Как рассчитать поверхностную нагрузку нагревателя?

В этой статье вы поймете, что такое поверхностная нагрузка и как ее рассчитать.

Поверхностная нагрузка говорит нам о силе, приходящейся на квадратный сантиметр поверхности нагревателя.

Чтобы рассчитать поверхностную нагрузку нагревателя, необходимо:

  1. Рассчитать длину нагревателя в его прямой форме (если нагреватель имеет форму, отличную от прямой).
    Длину нагревателя на изгибе можно рассчитать по оси нагревательного элемента: внутренний радиус + половина диаметра.

  2. Вычесть длину “мертвых зон” с обеих сторон нагревателя из прямой длины.

  3. Рассчитать площадь боковой стенки нагревателя (исключая основания), поскольку он имеет форму цилиндра. Используйте формулу:
    Pb = 2πrH
    Где:

    • Pb = площадь боковой поверхности нагревателя (поверхность нагревателя)
    • r = радиус (половина диаметра нагревателя)
    • H = длина нагревателя в его прямой форме (исключая мертвые зоны)
  4. Разделить мощность нагревателя (в ваттах) на рассчитанную площадь поверхности (Pb), измеренную в квадратных сантиметрах (см²).

Поверхностная нагрузка имеет решающее значение для определения пригодности конкретного нагревателя для конкретного применения.

Различные материалы, используемые для создания нагревательных элементов, имеют разные максимальные нагревательные способности. В таблице ниже приведена информация о максимальной поверхностной нагрузке для различных условий. Для максимального срока службы нагревателя убедитесь, что поверхностная нагрузка не превышает значения, показанные в таблице ниже:

Материал: Трубки
МедьОбычная стальНержавеющая сталь
стоячая вода1010
вода в движении1414
проточная вода2525
парогенератор66
жидкое масло3.53.5
густое масло1.21.2
растительное масло4
смола1
мазут1212
неподвижный воздух1.75
движущийся воздух (v = 2 м/с)25.5
движущийся воздух (v = 10 м/с)510
щелочная ванна6
затопленный алюминий1212

Приведенные выше данные являются общими и информативными. Условия работы нагревателя (например, в открытом помещении против закрытой камеры) повлияют на нагрузку.