中温箱式电阻炉课程设计说明书

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中温箱式电阻炉设计说明

中温箱式电阻炉设计说明

中温箱式电阻炉设计说明一、设计目标:1.温度控制精度高,能够达到所需的温度范围;2.加热均匀,温度分布均匀,避免温度梯度对样品造成影响;3.安全可靠,具有过温保护和过载保护等安全功能;4.操作简便,控制界面友好。

二、设计原则:1.结构设计合理:箱体结构稳定,材料耐高温、绝缘性能好,保证外壳不会过热和存在漏电的情况。

2.保温设计良好:箱体内外壁之间应具有一定的保温材料,减小热量损失。

3.温度控制系统先进:采用PID控制系统,能够精确控制温度,减小温度波动;4.安全保护系统完善:具备过载保护、过温保护等安全功能,确保操作安全。

三、具体设计方案:1.结构设计:2.保温设计:内外壁之间填充保温材料,如岩棉、石膏板等,有效减小能量损失。

箱体底部及门缝处设置密封条,确保箱体内外不会有空气对流和热量泄露。

3.加热元件选择和布局:采用电阻丝作为加热元件,通过布线和固定在箱体内腔的支架上。

加热元件分布均匀,保证整个箱体内温度均匀。

4.温度控制系统:采用PID控制系统,设定温度和实际温度可通过显示屏进行监控。

在设定温度达到后,自动停止加热以保持恒温状态,避免温度超过所需范围。

5.安全保护系统:设备设置过温保护和过载保护装置。

一旦温度超过设定范围或电流过载,系统会自动切断电源以保护设备和样品。

6.操作控制系统:设备的操作控制界面应简单明了,易于操作。

温度、时间等参数可以根据需要进行设定并显示在控制面板上。

综上所述,中温箱式电阻炉的设计需要考虑结构稳定、保温设计、温度控制系统、安全保护系统和操作控制系统等因素。

合理的设计方案能够确保电阻炉的使用安全、方便和效果稳定。

中 温 箱 式 电 阻 炉(使用说明书)

中 温 箱 式 电 阻 炉(使用说明书)

中温箱式电阻炉使用说明书上海科恒实业发展有限公司内容:1 SX-4-10系列:箱式电阻炉为周期作业式电炉,供试验室作化学分析物理测定和一般小型钢件热处理时加热之用。

配有温度控制器及镍铬-镍硅电偶,能对炉膛温度进行测量,指示和自动控制。

2 技术参数:额定功率4千瓦,额定电压220V,相数为单相,额定温度1000℃加热元件接法为并联,空炉温升时间≤60,空炉损耗功率≤1.2千瓦,积蓄热≤8千瓦时,炉温均匀性≤15℃。

3 结构简介3.1 电炉炉壳用薄钢板经折边焊接制成,内炉衬为碳化硅耐火材料制成的矩形整体炉衬,由镍铬合金丝绕制成螺旋状的加热元件穿于内炉衬上、下、左、右的丝槽中,炉衬为密封式结构,电炉的炉口砖,炉门砖采用轻质耐火材料,内炉衬与炉壳之间耐火纤维膨胀珍珠岩制品切筑为保温层。

3.2 电炉炉门通过铰链固定在电炉面板上。

炉门转动灵活。

关闭时,旋转手把,扣住门钩,炉门就能紧贴于炉口上,开启时,只需旋转手把,脱钩后,将炉门置于左侧即可。

3.3 为了减少炉口的热损偌,提高炉膛内温度的均匀性,工作时必须把门关紧,并且使用时接上地线,以保证安全。

3.4 测温时用热电偶通过开在炉后的热电偶孔插入,并由固定座固定。

4 安装与使用4.1 室内平整的地面或工作台(架)上均可安放,但配套之温度控制器应避免受震动,且放置位置电炉不宜太近,防止过热而影响控制部分的正常工作。

4.2 将热电偶从热电偶固定座的小孔中插入炉膛,孔与热电偶之间间隔用石棉花绳填塞,然后旋紧螺幅固定。

4.3 根据电阻炉的功率,选择足够电流的导线,按“电阻炉与温度控制器电气联接接线示意图”联接电源,电炉及所配热电偶,并检查是否牢固可靠。

联接电源时,相线和中心线不可接反,否则温度控制器正常工作,并有触电危险,在电源线的前提,需另处安装开关,以便控制总电源。

连接热电偶至温度控制器的导线应用补偿导线,以消除冷端温度变化所引起的影响,连接时正负极不可接反。

为了保证安全操作,电炉、温度控制器外壳均须可靠接地。

中温实验箱式电阻炉设计说明书2

中温实验箱式电阻炉设计说明书2

热处理炉课程设计炉型中温实验箱式电阻炉学院专业学号学生姓名指导教师日期目录一设计任务书二炉型的选择三确定炉体结构尺寸3.1 炉膛尺寸3.2 炉体材料及结构3.3 炉衬尺寸四砌体平均表面积计算4.1 炉顶平均面积4.2 炉墙平均面积4.3 炉底平均面积五验证炉体结构设计的合理性5.1 求热流5.2 验算界面温度5.3 验算炉壳温度六炉子热效率计算七空炉升温时间的计算8.1 体积计算8.2 蓄热量的计算八电热元件的选择及计算九参考文献十设计小结一、热处理炉设计任务书编号:05专业年级班级:学号:姓名:(一)、基本条件1.炉型:中温实验箱式电阻炉2.最高工作温度:850℃3.炉壁外壳温度≤65℃4.炉膛尺寸(L×B×H)mm:400×250×200;5.空炉升温时间:≤60分钟7.额定功率4KW8.电源:三相,380V9.加热组件接法:星形(二)、设计要求1.砌体部分2.电热组件及接线部分、炉盖、炉壳构架3.标定主要技术数据(1)额定功率(2)额定电压(3)额定温度(4)电源相数(5)电热组件接法(6)炉膛有效尺寸(7)炉膛尺寸(8)空炉升温时间(9)外形尺寸4.提交资料(1)纸质和电子版本的《设计计算说明书》,规格:A4(2)纸质和电子版本的炉子总图(AutoCAD绘制),幅面:A1mm 240==胆外耐内H H mm344252220H H mm 394252220B B mm 49252220L L =⨯+⨯+==⨯+⨯+==+⨯+=耐内耐外耐外 保温层尺寸:尺寸比较复杂,中间有支撑材料,这里只给出其厚度。

上、下、左、右、后面,包括炉门,厚度mm 115=温H四、验证炉体结构设计的合理性由于炉子结构比较对称,故作统一数据处理。

将炉门做为前墙处理,结构与其他部分的炉墙结构一样如下图:1s =52mm,2s =115mm 根据书[1] P 24公式(1-63) ∑++⋯++-=212211a s s s t t q nnn λλλ对于炉墙散热,先假设界面上的温度及炉壳温度,℃600′2=tmm 290B =耐内 mm 240=耐内Hmm344H mm 394B mm 492L ===耐内耐外耐外mm 115=温H'2t 满足要求。

箱式电阻炉(材料热处理课程设计汇本说明书)

箱式电阻炉(材料热处理课程设计汇本说明书)

化学与材料工程学院材料热处理课程设计说明书学生:专业:金属材料工程学号:班级:材料金属指导老师:目录一、设计任务书 (3)二、工艺设计 (3)1.型的选择 (3)2.炉膛尺寸的确定 (3)3.炉子砌砖设计 (4)4.中温箱式电阻炉功率的计算 (4)5.电热元件 (5)6.电热元件的设计计算 (5)三、工艺流程图和设备装置图 (7)四、进度安排 (9)五、总结与体会 (9)一、设计任务书为某厂设计一台热处理电阻炉,其技术条件如下:1)用途:中碳钢、低合金钢毛坯或零件的淬火、正火及退火处理,处理对象为中小型零件,无定型产品,处理批量为多种,小批量。

2)生产率:160 kg/h3)工作温度:最高使用温度950℃4)生产特点:周期式成批装料,长时间连续生产。

二、工艺设计1.炉型的选择根据设计的具体要求和生产特点,进行综合技术经济分析。

决定选用箱式电阻炉,不通保护气体,炉子最高温度为950℃。

属中温箱式电阻炉。

2.炉膛尺寸的确定(1)查表,箱式电阻炉单位炉底面积生产率P0 ,取P0=100[kg/(m2·h)](2)炉底面积采用加热能力指标法计算,F效= ==1.25 m2== 0.75 - 0.85,取上限,0.85,炉底总面积:= 0.85 F总= 1.5625 m2炉底板宽度 B ===0.88 m炉底板长度L ===1.77 m(3).炉膛高度的确定炉膛高度H与宽度B之比=0.52– 0.9,取0.7高度H = 0.628 m(4).炉膛有效尺寸(可装工件)L效×B效×H效=1.77m ×0.88m ×0.628m(5).炉膛尺寸宽B =B效+2×(0.1-0.15)取0.1 B=0.88+2×0.1=1.08 m长L =L效+ 2×(0.1-0.2)取0.1 L=1.77+2×0.1=1.97 m高H=0.67×9+0.37=0.64m3.炉子砌砖设计耐火层选用体积密度为0.6g/cm3的轻质耐火粘土砖,保温层为硅藻土骨架填充蛭石粉。

中温箱式电阻炉设计说明

中温箱式电阻炉设计说明

中温箱式电阻炉设计说明
加热元件是箱式电阻炉的核心组成部分,常见的加热元件有电阻丝、
电炉坩埚等。

电阻丝是较为常见的加热元件,可以分成两个或四个部分,
分别放置于炉箱四个角落,以均匀加热炉内物体。

电阻丝可以采用镍钢合
金丝或铬铁丝等耐高温材料制成。

另外,为了提高加热效率,还可以在炉
箱内部设置辅助反射板,以最大限度地反射热能,提高加热效果。

控温系统是中温箱式电阻炉的重要组成部分,其主要功能是监控和调
节炉内温度。

控温系统通常由温度传感器、控制器和电源组成。

温度传感
器可以选择热电偶或红外线温度计等,它的作用是实时感应炉内温度,并
将温度信号传递给控制器。

控制器根据温度信号进行判断和调节,通过控
制电源来控制加热元件的供电情况,以保持炉内温度稳定。

另外,在设计中还需要考虑炉箱的通风系统,以保证炉内温度均匀,
并排除产生的有害气体。

通风系统可以包括风机、排气管道和过滤设备等。

风机可以通过循环热空气来提高温度均匀性,排气管道用于排出炉膛内产
生的有害气体,过滤设备则可以有效去除有害气体,提供一个良好的工作
环境。

综上所述,中温箱式电阻炉的设计需要考虑炉体结构、加热元件、控
温系统、通风系统等方面。

设计合理的中温箱式电阻炉可以提高热处理工
艺的效率和产品质量,确保安全生产。

中温箱式电阻炉课程设计说明书

中温箱式电阻炉课程设计说明书

一、炉型的选择因为工件材料为低合金钢,热处理工艺为正火,对于低合金钢正火最高温度为【912+(30~50)】℃,选择中温炉(上限950℃)即可,同时工件没有特殊规定也不是长轴类,则选择箱式炉,并且无需大批量生产、工艺多变,则选择周期式作业。

综上所述,选择周期式中温箱式电阻炉。

二、炉膛尺寸的确定1、用炉底强度指标法计算炉底有效面积:查表得炉底强度h G =100Kg/(m 2·h )F 效=h gG 件=60100=0.6(m 2) 炉膛有效尺寸:L 效=效)(F 5.1~2L 效(m )=960mm炉膛有效宽度:B 效=效(F 2/3)~2/1B 效选择 1000m m ×600mm ×45mm/12mm 的炉底板,取B 效=0.6m2、 炉膛内腔砌墙尺寸炉膛宽度:B 砌=B 效+2×(0.1~0.15)B 砌=0.6+2×0.125=0.85 (m)炉膛长度:L 砌=L 效+0.16 =1.12(m )炉膛内高度:H 砌=(0.5~0.9)B 砌H 砌=0.8×0.85=0.68 (m )层数n=067.0108.03-⨯⨯砌B =10.1 选择10层∴炉膛高度H 砌=10×67+42+39=0.751(m)三、炉体结构设计与材料选择(一)、选择炉衬材料部分炉体包括炉壁、炉底、炉底、炉门、炉壳架几部分。

炉体通常用耐火层和保温层构成,尺寸与炉膛砌筑尺寸有关。

设计时应满足下列要求:(1)确定砌体的厚度尺寸要满足强度要求,并应与耐火砖、隔热保温砖的尺寸相吻合;(2)为了减少热损失和缩短升温时间,在满足强度要求的前提下,应尽量选用轻质耐火材料;(3)要保证炉壳表面温升小于50℃,否则会增大热损失,使环境温度升高,导致劳动条件恶化。

(二)、炉体结构设计和尺寸本炉设计为两层炉壁内层选用RNG-0.6型轻质粘土砖,其厚度S 1=115mm ;外层选用硅酸铝耐火纤维,体积密度λ2=105Kg/m 3厚度S 2待计算;RNG-0.6型轻质粘土砖:ρ1=600【Kg/ m 3】λ1=0.165+0.194×10-3t 均【w/(m ·℃)】C 1=0.836+0.263×10-3t 均【KJ/(Kg ·℃)】耐火纤维当t 3=60℃时,由表查得α∑=12.17【W/(㎡·℃)】∴ q=12.17×(50-20)=486.8(W/㎡)将上述各数据代入公式得: ()[]115.08.486950165.095010194.05.010194.02165.0165.010194.01t 233232⨯-⨯+⨯⨯⨯⨯⨯++-⨯=---=782(℃)代入数据解得:纤维层厚度:()107.0607828.4861S 2⨯-⨯==228(mm ) 取S 2=230mm(三)、炉顶的设计炉膛宽度为850mm ,采用拱顶,拱角60°的标准拱顶,拱顶式炉子最容易损坏的部位,受热时耐火砖发生膨胀,造成砌筑拱顶时,为了减少拱顶向两侧的压力,应采用轻质的楔形砖与标准直角砖混合砌筑。

中温箱式电阻炉设计说明书

中温箱式电阻炉设计说明书

热处理炉课程设计炉型:中温箱式电阻炉学院:专业班级:材料工程学号:学生姓名:指导教师:日期:中温箱式电阻炉设计任务书编号:03材料冶金学院专业年级班级:材料工程学号:姓名:一、基本条件1. 炉型:中温箱式电阻炉2.用途:中碳钢、低合金钢的中小型毛坯工件的正火、淬火及调质,无定型产品,多品种小批量。

3.最高工作温度:950℃4.炉壁外壳温度≤70℃5. 生产率:80kg/h6.空炉升温时间:≤2.5小时7.生产特点:周期式成批装料,长时间连续生产8.电源:三相二、设计要求1.设计内容1) 砌体部分2)炉门及启闭机构电热元件及外部接线炉壳构架部分2.标定主要技术数据(1)额定功率(2)额定电压(3)额定温度(4)电源相数(5)电热元件接法(6)炉膛有效尺寸(7)炉膛尺寸(8)空炉升温时间(9)外形尺寸3.提交资料(1)纸质和电子版本的《设计计算说明书》,规格:A4(2)纸质和电子版本的炉子总图(AotuCAD绘制),幅面:A1指导教师:前言随着基础工业的不断现代化,即传统的制造技术与计算机技术、信息技术、自动化技术、新材料技术、现代管理技术的紧密结合,市场竞争更趋于白热化,商家们的眼光不仅盯在如何提高产品质量,而且在如何提高效率、效益、保护环境、适应用户需要方面提出了更高的要求。

对热处理行业来说,“优质、高效、低耗、清洁、灵活”是现代热处理技术的标志,着10个字应该成为热处理工作者不断追求的总目标。

要实现热处理技术的现代化,需要靠热处理设备的现代化来保证。

现代热处理设备包括:大型连续热处理生产线、密封箱式多用炉生产线、真空热处理设备、无人化感应加热设备等。

热处理电阻炉的设计是一项综合性的技术工作,除需炉子知识外,还包括热处理工艺、机械设计、电工及温度控制等有关内容,必须密切结合生产实际综合运用有关知识。

一般设计炉子的顺序遵循:1.炉子的生产任务;2.作业制度(一班制、两班制或连续生产);3.加热工件的材料、形状、尺寸、重量;4.工件热处理工艺规程和质量要求;5.电源及车间的厂房条件;6.炉子建造维修能力和投资金额等当然热处理炉的课程设计所包含的内容有所不同,但是一些技术上的要求必须要在设计过程中通过运用所学的知识设计达标。

课程设计说明书 箱式 回火炉

课程设计说明书  箱式 回火炉

课程设计说明书箱式回火炉(电阻炉)设计说明书材料0702刘伟20071570目录绪言 (3)热处理电阻炉设计 (5)一.设计任务 (5)二.炉型的选择 (5)三.确定炉体结构和尺寸 (5)1. 炉底长宽高的确定 (5)2. 炉衬材料及厚度的确定 (6)四.砌体平均表面积计算 (6)1. 炉墙平均面积 (6)2. 炉底平均面积 (6)五.计算炉子功率 (6)1. 根据经验公式计算炉子功率 (7)2. 根据热平衡计算炉子功率 (7)六.炉子热效率计算 (10)1. 正常工作时的效率 (10)2. 在保温阶段,关闭炉门时的效率 (10)七.炉子空载功率计算 (11)八.空炉升温时间计算 (11)1. 炉墙及炉顶蓄热 (11)2. 炉底蓄热计算 (12)3. 炉底板蓄热 (13)九.功率的分配与接线 (13)十.电热元件材料选择及计算 (13)ρ (13)1. 求950℃时电热元件的电阻率tρ (13)2. 确定电热元件表面功率t3. 每组电热元件功率 (14)4. 每组电热元件端电压 (14)5. 电热元件直径 (14)6. 每组电热元件长度和质量 (14)7. 电热元件的总长度和总重量 (14)8. 校核电热元件表面负荷 (14)9. 电热元件在炉膛内的布置 (15)绪言热处理热处理是将金属材料放在一定的介质内加热、保温、冷却,通过改变材料表面或内部的金相组织结构,来控制其性能的一种金属热加工工艺,金属热处理是机械制造中的重要工艺之一,与其他加工工艺相比,热处理一般不改变工件的形状和整体的化学成分,而是通过改变工件内部的显微组织,或改变工件表面的化学成分,赋予或改善工件的使用性能。

其特点是改善工件的内在质量,而这一般不是肉眼所能看到的。

为使金属工件具有所需要的力学性能、物理性能和化学性能,除合理选用材料和各种成形工艺外,热处理工艺往往是必不可少的。

钢铁是机械工业中应用最广的材料,钢铁显微组织复杂,可以通过热处理予以控制,所以钢铁的热处理是金属热处理的主要内容。

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一、炉型的选择因为工件材料为低合金钢,热处理工艺为正火,对于低合金钢正火最高温度为【912+(30~50)】℃,选择中温炉(上限950℃)即可,同时工件没有特殊规定也不是长轴类,则选择箱式炉,并且无需大批量生产、工艺多变,则选择周期式作业。

综上所述,选择周期式中温箱式电阻炉。

二、炉膛尺寸的确定1、用炉底强度指标法计算炉底有效面积:查表得炉底强度h G =100Kg/(m 2·h )F 效=h gG 件=60100=0.6(m 2) 炉膛有效尺寸:L 效=效)(F 5.1~2L 效(m )=960mm炉膛有效宽度:B 效=效(F 2/3)~2/1B 效选择 1000mm ×600mm ×45mm/12mm 的炉底板,取B 效=0.6m2、 炉膛腔砌墙尺寸炉膛宽度:B 砌=B 效+2×(0.1~0.15) B 砌=0.6+2×0.125=0.85 (m)炉膛长度:L 砌=L 效+0.16 =1.12(m )炉膛高度:H 砌=(0.5~0.9)B 砌H 砌=0.8×0.85=0.68 (m )层数n=067.0108.03-⨯⨯砌B =10.1 选择10层∴炉膛高度H 砌=10×67+42+39=0.751(m)三、炉体结构设计与材料选择(一)、选择炉衬材料部分炉体包括炉壁、炉底、炉底、炉门、炉壳架几部分。

炉体通常用耐火层和保温层构成,尺寸与炉膛砌筑尺寸有关。

设计时应满足下列要求:(1)确定砌体的厚度尺寸要满足强度要求,并应与耐火砖、隔热保温砖的尺寸相吻合;(2)为了减少热损失和缩短升温时间,在满足强度要求的前提下,应尽量选用轻质耐火材料;(3)要保证炉壳表面温升小于50℃,否则会增大热损失,使环境温度升高,导致劳动条件恶化。

(二)、炉体结构设计和尺寸本炉设计为两层炉壁层选用RNG-0.6型轻质粘土砖,其厚度S 1=115mm ;外层选用硅酸铝耐火纤维,体积密度λ2=105Kg/m 3厚度S 2待计算;RNG-0.6型轻质粘土砖:ρ1=600【Kg/ m 3】λ1=0.165+0.194×10-3t 均【w/(m ·℃)】C 1=0.836+0.263×10-3t 均【KJ/(Kg ·℃)】耐火纤维当t 3=60℃时,由表查得α∑=12.17【W/(㎡·℃)】∴ q=12.17×(50-20)=486.8(W/㎡)将上述各数据代入公式得: ()[]115.08.486950165.095010194.05.010194.02165.0165.010194.01t 233232⨯-⨯+⨯⨯⨯⨯⨯++-⨯=---=782(℃)代入数据解得:纤维层厚度:()107.0607828.4861S 2⨯-⨯==228(mm ) 取S 2=230mm(三)、炉顶的设计炉膛宽度为850mm ,采用拱顶,拱角60°的标准拱顶,拱顶式炉子最容易损坏的部位,受热时耐火砖发生膨胀,造成砌筑拱顶时,为了减少拱顶向两侧的压力,应采用轻质的楔形砖与标准直角砖混合砌筑。

故选用侧厚楔形砖(230,113,65,45)、厚230mm 体积密度为105Kg/ m 3的硅酸铝耐火纤维和轻质直形砖(230,113,65).(四)、炉底的设计炉底采用一层113mm 硅藻土砖填充蛭石粉,再平铺一层65mm 的QN-0.6轻质粘土砖,最上层采用230mm 的重质高铝砖支持炉底板+4块加热元件搁砖,炉底板采用Cr-Mn-N 耐热钢厚度为12mm 。

(五)、炉门框的设计炉门框的壁 炉膛稍小取其宽度为:B 框×H 框 =800mm ×650mm采用230mm 硅藻土砖和113mmRN-0.6轻质粘土砖。

(六)、炉门的设计炉门采用113mmRNG-1.0轻质粘土砖和230mmB 级硅藻土砖,炉门尺寸为B 门×H 门=900mm ×780mm 。

(七)、炉体框架与炉壳的设计炉体外廓尺寸:L 外=L 砌+(115+230)+230=1695(mm )B 外=B 砌+2×(115+230)=1540(mm )H 弧=B 砌- B 砌Cos30°=114(mm )H 外=H 砌+(115+20+230)+ H 弧+(115+67+230)H 外=1571(mm )四、电阻炉功率的计算本炉采用理论设计法,通过炉子的热平衡来确定炉子的功率。

其原理是炉子的总功率即热量的收入,应能满足炉子热量支出的总和。

具体计算如下:1、 加热工件的有效热量Q 件Q 件 =g 件(C 2t 2-C 1t 1)=60×(0.6789×950-0.4939×20)=38104.6(KJ/h )(其中C 2、C 1查表可得)2、 通过炉衬的散热损失Q 散Q 散=101231231t t F S S S λλλα-⨯+++均总(式1) λ1=0.165+0.194×10-3×(950+782)÷2=0.33λ2=0.107F 均1F =2(0.85 1.120.850.68 1.120.68)⨯+⨯+⨯=4.5832m 22F =2(1.08 1.35 1.080.91 1.350.91)⨯+⨯+⨯=7.3386㎡3F =2(1.31 1.58 1.31 1.14 1.58 1.14)⨯+⨯+⨯=10.7288㎡将以上数据代入式1解得Q 散 =14556.5(KJ/h ) 3、炉衬材料的总蓄热量Q 蓄总轻质粘土砖、硅酸铝耐火纤维、在1㎡面积上所占的量分别为:G 1=0.115×600=69(Kg )G 2=0.230×105=24.15(Kg )它们的平均比热容分别为:C 1 =0.836+0.263×10-3×0.5×(950+782)=1.06【KJ/(Kg ·℃)】C 2 =1.07【KJ/(Kg ·℃)】各层的蓄热量:Q 1=69×1.06[(950+782)÷2-20]=61876(KJ )Q 2=24.15×1.07[(782+60)÷2-20]=10362(KJ )∑Q 蓄总= Q 1F m1+ Q 2F m2=554398(KJ)4、开启炉子的辐射热损失Q 辐 F T T Q ⨯⨯⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛-⎪⎭⎫ ⎝⎛=6.31001004241辐×φ×δt 炉口开启尺寸850mm ×460mma/b=460/850=0.54 L/a=230/460=0.5查表2-16得φ=0.5炉口面积F=0.46×0.85=0.391(㎡)δt =3/60=0.05∴将上述数据代入公式得Q 辐=6442(KJ/h )5、开启炉门的溢气热损失Q 溢()h /2t 21KJ T T VC Q δ⎪⎭⎫ ⎝⎛+=溢 V=2200BH H =2200×0.95×0.46×46.0=652 (m 3/h ) C=1.4KJ/(㎡·K )Q 溢=652×1.4×(950+60)×0.5×0.05=23048(KJ/h )6、其他热损失Q 它Q 它=(0.5~1.0)Q 散Q 它=0.8×14556.5=11645.2(KJ/h7、Q 总 = Q 件 + Q 辐 + Q 控 + Q 散 + Q 溢+ Q 它=38104.6+14556.5+6442+23048+11645.2=93796.3(KJ/h )P= Q 总 /3600=26.1(KW )P 安=1.3P=32.87(KW )取P 安=33KW8、电阻炉热效率η=Q 件/Q 总×100%=40.62%9、空炉升温时间τ空=Q 蓄/(3600P 安)=3.4(h )符合要求10、电阻炉的空载功率P 空P 空=(Q 效+ Q 它)/3600=7.28(KW )为炉子总功率的16%,符合要求。

五、电热元件的设计(一)、电阻功率的分配因功率为33KW ,故采用三相380V 星形接线法,使用三组11KW 电阻丝均匀分布单星形接法(二)、电阻元件材料的选择选用0Cr25Al5为电热元件(三)、电热元件的设计1、供电电压和接线选用三相380V 、星形接法,长度比为1:1P=P 安/3n=45/3=11(KW ) U=380/3=220(V )2、确定电热元件的单位表面功率因炉膛最高温度不超过950℃,结合选材0Cr2Al5查表得W 允=1.6~2.0W/cm 33、确定元件直径dd=34.334.3 4.56==mm 取 d = 5mm式中()()2501 1.414101100 1.5t mmp p t m α-=+=+⨯⨯=Ω•W 允=1.6w/cm 2 2223220 3.1451057.571.51110004t U f L p ρ-⨯⨯=⨯==⨯⨯⨯ L 总=nL= 3⨯57.57=172.71mM= 0.201⨯57.57=11.57kg4、求电热元件的总质量M 总= 3⨯11.57=34.71kg式中g 为φ5mm 的电阻丝每米长的重量,g=0.201Kg/m 可由表3-17查得 W=dl 102πP =100113.14 5.057.57⨯⨯⨯=1.22 W/cm 3﹤1.6 W/cm 3 符合要求(五)电热元件的绕制和布置电热元件绕制成螺旋状,均匀布置于两侧墙及炉底,侧墙和炉底均为10层。

每排电热元件的展开长度:L 、=57.5710=5.757(m ) 每排电热元件的搁砖长度L 1=960-50=910(mm )D=6d=5×6=30(mm )每排电热元件的圈数: n=()608064.543.1430L D ==⨯、圈π 取 n=65 电热元件螺旋节距: h=()1L 91014mm n 65== 按h=(2~4)d 校验校核:14 2.85h d == 符合要求 (六)、电热元件引出棒及其套管的设计与选择(1)、引出棒的设计引出帮必须用耐热钢或者不锈钢制造,以防止氧化烧损,固选用1Cr18Ni9Ti , φ=14mm ,L=400mm ,丝状电热元件与引出棒之间的连接,采用接头铣槽后焊接。

引出棒长度:L引=115+230+100=445(mm)(2)、保护套管的选择根据设计说明中炉膛以及电热元件的设计,所以确定L侧墙=115+230=345(mm),引出棒的直径d=φ14mm,因此选用SND·724·016号套管,高铝矾土,重量0.5Kg,d引=φ16mmD引=φ36mm,长度300mm。

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