Приложение л
(обязательное)
Расчет параметров электрообогрева
Расчет проволочных электронагревателей производится в следующем порядке:
- по выше приведенным формулам определяется удельная мощность в кВт/м3 бетона;
- удельная мощность в кВт/м2 обогреваемой поверхности определяется по формуле:
;
где: Р1 - площадь обогреваемой поверхности элемента конструкции объемом 1 м3;
- электрическое напряжение, подаваемое на нагреватель, задается из условия обеспечения безопасности производства работ;
- шаг (a1) витков нагревателя и нагрузки на единицу длины нагревателя определяются в приложении Л по таблицам Л.1 ÷ Л.3;
- длина (l) и диаметр (d) проволоки электронагревателя определяется по формуле:
,
м
,
мм
где: L - длина обогреваемого нагревателем участка, м;
В - ширина обогреваемого участка, м;
β - температурный коэффициент сопротивления проволоки электронагревателя в 1 °С (приложение Л, таблица Л.4);
ρо
- удельное сопротивление проволоки
электронагревателя
при 20 °С,
,
определяется в приложении Л
по таблицам Л.4
и Л.5;
- полученное значение диаметра проволоки округляется до ближайшего по ГОСТу и по формуле уточняется длина проводника;
- электрический ток определяется по формуле:
;
А
Расчет пластинчатых электронагревателей производится по следующей методике:
- длина
определяется по формуле:
,
м;
- сечение ленты определяется по формуле:
;
мм2
- ширина
ленты определяется
,
мм
где: δ - толщина ленты
- сила
тока равна
;
А
Расчет сетчатых электронагревателей аналогичен расчету пластинчатых, за исключением определения ширины ленты, определяемой по формуле:
;
мм
где: с - размер ячейки сетки, мм;
d - диаметр проволоки сетки, мм (таблица Л.6 приложения Л).
Порядок расчета трубчатых электронагревателей следующий:
- определяется удельная мощность в кВт/м3 бетона и отыскивается требуемая мощность на разогрев данной конструкции в кВт/м2 прогреваемой поверхности;
- для заданной толщины опалубки в приложении Л по таблице Л.3 определяется шаг и нагрузка на единицу длины электронагревателя;
- по таблице Л.7 в зависимости от конфигурации опалубки и нагрузки выбирается ТЭН и определяются напряжение U и сила тока I.
Таблица Л.1 - Рекомендуемый шаг (мм) и нагрузка (Вт/м) на единицу длины проволочных электронагревателей, греющих кабелей и нагревательных проводов диаметром до 6 мм, устанавливаемых в стальную опалубку (с внутренним активным слоем)
|
Толщина стальной палубы, мм |
Удельная мощность электронагревателя Вт/м2 |
||||||
|
200 |
400 |
600 |
800 |
1000 |
1200 |
1400 |
|
|
2 |
180/36 |
100/40- |
65/40 |
50/40 |
40/40 |
|
|
|
3 |
180/36 |
150/60 |
100/60 |
70/56 |
55/55 |
45/50 |
30/42 |
|
4 |
180/36 |
170/66 |
135/80 |
95/53 |
75/75 |
60/70 |
50/70 |
|
5 |
180/36 |
180/72 |
160/96 |
120/96 |
90/90 |
75/90 |
65/92 |
|
6 |
180/36 |
180/72 |
180/108 |
140/114 |
115/115 |
90/108 |
80/112 |
|
7 |
180/36 |
180/72 |
180/108 |
160/63 |
130/130 |
110/133 |
95/133 |
Примечания: 1. Через дробь обозначено: в числителе шаг (мм), в знаменателе нагрузка, Вт/м.
2. Значения шага приемлемы для проволочных электронагревателей, греющих кабелей и нагревательных приборов, расположенных вплотную к палубе щита. При зазоре между нагревателями и палубой шаг и нагрузку следует увеличить на 15 %.
Таблица Л.2 - Допустимые шаг и нагрузка на единицу длины проволочных электронагревателей и греющих проводов диаметром 0,4 ÷ 0,8 мм с внешним активным слоем
|
Удельная мощность Вт/м2 |
Нагрузка на единицу длины электронагревателя, Вт/мм2 |
Шаг проволочного электронагревателя, мм |
Максимальная температура нагрева палубы, °С |
|
700 |
11-15 |
15-20 |
75 |
|
600 |
10-15 |
15-25 |
65 |
|
500 |
10-15 |
20-30 |
55 |
|
400 |
10-14 |
25-35 |
50 |
|
300 |
10-12 |
30-40 |
45 |
|
200 |
8-10 |
35-40 |
35 |
Таблица Л.3 - Рекомендуемый шаг (мм) и нагрузка на единицу длины (Вт/м) трубчатых, коаксиальных, стержневых, трубчато-стержневых и уголково-стержневых электронагревателей диаметром 12-16 мм, устанавливаемых в стальную опалубки с теплоотражающим экраном
|
Толщина стальной палубы, мм |
Удельная мощность электронагревателя, Вт/м2 |
||||
|
600 |
800 |
1000 |
1200 |
1300 |
|
|
2 |
100/60 |
90/75 |
80/85 |
70/90 |
70/95 |
|
3 |
135/80 |
130/105 |
120/120 |
100/120 |
85/115 |
|
4 |
180/100 |
170/130 |
160/155 |
120/145 |
110/145 |
|
5 |
200/110 |
190/145 |
180/170 |
140/165 |
130/165 |
|
6 |
220/120 |
210/160 |
190/180 |
170/200 |
160/200 |
Примечания: 1. Через дробь обозначено: в числителе шаг (мм), в знаменателе нагрузка, Вт/м.
2. Значения шага приемлемы для электронагревателей, расположенных вплотную к палубе щита. При зазоре между нагревателями нагрузку следует увеличить на 15 %.
Таблица Л.4 - Характеристика основных проводниковых материалов для изготовления проволочных, стержневых и пластинчатых электронагревателей
|
Материалы |
ГОСТ |
Марка |
Удельное сопротивление при 20 °С,
|
Температурный коэффициент сопротивления, 1/°С |
|
Сталь: |
|
|
|
|
|
углеродистая обыкновенного качества |
ГОСТ 380-94 |
Ст.2, Ст.3 |
0,12-0,25 |
0,005 |
|
углеродистая конструкционная |
ГОСТ 1050-88* |
15, 20, 15Г, 20Г |
0,14-0,22 |
0,005 |
|
трансформаторная |
ГОСТ 21427.1-83* |
3-34, 344-347 |
0,5-0,8 |
0,03 |
|
ГОСТ 5582-75* |
1 × 13, 2 × 13 |
0,8-1,1 |
0,0008 |
|
|
нержавеющая |
ГОСТ 4986-79* |
3 × 13, 4 × 13 |
- |
- |
|
Латунь |
ГОСТ 15527-70* |
Л62, Л68 |
0,06-0,09 |
0,002 |
|
Бронза оловянно-фосфористая |
ГОСТ 5017-74* |
Бр. ОФ 6.5-0.15 |
0,06-0,09 |
0,002 |
|
Алюминий |
ГОСТ 4784-74* |
АД и АД-1 |
0,02-0,04 |
0,004 |
|
Дюралюминий |
ГОСТ 4784-74* |
Д6, Д16 |
0,05 |
0,058 |
|
Нихром (лента) |
|
Х15Н60 |
1,09 |
0,00014 |
|
Нихром (лента) |
|
Х20Н80 |
1,08 |
0,000085 |
Таблица Л.5 - Характеристика греющих и нагревательных проводов
|
Марка кабеля провода |
Технические условия изготовления |
Материал изоляции |
Максимальное рабочее напряжение, В |
Максимально допустимая рабочая температура, °С |
Число и сечение жил, мм |
Диаметр жилы, мм |
Наружный диаметр кабеля, мм |
Удельное сопротивление жилы, Ом/м |
|||
|
из нержавеющей стали |
из никелевой |
из нихрома |
из оцинкованной проволоки |
||||||||
|
КНМС |
ТУ 16.505.564-75 |
Магнезиальная изоляция |
До 115 |
600 |
1 × 0,07 |
0,3 |
1,5 |
13,5 |
1,5 |
2,1 |
|
|
До 220 |
1 × 0,159 |
0,45 |
2 |
6,2 |
0,7 |
9,2 |
|||||
|
1 × 0,283 |
0,6 |
3 |
3 |
0,5 |
4,5 |
||||||
|
1 × 0,502 |
0,8 |
4 |
1 |
0,3 |
2,5 |
||||||
|
1 × 0,785 |
1 |
5 |
0,9 |
0,2 |
1,5 |
||||||
|
1 × 1,131 |
1,2 |
6 |
0,7 |
0,15 |
1 |
||||||
|
4 × 0,7 |
0,95 |
6 |
0,75 |
0,2 |
- |
||||||
|
ПОСХВ |
ТУ 16.505.524-73 |
Поливинилхлоридный |
70 |
|
1 × 0,95 |
1,1 |
2,9 |
- |
- |
- |
0,13-0,27 |
|
ПОСХВТ |
|
Пластинчатый |
105 |
|
1 × 1,54 |
1,4 |
2,3 |
- |
- |
- |
0,17-0,35 |
|
ПОСХП |
|
Полиэтилен |
70 |
|
1 × 0,95 |
1,1 |
3,4 |
- |
- |
- |
0,13-0,27 |
Таблица Л.6 - Сетки, рекомендуемые для использования в качестве нагревателей
|
Наименование сетки |
Заводской номер сетки |
Размер ячейки, мм |
Диаметр проволоки, мм |
Материал сетки |
|
Сетка тканая, ГОСТ 6613-86* |
2,5 |
2,5 |
0,5 |
Латунь (Л-80) |
|
2 |
2 |
0,5 |
||
|
1,6 |
1,6 |
0,45 |
||
|
1,25 |
1,25 |
0,4 |
||
|
1 |
1 |
0,35 |
||
|
0,9 |
0,9 |
0,35 |
||
|
0,8 |
0,8 |
0,3 |
||
|
Сетка тканая, ГОСТ 3826-82* |
2,5 |
2,5 |
0,4 |
Сталь низкоуглеродистая |
Таблица Л.7 - Технические характеристики прямолинейных трубчатых электронагревателей
|
№ нагревателей |
Номинальное сопротивление, Ом |
Номинальная мощность (Р) и ток (I) в нагревателе при напряжениях, В |
Расчетное предельное напряжение, В/мощность, кВт |
Диаметр нагревателя, мм |
Масса, кг |
|||||
|
40 |
60 |
70 |
||||||||
|
Р, Вт |
I, А |
Р, Вт |
I, А |
Р, Вт |
I, А |
|||||
|
ЭТ-44 lгаб. = 500 мм lакт.. = 340 мм |
||||||||||
|
271 |
80,89 |
19,8 |
0,49 |
51,8 |
0,74 |
60,6 |
0,87 |
127/0,2 |
12 |
0,23 |
|
623 |
64,47 |
24,9 |
0,62 |
55,8 |
0,93 |
76 |
1,09 |
127/0,25 |
12 |
0,23 |
|
470, 622 |
50,4 |
31,8 |
0,79 |
83,3 |
1,19 |
97,7 |
1,39 |
127/0,32 |
12 |
0,23 |
|
624 |
38,06 |
42,1 |
1,05 |
94,5 |
1,57 |
128,6 |
1,84 |
110/0,32 |
12 |
0,23 |
|
151 |
32,23 |
49,7 |
1,24 |
ИЗ |
1,86 |
152 |
2,17 |
127/0,5 |
12 |
0,23 |
|
152 |
25,6 |
62,7 |
1,56 |
140 |
2,34 |
191,4 |
2,74 |
127/0,63 |
12 |
0,23 |
|
ЭТ-90 lгаб. = 960 мм lакт. = 800 мм |
||||||||||
|
285 |
96,92 |
16,5 |
0,41 |
37,2 |
0,62 |
50,6 |
0,72 |
220/0,5 |
12 |
0,47 |
|
37, 461, 640 |
60,44 |
26,5 |
0,66 |
59,6 |
0,99 |
81 |
1,16 |
220/0,8 |
12-13 |
0,63 0,47 |
|
501 |
50,4 |
31,8 |
0,79 |
71,3 |
1,19 |
97,3 |
1,39 |
127/0,32 |
12 |
0,47 |
|
177 |
44 |
36,4 |
0,91 |
81,7 |
1,36 |
111,5 |
1,59 |
220/1,1 |
12 |
0,47 |
|
176 |
38,73 |
41,4 |
1,04 |
93 |
1,55 |
127 |
1,81 |
220/1,25 |
12 |
0,47 |
|
286 |
32,23 |
49,7 |
1,24 |
113 |
1,86 |
152 |
2,17 |
127/0,5 |
12 |
0,47 |
|
641 |
25,6 |
62,7 |
1,56 |
140 |
2,34 |
191,4 |
2,74 |
127/0,63 |
12 |
0,47 |
|
455, 503, 642 |
20,16 |
79,5 |
1,99 |
179 |
2,98 |
243 |
3,48 |
127/0,8 |
12-13 |
0,47, 0,63 |
|
504 |
16,14 |
99 |
2,48 |
223 |
3,7 |
315 |
4,33 |
127/1 |
12 |
0,47 |
|
507 |
12,1 |
132,5 |
3,31 |
297 |
4,95 |
405 |
5,8 |
110/1 |
12 |
0,47 |
|
ЭТ-140 lгаб. = 1460 мм lакт. = 1240 мм |
||||||||||
|
532 |
121 |
13,2 |
0,33 |
29,7 |
0,495 |
40,5 |
0,58 |
220/0,4 |
12 |
0,73 |
|
464 |
80,59 |
19,8 |
0,497 |
44,7 |
0,75 |
60,8 |
0,87 |
220/0,6 |
13 |
0,98 |
|
657 |
48,35 |
33,1 |
0,83 |
74,5 |
1,24 |
102 |
1,45 |
220/1 |
12 |
0,73 |
|
536 |
40,32 |
39,6 |
0,99 |
89,2 |
1,48 |
121,3 |
1,73 |
127/0,4 |
12 |
0,73 |
|
535 |
30,26 |
52,8 |
1,32 |
119 |
1,98 |
162 |
2,3 |
220/1,6 |
12 |
0,73 |
|
195, 540 |
24,2 |
66,2 |
1,65 |
148,9 |
2,48 |
202,5 |
2,89 |
220/2, 110/0,5 |
12 |
0,73 |
|
196 |
19,36 |
82,6 |
2,06 |
186 |
3,1 |
253,5 |
3,62 |
220/1,5 |
12 |
0,73 |
|
659 |
16,14 |
99 |
2,48 |
223 |
3,7 |
315 |
4,33 |
127/1 |
12 |
0,73 |
|
660 |
12,9 |
124 |
3,1 |
279 |
4,65 |
380 |
5,42 |
127/1,25 |
12 |
0,73 |
|
538 |
10,09 |
159 |
3,97 |
357 |
5,94 |
487 |
6,95 |
127/1,6 |
12 |
0,73 |
|
542 |
9,68 |
165 |
4,14 |
372 |
6,2 |
506 |
7,23 |
110/1,25 |
12 |
0,73 |
|
198 |
8,06 |
198,8 |
4,97 |
437 |
7,45 |
608 |
8,68 |
127/2 |
12 |
0,73 |
|
199 |
7,56 |
210,8 |
5,28 |
476 |
7,94 |
648 |
9,27 |
110/1,6 |
12 |
0,73 |