Обеспечение работы линии нагрева воздуха с заданной температурой.

[Genosse]

Добрый день.

Чукча совсем плохо в АСУ, поэтому надеюсь на Вашу помощь.
Задача следующая:
В ходе проработки экспериментального стенда в одном из столичных ВУЗов требуется решить задачу нагрева (до 250 С) потока воздуха (скорость потока до 60 м/с, расход около 0.5 кг/с).
Нагрев решено производить последовательностью ТЭНов (общее кол-во 48 шт., 2,5 кВт каждый, питание 220 В.)

Для удобства регулирования ТЭН были объединены в блоки по 5 шт (один блок 8).
Нужно обеспечить возможность регулировки температуры воздуха на выходе путем поочередного ввода блоков ТЭН в работу, и плавным регулированием нагрузки последнего введенного блока.
Насколько я понял, изучая данный форум и сторонние источники, плавную регулировку нагрузки ТЭН можно обеспечить путем использования твердотельного резистора и измерителя-регулятора.
На условной схеме в приложении к посту я постарался отобразить, что имею в виду.

Оборудование мной было подобрано следующее:
В качестве ТТР для блоков из 5 ТЭН - ТТР HD-8025.LA + радиатор РТР052.
В качестве автомата для блоков из 5 ТЭН 2-полюсной автомат на 80А.
В качестве измерителя регулятора - ТРМ148.И

Для блока из 8ми ТЭН я предполагаю простое ручное включение / выключение автомата: 2P на 125А.

Для установки регулирующего оборудования, возможно может потребоваться охлаждаемый шкаф.

Вопрос вообщем следующий - верно ли подобрано друг к другу оборудование и сможет ли оно обеспечить достижение требуемой цели.
Спасибо!

[Вольд]

Вешать такую нагрузку на однофазную сеть - это ужас.

[rovki]

Космическая скорость V=60*3600=206000м/час =206км\час .Чтобы нагреть воздух с такой скоросью ,вам нужны сотни метров нагревателей (по интуиции) ,это же не жидкость ,у воздуха плохая теплопроводность ....А вообще нужен расчет мощности ,может и не хватить 100квт .По одной вазе ни как не получите такую мощность ...500А по одному проводу это перебор(провод с кулак 100квадратов) ,что за бредовая задача ???

[ASo]

Ну почему.
Удельная теплоемкость воздуха ~1кДж/кг*К. Т.е. 0,5 кг/с от 20 до 250°С ~120кВт.
120кВт по одной фазе это бред, по 3 - вполне нормально.

Но или в ВУЗе все крайне.... запущено или... студент такой.
Что за ВУЗ и что за задача?

[rovki]

И что до такой скорости разгонит воздух (60м\cек) ???В вузе навряд ли найдется такая моща ,да же по 3 фазам ....

[Genosse]

Касательно скорости - вероятно, я был некорректен немного, такая скорость достигается в сопле на выходе из нагревательной линии. В данном случае объективной характеристикой потока является все-таки расход.
По поводу хватит/ не хватит 100кВт - хватит, расчет проведен =)

[ASo]

И что до такой скорости разгонит воздух (60м\cек) ???В вузе навряд ли найдется такая моща ,да же по 3 фазам ....

Я аэродинамику изучал весьма поверхностно, в курсе технологии конструирования РЭА, но кто мешает нагреть воздух на широком сечении, при скорости в метры в сек (стандартных для вентиляции) и пропустить через сопло с уменьшенным сечением.

P.S. Один коллега выпускник МАИ, рассказывал, что в этом ВУЗе были лабораторные сверхзвуковые аэродинамические трубы, на неск. сек. работы. См. сопло Лаваля

Ну и я бы рекомендовал каскадное управление ТЭНами с контакторами по всем ступеням, кроме последней.
Динамика какая? .

[Genosse]

Именно так там все и происходит, Вы абсолютно правы. На участке нагрева гидравлический диаметр значительно больше, чем в том месте где 60 м/с. Я абсолютно некорректно указал скорости в шапке.

[ASo]

Динамика какая? Это постоянная работа или кратковременная?

[Genosse]

Промышленная воздуходувка. У ВУЗа она есть, и замечательно выполняет свои функции. Только теперь потребовался нагрев воздуха на испытательном участке =)