們可以見下圖，介質(zhì)流量的降低，將會(huì)導(dǎo)致加熱器表面的溫度按指數(shù)函數(shù)的曲線急劇上升，從反過來我們可以理解，如果加熱器中的流量的提高，加熱器的功率密度的

4、選擇可以成倍的增加。??????圖示為某海洋平臺(tái)的原油加熱系統(tǒng)，出口處管壁溫度，功率密度和流量的關(guān)系圖???從圖可以看出，如原油流量從150Kg8Hr增加到450Kg/Hr，如保持電熱管壁相同的溫度，其功率密度可從1.55W/cm2提高到4.65W/cm2.因此我們不能脫離其他參數(shù)去偏面地談功率密度的大小。功率密度的大小的設(shè)計(jì)是非常專業(yè)，它與介質(zhì)的流量，粘度，導(dǎo)熱系數(shù)等等都有關(guān)系。???2、加熱器的壓力降為保證加熱器在過程中不至于產(chǎn)生過大的壓力降，因?yàn)槿鐗毫颠^大，這將影響風(fēng)機(jī)或泵的大小的選擇。根據(jù)最新設(shè)計(jì)規(guī)范，為了不使循環(huán)加熱器中流

5、體產(chǎn)生大的壓力降，現(xiàn)對(duì)其介質(zhì)流速規(guī)定如下介質(zhì)簡(jiǎn)體通徑最高介質(zhì)流速（米/秒）氣體所有規(guī)格6.1液體6-85.0液體10-126.0液體14-166.4液體18-207.0液體247.3下面是一些流體在循環(huán)式加熱器中的壓力降???以上壓力降是基于進(jìn)口溫度：20℃的介質(zhì)，由于介質(zhì)粘度不同，其壓力降也是有差別的，以下是一些介質(zhì)的系數(shù)介質(zhì)修整系數(shù)30號(hào)潤(rùn)滑油1.62號(hào)燃料油1.450%的乙二醇溶液1.7???一些介質(zhì)粘度與溫度大小有很大關(guān)系，溫度的變化，對(duì)壓力降也會(huì)產(chǎn)生很大的影響，如客戶壓力降有降制的要求，具體可與我技術(shù)部門咨詢。???3、墊片

6、的選擇要求根據(jù)墊片的選擇要求，客戶可以參考相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)或參考下列設(shè)計(jì)規(guī)則工作溫度和工作壓力的乘積Kg/cm2x℃墊片的工作溫度墊片材料的選擇566150℃橡膠超過940370℃非石棉墊超過940根據(jù)具體金屬材料纏繞式墊片???4、折流板??????折流板的材料通常與加熱器的管材一樣，關(guān)于加熱器的管材請(qǐng)參見《加熱器的管材選擇》，折流板特別在低流量的場(chǎng)合能改變介質(zhì)流向，增加介質(zhì)流速，增加熱的傳導(dǎo)，增加湍流程度，然而折流板后面也能產(chǎn)生死區(qū)，在死區(qū)有可能導(dǎo)致過熱現(xiàn)象，特別針對(duì)粘度比較大的介質(zhì)，我們?cè)谠O(shè)計(jì)時(shí)必須注意這一點(diǎn)。??????折流板的結(jié)構(gòu)由

7、于介質(zhì)的特性不同，也是有差別的，例如被加熱的氣體介質(zhì)中含有少量液體時(shí)，則應(yīng)在缺口朝上的折流板的最低處開通掖口，如下圖A。如被加熱的液體中含有少量氣體時(shí)，則應(yīng)在缺口朝下的折流板最高處開通氣口，如下圖B。折流板的最小間距一般不小于容器的五分之一，且不小于50mm。???5、容器的選擇??????容器的選擇一般按照常規(guī)的容器設(shè)計(jì)，這里特殊的情況，當(dāng)加熱器加熱氣體時(shí)溫度超過300℃時(shí)，由于輻射的作用，加熱器筒體溫度已經(jīng)超過了被加熱的氣體過程溫度，當(dāng)加熱氣體達(dá)到600℃時(shí)，由筒體傳遞的能量已達(dá)到了整個(gè)加熱器的一半功率，加熱器處于較冷的狀態(tài)，有利

8、于加熱器的使用壽命，但增加了筒體的強(qiáng)度的設(shè)計(jì)要求。???6、加熱器表面溫度的計(jì)算??????循環(huán)式加熱器的設(shè)計(jì)并不是一次就成，其表面溫度的計(jì)算采用牛頓疊代法。因?yàn)槲覀冎澜橘|(zhì)的物理特性（密度、比熱和粘度）及導(dǎo)熱系數(shù)是過程