ГОСТ IEC 60079-30-2-2011 Взрывоопасные среды. Электронагреватель резистивный распределенный. Часть 30-2. Руководство по проектированию, установке и техническому обслуживанию (с Поправкой)

     6.6.2 Производительность резистивного распределенного электронагревателя и условия равновесия

В зависимости от назначения и типа распределенного электронагревателя, может потребоваться оценка электронагревательной системы в условиях теплового равновесия. Типичными примерами являются электронагревательной системы без регулирующих устройств, системы с датчиками контроля температуры окружающей среды и системы, предназначенные для использования во взрывоопасных газовых средах (см. раздел 7). На рисунке 3 приведены примеры кривых выходной мощности для электронагревателей постоянной мощности и для электронагревателей с положительным температурным коэффициентом (ПТК) с разными характеристиками наклона кривой. Линия потери тепла отображает условия при самой низкой температуре окружающей среды. Она показывает, что электронагреватель постоянной мощности будет поддерживать самую высокую температуру объекта (80 °С), но поскольку этот электронагреватель также имеет самую высокую выходную мощность (32 Вт/м), у него самая высокая рабочая температура. Электронагреватель ПТК с самой крутой кривой поддерживает самую низкую температуру объекта (50 °С), но также имеет самую низкую выходную мощность (23 Вт/м) и поэтому самую низкую рабочую температуру.

     
Рисунок 3 - Условия равновесия для поддержания температуры в трубопроводе

На рисунке 4 приведен тот же пример, но с точки зрения оценки верхних пределов. В этом случае линия потери тепла сдвигается в сторону самой высокой возможной температуры окружающей среды, и точки пересечения показывают поддерживаемую температуру и относительные выходные мощности в этих условиях. Например, электронагреватель ПТК-1 в данном случае имеет более высокую поддерживаемую температуру, чем раньше (78 °C), но уровень выходной мощности снизился (18 Вт/м), о чем свидетельствует уменьшение наклона кривой выходной мощности. Тот же подход можно применить при оценке верхнего предела рабочих условий для стабилизированной конструкции.

     
Рисунок 4 - Условия равновесия для оценки верхнего предела

Уровни выходной мощности разных электронагревателей изготовитель, как правило, указывает в сопроводительных документах/или в программе расчета. В большинстве случаев кривые выходной мощности для сетевых электронагревателей типа ПТК определяют на основе эмпирических данных, полученных с помощью испытательной аппаратуры, используемой в испытании 5.1.10 по IEC 60079-30-1.

Выходную мощность распределенных электронагревателей , Вт/м, последовательного типа, как правило, определяют по их электрическим параметрам по формуле:

,                                            (7)

где - выходная мощность распределенного электронагревателя, Вт/м;

- напряжение системы, В;

- удельное сопротивление каждого проводника, Ом/м;

- длина каждого проводника, м.

Сопротивление проводника зависит от температуры проводника в соответствии с формулой     

,                           (8)

где - сопротивление проводника при 20 °С, Ом/м;