Изчисляване на мощността на нагревателни елементи от въглеродни влакна

Опростен метод за изчисляване на топлинната мощност на сушилните

Що се отнася до това колко отоплителна мощност е необходима за едно сушилно помещение, бих искал да споделя един прост метод за изчисление, който съм обобщил. Тъй като е прост, той може да не е напълно точен, така че изследователите не трябва да разчитат на този подход. Тази статия е предназначена за тези, които планират да използват нагревателни елементи от въглеродни влакна за фурни за сушене или печене от типа "Направи си сам".

Нека вземем за пример един от нашите клиенти. Първоначално те са използвали пещ с вътрешно горене (изгаряща пелети или дървени отпадъци). Поради екологични причини те искат да преминат към електрически нагревателни елементи. Стените на сушилнята са изолирани с памук, а материалът, който се суши, е полусуха борова дървесина. Изискваната температура на сушене е трябвало да достигне 80 °C в рамките на 2 часа.

Основни познания по физика (Всички параметри могат да бъдат намерени чрез търсачки):

• Тегло = Плътност x Обем
• Топлина = мощност х време
• Топлина, необходима за повишаване на температурата на даден обект = Специфичен топлинен капацитет x Температурна разлика
• Специфичен топлинен капацитет на дървесината: 1,72 x 10^3 J/(kg.K)
• Специфичен топлинен капацитет на въздуха: 1,003 x 10^3 J/(kg.K)
• Плътност на боровата дървесина: 0,5 ~ 0,7 x 10^3 kg/m³, използвайте 0,6 x 10^3
• Плътност на въздуха: 1,29 kg/m³
• Обем: Предполагаме, че дървесината запълва 70% (това гарантира, че изчислението на мощността няма да бъде твърде ниско), въздухът се изчислява на 15 куб. м.
• Температурна разлика: 90°C - 0°C (при ниски зимни температури от 0°C)

Стъпка 1: Изчисляване на мощността, необходима за отопление на дървата

1. Изчисляване на теглото на борова дървесина
   Тегло на боровата дървесина = 0,6 x 10^3 x 15 x 70% = 6300 kg
2. Изчислете топлината, необходима за повишаване на температурата
   Необходима топлина = 6300 kg x (90°C - 0°C) x 1,72 x 10^3 J/(kg.°C) = 9,75 x 10^8 J
3. Изчисляване на мощността
   Мощност = 9,75 x 10^8 J / (2 x 3600 s) = 135450 W ≈ 136 kW

Стъпка 2: Изчисляване на мощността, необходима за загряване на въздуха

1. Изчислете теглото на въздуха
   Тегло на въздуха = 1,29 x 15 = 19,35 kg
2. Изчислете топлината, необходима за повишаване на температурата
   Необходима топлина = 19,35 kg x (90°C - 0°C) x 1,003 x 10^3 J/(kg.°C) = 1,75 x 10^6 J
3. Изчисляване на мощността
   Мощност = 1,75 x 10^6 J / (2 x 3600 s) = 243 W ≈ 500 W (мощността, необходима за загряване на въздуха, може да се пренебрегне)

Стъпка 3: Изчисляване на топлинните загуби в помещението за сушене

Загубата на топлина чрез изолация, метални компоненти и други фактори се намалява равномерно от 15%.

Окончателно изчисляване на общата мощност

Обща мощност = 136 kW x (1 + 15%) = 156,4 kW
Един бърз метод за изчисление показва, че за сушилня за дърва са необходими приблизително 10 kW на кубичен метър площ.
Ако използвате 1200W нагревателни елементи от въглеродни влакна, ще са ви необходими 130 единици.

Допълнителни познания:

• Преобразуване на топлина: 1 килокалория (kcal) = 4,1858518 килоджаула (kJ) (бързо изчисление: kJ/4 = kcal)

GlobalQT е специализирана в производството на висококачествени нагревателни елементи от въглеродни влакна и решения за кварцови тръби. За повече информация посетете нашите уебсайт или се свържете с нас на contact@globalquartztube.com.