• 作者: YK
• 来源: 网络
• 日期: 2012-12-26
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电加热计算公式
计量单位
　    1.功率：W、Kw   1Kw=3.412BTU/hr英热单位/小时=1.36(马力)=864Kcal/hr
　    2.重量：kg    1Kg=2.204621b(磅)
　    3.流速：m/min      　
　    4.流量：m3/min、kg/h 　
　    5.比热：Kcal/(kg℃)     1Kcal/(Kg℃)=1BTU/hr.°F=4186.8J/(Kg℃)
　    6.功率密度：W/cm2    1W/cm2=6.4516 W/in2
　    7.压力：Mpa  　
　    8.导热系数：W/(m℃)  1 W/(m℃)=0.01J/(cm s℃)=0.578Btu/(ft.h.F)
　    9.温度：℃    1F=9/5℃＋32 　1R=9/5℃＋491.67 　1K=1℃＋273.15
　    　    　
电加热功率计算
加热功率的计算有以下三个方面：
●    运行时的功率       ●    起动时的功率       ●    系统中的热损失
　    　
所有的计算应以最恶劣的情况考虑：
●    最低的环境温度    ●    最短的运行周期
●    最高的运行温度    ●    加热介质的最大重量（流动介质则为最大流量）
 
　
计算加热器功率的步骤
●    根据工艺过程，画出加热的工艺流程图（不涉及材料形式及规格）。
●    计算工艺过程所需的热量。
●    计算系统起动时所需的热量及时间。
●    重画加热工艺流程图，考虑合适的安全系数，确定加热器的总功率。
●    决定发热元件的护套材料及功率密度。
●    决定加热器的形式尺寸及数量。
●    决定加热器的电源及控制系统。
　
有关加热功率在理想状态下的计算公式如下：
●    系统起动时所需要的功率：
 
　    　    　    　    　    　    　
●    系统运行时所需要的功率：
　
　
加热系统的散热量
●    管道
 
　
●    平面
 
　
式中符号，含义如下：
P     功率：kW      Q     散热量：管道为W/m；平面为W/m2
m1   介质重量：kg       λ    保温材料的导热数：W/mk
c1    介质比热：kcal/kg℃    δ    保温材料厚度：mm
m2   容器重量：kg       d     管道外径：mm
c2    介质比热：kcal/kg℃    L     管道长度：m
m3   每小时增加的介质重量或流量：kg/h S     系统的散热面积：m2
c3    介质比热：kcal/kg℃    △T 介质和环境温度之差或温升：℃
h     加热时间：h        
 
各种物质的比热（25℃） Cal/(g℃) Kcal/(kg℃)
物质       比热       物质       比热       物质       比热       物质       比热
氢气       3.41 松节油    0.42 无定形碳       0.168      铜    0.092
水    1.00 硫酸       0.34 石墨       0.174      银    0.056
石蜡       0.77 硬橡胶    0.34 玻璃       0.20 锡    0.0504
酒精       0.58 二硫化碳       0.24 水泥       0.19 汞    0.033
甘油       0.58 空气       0.24 硫    0.18 铂    0.032
乙醚       0.56 岩盐       0.22 炉渣       0.18 铅    0.031
煤油       0.51 砖石       0.22 镍    0.106      金    0.031
冰    0.50 陶瓷       0.26 钢    0.12 锌    0.0903
软木塞    0.49 混凝土    0.21 生铁       0.13 铝    0.215
橄榄油    0.47 大理石    0.21 铁    0.118      铬    0.11
蓖麻油    0.43 干泥沙    0.20 黄铜       0.090      　    　
 
　    　    　    　
各种气体和蒸汽的定容定压比热Cal/(g℃) Kcal/(kg℃)
物质       温度       定压比热（Cp）   定容比热（Cv）
氢    16    3.41 2.42
氦    18    1.25 0.75
氨    20    0.51 0.39
水蒸汽    100-300  0.47 0.36
酒精蒸汽       108-220  0.45 0.40
乙醚蒸汽       25-111     0.43 0.40
氮    20    0.25 0.18
一氧化碳       18    0.25 0.18
空气       20-100    0.24 0.17
氧    20    0.22 0.16
二氧化碳       20    0.20 0.15
氯化氢    22-214    0.19 0.13
 
　    　    　    　    　
各种物质的密度    　
物质       比重       物质       比重       物质       比重
气体（0℃和标准大气压下，g/cm3）
氢    0.00009   甲烷       0.00078   　    　
氦    0.00018   乙炔       0.00117   　    　
氖    0.00090   一氧化碳       0.00125   　    　
氮    0.00125   空气       0.00129   　    　
氧    0.00143   一氧化氮       0.00134   　    　
氟    0.001696 硫化氢    0.00154   　    　
氩    0.00178   二氧化碳       0.00198   　    　
臭氧       0.00214   二氧化氮       0.00198   　    　
氯    0.00321   氰    0.00234   　    　
氪    0.00374   二氧化硫       0.00293   　    　
氙    0.00589   溴化氢    0.00364   　    　
氡    0.00973   碘化氢    0.00579   　    　
煤气       0.00060   　    　    　    　
氨    0.0007    　    　    　    　
液体（常温g/cm3）
汽油       0.70 橄榄油    0.92 硝酸       1.50
乙醚       0.71 鱼肝油    0.945      硫酸       1.80
石油       0.76 蓖麻油    0.97 溴    3.12
酒精       0.79 纯水       1.00 水银       14.193
木精       0.80 海水       1.03 　    　
煤油       0.80 醋酸       1.049      　    　
松节油    0.855      盐酸       1.20 　    　
苯    0.88 无水甘油       1.26 　    　
矿油       0.9-0.93  二硫化碳       1.29 　    　
植物油    0.9-0.93  蜂蜜       1.40 　    　
固体（常温 g/cm3）
铸钢       7.80 铅    11.34      有机玻璃       1.18
碳钢       7.80-7.85       镁    1.738      石灰石
　    2.60-3.0
铸铁       6.80-7.20       锌    7.133      沥青       0.90-1.50
铝    2.70 铬    7.19 白磷       1.82
银    10.49      锰    7.43 碳    1.90-2.30
金    19.302    钠    0.97 　    　
铜    8.93 钨    19.254    　    　
康铜       8.90 钽    16.60      　    　
镍    8.90 锡    5.765      　    　
镍铬       8.40 铂    21.45      　    　
　    　    　    　    　    　
       　
　    　    　    　    　
各种物质的溶点 溶解热 沸点和汽化热
　    　
物质       溶点(℃) 溶解热（Cal/g）   沸点（℃）    汽化热（Cal/g）
乙醚       -117 23.54      35    84
酒精       -114 23.54      78    204
二硫化碳       -112 45.3 46.25      84
冰    0     80    100  539
       　
　    　    　    　    　
　    各种保温材料的导热系数和最高使用温度       　
　    材料       最高使用温度（℃）    常温下的导热系数（W/mk）
玻璃纤维       300  0.036
岩棉       350  0.044
矿渣棉    350  0.040
膨涨珍珠岩    550  0.047
聚氨脂泡沫塑料    80    0.024
聚苯稀泡沫塑料    60    0.031
硅酸钙    550  0.054
复合硅酸盐毡FHP-VB  700  0.024
复合硅酸盐FHP-V涂料      700  0.024
硅酸铝（干法制造）    400  0.046
硅酸铝（湿法制造）    800  0.046
      
常用的设计图表
　    在工程的计算和电加热器的选型中，经常要涉及到一些常用数据，如介质表面的热损失、介质在不同
工况下的温度变化等。为了防止在电加热器工作的同时，对介质的性能和加热元件产生不必要的损伤，下
面列出了部分图表，供选型参考。
　
1. 强迫对流下加热器功率密度的选择（空气，环境温度20℃）
　    出口温度℃    　    　    　    　    　
 
　    　    　    　    　    　    出口流速m/min
2. 水表面的热损失（环境温度20℃）
　    热损失kW/m2      　    　    　    　    　
 
　    　    　    　    　    　    表面温度℃
3. 油或石蜡表面的热损失（环境温度20℃）
　    热损失kW/m2      　    　    　    　    　
 
　    　    　    　    　    　    表面温度℃
4. 溶融金属表面的热损失（铝、巴氏合金、锡，环境温度20℃）
　    热损失kW/m2      　    　    　    　    　
 
　    　    　    　    　    　    表面温度℃
5. 陶瓷纤维绝热层表面的热损失（64kg/m3,环境温度20℃
　    热损失kW/m2      　    　    　    　    　
 
　    　    　    　    　    　    表面温度℃
6. 未保温的钢表面的热损失（环境温度20℃）
　    热损失kW/m2      　    　    　    　    　
 
　    　    　    　    　    　    表面温度℃
7. 自然对流下环境温度和管表面温度的变化曲线（￠12管径）
　    管表面温度℃       　    　    　    　    　
 
                    出口流速m/min
　   
 
       　    　    　    　   
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
                                         
P ：加热总功率（ KW ）
P1 ：介质升温所需功率（ KW ）
P2 ：容器升温所需功率（ KW ）
P3: 容器表面热损失（需补偿功率 KW ）
M1: 介质重量（ kg ）
C1: 介质比热（ kcal/kg℃ ）
m2: 容器重量（ kg ）
c2: 容器比热（ kcal/kg℃ ）
Δ t: 温升（℃）＝最终温度－初始温度
h: 加热时间（ h ）
λ : 保温材料导热系数（ w/mk ）
S ：容器散热面积（ m2 ）
δ : 保温材料厚度（ m ）
m3: 每小时增加的介质重量或流量
流动介质的计算   c3: 介质比热（ kcal/kg℃ ）
名称      密度 μ g/cm3    比热 C KCal/Kg•℃     名称      密度 μ g/cm3    比热 C KCal/Kg•℃
醋酸      1.049     0.52       空气      0.00129 0.24
乙醇      0.785     0.58       二氧化碳      0.00198 0.20
甲醇      0.786     0.61       氨   0.00077 0.52
石油      0.82       0.511      氯化氢   0.00164 0.20
甘油      1.259     0.63       氢气      0.00009 3.409
煤油      0.82       0.5 氮气      0.00117 0.244
导热油   0.88       0.47       天燃气   0.0007    0.593
机油      0.929     0.40       沥青      1.1 0.40
苯   0.88       0.34       蜂蜡      0.95       0.82
苯胺      1.03       0.512     钢   7.8 0.13
甲苯      0.88       0.44       铝   2.7 0.226
水   1.0 1.0 锡   6.92       0.0548
松香水   0.87       0.411      ABS 塑料     1.0 0.35