105KW中温箱式电阻炉设计.docx
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1、热解决设备设计阐明书设计题目105KW中温箱式电阻炉设计佳木斯大学1前言错误!未定义书签。1.1 本设计目、意义错误!未定义书签。1.1.1 本设计目错误!未定义书签。1.1.2 本设计意义错误!未定义书签。1.2 本设计技术规定错误!未定义书签。1.2.1 技术规定错误!未定义书签。1.3 热解决炉发呈现状错误!未定义书签。1.3.1 国外热解决行业能源运用状况错误!未定义书签。1.4 国内热解决行业存在问题错误!未定义书签。2设计阐明错误!未定义书签。2.1 炉型选取错误!未定义书签。2.2 拟定炉体构造和尺寸错误!未定义书签。2.2.1 依照经验公式法计算炉子炉膛砌砖体内腔尺寸1.*B*
2、H错误!未定义书签。2.2.2 拟定工作室有效尺寸1.效B效H效错误!未定义书签。2.2.3 炉衬材料及厚度拟定错误!未定义书签。2.2.4 砌体平均表面积计算错误!未定义书签。2.2.5 炉顶平均面积错误!未定义书签。2.2.6 炉墙平均面积错误!未定义书签。1.1.1 求热流量错误!未定义书签。1.1.2 验算交界面上温度t2墙t3w错误!未定义书签。1.1.3 验算炉壳温度t,lift错误!未定义书签。2.4 计算炉墙散热损失Q堵敢错误!未定义书签。2.4.1 计算炉墙散热损失错误!未定义书签。2.4.2 启动炉门辐射热损失Q辐错误!未定义书签。2.4.3 启动炉门溢气热损失Q低错误!未
3、定义书签。2.4.4 其他热损失Q它错误!未定义书签。2.4.5 工件吸取热量错误!未定义书签。2.5 炉子生产率计算错误!未定义书签。2.5.1 炉子生产率计算错误!未定义书签。2.5.2 正常工作时效率错误!未定义书签。2.5.3 保温阶段关闭炉门时效率错误!未定义书签。2.6 炉子空载功率计算错误!未定义书签。2.7 空炉升温时间计算错误!未定义书签。2.7.1 炉墙及炉顶蓄热错误!未定义书签。2.7.2 炉底蓄热计算错误!未定义书签。2.7.3 炉底板蓄热错误!未定义书签。2.8 功率分派与接线错误!未定义书签。2.9.2 拟定电热元件表面功率错误!未定义书签。2.9.3 每组电热元件
4、功率错误!未定义书签。2.9.4 每组电热元件端电压错误!未定义书签。2.9.5 电热元件直径错误!未定义书签。2.9.6 每组电热元件长度和重量错误!未定义书签。2.9.7 电热元件总长度和总重量错误!未定义书签。2.9.8 校核电热元件表面负荷错误!未定义书签。2.9.9 电热元件在炉膛内布置错误!未定义书签。2.10炉子技术指标错误!未定义书签。3附录错误!未定义书签。3.1 装配图错误!未定义书签。3.2 电阻丝错误!未定义书签。3.3 电阻丝接线示意图错误!未定义书签。4参考文献错误!未定义书签。1.1 本设计目、意义1.1.1 本设计目设计一台电阻加热炉,额定功率为105KW,使其
5、加热温度在650-100Oc之间,周期式成批装料,长时间持续生产。用于中碳钢,低合金钢毛坯或零件淬火,正火及调质解决,解决对象为中小型零件,无定型产品,解决批量为多品种,小批量。1.1.2 本设计意义通过本次热解决炉设计,理解中温热解决炉基本构造,掌握热解决炉设计基本办法,熟悉热解决炉在工厂中实际应用以及进一步纯熟工程制图办法,为后来工厂实际奠定基本。1.2 本设计技术规定1.2.1 技术规定1用途:中碳钢,低合金钢毛坯或零件淬火,正火及调质解决,解决对象为中小型零件,无定型产品,解决批量为多品种,小批量。2额定功率:105KW3工作温度:中温(650oC-1000oC)4生产特点:周期式成批
6、装料,长时间持续生产。1.3 热解决炉发呈现状1.3.1 国外热解决行业能源运用状况在国外推出热解决节能办法中,重要考虑就是改进设备和革新工艺技术办法,重要办法有如下几种方面:1.加强合理运用热能理论研究和实际应用。2 .采用直接控制炉内氛围碳势、氮势、氧势传感器和执行机构,可以获得一定节能效果。3 .采用新型保温材料,可减少20%以上热损失。4 .采用直接加热工件办法,可减少蓄热损失和辐射损失,也可有效节约能源。5 .改进料盘、夹具构造,减轻耐热钢构件重量,增长强度,减少料盘夹具无效加热损失。1.4国内热解决行业存在问题由于国内工业起步较晚,现行热解决装备水平普遍落后,重要有如下几种方面:1
7、 .设备负荷率低,装炉量局限性。2 .设备运用率低。3 .加热设备落后。4 .无效热消耗多。5 .工艺落后。当前,国内热解决工艺普遍落后,过于保守。2设计阐明2.1 炉型选取依照设计任务给出生产特点,拟选用中温箱式热解决电阻炉,不通保护氛围。2.2 拟定炉体构造和尺寸2.2.1 依照经验公式法计算炉子炉膛砌砖体内腔尺寸1.*B*H经验公式:P安=Ct升F9(T/1000)155由于炉门为启动式,故散热量较大,取C=30(kw*h5)/(In1.8*C25),空炉升温时间假定为4h,炉温为T=100O,故105=30*45*f9*(1000/1000)155计算得F=8.69m2依照炉膛面积计算
8、公式F=2*B*H+2*1.*H+B*1.+2*11*B礼*(607360)(1)依照经验普通有1.=2BH=0.7B(2)依照(1)(2)式计算得1.=2.05mB=l.03mH=0.72m依照原则热解决炉砖尺寸(230mm*113mm*65mm)及在各方向上砖缝不能重叠,以保持其强度,必要用半块砖,故取1.=l.96mB=0.9mH=0.68m考虑每块砖之间缝隙2mm,拟定最后尺寸1.=(230+2)*8+(230*0.5+2)=1973mnB=(120+2)*4+(113+2)+(65+2)*2+(113+2)*2=967mmH=(65+2)*10+37=707mm2.2.2 拟定工作室
9、有效尺寸1.效B效H效为避免工件与炉内壁或电热元件砖相碰撞,应使工件与炉膛内壁之间有一定空间,拟定工作室有效尺寸为1.1700mmB效=70OmmH效=500mm2.2.3炉衬材料及厚度拟定由于侧墙,前墙及后墙工作条件相似,采用相似炉衬构造,即113mmQN-1.0轻质黏土转+50Innl密度为ZSOkg/n?普通硅酸铝纤维毡113mmB级硅藻土砖。炉顶采用11311三QNT.0轻质黏土砖+80mm密度为ZSOkg/n?普通硅酸铝纤维毡,+115n三膨胀珍珠岩。炉底采用三层QN-I.0轻质黏土砖(67*3)mm+50mm密度为250kg11)3普通硅酸铝纤维毡+182mmB级硅藻土砖和膨胀珍珠
10、岩复合炉衬。炉门用65mmQN-l.0轻质黏土砖+8OmiTl密度为250kg11?普通硅酸铝纤维毡+65mmA级硅藻土砖。炉底隔砖采用重质黏土砖,电热元件搁砖选用重质高铝砖。炉底板材料选用Cr-Mn-N耐热钢,依照炉底实际尺寸给出,分三块或四块,厚20mm。2.2.4砌体平均表面积计算1.=1.+2*(115+50+115)=1973+115+50+115+230=2483mmB外=B+2*(115+50+115)=967+2*(115+50+115)=1527mmH外=H+f+(115+80+115)+67*4+50+182=707+130+310+268+50+182=1647式中:f拱
11、顶高度,此炉采用6(原则拱顶,取拱弧半径R=B,则f可由f=R(l-cos300)求得。2.2.5炉顶平均面积Fm=211R6*1.=2*3.14*0.967*1.973/6=2.025m2F顶外=B外*1.外=2.483*1.527=3.903m2F顶均二JF顶内*F顶外二J2.025*3.9032.82m22.2.6炉墙平均面积炉墙平均面积涉及侧墙及先后墙,为简化计算将炉门涉及在前墙。F墙内=21.H+2BH=2H(1.+B)=2*0.707(1.973+0.967)=4.150m2F墙外二2H外(1.外+B外)=2*1.647(2.483+1.527)=13.39m2F墙为二JF墙内*F
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