定义加热问题
- 预期的最低启动和结束温度
- 要加热的材料的最大流率
- 启动加热所需的时间和过程循环时间
- 加热材料和容纳容器的重量和尺寸
- 绝热的效应及其热属性
- 电气要求—电压
- 温度感应的方法和位置
- 温度控制器类型
- 功率控制器类型
- 电气限制
计算功率要求
短方法
启动功率 = A + C + 2/3L + 安全系数
工作功率 = B + D + L + 安全系数
根据应用，安全系数通常为 10% 到 35%。
A = 在所需时间内将材料和设备的温度提高到操作点所需的瓦特
B = 工作周期内提高材料温度所需的瓦特
A 和 B 的方程式（用于升高温度的吸收瓦特）
材料重量 (磅) x 材料比热 (°F) x 温度升高 (°F)
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启动或循环时间（小时)x 3.412
C = 启动期间熔化或蒸发材料所需的瓦特
D = 工作周期内熔化或蒸发材料所需的瓦特
C 和 D 的等式（用于熔化或蒸发的吸收功率）
材料重量 (lbs) x 熔合或汽化加热 (Btu/lb)
––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––
启动或循环时间（小时)x 3.412
L = 通过传导使用、辐射使用热损耗曲线或对流使用热损耗曲线而从表面损失的功率
L 的方程（最大功率）
材料或绝缘的热导率(Btu x in./ft2 x °F x hr) x 表面面积(ft2) x 温度差到环境（°F)
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材料或绝缘厚度（英寸)x 3.412
功率计算
提高材料温度所需的吸收能量、加热
由于物质的加热方式各不相同，因此在温度变化时需要不同的加热量。物质的特定热容量是指将物质单位数量的温度升高一度所需的热量。调用加热量 Q,这将使温度 ∆T 变为物质重量 W,在材料 Cp 的特定温度下，然后 Q = w x Cp x ∆T。
由于所有计算均以瓦特为单位，因此引入了 3.412 Btu = 1 W-hr 的额外转换。
QA 或 QB = w x Cp x ∆T
–––––––––
3.412
QA = 加热过程中提高材料温度所需的加热(Wh)
QB = 提高工作循环中加工的材料的温度所需的热量 (Wh)
w = 材料重量 (lb)
Cp = 材料的比热 (Btu/Ib x °F)
∆T = 材料的温度升高(T最终值 - T初始值 )(°F)
熔化或汽化材料所需的加热
熔化材料所需的热被称为熔合的潜热，由 H f 表示。另一个状态变化涉及汽化和冷凝。该物质的蒸汽化 Hv 的潜热是将物质从液体变为蒸汽所需的能量。当蒸汽冷凝回液体时，释放的能量相同。
QC 或 QD = w x H f 或 v
–––––
3.412
QC = 加热过程中熔化/蒸发材料所需的热量（瓦时）
QD = 熔化/蒸发工作周期加工的材料所需的热量 (Wh)
w = 材料重量 (lb)
H f = 熔合的潜热 (Btu/Ib)
Hv = 潜在蒸汽化加热 (Btu/lb)
传导热损耗
通过传导进行热传递是指在较低温度下，或在不同温度下，在相同主体的各部分之间，在较高温度下，将热量与另一主体的接触交换。
QL1 = k x A x ∆T x te[1]
––––––––––
3.412 x L
QL1= 传导热损耗 (Wh)
k = 导热性(Btu x in./ft2 x °F x 小时）
A = 热传递表面积(ft2）
L = 材料厚度（英寸）
∆T = 材料间的温度差 (T2-T1）°F
对流热损耗
对流是一种特殊的传导情况， 对流是指气体或液体中高温区域由于流体质量移动而传热。
QL2 = A • F SL • CF
QL2= 对流热损耗 (Wh)
A= 表面面积 (in2)
F SL = 在表面温度下评估的垂直表面对流损耗系数 (W/in2)
CF= 表面定向因子：加热表面水平面向上 (1.29),垂直 (1.00),加热表面水平面向下 (0.63)
辐射热损耗
辐射 损失不取决于表面的方向。发射率用于调整材料辐射热能’的能力。
QL3 = A x F SL x e
QL3 = 辐射热损耗 (Wh)
A = 表面面积(in2)
F SL = 表面温度下的黑体辐射损耗因子 (W/in2)
e = 材料表面的发射率校正系数
如果只需要对流组件，则必须分别确定辐射组件，并从组合曲线中减去辐射组件。
QL4 = A x F SL
QL4 = 表面热损失结合对流和辐射 (Wh)
A = 表面面积（以2 为单位）
F SL = 表面温度下的组合表面损耗系数(W/in2）
总热损耗
将总传导、对流和辐射热损耗相加在一起，以便实现功率方程式中的所有损耗。
QL = QL1+ QL2 + QL3 如果对流和辐射损失单独计算。（表面不统一绝缘，损失必须单独计算。）
或
QL = QL1+ QL4 如果使用辐射和对流曲线。（管道、管道、均匀绝缘的主体。）
功率评估
在计算启动和运行功率要求后，必须进行比较并评估各种选项。
参考 1 以图形格式显示启动和运行功率，以帮助您了解功率要求如何相加。考虑到此图形辅助，可以进行以下评估：
将启动功率与运行功率进行比较。
评估延长启动时间的影响，使启动功率等于工作功率（使用计时器在班次前启动系统）。
认识到存在的加热能力比正在使用的要多。（启动时间要求短，功率要求要高于以功率表示的过程。）
确定大部分能源的去向，重新设计或添加绝缘材料，以减少功率要求。