3) Нагреватель установлен в небольшом объеме. Температура материала (среды) переменна (^₁=const, f_M = var). Тепло, выделяемое нагревателем, идет на изменение теплосодержания материала и на потери в окружающую среду. Если теплоемкость нагревателя мала по сравнению с теплоемкостью материала, то уравнение теплового баланса за время dx будет выражено как

где, кроме принятых ранее обозначений, введены:

G_M; C_m — вес (кг) и теплоемкость (ккал/кг • град) материала; k — коэффициент теплопередачи от нагреваемого материала в окружающую среду через поверхность F₂, ккал/м² • ч- град\ F₂ — поверх-

Проведенные выше расчеты электрических нагревателей сопротивления сложны и в ряде случаев дают результаты, существенно отличающиеся от величин в действительных процессах. Это различие неизбежно, так как в расчетах не учитываются условия технологии изготовления нагревательных устройств, плотность запрессовки спиралей, коррозия, обдувание и др.

Наиболее распространенные в настоящее время в технологических аппаратах трубчатые электрические нагреватели— ТЭН — рассчитываются на основе экспериментальных данных по удельной электрической мощности [Л. 58].

2-4. ВЫБОР ТРУБЧАТЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРЕВАТЕЛЕЙ (ТЭН) ДЛЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ УСТАНОВОК

В СССР трубчатые электрические нагреватели выпускают сериями на ряде заводов: на московских заводах стройматериалов и торгового оборудования, Ленинградском заводе полиграфических машин, заводе «Миасс- электроаппарат» и др.

Трубчатые нагреватели подбираются на основании рекомендуемой и предельно допустимой мощности, определяемой как отношение электрической мощности ТЭН W к его теилопередающей поверхности F_h:

Для определения предельно допустимых мощностей ТЭН необходимо принимать во внимание следующие факторы: а) условия работы электронагревателя; б) допустимые температуры нагрева поверхности трубы электронагревателя; в) допустимые температуры нагрева электроизоляционного наполнителя внутри трубы нагревателя; г) температуру нагрева спирали внутри нагревателя.