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1. 전력밀도
히타의 전력용량(W)
W·D=──────────────
유효발열부의 면적(㎠)
※ 히타발열부의 단위면적(㎠)당 전력용량(W)을 말합니다.
2. 소요열량계산
1. 피가열물을 희망하는 시간내(승온시간)에 소요온도까지 상승하는데 요하는 열량을 결정합니다.
·초기가열에 요하는 열량: Q₁(Kw/h)
A
재료 및 용기에 흡수되는 열량(Kcal)
Q₁={(─────────────────)
860
B
최종온도때 재료 및 용기의 열손실(W) 1
+(─────────────────×t)} ─
2000 t
(註) A(현열)=중량(kg)×비열(Kcal/kg℃)×온도차(℃)
B(열손실)=노출한 표면적(㎠)×최종온도때 열손실(W/㎠)
온도차(℃)=T₁-T₁, T₁= 상시온도(℃), T₂=소요온도(℃), t=승온시간(h)
2. 운전온도를 유지하는데 필요한 열량을 산출합니다.
·운전에 요하는 열량:Q₂(Kw/h)
A
1시간에가한재료에의해소비된열량(kcal)
Q₂={(───────────────────)
860
B
최종온도때 재료 및 용기의 열손실(W)
+(──────────────────)}
1000
3. Q₁ 및 Q₂의 산출치중 큰쪽의 열량에 열효율(0.8∼0.9)을 감안하여 소용열량(소요전력) 결정합니다.
예) Q₁〉Q₂때 Q(kw/h)=Q₁×110%(kw/h)
단, 승온중 피가열물에 융해 또는 증발이 수반되는 경우는 융해잠열 및 기화잠열을 A(현열)에 가합니다.
융해잠열
잠열=중량(kg)×(────────) (kcal/kg) × 융해(기화)후의 비열(kcal/kg℃) × 온도차(℃)
기화점열
열 계산의 기본식
단위 : E=전압, I=전류, R=저항, P=전력, W=전력량, T=시간
4. 보호관 및 전열선의 전류용량선정
1)보호관의 선정
보호관은 용도, 최대사용온도에 따라 표-1에 의해 보호관의 재질을 선정합니다.
보호관의 두께는 산업용의 경우 0.8t 이상으로 하고 가정용은 0.7t 이상으로 합니다.
2)전열선의 전류용량의 선정
(1) 산업용은 닛켈크롬선 제1종(NCHW1)을 사용함을 원칙으로 합니다.
(2) 가정용은 철크롬선 제2종(FCHW₂)을 사용함을 목적으로 합니다.
단, 주문처의 사양 및 사용상태와 온도에 따라 타 선종을 사용할 수 합니다.
(3) 전열선의 선경(mm)은 표-1에서 350℃의 전류치가 정격전류치와 같거나 커야함을 원칙으로 합니다.
(정격전류치≤350℃의 전류치)
(4) SHEATHE HEATER의 설계상 고전력밀도를 요할 경우 최대 허용 선경은 별표-2의 800℃ 전류치가 정격전류보다 작아야 합니다.
(금속과 밀착, 냉각수, 풍속, 방열 Fin 부착등)정격전류치〈800℃ 전류치
(5) 전류 저항로, 전열기에 사용하는 전열선의 경제적인 전류용량은 표-1에서 개방형은 450℃∼550℃, 반밀개폐식은 400∼500℃, 밀폐식400℃ 이하의 전류치를 선정함을 원칙으로 합니다. 전열선의 경우는 3∼5W/㎠를 기준으로 합니다.
<참고> COIL 설계
d=선경(mm), D=COIL경(mm),
ℓ=선장(m), S=Pitchs(mm),
1000ℓ
권수 W=──────
π(D-d)
Coil선 Ld=W×d
S
Coilt 신장 L=── ×LD
d
S S
※── = 2∼3, 로의── 경우 =3∼5
d d
D=6d-7d(1000℃ 이하)
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