Potencia de una estufa electrica:
Para calcular la potencia total requerida, debe calcular el vataje para la puesta en marcha del proceso, la operación del proceso y la pérdida de calor. (ver también: estimaciones rápidas para requisitos de vataje térmico)
En esta primera parte, nos enfocamos en la potencia requerida para la puesta en marcha del proceso. La puesta en marcha del proceso requiere a menudo la mayor cantidad de vataje, porque la diferencia de temperatura (Delta T) y el tiempo de calentamiento son los principales factores. Dependiendo de la aplicación, (ejemplo: pérdida de calor en el tanque de fluido), se deben tener en cuenta otros factores.
Antes de que pueda calcular la potencia necesaria, necesita saber:
- El tipo de material o fluido a calentar
- La masa del material (en libras) que debe calentarse
- La diferencia de temperatura (grado Fahrenheit)
- El tiempo deseado para alcanzar la temperatura establecida
Enlaces interesantes:
ejemplo de aplicaciones de calentamiento de proceso
Directrices de densidad de funcionamiento y temperatura de funcionamiento de varios materiales
Propiedades físicas de los materiales
Aqui hay un par de ejemplos:
Rieles:
¿Cuántos vatios se requieren para calentar 1 galón (= 231 pulgadas cúbicas) de acero, aluminio o cobre en 1 hora en función de una diferencia de temperatura de 100 ° F?
Acero: (66 lbs, calor específico = .12) = 232 vatios
Al: (23 lbs, calor específico = .24) = 162 vatios
Cu: (74 lbs, calor específico = .095) = 206 vatios
Si el tiempo de calentamiento se reduce a 30 minutos, entonces se requieren el doble de las cantidades de Watts. La eficiencia del método de calentamiento (conducción, convección, radiación) así como del tipo de calentador tendrá un impacto significativo en el requerimiento de potencia y, por lo tanto, en los costos de operación. Los calentadores típicos para las aplicaciones anteriores son: calentadores de cartucho, calentadores de banda, calentadores de tiras y calentadores tubulares.
Agua:
Para calentar 20 galones de agua de 60 ° F a 110 ° F (delta T de 50 grados) necesitarás 2400 vatios. El agua se calienta mejor con calentadores de inmersión (Titan) o calentadores de circulación, sistemas de calefacción personalizados o calentadores flexibles para envolver tambores o tanques. (ejemplo: protección contra congelación) Para la mayoría de las aplicaciones de calentamiento de agua recomendamos el uso de un mecanismo de agitación mecánica.
Aire:
kW = ((SCFM x Delta T) / 3000) x 1.2 Esta fórmula se puede utilizar para “aire estándar”. (el aire estándar es de 70 grados F a 14 PSI) SCFM significa pies cúbicos estándar por minuto y Delta T = temperatura de salida menos la temperatura de entrada en grados Fahrenheit.
Lo primero que debe saber es cuántas libras de aire deben calentarse. Esa es la parte difícil porque depende de la presión y la temperatura del aire.
Ejemplo: para calentar 200 scfm por 200 degF, se necesitan 13,3 kW. Si el aire está comprimido a 50 PSI, la temperatura de entrada es de 500 ° F, y la temperatura debe aumentarse a 700 ° F, entonces necesitará 32 kW. Para aplicaciones de calentamiento de aire industrial, se pueden usar muchos tipos diferentes de calentadores de aire. (ejemplo: elementos de calefacción de bobina abierta, calentadores tubulares, calentadores de aire de cerámica y cuarzo, calentadores de conductos, herramientas de aire caliente y sopladores)