罐體3/4高度做電伴熱,熱損/散熱量怎么計(jì)算
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罐體3/4高度做電伴熱,熱損失/散熱量可以通過(guò)以下步驟進(jìn)行計(jì)算。
1.計(jì)算罐體表面積(s)
對(duì)于圓柱形罐體,其表面積可由公式s=2πR2+πDh計(jì)算得出,其中R是罐體半徑,D是罐體直徑,h是罐體高度。由于只對(duì)罐體3/4高度進(jìn)行電伴熱,因此實(shí)際考慮的表面積是罐體頂部圓面積加上圓柱體側(cè)面積的3/4,即s=πR2+3/4×πDh。
2.計(jì)算單位散熱量(q)
(1)查表法
計(jì)算方法詳見(jiàn)科陽(yáng)網(wǎng)站-技術(shù)支持《罐體散熱量計(jì)算和電伴熱計(jì)算》。
(2)公式法
單位散熱量公式q=1.3×△T×k/δ(1.3為傳熱系數(shù);△T為介質(zhì)維持溫度-zui低環(huán)境溫度,即溫差;k為保溫材料的導(dǎo)熱系數(shù)(W/m?℃);δ為保溫層厚度),它代表單位體積或單位面積的散熱量,單位通常是W/m3或W/m2,具體取決于散熱量的定義方式。
3.計(jì)算總散熱量(Q)
將單位散熱量和罐體表面積相乘,得到總散熱量?。公式為Q=1.3×q×s,其中Q是總散熱量,1.3是安裝系數(shù),q是單位散熱量,s是罐體表面積。
4.電伴熱選型和數(shù)量
根據(jù)實(shí)際需求和安裝條件,選擇合適的電伴熱帶型號(hào)和長(zhǎng)度,這通常涉及到電伴熱帶的功率配比和現(xiàn)場(chǎng)安裝需求的匹配,綜合考慮各種因素,如適用性、經(jīng)濟(jì)性、供電條件等,具體方法如下。
(1)根據(jù)管道維持溫度及偶然性的zui高操作溫度,選用zui高維持溫度高于它的電伴熱產(chǎn)品。
(2)根據(jù)供電條件、電網(wǎng)負(fù)荷及管道長(zhǎng)度,確定電伴熱方案和電伴熱產(chǎn)品型號(hào),如自限溫伴熱帶、恒功率伴熱帶、鎧裝MI加熱電纜等。
(3)根據(jù)管道單位長(zhǎng)度的散熱量或容器單位面積的散熱量,確定所需電伴熱產(chǎn)品的單位功率和長(zhǎng)度。
(4)根據(jù)不同的適用環(huán)境來(lái)確定所需電伴熱產(chǎn)品結(jié)構(gòu)。一般情況下,可選用普通型。防爆場(chǎng)合建議選用防爆加強(qiáng)型。埋地或在有腐蝕性物質(zhì)場(chǎng)所應(yīng)選用防腐加強(qiáng)型。
5.案例分析
某地室外儲(chǔ)油罐直徑為6m,高度為8m,zui低環(huán)境溫度為-40℃,維持溫度為20℃,風(fēng)速可達(dá)15m/s,?保溫材料為厚度8cm的玻璃纖維棉,罐體3/4高度做電伴熱和整體保溫,請(qǐng)計(jì)算散熱量和電伴熱數(shù)量。
(1)計(jì)算罐體表面積(s)
對(duì)于圓柱形罐體,其表面積可以由公式s=2πR2+πDh計(jì)算得出,其中R是罐體半徑,D是罐體直徑,h是罐體高度。由于只對(duì)罐體3/4(即8×3/4=6m)高度做電伴熱,因此實(shí)際考慮的表面積是罐體頂部圓面積加上圓柱體側(cè)面積的3/4,即s=πR2+3/4×πDh=3.14×(6/2)2+3/4×3.14×6×8=141.3m2。
(2)計(jì)算單位散熱量(q)
溫差△T=20-(-40)=60℃,玻璃纖維棉導(dǎo)熱系數(shù)k=0.036W/m?℃,保溫材料厚度δ=0.08m,所以單位散熱量q=1.3×△T×k/δ=1.3×60×0.036/0.08=35.1W/m2。
(3)計(jì)算總散熱量(Q)
總散熱量Q=1.3×q×s=1.3×35.1×141.3=6447.52W。
(4)電伴熱選型和數(shù)量
以上計(jì)算得出,該儲(chǔ)油罐總散熱量為6447.52W,需使用電伴熱帶的總功率大于該儲(chǔ)油罐計(jì)算得出的散熱量。通過(guò)電伴熱的功率配比(根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)安裝需求確定電伴熱型號(hào)),計(jì)算后選用20W/m220V的并聯(lián)恒功率電伴熱帶(HBL2-J3-20)350米。即電伴熱帶總功率=350×20=7000W>6447.52W,能夠滿足設(shè)計(jì)要求。
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