1.1.4 Конструктивный расчет нагревательного блока

В расчет конструктивных параметров блока ТЭНов входит определение расстояний между нагревателями в ряду x₁ и расстояний между рядами x₂ , а также внешних размеров блока. При расчете конструктивных элементов следует учитывать принятую ранее скорость воздушного потока, количество нагревателей в ряду, количество рядов, расположение нагревателей и производительность вентилятора L_в .

Для расчета x₁ , определяют « живое » сечение блока нагревателей, т. е. не занятую ТЭНами площадь воздушного канала F_К

, (1.31)

где L_в – производительность калорифера, м³/с;

 - принятая в тепловом расчете скорость воздуха, м/с.

м².

Минимальные размеры нагревательного блока определяются значениями размеров х₁ и х₂ .

Расстояние между нагревателями в ряду х₁

, (1.32)

где k - количество ТЭНов в ряду.

Расстояние между рядами нагревателей x₂

при , x₂ = x₁ , (1.33)

при , x₂ = 1,2 x₁ , (1.34)

где D - диаметр выбранного ТЭНа c оребрением, м.

м.

Так как соблюдается условие , следовательно, получаем

м

Высота H и ширина B_Н блока нагревателей

, (1.35)

, (1.36)

где l - полная длина ТЭНа, м.

м.

м.

Глубина блока нагревателей С

, (1.37)

м.

1.1.5 Электрический расчет нагревателей

Определяем мощность и силу тока одной спирали при соединении спиралей каждой секции в звезду:

(1.38)

Вт

(1.39)

Электрическое сопротивление спирали

(1.40)

Ом

Диаметр сечения проволоки при плотности тока J=8*10⁶А/м²:

(1.41)

Длина проволоки одной спирали:

(1.42)

где =1,1*10^-6 Ом*м – удельное электрическое сопротивление нихрома.

Коэффициент теплоотдачи спиралей электрокалорифера:

По формуле Аше:

(1.43)

По критериальному уравнению конвективного теплообмена при числе Рейнольдса

(1.44)

Площадь поверхности проволоки:

(1.45)

Температура поверхности проволоки:

(1.46)

Следовательно, находится ниже предела, обусловленного возгонкой пыли.

Геометрические размеры спирали:

Шаг ;

Диаметр

Число витков ;

Длина м.