电热管如何设计？
一、电热管设计前需调查事项，在电热管设计时，要做以下内容调查
1 使用的工作电压
2 使用的额定功率及功率偏差
3使用目的（制品的使用，如：热水器，空调加热，咖啡壸、电熨斗等）
4 使用的方式（组成方式，如：绕散热片、铝铸、焊接，嵌入等）
5被加热物（水、油、静止空气、流动空气等）
6使用的环境（腐蚀环境、固体、液体、气体、高温氧化、电侵蚀、应力破裂、公害、食品卫生相关、热效率等）
7电热管表面的温度
8 温度控制或调节方式（制品的使用时的温度控制，如：有无温控器，NTC探头测温，保险丝保护等；温度控制是自动控制还是手动调节控制等）
9热处理（是否要热处理，工艺对其影响的因素）
10弯曲形状（是否弯曲、油压等，工艺对其影响的因素）
11封口处理（是否封口处理，封口的材料，条件，温度等对其影响的因素）
12相关的法律法规（如国家标准等）
二、管材的选择；
电热管的材质根据电热管使用条件及管表面温度而决定，可参照《JB/T 4088-2012 日用管状电热元件》和《JB/T 2379-2016 金属管状电热元件》中最高使用温度与管材之关系。
三、管材的计算：计算电热管表面负荷
四、电阻丝的计算：选择合适的电阻丝
具体可参考网页链接
水地暖和发热电缆要铺装水泥，一般安装时间为3-4天，工程需要做得比较细致。因为一旦地暖坏掉，修复比较麻烦。 暖气安装也成为眼下装修过程中最受关注的一环。传统的暖气片和空调都是利用热空气对流，调节室内温度。而地板辐射采暖是利用埋入地板下的管道系统向室内辐射热量而使室温逐渐升高。 目前地板采暖有两种方式：一是埋设水盘管，二是埋设发热电缆。埋设水盘管是我国使用较多的一种方式。目前地暖进入我国大概有五六年的时间，市场并不规范，所以出现问题较多，大多因为部分厂家达不到供热标准，效果不好。 地板辐射采暖系统施工应该单独进行，所以要用地暖的用户首先要让地暖公司与装修公司提前沟通，协调工作配合流程。 施工前保证水电管路施工完毕 地板采暖系统安装前，应保证施工现场水电管路施工完毕，厨房、卫生间应做完闭水试验并经过验收，施工区域地面平整清洁，没有任何影响施工进行的设备、材料、杂物。 120平米左右的平层房屋，地板采暖施工工期一般为三四天，对于控制系统要求较高的跃层户型，工期需要一周左右。在安装地暖前，要对水泥地面逐渐升温，每天增加5℃，直至达到18℃左右的标准为止。 手动旋钮式温控器操作方便 地暖系统使用温控系统进行温度调节。平层户型一般在客厅或主卧安装一个温控装置，温控器根据室温和温度设定直接调节锅炉给水温度，运行中各房间温度同升同降。跃层户型多采用分区控制，一般在每个楼层单独设置分水器，调节所在楼层温度，同楼层温度同升同降。 温控器有多种，有手动旋钮型的，有可编程数字液晶型的。旋钮式的温控器只能手动拨盘调节温度，地板采暖系统的热稳定性好，发现温度偏高或偏低后，手动调节，需要数小时才能实现室内温度调节，但目前一般都采用这种方式。 选用正规产品签订维修保障 目前地暖市场非常不规范，地板采暖产品差别很大，所以要选择经验丰富的专业地暖公司和性能优异的产品。地板采暖是一项系统工程，经验丰富的地暖公司可以根据用户房间的结构、朝向、布局有针对性地选择各种保温材料和控制系统。用于地暖系统的符合标准的管材，设计寿命都可达到70年，实际寿命为30-50年。 另外一定要注意签订维修保障，因为地暖管道使用3-5年后需要有清理管道中的水垢工程，这并不是普通家庭可以完成的，需要专业公司施工。但目前国内地暖公司设备达不到，在做地暖时不会主动提到保修方面的问题。 装修要点 选择专业地板和地垫 地暖系统工程主要是在地下埋管，通过管道温度传达到地板，然后升高室内温度。地暖工程一般需要配备地下管道、锅炉、分水器等主要配件，这些由地暖公司提供。很多新房开发商都带有锅炉和设备间，地暖公司需要检查房间自带的锅炉是否可用于地板采暖，如果不行，则需要提供一个锅炉，而且要考虑锅炉的安全性和放置位置水温需控制在30℃-50℃ 小区如果是集中供热，热水供应温度为60-90℃，如果直接连接地板采暖系统显然温度过高，不仅会因地表温度过高造成人体不适，还降低了地暖系统的寿命。一般要将地板采暖系统的水温控制在地暖所需的30℃-50℃后，才可使用地板采暖系统。 安装管道前注意保温 房间的水泥如果有保护层，可以在水泥地上直接开槽埋管，但现在很少允许在地面直接开槽，一般都要把管子直接加在地面上，然后用水泥砂浆找平。在安装地热管道前，需要在地面铺一层塑料，然后加一层锡箔纸，这样做的目的是为了保温，让热气向上而不是传到地下或楼下。然后直接埋管，加上水泥砂浆找平即可。 地板耐热好且宜薄不宜厚 装过地暖的家庭，在选择地面材料时，一定要注意把握宜薄不宜厚、环保性能好、耐热性好的原则。不能铺设打龙骨的实木地板，因为很多龙骨需要在地面上钉钉子，这样会破坏地暖管道。目前有一种专用地暖的木地板，采用卡扣形式，可以用在家里。地面材料一般使用地砖、实木复合地板或强化复合地板，但实木复合地板抗变形能力好，而强化复合地板散热性能好，需要根据个人需求选择。 铺木地板最好选用小尺寸，这样抗变形能力会更好。踢脚线不应该和地板同时安装，要等地板胶完全干透后再进行安装，防止变形。要使用地热专用纸地垫，这种地垫具有导热快、不变形等特点，而不能使用普通泡沫地垫，泡沫地垫导热慢，而且长期在高温的作用下易产生有害气体，危害消费者的健康。 不要在地面直接放置玻璃器皿 专业提醒：长期高温下需要及时加湿
电加热功率的计算公式：p*t
p为功率，单位为KW（千瓦）
t为时间，单位为h（小时）
J为电能，单位为（KWh千瓦时）
比如说1500W的电加热加热1个小时需要的电：
1500Wx1h=1.5KWx1h=1.5KWh。
扩展资料：
一、电能的计量
电能单位是焦耳(J)，生活常用千瓦时(KWh)。
电能表测耗电能，用电等于计数差。
1度=1KWh=3.6×10^6J
600r/KWh表示每耗一度电，转盘转600圈。转盘转n圈，耗电n/600KWh。
二、概念与公式
消耗电能的快慢，电功率用P表示。
1秒之内耗电能，叫这电器电功率。
P等电能除时间P=w/t，电压电流两相乘P=UI。
功率单位是瓦特，1(W)等1伏安，1W=1VA。
已知p、t求耗能，W等于p乘t。
⑴电阻R
公式R=ρl÷S（横截面积）
ρ材料 l长度 S面积 有时还与温度有关
①电阻等于材料电阻率乘以（长度除以横截面积） R=电阻率×（L÷S）
②电阻等于电压除以电流 R=U/I
③电阻等于电压平方除以电功率 R=U^2/P
⑵电功
W 电功等于电流乘电压乘时间
W=U·I·T（普式公式，可用于非纯电阻电路）
电功等于电功率乘以时间
W=P·T 电功等于电荷乘电压；电功等于电流平方乘电阻乘时间
W=I×I·R·T（纯电阻电路）
电功等于电压平方除以电阻再乘以时间 W=U^2/R×T（同上）
参考资料来源：百度百科-电功率
一、加热管的设计计算，一般按以下三步进行：
1、计算从初始温度在规定的时间内加热至设定温度的所需要的功率
2、计算维持介质温度不变的前提下，实际所需要的维持温度的功率
3、根据以上两种计算结果，选择加热器的型号和数量。总功率取以上二种功率的最大值并考虑1.2系数。
公式：
1、初始加热所需要的功率
KW = ( C1M1△T + C2M2△T )÷ 864/P + P/2
式中：C1C2分别为容器和介质的比热（Kcal/Kg℃）
M1M2分别为容器和介质的质量（Kg）
△T为所需温度和初始温度之差（℃）
H为初始温度加热到设定温度所需要的时间（h）
P最终温度下容器的热散量（Kw）
2、维持介质温度抽需要的功率
KW=C2M3△T/864+P
式中：M3每小时所增加的介质kg/h
3.加热管环境性能曲线 1、一般客户使用最多的就是不锈钢304材质。工作环境一般分为干烧与液体加热，如果说是干烧，比如用于烘箱，风道式加热器，可以采用碳钢材质、也可以采用不锈钢304材质。如果是加热液体的，若是水，就用不锈钢电热管，这个不锈钢一般是不锈钢304材质，若是油，可以用碳钢或者不锈钢304材质。若是带有弱酸碱性液体的，可以采用不锈钢316材质。若液体中才有强酸的，就应该采用不锈钢316、聚四氟乙烯甚至是钛管。
2、根据工作环境来确定加热管的功率。
功率的设定，主要就是干烧电热管与液体加热，干烧的话，一般一米长度的管子做1KW ，加热液体，一般是一米长度的管子做2-3KW，最大不的超过4KW。
3、根据客户的电热设备选用加热管的形状。
不锈钢加热管的形状千变万化，最简单的是直棒，U型再到异型。具体情况采用具体形状的电热管。
4、根据客户的加热管的使用情况来确定加热管的壁厚
一般加热管的壁厚都采用的是0.8mm，不过根据加热管的工作环境，比如水压大的情况下，需要采用壁厚厚点的无缝不锈钢管来制作电热管。
5、购买时候问清楚厂商，加热管制作的内部材质
加热管为什么很多外观上相似，而价格会有很大的误差呢？那就是在于里面的内部材质，内部最重要的2种材质就是绝缘粉以及合金丝。绝缘粉，差的会用石英砂，好的会用到绝缘改性氧化镁粉。另外，合金丝，一般的用铁铬铝，根据管子制作的要求与档次，可以采用镍铬合金丝。正所谓，一分钱，一分货。建议广大客户，不要贪图便宜，以免购买劣质产品。 原因一：填粉的过程中，镁粉中混有杂质，经高温这些杂质将被碳化，使用长了就会出现管子炸裂现象；
原因二：选材很重要，不锈钢有很多种，根据加热管使用的环境选择正确的材料；管子本身也有区别一种是有缝管，一种是无逢管，有缝钢管是用钢带焊接成的 如果有一点焊的不到位就会管子炸裂，一般无逢管不会出现这种问题，有可能就是有缝管质导致的；
原因三：不锈钢电热管用于加热的液体也有区别,有些是腐蚀性液体,有些是水, 加热水有时候就是水质原因，因为很多可能多是用地下水，或者自来水，杂质较多，易结水垢，水垢太多太厚，会导致内部温度无法扩散，从而导致加热管爆管。如何有效的去除水垢，推荐阅读《推荐电热管水垢的解决方法》一文；
原因四：加热管管壁太薄或者加热管功率设定过高，表面负荷太大，内部温度过高，容易引起加热管内部膨胀，从而导致加热管破裂。 加热管工作最重要的核心部分就是电热丝的工作，电热丝的好坏就决定了加热管的品质的优良。其研究电热丝就是研究电热丝的阻值阻值决定了电热管的功率。电热管的阻值是既定的，接不同的工作电压，出现不同电热管功率的效果，热效应也是如此。通常电阻越小，电阻丝的线径越大，电压固定的情况下，电阻丝通过的电流也就越大，当通过的电流超出电阻丝的负荷时容易发生断裂和损坏，数据表示加热管的电阻并不是越小越好，应该按照实际情况和保证正常使用选择合适的电阻丝。
加热管阻值确认2点：
1、确定提供的额定电压与额定功率来确定出阻值。通过公式：电压*电压/功率=电阻。
2、电热丝的表面负荷是不可超标的，一般不可超过1.5w/cm²。
在选择电热管阻值生产的时候，主要依据客户提供的额定电压与额定功率，同时，我们也要考虑电阻丝的表面负荷的承受能力。从而保障电热管的使用寿命。 1、Power input test：以额定电压通电,其功率偏差不可超过下表 Rated power input
额定输入功率（W） Deviation
偏差 W≦200 ±10% W>200 正偏差：+5%或20W（以大者为准）
负偏差：－10% 2、电气强度试验：a.冷态下电气强度：应能承受50Hz,1min耐压,切断电流5mA,无击穿,闪络现象。
额定电压 试验电压 250V 1250V
b.工作温度下电气强度：承受50Hz,1min耐压,切断电流5mA,无击穿,闪络现象。
额定电压 试验电压250V 1000V
3、工作温度下的漏泄电流电热管在充分放热条件下，以1.15倍额定功率输入，漏泄电流0.5m A。
4、过载试验电热管在充分放热条件下，以1.27倍额定功率通电1hrs，断电冷却0.5hrs至室温（允许采用强迫冷却），如此反 复30次循环，不发生损坏。
5、电热管外壳密封试验（管裂试验）将电热管浸在酸化水中（2%~3%盐酸、硫酸或硝酸）3hrs，电热管两端面应至少露出液面5mm，测试后应满足第2~3项性能要求。
6、封口密封性试验将电热管置于温度为60℃、湿度95%的环境中24hrs，放置后应满足第2~3项性能要求。
7、寿命试验电热管在充分放热条件下，以额定电压通电1hrs，断电冷却0.5hrs至室温（允许采用强迫冷却），累计工作时间达3000hrs。
1. 起动时的功率 2.运行时的功率3.系统中的热损失
其次，计算时要考虑以下最恶劣的情况：
1. 最低的环境温度
2. 最短的运行周期
3. 最高的运行温度
4. 加热介质的最大重量（流动介质则为最大流量）
第三，电加热器功率设计的步骤:
1. 根据工艺过程，画出加热的工艺流程图（不涉及材料形式及规格）。
2. 计算工艺过程所需的热量。
3. 计算系统起动时所需的热量及时间。
第四，考虑合适的安全系数，确定加热器的总功率。
1. 决定发热元件的护套材料及功率密度。
2. 决定加热器的形式尺寸及数量。
3. 决定加热器的电源及控制系统。
最后，我们讲一下计算功率的基本公式：
1. 初始加热所需要的功率：
kw=（C1M1ΔT+C2M2ΔT)+864/p+p/2
式中：C1、C2分别为容器和介质的比热（kcal℃）
M1、M2分别为容器和介质的质量（kg)
ΔT为所需温度和初始温度之差（℃）
H为初始温度加热至设定温度所需要的时间（h)
P为最终温度下容器的散热量（kw)
2. 维持介质温度所需要的功率：
kw=C2M3ΔT/864+P
式中：M3每小时所增加的介质(kg/h)
总功率：取以上两种功率的最大值并考虑1.2系数。
对于模具单头电加热管而言，模具单头电加热管设计最重要的是保证加热管产生的热量能及时的传递到加热介质中，降低加热管内部材料的温度，以此来有效的提高模具单头电加热管的使用寿命。
（1）应尽力缩小模具单头电加热管外径与其插入孔径之间的间隙，通常两者间的间隙小于0.1-0.2mm，如管径10的加热棒，应是管径10.2以内的孔径。
（2）安装孔加工时应有效的保证其同轴度及大小公差，如加工时使用铰刀等工具对加工进行修整。
（3）加热管安装前应清理加工内留下的残物，如有机油等残留，加热后会被碳化，从而影响热传导的能力。
（4）在设计电压下使用不会有问题，使用时的实际功率可以按照一下公式计算得出：【使用电压/设计电压】*【使用电压/设计电压】*设计i功率=使用时的功率 (例) 额定电压及功率为230V 500W的电热管，使用电压220V，则其使用功率为418.6W，约为额定功率的84%。
