空气加热器设计计算及选型

空气加热器设计计算及选型

矿井口空气加热系统

主要介绍井口空气加热设计的一般方法及步骤。

一、井口空气加热方式

井口一般采用空气加热器对冷空气进行加热，其加热方式有两种。

1.井口房不密闭的加热方式

当井口房不宜密闭时，被加热的空气需设置专用的通风机送入井筒或井口房。这种方式按冷、热风混合的地点不同，又分以下三种情况：

（1）冷、热风在井筒内混合

这种布置方式是将被加热的空气通过专用通风机和热风道送入井口以下2m处，在井筒内进行热风和冷风的混合，如图8-1-1所示。

（2）冷、热风在井口房内混合

这种布置方式是将热风直接送入井口房内进行混合，使混合后的空气温度达到2℃以上后再进入井筒，如图8-1-2所示。

（3）冷、热风在井口房和井筒内同时混合

这种布置方式是前两种方式的结合，它将大部分热风送入井筒内混合，而将小部分热风送入井口房内混合，其布置方式如图8-1-3所示。

以上三种方式相比较，第一种方式冷、热风混合效果较好，通风机噪声对井口房的影响相对较小，但井口房风速大、风温低，井口作业人员的工作条件差，而且井筒热风口对面井壁、上部罐座和罐顶保险装置有冻冰危险；第二种方式井口房工作条件有所改善，上部罐座和罐顶保险装置冻冰危险减少，但冷、热风的混合效果不如前者，而且井口房内风速较大，尤其是通风机的噪声对井口的通讯信号影响较大；第三种方式综合了前两种的优点，而避免了其缺点，但管理较为复杂。

2

3

图 8-1-1 图 8-1-2

1─通风机房；2─空气加热室；3─空气加热器； 1─通风机房；2─空气加热室；

4─通风机；5─热风道；6─井筒 3─空气加热器；4─通风机；5─井筒

图8-1-3

1─通风机房；2─空气加热室；3─空气加热器；4─通

风机；5─热风道；6─井筒。

2.井口房密闭的加热方式

当井口房有条件密闭时，热风可依靠矿井主要通风机的负压作用而进入井口房和井筒，而不需设置专用的通风机送风。采用这种方式，大多是在井口房内直接设置空气加热器，让冷、热风在井口房内进行混合。

对于大型矿井，当井筒进风量较大时，为了使井口房风速不超限，可在井口房外建立冷风塔和冷风道，让一部分冷风先经过冷风道直接进入井筒，使冷、热风即在井口房混合又在井筒内混合。采用这种方式时，应注意防止冷风道与井筒联接处结冰。

井口房不密闭与井口房密闭这两种井口空气加热方式相比，其优缺点见表8-1-1。

井口

空气

加热

方式

优点缺点

井口房不密闭时1．井口房不要求密

闭；

2．可建立独立的空气

加热室，布置较为灵

活；

3．在相同风量下，所

需空气加热器的片数

少。

1．井口房风速大、风温

低，井口作业人员工作

条件差；

2．通风机运行噪声对井

口房通讯有影响；

3．设备投资大，管理复

杂。

井口1．井口房工作条件1．井口房密闭增加矿井

4

房密闭时好；

2．不需设置专用通风

机，设备投资少。

通风阻力；

2．井口房漏风管理较为

麻烦。

二、空气加热量的计算

1.计算参数的确定

(1)室外冷风计算温度的确定。井口空气防冻加热的室外冷风计算温度，通常按下述原则确定：立井和斜井采用历年极端最低温度的平均值；平硐采用历年极端最低温度平均值与采暖室外计算温度二者的平均值。

(2)空气加热器出口热风温度的确定。通过空气加热器后的热风温度，根据井口空气加热方式按表8-1-2确定。

表8-1-2 空气加热器后热风温度的确定

送风地点热风温度

(℃)

送风地点热风温度(℃)

立井井筒60～70 正压进入井口

房

20～30

斜井或平硐40～50 负压进入井口

房

10～20

2.空气加热量的计算

井口空气加热量包括基本加热量和附加热损失两部分，其中附加热损失包括热风道、通风机壳及井口房外围护结构的热损失等。基本加热量即为加热冷风所需的热量，在设计中，一般附加热损失可不单独计算，总加热量可按基本加热量乘以一个系数求得。即总加热量Q，可按公式（8-1-1）计算：

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6

)(l h p t t MC Q -=α， KW (8-1-1) 式中 M ─井筒进风量，Kg/s ；

α─热量损失系数，井口房不密闭时α＝1.05～1.10，密闭时α＝1.10～1.15； t h ─冷、热风混合后空气温度，可取2℃； t l ─室外冷风温度，℃；

C P ─空气定压比热，C p ＝ 1.01 KJ/（Kg ·K ）。 三、空气加热器的选择计算 1.基本计算公式

(1) 通过空气加热器的风量 l

h l

h t t t t M

M --⋅=01α，Kg/s （8-1-3） 式中 M 1─通过空气加热器的风量，Kg/s ；

t h0─加热后加热器出口热风温度，℃，按表8-1-2选取； 其余符号意义同前。 (2)空气加热器能够供给的热量

• Q ‘＝kS △t p ， KW (8-1-4) 式中 Q ＇─空气加热器能够供给的热量，KW ；

• K ─空气加热器的传热系数，KW/（m 2·K ）； • S ─空气加热器的散热面积，m 2； △t p ─热媒与空气间的平均温差，℃。 当热媒为蒸汽时：

△t p ＝t v -(t l +t h0)/2，℃ (8-1-5) 当热媒为热水时：

△t p＝(t w1+t w2)/2-(t e+t ho)/2，℃(8-1-6) 式中t v─饱和蒸汽温度，℃；

t w1、t w2─热水供水和回水温度，℃；

其余符号意义同前。

空气加热器常用的在不同压力下的饱和蒸汽温度，见表8-1-3。

表8-1-3 不同压力下的饱和蒸汽温度

蒸汽压力(KPa) ≤

30

98 196 245 294 343 392

饱和蒸

汽温度

(℃)

100 119.6 132.8 138.2 142.9 147.2 151

空气加热器的选择计算可按下述方法和步骤进行：

(1)初选加热器的型号

初选加热器的型号首先应假定通过空气加热器的质量流速(vρ)＇，一般井口房不密闭时(v ρ)＇可选4～8Kg/m2.s,井口房密闭时(vρ)＇可选2～4Kg/m2.s。然后按下式求出加热器所需的有效通风截面积S＇：

S＇＝M1/(vρ)＇，m2(8-1-7)

在加热器的型号初步选定之后，即可根据加热器实际的有效通风截面积，算出实际的(vρ)值。

(2)计算加热器的传热系数

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表8-1-4中列举了部分国产空气加热器传热系数的实验公式，供学习时参考，更详细的资料请查阅有关手册。如果有的产品在整理传热系数实验公式时，用的不是质量流速（v ρ），而是迎面风速v y ,则应根据加热器有效截面积与迎风面积之比α值（α称为有效截面系数），使用关系式ρ

ρα=

)

v (v y ，由v ρ求出v y 后，再计算传热系数。 空气加热器传热系数：K=P ·（v ρ）q

式中：p ，q--经验公式的系数和指数，可在文献中查取。

如果热媒为热水，则在传热系数的计算公式中还要用到管内水流速V W 。加热器管内水流速可按下式计算：

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2110110)()(⨯--=

w w w h p W t t C S t t C M V ，m/s (8-1-8)

式中 V W ─加热器管内水的实际流速，m/s ；

S w ─空气加热器热媒通过的截面积，m 2； C ─水的比热，C ＝ 4.1868KJ/Kg ·K 。 其余符号意义同前。

(3) 计算所需的空气加热器面积和加热器台数

空气加热器所需的加热面积可按下式计算： ,1

1p

t K Q S ∆⋅=

m 2 (8-1-9) 式中符号意义同前。

计算出所需加热面积后，可根据每台加热器的实际加热面积确定所需加热器的排数和台数。

(4)检查空气加热器的富余系数，一般取1.15～1.25。 (5)计算空气加热器的空气阻力△H ，计算公式见表8-1-4。 (6)计算空气加热器管内水阻力△h ，计算公式也见表8-1-4。

表8-1-4

部分国产空气加热器的传热系数和阻力计算公式表

SRZ型空气加热器采用热介质可以为蒸汽或热水。SRZ型空气加热器蒸汽的工作压力为0.3～16公斤／平方厘米，热水温度可在130～70℃左右。SRL型空气加热器蒸汽的工作压力为0.3～8公斤／平方厘米，热水温度可在160～70℃左右。

SRZ型空气加热器主要由顺空气流向的三排叉排列螺旋翅片管束组成，其翅片管均用Ф21×2mm无缝钢管绕制上15×0.5mm的皱折钢带而成，呈螺旋状，片距有5mm-大“D”，6mm-中“Z”、8mm-小“X”三种共三十八种规格。SRL型空气加热器是采用钢管铝翅片管束组成，SRL型空气加热器在顺气流方向分二排、三排，供有37种型号。

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型号：按通风正截面长度尺寸分米数的化整×通风正截面宽度尺寸分米数的化整，如通风正截面的长为1505mm，宽为1001，大型，片距为5mm，则为SRZ-15×

10(D)

型号：通风正截面长度尺寸分米数的化整×通风正截面宽度尺寸分的化整，如通风正截面的长为1250mm，宽为545，三排热管道，则为SRL-12×5/3。

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加热器功率计算

加热器功率计算

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加热器功率计算 按公式计算：加热功率（K w）=（体积*比重*比热*温度差）/ （860X升温时间X效率）。 1、首先需要确定升温时间（H ）和^ t （°C），多长时间从多少度到多少度，这个参数很重要。如果时间要求很短，那需求的功率可能就会较大，浪费能源；如果时间长了，设备的准备时间就长，具体看客户需求，找好一个平衡点。？ 2、主体设备内的空气体积（M3），包括管道，大概估下。3?、空气比重1 .16（K g/m 3），比热0.24 kcal/kg ° 4、还有加热效率，一般0.5-0 .6o 电热管管材的使用标准 电热管使用的环境条件 1.海拔高度不超过1 0 00米。2?.周围环境温度-2 0C 5 0Co 3.周围空气相对湿度不大于9 0 %（环境温度为25C时）。4?.周围无导电尘埃、爆炸性气体及能够严重损坏金属和绝缘材料的腐蚀性气 体。5?.没有明显的冲击与振动。 电热管性能要求

1升温时间？在试验电压下，元件从环境温度升至试验温度时间应不大于1 5m i n 2额定功率偏差？在充分发热的条件下，元件的额定功率的偏差应不超过下列规定的范围; 对额定功率小于等于 100W 的元件为：±0%。?对额定功率大于1 0 0W 的元件为+ 5%〜—10%或1 0 W ，取两者中的较大值。 大不超过 5mA ?I = 1/6( t TXO . 0 0 0 0 1) I —热态泄露电流m A t —发热长度m m?T-工作温度C ?多个元件串联到电源中时，应以这一组元件为整体进行泄露电流试验。 4绝缘电阻？出厂检验时冷态绝缘电阻应不小于 5 0底 密封试验后，长期存放或者使用后的绝缘电阻应不消与M Q 工作温度下的热态绝缘电阻应不低于公式中的计算值 ，但最小应不小于1MD? R=「（10-0. 015T ）/tj X0.001 R —热态绝缘电阻M Q t —发热长度m m ?T —工作温度C 5?绝缘耐压强度 元件应在规定的试验条件和试验电压下保持 1mi n ，而无闪络和击穿现象6?经受通断电的能力？元件应能在规定的试验条件下经历 0次通断电试验，而不发生损坏 7?过载能力？元件在规定的试验条件和输入功率下应承受3 0次循环过载试验，而不发生损坏 8耐热性？元件在规定的试验条件和试验电压下应承受1 000次循环耐热性试验，而不发生损坏 电热元件（电热丝，加热板等）额定功率计算公式 日期：20 09-12 — 1 1 1 :32:24 编辑信息中心 点击次数： 9 3 3 电热元件（电热丝，加热板等）额定功率计算公式 1,当工作电压（2 2 0 V ）的3倍时，则电热元件必须米用星形连接。 2,当电源线电压等于电热原件的工作电压 （3 80V ）时,则电热元件必须采用三角形连接， ？各相电热元件在对称负载情况下的常用连接方式 的功率计算公式见表，常用连接方式见图。 3泄露电流？冷态泄露电流以及水压和密封试验后泄露电流应不超过 0. 5mA?工作温度下的热态泄露电流应不超过公式中的计算值 ，但最 20 0

空气加热机组供热量的验算

空气加热机组供热量的验算 一、空气加热机组供给热量的计算 空气加热器能够供给的热量 ? Q ‘＝kS △t p ， KW 式中 Q ＇─空气加热器能够供给的热量，KW ； ? K ─空气加热器的传热系数，KW/（m 2·K ）； ? S ─空气加热器的散热面积，m 2；4.5m 2 △t p ─热媒与空气间的平均温差，℃。 热媒为热水时： △t p ＝(t w1+t w2)/2-(t 1+t ho )/2，℃ 式中 t l ─室外冷风温度，℃； t w1、t w2─热水供水和回水温度，℃； t h0─加热后加热器出口热风温度，℃，按表8-1-2选取； 表8-1-2 空气加热器后热风温度的确定 1、主斜井供热量：Q=K*4.5*[(70+20)/2-(-23+40)/2]=17.7*36.5*4.5=2907kw 三组总的供热量：2907*3=8721kw 2、副斜井供热量：Q=K*S*[(70+20)/2-(-23+40)/2]=17.7*36.5*4.7=3036kw 三组总的供热量：3036*3=9108kw 二、矿井（主斜井、副斜井）需热量的计算 可按下列公式计算： )-(αl h p t t MC Q =， KW 式中 M ─井筒进风量，Kg/s ； α─热量损失系数，井口房不密闭时α＝1.05～1.10，密闭时α＝1.10～1.15； t h ─冷、热风混合后空气温度，可取2℃；

t l ─室外冷风温度，℃； C P ─空气定压比热，C p ＝ 1.01 KJ/（Kg·K）。 1、副斜井需热量：Q=1.1*51*1.01*25=1417kw 2、主斜井需热量：Q=1.1*55*1.01*25=1528kw 三、比较： 1、主斜井： 由于8721>1528，所以管路不会结冰，可以确保井下温度在2℃以上。 2、副斜井： 由于9108>1417，所以管路不会结冰，可以确保井下温度在2℃以上。

换热器、热网加热器计算示例

管壳式换热器选型计算书 编写：张景富 西安协力动力科技有限公司 二零一零年九月十三日

一、换热器的工艺计算及工艺条件 现在从一台管壳式换热器工艺计算过程来体现工艺条件内容： 1.设计参数 壳程： 工作介质：蒸汽、水 Ps=0.2Mpa 蒸汽流量135m 3/h 进口温度：135℃ 出口温度：90℃ 管程： 工作介质：含碱水 Pt=0.3Mpa 水流量300m 3/h 进口温度：80℃ 出口温度：110℃ 液体比重：1.25 比热：0.85～0.86 2.工艺计算 冷源：q=300m 3 比重:γ=1.25g/cm 3 比热c=0.86J/kg ·℃ T1=135℃ T2=135℃ t1=80℃ t2=110℃ 取a c =2000kcal/㎡·h ·℃ a h =10000kcal/㎡·h ·℃ 换热管规格：φ19×1 其内径d1=0.017m 外径d2=0.019m 中径dm=0.018m 壁厚δ=0.001m 金属导热系数λ=17.0 w/m ·h ·℃=17.0/1.16222=14.6 kcal/㎡·h ·℃ （1）传热系数K 取传热系数K=1400kcal/㎡·h ·℃ (2)平均温差Δt m （按逆流状态计算） (3)传热面积F C 4.1680-90110-135ln 80)-90(110)-135(1221ln )12()21(ln t 2 121︒=-=-----=∆∆∆-∆= ∆ t T t T t T t T t t t t m 2 m 42116.4 140080)-(11086.01250300tm K t1)-(t2c q F =⨯⨯⨯⨯=∆⨯⨯⨯⨯=γC h m kcal d dm d dm K h c ︒=+ ⨯+⨯=++=2/7.14436 .14001.010000019.0018.02000017.0018.01 2111λδαα

空间加热功率计算

空间加热功率计算功率计算方式: 设备室体散热量+工件吸热量+设备室内空气加热量+补充新鲜空气加热量=总需热量总需热量×其它耗损系数×热量余数 KW/小时×发热体热效率 设备室体散热量: 保温层散热系数×设备室体保温层面积之和×(工作温度----环境温度) 保温层散热系数:0.05W(㎡/℃) 相当于: 0.05J(㎡/℃) 0.05×222×(140-20)=1332(J/小时) 空气加热量计算: 密度×体积×(9.8牛顿/千克)=空气重量 1.293×100×9.8≈1268千克 空气比热×空气重量×(所需温度－室温)＝空间所需热量 空气比热:1006J(KG /℃) 1006×1268×(140-20)=153072960(J/小时) 工件吸热量计算: 铁比热×工件重量×(所需温度-室温)=工件吸热量 铁比热:460J(KG/℃) 460×3600×(140-20)=198720000(J/小时) 新鲜空气补充: 每小时补充的空气×空气比热×(工作温度—环境温度) 760×1006×(140-20)=91781485(J/小时) 总耗热量: 1332+153072960+198720000+91781485=443575777(J/小时) 总加温所需功率:(一小时) 总需热量×其它耗损系数×热量余数 KW/小时×发热体热效率 其它设备耗损系数:取1.2

热量余数:取1.07 1KW/1小时所产生的热量:3600000J 发热体热效率:取90％ ( 443575777×1.2×1.07)÷(3600000×90％)≈176KW 设备室体散热量+工件吸热量+补充新鲜空气加热量=保温时需要的热量保温时:(工作温度-环境温度)/2 设备室体散热量: 保温层散热系数×设备室体保温层面积之和×(工作温度----环境温度) 保温层散热系数:0.05W(㎡/℃) 相当于: 0.05J(㎡/℃) 0.05×222×[(140-20)/2]=666(J/小时) 工件吸热量计算: 铁比热×工件重量×(所需温度-室温)=工件吸热量 铁比热:460J(KG/℃) 460×3600×[(140-20)/2]=99360000(J/小时) 新鲜空气补充: 每小时补充的空气×空气比热×(工作温度—环境温度) 760×1006×[(140-20)/2]=45873600(J/小时) 保温时所需热量: 666+99360000+45873600=145234266(J/小时) 保温时所需功率(最低功率) 保温时所需功率×其它耗损系数×热量余数 KW/小时×发热体热效率 其它设备耗损系数:取1.2 热量余数:取1.07 1KW/1小时所产生的热量:3600000J 发热体热效率:取90％ (145234266×1.2×1.07)÷(3600000×90％)≈58KW

空气加热器设计计算及选型

矿井口空气加热系统 主要介绍井口空气加热设计的一般方法及步骤。 一、井口空气加热方式 井口一般采用空气加热器对冷空气进行加热，其加热方式有两种。 1.井口房不密闭的加热方式 当井口房不宜密闭时，被加热的空气需设置专用的通风机送入井筒或井口房。这种方式按冷、热风混合的地点不同，又分以下三种情况： （1）冷、热风在井筒内混合 这种布置方式是将被加热的空气通过专用通风机和热风道送入井口以下2m处，在井筒内进行热风和冷风的混合，如图8-1-1所示。 （2）冷、热风在井口房内混合 这种布置方式是将热风直接送入井口房内进行混合，使混合后的空气温度达到2℃以上后再进入井筒，如图8-1-2所示。 （3）冷、热风在井口房和井筒内同时混合 这种布置方式是前两种方式的结合，它将大部分热风送入井筒内混合，而将小部分热风送入井口房内混合，其布置方式如图8-1-3所示。 以上三种方式相比较，第一种方式冷、热风混合效果较好，通风机噪声对井口房的影响相对较小，但井口房风速大、风温低，井口作业人员的工作条件差，而且井筒热风口对面井壁、上部罐座和罐顶保险装置有冻冰危险；第二种方式井口房工作条件有所改善，上部罐座和罐顶保险装置冻冰危险减少，但冷、热风的混合效果不如前者，而且井口房内风速较大，尤其是通风机的噪声对井口的通讯信号影响较大；第三种方式综合了前两种的优点，而避免了其缺点，但管理较为复杂。

图8-1-1 图8-1-2 1─通风机房；2─空气加热室；3─空气加热器；1─通风机房；2─空气加热室； 4─通风机；5─热风道；6─井筒3─空气加热器；4─通风机；5─井筒 图8-1-3 1─通风机房；2─空气加热室；3─空气加热器；4─通风机；5─热风道；6─井筒。 2.井口房密闭的加热方式 当井口房有条件密闭时，热风可依靠矿井主要通风机的负压作用而进入井口房和井筒，而不需设置专用的通风机送风。采用这种方式，大多是在井口房内直接设置空气加热器，让冷、热风在井口房内进行混合。

(完整版)蒸汽加热器计算

换热器1； 工艺条件；空气流量3900m3/h，进口温度-25℃，出口温度25℃， 热源为1.1Mpa过热蒸汽，忽略过热段热值，同时不计能量损耗。 外型尺寸框定为670X700，翅片管规格21*2-42/3，管间距50正三角形 根据空气侧总换热量核算冷凝水流量；空气特性按0℃标况，密度1.293，比热0.24 总换热量Q=（25+25）X3900X1.293X0.24=60512Kcal/h 对数平均温差182℃，冷凝水降到85℃时的热值479.6+98.2=577.8 Kcal/ kg 冷却水消耗量105kg/h 105 kg/h冷凝水从183.2℃降到85℃时的热值为10284 Kcal，可以使温度升高8.5℃由于环境温度可能在冰点以下，为防止冻裂，预热段设计在空气出口端 整理蒸汽段工艺数据，空气流量3900m3/h，进口温度-25℃，出口温度16.5℃， 总换热量Q=（25+16.5）X3900X1.293X0.24=50225Kcal/h 对数平均温差186.7℃ 按内净迎风口尺寸600*625计算迎面风速按2.889m/s, 空气质量流速；7.28kg/s，传热系数28.89Kcal/㎡.h.℃ 设计富裕量30%，，翅片管单位换热面积0.736平方/米 蒸汽段换热面积12㎡，表面12支，3排管即可满足要求。 整理热水段工艺数据，空气流量3900m3/h，进口温度16.5℃，出口温度25℃， 热水进口温度183.2℃，出口温度85℃ 总换热量Q=（25-16.5）X3900X1.293X0.24=10287Kcal/h 对数平均温差162.4℃ 按内净迎风口尺寸600*625计算迎面风速按2.889m/s, 空气质量流速；7.28kg/s，传热系数22.86Kcal/㎡.h.℃ 设计富裕量30%，，翅片管单位换热面积0.736平方/米 热水段换热面积3.6㎡，表面10支，1排管即可满足要求，单行程。 调整管间距影响换热系数不计。 合计4排管，空气摩擦系数0.918，空气侧压力降75pa 实际总换热面积46*0.736*0.55=18.6㎡ 介质流向；蒸汽上进下出，经疏水阀靠压力差进预热器，热水流向为下进上出。 换热器2； 工艺条件；空气流量2500m3/h，进口温度0℃，出口温度25℃， 热源为1.1Mpa过热蒸汽，忽略过热段热值，同时不计能量损耗。 外型尺寸框定为570X610，翅片管规格21*2-42/3，管间距50正三角形 根据空气侧总换热量核算冷凝水流量；空气特性按0℃标况，密度1.293，比热0.24 总换热量Q=（25-0）X2500X1.293X0.24=19395Kcal/h 对数平均温差170.4℃，冷凝水降到85℃时的热值479.6+98.2=577.8 Kcal/ kg 冷却水消耗量34kg/h 34 kg/h冷凝水从183.2℃降到85℃时的热值为3296Kcal，可以使温度升高4.2℃ 由于环境温度可能在冰点以下，为防止冻裂，预热段设计在空气出口端 整理蒸汽段工艺数据，空气流量2500m3/h，进口温度0℃，出口温度21℃， 总换热量Q=（21-0）X2500X1.293X0.24=16292Kcal/h 对数平均温差172.5℃ 按内净迎风口尺寸500*550计算迎面风速按2.526m/s,

加热器功率计算

加热器功率计算 按公式计算：加热功率（Kw）=（体积*比重*比热*温度差）/（860X升温时间X效率）。 1、首先需要确定升温时间（H）和△t（°C），多长时间从多少度到多少度,这个参数很重要。如果时间要求很短，那需求的功率可能就会较大，浪费能源；如果时间长了，设备的准备时间就长，具体看客户需求，找好一个平衡点。 2、主体设备内的空气体积（M3），包括管道，大概估下。 3、空气比重1.16（Kg/m3），比热0.24kcal/kg°C 4、还有加热效率，一般0.5~0.6。 电热管管材的使用标准 电热管使用的环境条件 1.海拔高度不超过1000米。 2.周围环境温度-20℃～50℃。 3.周围空气相对湿度不大于90%（环境温度为25℃时）。 4.周围无导电尘埃、爆炸性气体及能够严重损坏金属和绝缘材料的腐蚀性气体。 5.没有明显的冲击与振动。

电热管性能要求 1 升温时间 在试验电压下，元件从环境温度升至试验温度时间应不大于15min 2 额定功率偏差 在充分发热的条件下，元件的额定功率的偏差应不超过下列规定的范围； 对额定功率小于等于100W的元件为：±10%。 对额定功率大于100W的元件为+5%～-10%或10W，取两者中的较大值。 3 泄露电流 冷态泄露电流以及水压和密封试验后泄露电流应不超过0.5mA 工作温度下的热态泄露电流应不超过公式中的计算值，但最大不超过5mA I=1/6（tT×0.00001） I—热态泄露电流mA t—发热长度mm T-工作温度℃ 多个元件串联到电源中时，应以这一组元件为整体进行泄露电流试验。 4 绝缘电阻 出厂检验时冷态绝缘电阻应不小于50MΩ 密封试验后，长期存放或者使用后的绝缘电阻应不消与MΩ 工作温度下的热态绝缘电阻应不低于公式中的计算值，但最小应不小于1MΩ R=「（10-0.015T）/t」×0.001 R—热态绝缘电阻MΩ t—发热长度mm T—工作温度℃ 5 绝缘耐压强度 元件应在规定的试验条件和试验电压下保持1min，而无闪络和击穿现象 6 经受通断电的能力 元件应能在规定的试验条件下经历2000次通断电试验，而不发生损坏 7 过载能力 元件在规定的试验条件和输入功率下应承受30次循环过载试验，而不发生损坏 8 耐热性 元件在规定的试验条件和试验电压下应承受1000次循环耐热性试验，而不发生损坏

换热器热网加热器计算示例

换热器热网加热器计算示例 换热器和热网加热器是工业过程中常用的设备，用于加热介质和传递热量。下面是一个换热器和热网加热器的计算示例。 1.换热器计算示例： 假设我们需要设计一个换热器用于加热水。已知水的进口温度为20°C，出口温度为80°C。我们需要计算出换热器的换热面积。 首先，我们需要计算出水的质量流率。假设水的流量为10 kg/s，则质量流率为10 kg/s。 接下来，我们可以使用能量平衡方程进行计算。能量平衡方程可以表示为： Q=m*Cp*ΔT 其中，Q是传递的热量，m是质量流率，Cp是水的比热容，ΔT是温度差。 根据已知条件，我们可以计算出ΔT： ΔT=80°C-20°C=60°C 然后，我们需要查表或者使用水的物性参数来计算出水的比热容。假设水的比热容为4.18 kJ/(kg·°C)。 将已知值代入能量平衡方程，我们可以计算出换热量Q： Q = 10 kg/s * 4.18 kJ/(kg·°C) * 60°C = 2508 kJ/s

接下来，我们需要计算出水的换热系数。换热系数是指换热器内外界面之间传热的效率。根据实际经验，我们可以假设换热系数为 5000W/(m^2·°C)。 最后，我们可以使用传热方程来计算出换热器的换热面积： Q=U*A*ΔT 其中，U是换热系数，A是换热面积，ΔT是温度差。 将已知值代入传热方程，我们可以计算出换热面积A： 2508kJ/s=5000W/(m^2·°C)*A*60°C A=2508kJ/s/(5000W/(m^2·°C)*60°C)≈0.0836m^2 所以，换热器的换热面积为0.0836m^2 2.热网加热器计算示例： 假设我们需要设计一个热网加热器用于加热空气。已知空气的进口温度为25°C，出口温度为150°C。我们需要计算出加热器的热风量。 首先，我们需要计算出空气的质量流率。假设空气的流量为1000 kg/h，则质量流率为1000 kg/h = 1000/3600 kg/s ≈ 0.278 kg/s。 接下来，我们可以使用能量平衡方程进行计算。能量平衡方程可以表示为： Q=m*Cp*ΔT 其中，Q是传递的热量，m是质量流率，Cp是空气的比热容，ΔT是温度差。

空调工程施工 空气加热器的类型及选择

空气加热器的类型及选择： 1、 空气加热器的类型 以蒸汽或热水为热媒的加热段，通常设有钢管绕 钢片式SRZ 型、钢管绕铝片式SRL 型、铜管串铝片等 翅片管加热器，其构造如图1所示。只有棉、麻、毛 纺织工业的空调系统，才采用光管式加热器。 可以分为表面式空气加热器和电加热器。 表面式空气加热器的热媒主要是热水和蒸汽。 常用的电加热器有裸线式和管式两种。电加热器是让电流通过电阻丝发热而加热空气的设备。具有结构紧凑、加热均匀、热量稳定、控制方便的优点。但是电加热利用的是高品位的热能，它只宜在一部分空调机组和小型空调系统中使用，在恒温精度要求较高的大型空调系统中，也常用电加热器控制局部加热或末级加热使用。 裸线式电加热器由裸露在空气中的电阻丝构成，通常做成抽屉式以便于维修。裸线式电加热器的优点在于热惰性小，加热迅速，结构简单。管式电加热器是由管状电热元件组成。它是把电阻丝装在特制的金属套管内，套管中填充有导热性好、但不导电的材料。这种电加热器的优点是加热均匀，热量稳定，使用安全，缺点是热惰性大，结构也比较复杂。 2、表面式空气加热器的选择 （1）表面式空气加热器加热量的确定 加热器的供热量应等于加热空气所需要的热量，即)(12p t t Gc Q -==m t KF Q ∆=' （2）表面式空气加热器的阻力计算 加热器的阻力分为空气侧的阻力和水侧的阻力。 空气侧的阻力 p )(B p υρ=∆ 图1 翅片管式空气加热器

式中 p ∆——加热器的空气侧阻力（kPa ）； B 、p ——实验和系数的指数。 水侧的阻力 q C h ω=∆ 式中 h ∆——加热器热水一侧的阻力（kPa ）； C 、q ——实验的系数和指数。 国产部分加热器的空气阻力和水阻力实验公式，可从设计手册中查取。 当热媒为蒸汽时，是依靠加热器前的剩余压力来克服蒸汽流经加热器时的阻力，不必进行计算。但应当保证加热器前的剩余压力不小于0.3个表压。 计算得出的加热器空气侧阻力和水侧的阻力宜分别考虑1.1和1.2的安全系数。 （3）表面式空气加热器的选型计算 ①已知被加热的空气量为G kg/s ，加热前的空气温度为1t ，加热后的空气温度为2t ，可求出加热空气所需的热量： )(12p t t Gc Q -= ②空气加热器需要提供的加热量： m t KF Q ∆=' 式中 K ——加热器的传热系数[W/(m 2·℃)]， F ——加热器的传热面积（m 2）； m t ∆——热媒与空气间的对数平均温差（℃）。 对于空气加热过程来说，由于冷热流体在进出口端的温差比值常常小于2，所以可用算术平均温差p t ∆代替对数平均温差m t ∆。 当热媒为热水时： 2 221w2w1p t t t t t +-+=∆ 当热媒为蒸汽时： 2 21q p t t t t +-=∆ 对结构型式一定的表面式加热器，其传热系数K 是通过实验确定的。实验公式形式为： 对于用热水做热媒的空气加热器传热系数： ()n m A K ' ''=ωυρ

工业空气加热器的计算公式

工业空气加热器的计算公式 工业空气加热器是一种常见的加热设备，它可以通过加热空气来提高空气温度，从而满足工业生产中的加热需求。在实际应用中，我们需要根据具体的情况来计算工业空气加热器的加热功率和热效率。本文将介绍工业空气加热器的计算公式，并结合实际案例进行说明。 1. 工业空气加热器的加热功率计算公式。 工业空气加热器的加热功率可以通过以下公式来计算： Q = m Cp ΔT。 其中，Q表示加热功率，单位为千瓦（kW）；m表示空气的质量流量，单位 为千克/小时（kg/h）；Cp表示空气的比热容，单位为千焦耳/千克·摄氏度 （kJ/kg·℃）；ΔT表示空气的温度变化，单位为摄氏度（℃）。 通过这个公式，我们可以根据空气的质量流量、比热容和温度变化来计算工业 空气加热器的加热功率。在实际应用中，我们需要根据具体的工艺要求和空气参数来确定这些参数的数值，从而计算出工业空气加热器的加热功率。 2. 工业空气加热器的热效率计算公式。 工业空气加热器的热效率可以通过以下公式来计算： η = (Q / Q0) 100%。 其中，η表示热效率，单位为百分比（%）；Q表示实际加热功率，单位为千 瓦（kW）；Q0表示理论加热功率，单位为千瓦（kW）。 通过这个公式，我们可以根据实际加热功率和理论加热功率来计算工业空气加 热器的热效率。在实际应用中，我们需要根据具体的工业空气加热器的设计参数和运行参数来确定这些参数的数值，从而计算出工业空气加热器的热效率。

3. 实际案例分析。 为了更好地理解工业空气加热器的计算公式，我们可以通过一个实际案例来进 行分析。 假设某工业生产线需要对空气进行加热，空气的质量流量为1000kg/h，空气的 比热容为1.005kJ/kg·℃，需要将空气的温度从20℃提高到100℃。根据上述计算 公式，我们可以计算出工业空气加热器的加热功率和热效率。 首先，根据加热功率的计算公式，我们可以得到： Q = 1000 1.005 (100-20) = 80.4kW。 因此，工业空气加热器的加热功率为80.4kW。 接下来，根据热效率的计算公式，我们可以得到： 假设工业空气加热器的理论加热功率为100kW，那么热效率为： η = (80.4 / 100) 100% = 80.4%。 因此，工业空气加热器的热效率为80.4%。 通过这个实际案例的分析，我们可以看到工业空气加热器的计算公式在实际应 用中具有很高的可靠性和准确性。通过对空气的质量流量、比热容和温度变化进行计算，我们可以准确地确定工业空气加热器的加热功率和热效率，从而满足工业生产中的加热需求。 总结。 工业空气加热器是一种常见的加热设备，它可以通过加热空气来提高空气温度，从而满足工业生产中的加热需求。在实际应用中，我们可以通过加热功率和热效率的计算公式来准确地确定工业空气加热器的加热功率和热效率。通过对空气的质量

空气能热水器设计方案

空气能热水器设计方案 空气能热水器是利用空气能热泵技术，把空气中的热能转换成热水的一种设备。下面就是一个空气能热水器的设计方案。 一、设备的结构设计： 空气能热水器主要由压缩机、换热器、加热器、膨胀阀、风扇等组成。其中，压缩机负责压缩制冷剂，换热器负责将空气中的热能传递给制冷剂，加热器负责将制冷剂释放的热能传递给水，膨胀阀负责降低制冷剂的压力，风扇则用来将外界空气引入设备中进行热能转换。 二、热能转换原理： 空气能热水器利用热泵技术将外界空气中的热能转移到水中。具体而言，空气经过风扇引入设备中，经过换热器与制冷剂进行热交换，使制冷剂吸收空气中的热能，然后由压缩机将制冷剂压缩，提高其温度，再通过加热器将制冷剂释放的热能传递给水，最后膨胀阀降低制冷剂的压力，使其回到换热器进行下一轮热交换。 三、节能设计： 为了提高设备的能效，我们对空气能热水器进行了节能设计。首先，在选择压缩机时，我们选用了高效率的压缩机，提高了压缩机的工作效率。其次，在换热器和加热器的设计中，我们采用了高效的传热材料和传热技术，提高了热能的转移效率。此外，我们还引入了智能控制系统，可以根据用水需求自动调整设备的运行状态，减少能量的浪费。

四、安全设计： 为了保证设备的安全性，我们采取了多项安全设计措施。首先，设备内部设置了压力保护装置，当压力超过安全范围时，会自动停止运行，保护设备的安全。其次，我们对设备的外壳进行了绝缘处理，防止触电和漏电等安全问题。另外，在设备的使用中，我们还提供了用户手册和操作指南，告知用户如何正确操作设备，防止不当使用导致的安全风险。 通过以上的设计方案，我们可以设计出一款高效、节能、安全的空气能热水器。这款热水器可以高效地将空气中的热能转换成热水，不仅能满足用户的热水需求，还能大幅度降低能源消耗，保护环境。希望这个设计方案能为空气能热水器的制造商和用户提供一些参考。

空气电加热器标准

空气电加热器标准 一、加热元件材料 1.1 加热元件应采用耐高温、耐腐蚀、导热性能良好的材料制造，如不锈钢、钛合金等。 1.2 加热元件的表面应光滑、无毛刺、无变形和损坏。 二、加热元件结构 2.1 加热元件应设计成适应不同场合和加热需求的形式，如棒状、管状、带状等。 2.2 加热元件的外表面应涂有高温绝缘材料，以防止烫伤和火灾事故的发生。 2.3 加热元件应配有温度控制器，以便精确控制加热温度。 三、控制部分要求 3.1 空气电加热器应配有控制柜或控制面板，以便操作和控制加热器的运行。 3.2 控制部分应具有温度显示和调节功能，并可设置加热时间和温度曲线。 3.3 控制部分应具有故障报警功能，如温度过高、加热器过载等异常情况。 四、安全性能 4.1 空气电加热器应符合安全标准，如电气安全、防火安全等。 4.2 加热器应配有保护装置，如过热保护、短路保护、过载保护等。

4.3 加热器的安装和使用应遵循安全规范，避免烫伤、触电等事故的发生。 五、能耗要求 5.1 空气电加热器的能耗应符合相关标准，如能效等级等。 5.2 加热器的功率和电压应与使用需求相匹配，以降低能耗和提高能源利用效率。 六、环保要求 6.1 空气电加热器的运行应尽量减少噪音和振动，以减少对周围环境的影响。 6.2 加热器的结构应合理设计，避免使用有害物质，如重金属、有害化学物质等。 6.3 加热器的废弃物应符合环保要求，如可回收利用或进行无害化处理。 七、安装要求 7.1 空气电加热器应安装在通风良好、无遮挡物的场所，以便空气流通和散热。 7.2 加热器的安装位置应远离易燃易爆物品和腐蚀性气体等危险源。

加热器的选择

加热器的选择 摘要：应用公式计算加热器的传热面积，当空气温升大于热媒温度的1/2且串联排数多时，应采用对数平均温差计算。当空气的温升小、串联排数少或单排时， 用算术平均温差计算也是正确的。无论单排或多排串联，用公式采用对数平均温 差计算，所得到的加热器传热面积一定能够满足温升的要求。当然对光管加热器 传热面积的选择计算，应用上述方法无疑也是正确的。 关键词：加热器；选择计算方法；选择 1.如何选择加热器及加热器的功率计算 1.1怎么选择好的加热器 主要看外部材料、内部运转，安全性能。运转参数。主要体现在室内同一高 度是否温度均匀，电子打火器、电离探针检测开关、气路电磁阀及最大温度关闭 气源是否灵敏。如三次点火未成功，要求有报警功能。有风速开关，测定加热器 完全点火前，风速开关完全吸合工作，在所有保险开关都开启后，气路电磁阀门 放气。加热器的清洗也是消费者考虑的一个因素，密封性能好的加器可以用高压 水枪冲洗，免去消费者拆洗机器的工作压力。 1.2怎么计算加热器的功率 选择好加热器后，计算加热器的功率主要看热平衡模型，通过动物产生的显 热使升温，通过人工加热维持房间所需的必要温度，从以下公式可以看出，房间 和通风的热损耗取决于室内外的温差，温差越大，热损耗越多。Ｒ值越大，损失 的建筑失热越少。Ｒ值取决于建筑材料，材料密度越大，厚度越厚，隔热Ｒ值越大。如果想节省燃料，建议寒冷地区做吊顶，保温性能好的猪舍。由于散热量的 Ｒ值需要专业的建筑公司提供，理论有点难计算。房间的加热器计算根据经验数据，20Ｘ：左右要求的房间可按照所需100W／ｍ２的热量计算，比如400ｍ２ 的房间，需要40ｋＷ的加热器，东北地区考虑到室外温度比较低，可以考虑用１台70ｋＷ的加热器。南方地区１台40ｋＷ的加热器。加热器的选择功率根据房 间所处位置，房间的面积，高度，房间保温效果，体温高度及最小通风有关系， 所以购买时要通过专业的计算，来选择加热器。 2.加热原料选择及种类 2.1加热原料选择 单纯从热量转换成本来看，煤最便宜。不过煤炉需要考虑到人工成本，而且 煤燃烧后的产物为煤渣，CO2、SO2、NO2，严重影响空气环境。随着加强工业企 业大气污染治理，国家全麵进集中供热，“煤改气”和”煤改电“工程建设. 2.2加热器的种类 空间加热器（利用自然对流和强制对流加热室内的空气）有直接加热和间接 加热。直接和间接的加热的区别在于是否使用室内的氧气，燃烧废气是否排到室内。综上几种加热器的方式，各有优缺点，从体感上，地暖和水暖加热更加均匀，避免了空气加热的不均现象。但建设前需要考虑是否猪场有足够大的变压器容量（电地暖），而煤气锅炉一般禁用（水暖）。其他几种供暖，通过电磁波的辐射 型的供暖适合于小区域的快速升温，对流的空间加热器适合大环境的整体升温。 辐射型加热由于没有加速风机，舍温会不均匀，但能满足小环境温度的需求。 3.影响加热器的因素 3.1原材料 随着MEMS器件在各领域中广泛的应用，作为很多传感器与执行器基础的加

课程设计--空气加热器的设计

●U型管换热器 U型管换热器结构特点是只有一块管板，换热管为U型，管子的两端固定在同一块管板上，其管程至少为两程。管束可以自由伸缩，当壳体与U型环热管由温差时，不会产生温差应力。U型管式换热器的优点是结构简单，只有一块管板，密封面少，运行可靠；管束可以抽出，管间清洗方便。其缺点是管内清洗困难；哟由于管子需要一定的弯曲半径，故管板的利用率较低；管束最内程管间距大，壳程易短路；内程管子坏了不能更换，因而报废率较高。此外，其造价比管定管板式高10%左右。 ●浮头式换热器 浮头式换热器的结构如下图1-3所示。其结构特点是两端管板之一不与外科固定连接，可在壳体内沿轴向自由伸缩，该端称为浮头。浮头式换热器的优点是党环热管与壳体间有温差存在，壳体或环热管膨胀时，互不约束，不会产生温差应力；管束可以从壳体内抽搐，便与管内管间的清洗。其缺点是结构较复杂，用材量大，造价高；浮头盖与浮动管板间若密封不严，易发生泄漏，造成两种介质的混合。

填料函式换热器 填料函式换热器的结构如图1-4所示。其特点是管板只有一端与壳体固定连接，另一端采用填料函密封。管束可以自由伸缩，不会产生因壳壁与管壁温差而引起的温差应力。填料函式换热器的优点是结构较浮头式换热器简单，制造方便，耗材少，造价也比浮头式的低；管束可以从壳体内抽出，管内管间均能进行清洗，维修方便。其缺点是填料函乃严不高，壳程介质可能通过填料函外楼，对于易燃、易爆、有度和贵重的介质不适用。 一、确定设计方案 1．选择换热器的类型 2．两流体温的变化情况：压缩空气进口温度90℃出口温度136℃；热蒸汽进口温度164.2℃，出口温度为164.2℃，冬季操作时，其进口温度会降低，考虑到这一因素，估计该换热器的管壁温度和壳体温度之差较大，因此初步确定选用浮头式换热器。 3．管程安排 从两物流的操作压力看，应使有热蒸汽走管程，压缩空气走壳程。 二、确定物性数据

空气加热器的论文

毕业设计说明书(论文) 作者：学号： 系：能源与环境工程 专业：热能工程 题目：空气加热器的性能测试及研究 指导者： 评阅者： 2008年 6 月 20 日

毕业设计（论文）中文摘要

毕业设计（论文）外文摘要

目次 1引言 (6) 1.1 课题研究背景 (6) 1.1.1 世界能源概况 (6) 1.1.2 我国能源概况 (6) 1.1.3 能源对经济发展的影响 (6) 1.2 课题研究现状 (7) 1.3 多孔介质简介 (8) 1.4 多孔介质传热特性及研究现状 (10) 1.5 本课题研究任务 (12) 1.5.1 需要研究的问题 (12) 1.5.2 本设计的内容及方法 (12) 2实验台的搭建 (13) 2.1 加热器的设计 (13) 2.2 试验设备的选型及要求 (14) 2.3试验台的搭建 (15) 3 试验部分 (17) 3.1 试验所涉及到的数据 (17) 3.2 试验过程 (18) 3.3 试验数据图表 (18) 4 试验数据分析 (23) 4.1 泡沫陶瓷对空气加热器性能的影响 (23) 4.2 空气加热器的效率计算 (25) 4.3 稳定时间分析 (27) 4.4 升温速率分析 (28) 4.5 压差分析 (29) 4.6 试验不足及进一步设想 (29) 结论 (31) 致谢 (32) 参考文献 (33)

1 引言 1．1 课题研究背景 1.1.1 世界能源概况 能源是人类赖以生存和发展的主要物质基础。当今能源问题已经成为国民经济发展的战略重点。自上世纪以来，随着能源科学的发展，人们已掌握了越来越多的能源技术。其中有许多能源技术可以起到相同的目的并可以相互进行替代。世界的能源构成有一个发展过程。自英国的产业革命后，世界能源结构从木炭转向煤炭。从上世纪20年代开始，石油和天然气在世界能源构成中的比重渐渐增加。现在世界能源消费近60％依赖石油和天然气。 1.1.2 我国能源概况 中国现今还是以煤炭为主力能源，不会出现能源以油、气为主的时代，我国一直以来并在可以预见的将俩都将以煤炭为主要能源。但是，我国的煤炭资源不是取之不尽的，根据现在我国的煤炭需求量和已探知的煤炭储量，最多再支持30年。不光是煤炭，其他资源也是一样。在假设资源不会被耗尽的前提下，到2050年，人类的数量可能达到90亿。平均每年需要的自然资源要两个地球才能满足。 因此，世界能源在如此严峻的形式下，能源结构需要一次大的转变，即从油、气为主向以再生能源为基础的持久、稳定的能源系统方向发展。这个转变将经历漫长的过程，从现在起，大约需要一百年的时间。到那时，太阳能发电、核能发电以及其他新能源，将为全球约150亿人口提供充足的能源，而煤炭、石油和天然气则主要用作化工原料。 我国能源利用效率较低，这是众所周知的事实。例如，钢铁工业平均每万吨能耗的钢产量，按统计资料显示，日本的产量是我国的2.2倍，而德国也是我国的1.5倍[1]。这样看来，我国当初成为世界钢产量第一名时，是建立在巨大的能源消耗的基础上的。随之而带来的污染也是一个很大的问题。我国人均能源资源并不丰富，能源的供需缺口日益扩大，所以我国的经济发展必须走资源节约型道路。加之能源利用水平较低，具有很大的直接节能潜力。应该积极改进产业结构和产品结构，利用新型技术，以达到节约能源的目的。