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Riscaldamento piastra acciaio

Guido

Utente Standard
Professione: non ricordo più
Software: calcolatrice sharp
Regione: centro-orientale
#1
Ciao ragazzi,

ho un problema, qualcuno può aiutarmi ?

Devo riscaldare "elettricamente" una piastra di acciaio che misura 1200 x 1400 x 80 mm. Devo portare la temperatura della piastra a 150°C in un tempo ragionevole (20/30 minuti).

Supponenedo di disporre N riscaldatori elettrici del tipo a cartuccia, quindi inseriti in fori praticati sulla piastra, in modo da coprire l'intera superficie (1200 x 1400), di che potenza ho bisogno ??

Qualcuno potrebbe indicarmi una formuletta semplice in modo che io possa calcolarmi autonomamente i tempi in base alle potenze o le potenze in base ai tempi ?

Grazie !!
Guido
PS: mi scuso se ho postato nel posto sbagliato
 

P__C__D

Utente Junior
Professione: Designer
Software: Rhino
Regione: ER
#2
Devo riscaldare "elettricamente" una piastra di acciaio che misura 1200 x 1400 x 80 mm. Devo portare la temperatura della piastra a 150°C in un tempo ragionevole (20/30 minuti).

... di che potenza ho bisogno ??
Prima di tutto devi calcolare la quantità di calore che occorre per portare la tua massa metallica a quella temperatura, magari utilizzando questa equazione:

∆Q = m c ∆t

Dove:
Q = Calore [J]
m = Massa [kg]
t = temperatura [K°]
c = Calore Specifico [J / (kg · K°)]

Un acciaio scarso potrà avere un calore specifico di circa 450 J / (kg · K°).
Dunque, applicando l'equazione si ottiene che per scaldare una massa di ferro di 1055 kg da 20 a 150 C° (∆t ≈ 130 K°) occorre spendere più o meno 6.2 · 10e8 Joule.

Qualcuno potrebbe indicarmi una formuletta semplice in modo che io possa calcolarmi autonomamente i tempi in base alle potenze o le potenze in base ai tempi ?
Basta considerare che un Watt ti fornisce un Joule al secondo:

P [W] = ∆Q [J] / t (tempo)

Dunque si ricava la potenza:

P = 6.2 · 10e8 / 1200 = 5 · 10e4 W = 50 kW


Questo è comunque un dato indicativo, perché il tuo non è un sistema chiuso, ovvero il corpo mettallico disperderà calore all'ambiente che lo circonda, per induzione o per convezione e per irraggiamento.

Inoltre, la diffusione del calore per conduzione termica all'interno del corpo metallico, non è istantanea ... questo significa che avrai zone più calde e zone più fredde ...
 

Guido

Utente Standard
Professione: non ricordo più
Software: calcolatrice sharp
Regione: centro-orientale
#4
Ciao,

grazie per la risposta.

In effetti avevo calcolato, con una formula molto empirica, circa 40 kw .....per circa 60 minuti...

Ti ringrazio
 

Whooring

Utente Standard
Professione: Ingegnere ..... forse
Software: SW2009 - Autocad 2007 - BM impianti - Straus7
Regione: Veneto
#5
il metodo è corretto anche se il risultato è un pò spannometrico visto che si dovrebbe conoscere l'ambiente di installazione della piastra per valutare megli gli aspetti di dispersione dovuti a convezione etc..