ГОСТ Р МЭК 60079-30-2—2009
Этот набор условий графически проиллюстрирован на рисунке 4. Испытания для стабилизирован
ной конструкции определены в МЭК 60079-30-1. Как правило, максимальную температуру поверхности
электронагревателя рассчитывают по формулам, выведенным на основе оценки эмпирических данных,
или теоретическим методом, описанным ниже. В качестве альтернативы при конструировании допусхается
применять программы, позволяющие рассчитывать максимальную температуру поверхности на основе
этих самых неблагоприятных параметров.
6.7.4 Теоретические расчеты температуры оболочки. Моталлическио установки
Максимально возможную температуру трубопровода Грс,вС. рассчитывают при максимальной тем
пературе окружающей среды с постоянно подключенным под напряжением электронагревателем. Форму
ла для расчета максимальной потенциальной температуры трубопровода получена перегруппировкой ве
личин формулы потери тепла:
где Тр,. — максимальное рассчитанное значение температуры трубопровода. °С.
П р и м е ч а н и е — Максимальная температура технологического трубопровода может превышать рассчи
танное значение;
Оь|— выходная мощность электронагревателя. Для определения температурного класса стабили
зированной конструкции выходную мощность устанавливают при 110 % номинального напряжения и мак
симальных допусках для выходной мощности поданным изготовителя. Вт/м;
к
— теплопроводность изоляции при средней температуре. Вт/(м К);
D,.
D
2,
h0,
/),.
hca
— см. формулы (2),{3). Допускается применение итерационных методов для расче
та формулы (9). чтобы получить
Тос.
поскольку теплопроводность изоляции и выходная мощность элект
ронагревателя могут зависеть от температуры трубопровода.
Температура оболочки электронагревателя
Тл
,вС. может быть рассчитана по формуле
где С — длина окружности электронагревателя, м:
U
— коэффициент общей теплопередачи. Вт/(м2К).
Коэффициенты теплопередачи различны для разных типов электронагревателей, методов установки
и конфигураций системы. Они отражают комбинацию теплопередачи в зависимости от теплопроводности,
конвективного теплообмена и теплопередачи излучением. Значение
U
может изменяться от 12 для цилин
дрического нагревательного кабеля в воздухе (в основном, конвективный теплообмен) до 170 или
более для нагревателя, применяемого совместно со вспомогательными средствами теплопередачи (в
основном, в зависимости от теплопроводности). По требованию заказчика изготовитель
электронагревателядолжен указатьэтот коэффициеггтдля конкретного применения или сообщить
вычисленные или экспериментально установленныезначения температуры обшивки.
Выходная мощность Qs. выбранного распределенного электронагревателя должна обеспечивать
устойчивость конструкции и непревышение класса температуры или любых перечисленных выше ограни
чений максимальной температуры.
6.7.5 Теоретические расчеты температуры оболочки. Неметаллические трубопроводы
Для неметаллических трубопроводов необходимо учитывать термостойкость стенок трубопровода,
так как неметаллическая труба — плохой проводник тепла. Эти материалы могут иметь коэффициент
теплопроводности
к,
равный 1/200 по отношению к теплопроводности стали, и может возникнуть значи
тельная разница температур с внешней и внутренней сторон стенки трубопровода или резервуара взави
симости от удельной мощности электронагревателя. Такое превышение нормальной температуры (по
сравнению с обогревом металлических трубопроводов или резервуаров) может иметьдва неблагоприят
ных последствия:
a) превышение максимально допустимой температуры для неметаллического трубопровода;
b
) превышение максимально допустимой температуры электронагревателя.
(9)
(
10
)
13