熱處理電阻爐的設計畢業設計(文件)

　

【正文】 第 i 層的爐襯厚度 m； ?i －第 i 層的平均熱導率 W/m3 墻 ＝ 430℃ ， t180。℃ ) 圖 2 爐墻結構圖 材料和牌號 密 度 （ gkg1℃ 1） 密度 （ kg t墻3 =t 墻2 q墻22?s = =℃ Δ =， 墻， 墻墻333 t tt ? = ? =% Δ ＜ 5%,也滿足設計要求，不需重算。2頂 ＝ 720℃ ， t180。℃ ) ?3? +10 3? t 均3s =+10 3? 270= W∕ (m t3 頂 = t2 頂 q 頂22?s = =℃ Δ =， 頂， 頂頂333 t tt ? = ? =% Δ ＜ 5%,也滿足設 計要求，不需重算。2 底=710℃ ,t180。℃ ) ? 180。3＋ ? 3)∕ 2=（ +） = W∕ (m t3 底 = t2 底 q 底22?s = =℃ Δ =， 底， 底底333 t tt ? = ? =% Δ ＜ 5%,也滿足設計要求，不需重算。g－ ta） ? t 式中： ta－爐外冷空氣溫度（ ℃ ） t180。 ℃ )] qva－入爐內的空氣流量（ m3/h） qv a =1997B℃ )】 溫度 (℃ ) O2 N2 H2 CO2 干空氣 100 400 500 1000 （ 5） 其它熱損失 其它熱損失約為上述熱損失之和的 10%～ 20%，故 Q它=（ Q件 +Q散 +Q輻 +Q溢 ） = (83923+++) =（ 6）熱量總支出 其中 Q輔 =0， Q控 =0，由公式得 Q總 =Q件 +Q散 +Q輻 +Q溢 +Q輔 +Q控 +Q他 =83923++++ =（ 7） 爐子安裝功 率 由 P 安 =KQ 總 /3600 (其中 K 為功率儲備系數 ,本爐設計中取K=)則 P 安 = 與標準爐子比較 ,取爐子功率為 75KW 4 爐子熱效率計算 1． 正常工作時的功率 η=Q 件 /Q 總 =83923/ =% 2． 在保溫階段 , 關閉爐門時的效率 η=Q 件 /[Q 總 (Q 輻 +Q 溢 )] =83923/[（ +） ] =% 爐子空載功率的計算 P 空 =（ 散Q + Q 它 ） /3600 =（ +） /3600 =（ kJ/h） 空爐升溫時間計算 由于所設計爐子的耐火層結構相似 , 而保溫層蓄熱較少 , 為簡化計算將爐子側墻、前后墻及爐頂按相同數據計算 , 爐底由于砌磚方法不同 , 進行單獨計算 ,因為升溫時爐底板也隨爐升溫 , 也要計算在內。后硅 2[ ( 15 +) ]= V ?頂硅 = m3 由公式 Q蓄=V粘 粘?c粘（ t 0t?粘） + V纖 纖?c纖(t纖t0 )+V硅 硅? c硅 (t硅 t0 ) 因為 t粘=(t1 +t 墻2 )/2=2 ?= ℃ 查表 4得 c粘= + 10 3? t粘 = + 10 3? = kJ/(kg后粘 +V頂粘 ） 粘? c粘 （ t 0t?粘 ） +（ V 頂纖前。 ℃ ) t底硅 =(t3 底 +t4 底 )/2=(+)/2=℃ 由表 4得 c底硅 =+? 103t 硅 底 =+? 103? =(kg 5 功率的分配和接線 320kW 功率均勻分布于爐墻與爐底；采用三 相 YY 接法；供電電壓為 380V。 （ 3） 具有較大的電阻率 ? 和較小的電阻溫度系數 ? 。 電熱組件的選擇及計算 （ 1）材料選擇： 電熱組件材料可分為金屬和非金屬兩大類，這里選擇鐵鉻鋁系金屬電熱組件。m ，電阻溫度系數 ? =105℃ 1，則計算 1000℃ 下電熱組件電阻率為： t? = 20? （ 1+? t） =106(1+1051 000)=106? m ） （ 177。現將爐內的電熱組件分為三組三相雙星形接 法。 周期作業爐工件的淬火冷卻過程，實質上就是工件和淬火介 質之間的熱交換過程，因此，可利用熱平衡的方法計算出淬火介質的體積 介V 。 ? —— 淬火介質密度， kg/ m3； 其中取 G=400kg， C=2 kJ/kg?℃ ， ? = kg/ m3， ， t1=35℃ ， t2=250℃ 。對于水， ?? 21 ?? 1；對于油類， 1? ≈（ 30～ 40℃ ）， 2? =（ 80～ 90℃ ） ，則： 介V? =介V2 21??? ? =（ ） △ H5= FV介? =由以上各式得： H=H1+△ h4+△ h5+△ h6=2+++= 因此淬火 油 槽的尺寸為： 長 a=；寬 b= m；高 H= 淬火水槽的尺寸： 長 a=；寬 b=；高 H= 。 則 H1=L+△ h1+△ h2+△ h3=+++= （ 2） 淬火槽的橫截面形狀和尺寸 淬火槽的橫截面積： F=1HV介 （ ） =長方形淬火槽橫截面邊長： a= nF （ ） b=nF （ ） 式中： a—— 淬火槽長度， m； b—— 淬火槽寬度， m； n—— 橫截面邊長比，通常 n=ba =～ 。 由于本設計選用的貝氏體等溫淬火設備 為連續作業爐，但淬火槽中利用升降臺轉移工件，因此采用周期作業淬火槽的設計計算。 ⑥ 電熱組件的長度 每組電熱組件長度： 組L =922 10??tpdU ??組 = 9622 5220 ?? ??? ?? ?= 電熱組件總長度： 總L =6 組L =6= ⑦ 電熱組件的重量 由上表查得，電熱組件 0Cr13A16Mo2 的密度 M? = g/cm3 則每組電熱組件重量： 組G = MLd ?? 組24 =52105/4= 總G =8 組G =6= ⑧ 校核電熱組件 實W 實W =組dLp?310 = ??? =由于 實W ＜ 允W ，所以計算結果是合理的。℃ )） 比熱容（ J/(g ③ 每根電熱組件功率： 因為爐子的加熱功率為 75kW，且均勻分布。 由爐子的最高使用溫度 840℃ ，選用線狀 0Cr13A16Mo2合金作為電熱組件 ，采 用 YY 接線方法，電熱組件 20Cr13A16Mo2 的化學成分及性能見表 1。 （ 5） 具有良好的加