箱式低溫電阻爐

1、西安建筑科技大學(xué)課程設(shè)計(jì)（論文）目錄1、熱處理課程設(shè)計(jì)總說(shuō)明22、課程設(shè)計(jì)題目及設(shè)計(jì)說(shuō)明33、設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)容與步驟4爐子砌磚體設(shè)計(jì)4爐子功率設(shè)計(jì)計(jì)算6散熱損失計(jì)算9熱效率計(jì)算12空爐升溫時(shí)間計(jì)算與校核12電熱元件設(shè)計(jì)154、參考文獻(xiàn)18第1頁(yè)西安建筑科技大學(xué)課程設(shè)計(jì)（論文）1、熱處理課程設(shè)計(jì)總說(shuō)明課程設(shè)計(jì)是實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的重要部分，其冃的是通過(guò)課程設(shè)計(jì)加深對(duì)該課程的 基本知識(shí)的理解；同時(shí)提高運(yùn)用能力。掌握該課程的主要內(nèi)容，工程設(shè)計(jì)及撰寫論文的步驟和方法：提高制圖能力, 學(xué)會(huì)應(yīng)用有關(guān)設(shè)計(jì)資料進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算和理論分析能力。同時(shí)提高獨(dú)立分析問(wèn)題的能力，以提高獨(dú)立分析問(wèn)題，解決問(wèn)題的能力，逐 步增強(qiáng)實(shí)際工程

2、訓(xùn)練。課程設(shè)計(jì)要求在認(rèn)真復(fù)習(xí)教材地基礎(chǔ)上，閱讀有關(guān)規(guī)范，設(shè)計(jì)手冊(cè)及資料, 獨(dú)立按時(shí)完成任務(wù)，課程設(shè)計(jì)的說(shuō)明書，計(jì)算書，論文要求簡(jiǎn)潔，通順，計(jì)算正 確，圖紙表達(dá)內(nèi)容完整，清楚，規(guī)范。課程設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容和工作程丿芋：1、制定熱處理工藝。2、爐膛主要設(shè)備尺寸計(jì)算與確定。3、選擇爐襯材料及厚度，確定爐體外形尺寸。4、爐子熱平衡計(jì)算，及確定爐子功率。5、計(jì)算爐子主要經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)：熱效率，空載功率，空爐升溫時(shí)間。6、選擇和計(jì)算電熱元件，確定其布置方法。7、編寫課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書。第2頁(yè)西安建筑科技大學(xué)課程設(shè)計(jì)(論文)2、課程設(shè)計(jì)（論文）題目650°C100kg/h箱式低溫電阻爐設(shè)計(jì)1）爐子用途：中碳

3、鋼及低合金鋼淬火后，鋼件的回火加熱。2）繪高工作溫度：W650C3）生產(chǎn)率：100kg/ho4）工件最大尺寸：中型及小型尺寸，最長(zhǎng)1.2米。5）爐外壁升溫：W60C。6）生產(chǎn)特點(diǎn)：小批量多品種周期式生產(chǎn)。7）作業(yè)制度：一班制生產(chǎn)。熱處理電阻爐設(shè)計(jì)說(shuō)明熱處理電阻爐是以電作為熱源，將電流通入電熱元件，借助于電熱元件的電 阻執(zhí)效應(yīng)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)工件加執(zhí)的爐子。'低溫箱式電阻爐的特筈：低溫爐多用于淬火鋼件的回火加熱，也可用于有色 金屬的熱處理，如鋁合金的固溶和時(shí)效處理。由于低溫爐爐內(nèi)溫度較低，爐內(nèi)的 傳熱方式主要靠對(duì)流進(jìn)行，因此常在加熱爐內(nèi)安放風(fēng)扇裝置來(lái)使對(duì)流均勻，縮短 加熱時(shí)間。該加熱爐的爐型為低

4、溫箱式熱處理電阻爐，最高使用溫度650比，不通保護(hù) 氣氛。一、爐膛尺寸的確定1. 爐膛有效尺寸的確定通常有兩種方法：一種是排料法，一種是爐底強(qiáng)度法。排料法適合于品種少, 專業(yè)化程度較高的熱處理電阻爐的設(shè)計(jì)；因此不能用實(shí)際排料法確定爐底面積,只能用爐底強(qiáng)度法。已知生產(chǎn)率g為100 kg/h,按照教材表30選擇箱式爐用于 回火時(shí)的單位而積生產(chǎn)率go為80kg/（m2 h）,故可求得爐鹿有效面積：g 100=1.25 m22. 爐底長(zhǎng)度和寬度的確定由于熱處理箱式電阻爐設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮出料方便，取L/B = 2,因此，可求得:L 效=VF/05 = V125/0.5 = 1.58mB 效=L/2 = 1.

5、58/2 = 0.79111根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)磚尺寸，為便于砌磚，取L效=1.5m8效=0.7m,如總圖所示。3、設(shè)計(jì)計(jì)算步驟及內(nèi)容3. 爐膛高度的確定按照統(tǒng)計(jì)資料，爐膛高度H與寬度B之比H/B通常在0.50.9之間，根據(jù)爐子工 作條件，取H/B = 0.80m因此，確定爐膛尺寸如下：長(zhǎng) L = L 效 + (0.1-0.2) = 1700 m第3頁(yè)寬 B = B 效 + (0.1-0.15) X 2 = 900 mm高 H = 0.8 X B = 720 nun為避免工件與爐內(nèi)壁或電熱元件擱磚相碰撞，應(yīng)使工件與爐膛內(nèi)壁之間有一定 的空間，確定工作室有效尺寸為：L = 1500 mm= 700 nunH

6、 之=500 mm二爐襯材料及厚度的確定爐襯指的是耐火材料與保溫材料砌筑而成的耐火層和保溫層。耐火層直接承 受爐內(nèi)的高溫作用以及爐氣的侵蝕，爐襯的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度主要決定丁耐火層。保溫層 的作用是保溫隔熱，減少爐襯熱損失，使?fàn)t殼溫度不致過(guò)高，對(duì)爐襯結(jié)構(gòu)強(qiáng)度只 起輔助作用。由于側(cè)墻、前墻及后墻的工作條件相似，采用相同爐襯結(jié)構(gòu)，低溫大型電阻爐， 爐墻要求有較高的強(qiáng)度。113mm NZ 35重質(zhì)粘土磚，+113mm QN 1.0 輕質(zhì)粘土磚 + 113mm B級(jí)硅 藻土磚。爐頂采用113 mniQN - 1.0輕質(zhì)粘土磚，+115 rnrn膨脹珍珠巖。爐底采用113mm NZ 一 35重質(zhì)粘土磚一層，豎砌：

7、一層QN - 1.0輕質(zhì)粘土磚(67)mm, +B級(jí)硅藻土磚(67mm)層，115 mmB級(jí)硅藻土磚一層，豎立。爐門用113nmi NZ - 35重質(zhì)粘土磚，+113nunQN - 1.0輕質(zhì)粘土磚+113mm B級(jí)硅藻土磚砌成。爐底隔磚采用重質(zhì)粘土磚(NZ-35)，電熱元件擱磚選用重質(zhì)高鋁磚。爐底板材料選用Cr-Mn-N耐熱鋼，根據(jù)爐底實(shí)際尺寸給出，分三塊或者四 塊，厚20mm。四、砌體平均表面積計(jì)算砌體外廓尺寸如下：L外=L + 2 X (115 + 115 + 115) = 2390 mmB外=B + 2 X (115 + 115 + 115) = 1590 mmH外=H + f + (

8、115 + 115) + 67 X 3 + 115 + 115 = 1501 mm試中f一一拱頂高度，此爐子采用60°標(biāo)準(zhǔn)拱頂，取拱弧半徑R=B,則f可 由彳=R(1 - cos30°)求得。1爐頂半均面積2x3.14x0.96X 1.7 = 1.60 m2F頂外=B外 X L外=1.501 X 2.39 = 3.80 ni2F頂內(nèi)=Jf頂內(nèi) X F頂外=V1.6 X 3.80 = 2.466 ni22 爐墻平均面積爐墻面枳包括側(cè)墻及前后墻，為簡(jiǎn)化計(jì)算，將爐門包括在前墻內(nèi)。F 增內(nèi)=2LH + 2BH = 2H(L+ B)=2 X 0.720 X (1.700 + 0.90

9、0)=3.744 m2第5頁(yè)西安建筑科技大學(xué)課程設(shè)計(jì)(論文)=2 X 1.501 X (2.390 + 1.590)=12.33m2第#頁(yè)西安建筑科技大學(xué)課程設(shè)計(jì)(論文)第#頁(yè)西安建筑科技大學(xué)課程設(shè)計(jì)(論文)=V3.744 X 12.33 =6.79 m23.爐底平均面積F底內(nèi)=B X L = 0.9 X 1.7 = L5F底外=B外 X L外=1.59 X 2.39 = 3.36 ni2F底均=.(F底內(nèi) x F底外=V1.50 X 3.80 = 2.39五.計(jì)算爐子功率1.根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式法計(jì)算爐子功率由教材式(5-14)1.55取式中系數(shù)C = 30(kW h°5)/(mi$ &#

10、176;C1-55),空爐升溫時(shí)間假定為t升=4h,爐溫t = 650°C,爐膛面積F 避=2 X (1.7 X 0.72) + 2 X (0.9 X 0.72) + 1.7 X 0.9+2 X 3.14 X 0.9 X 冥 X 1.7360=6.91 ni2第#頁(yè)西安建筑科技大學(xué)課程設(shè)計(jì)（論文）所以P - Ct'F0-9 fV'55F安-山升匕（iso丿= 30x 4_0S x 6.9109 x （般A 砧=43.8 kW由經(jīng)驗(yàn)公式法計(jì)算得P安45 kW2.根據(jù)熱平衡計(jì)算爐子功率（1）加熱工件所需的熱量Q件由教材附表7得,工件在65（TC及20吒時(shí)比熱容分別為c件2

11、 = 0.589 kJ/（kg °C）, c件 1 = 0.481 kj/（kg °C）,根據(jù)式（5 一 1）Q件=0（件2<1 一 C件to）=100 X （0.589 X 650 一 0.481 X 20）=37323 kj/li（2）通過(guò)爐襯的散熱損失的熱童Q散I.爐墻的散熱損失由于爐子側(cè)壁和前后墻爐襯結(jié)構(gòu)相似，故作統(tǒng)一數(shù)據(jù)處理，為簡(jiǎn)化計(jì)算，將 爐門包括在前墻內(nèi)。根據(jù)式（1 - 15）對(duì)于爐墻散熱，首先假定界面上的溫度及爐殼溫度，t2 jfi = 590°C,t3 = 460°C, t4）5 =55°C,貝ij耐火層S的平均溫度Ji

12、均=色譽(yù)=690°C,耐火層S2的平均溫度 ts2均=更讐 =525 °C,硅藻土磚層S3的平均溫度ts3均=蘭譽(yù)=257.5 °C, sP s2, S3層爐襯的導(dǎo)熱率由教材表2-1, 2-3得入 1 = 0.523 + 0.64 X 10"3tsl 均=0.523 + 0.64 X 620 X 10-3=0.92 W/ (m-°C)第7頁(yè)西安建筑科技大學(xué)課程設(shè)計(jì)(論文)第#頁(yè)西安建筑科技大學(xué)課程設(shè)計(jì)(論文)入2 = 0.22 + 0.256 X 10 tS2 約=0.22 + 0.256 X 525 X 103=0.354 W/ (m-

13、76;C)入3 = 0.068 + 0.23 X 10_3ts3 均=0.068 + 0.23 X 275.7 X 103=0.127 W/ (m °C) o當(dāng)爐殼溫度為50°C,室溫為20°C是，由教材附表2可得爐墻外表面對(duì)車間的 綜合傳熱系數(shù)a=11.44 W/(m2 °C) 求熱流第#頁(yè)西安建筑科技大學(xué)課程設(shè)計(jì)(論文)<3 墻一 13|453.3-460|=1.5%650 一 200.115 . 0.115 . 0.115 (T 十 6354 十 0177 十 1T4?=437.2 W/m2 驗(yàn)算交界面上的溫度墻和13增M = 650 - 4

14、37.2 X 里藝=595.4°C595二 59。= 0.9%誤差A(yù) 5,滿足設(shè)計(jì)要求。S2 = 595.4 - 437.2 X= 453.3°C0.354誤差A(yù)V5%,同樣滿足設(shè)計(jì)要求，不需要重新估算。 驗(yàn)算爐殼溫度t4Ei0.115=453.5-437.2 X = 41.rC<60oC滿足一般熱處理電阻爐表面升溫V 50弋的要求。 計(jì)算爐墻散熱損失Q墻散=q墻 X F墻均=437.2 X 6.79 = 2968.6 W第7頁(yè)II爐頂?shù)纳釗p失和爐墻散熱損失同理，首先假定界面上的溫度及爐頂殼的溫度，t2頂=520°C,t3 = 60°C, o 則

15、:耐火層si的平均溫度1$均=竺學(xué)竺=585弋，膨脹珍珠巖層S2的平均溫度520+602= 290°Co第9頁(yè)西安建筑科技大學(xué)課程設(shè)計(jì)(論文)第#頁(yè)西安建筑科技大學(xué)課程設(shè)計(jì)(論文)S, S2層爐襯的熱導(dǎo)率由教材得:入 1 = 0.22 + 0.256 X 10'3tsl均=0.22 + 0.256 X 585 X 10"3 = 0.40 W/ (m-°C)入2 = 0.09 W/(m °C)當(dāng)爐殼溫度為60°C,室溫為20比是，由教材附表2可查得爐売表面對(duì)空氣的 綜合傳熱系數(shù)«22 = 12.71 W/ (m °C)

16、- 求熱流0&7aQ頂_丸+笙+弐+丄 入1入2入3吃2650 一 20=0.115 ( 0.115 ,r + IT7T=382.6 W/m2 驗(yàn)算交界面上的溫度I?頂和t3頂si 0.1152 頂=切一q頂廠=65° 382.6 X ° 厶=540 °C|540-520|P".8%a b頂- <2頂A=；-頂A<5%,滿足設(shè)計(jì)要求，不需要重新估算。s20.115上3 頂=t?頂 一 q頂石=540 - 382.6 X Q = 50.3 °C < 70 °C滿足一般熱處理電阻爐表面升溫要求。 計(jì)算爐頂?shù)纳釗p

17、失Q頂散=q頂 ° F頂均=382.6 X 2.466 = 943.5 W/m?Ill.爐底的散熱損失假定各層界面的溫度及爐底溫度,I?底=600°C,t3底=540°C,t4(. =55°Co第#頁(yè)西安建筑科技大學(xué)課程設(shè)計(jì)（論文）600+540570 °C,硅藻土磚層S3的平均溫度ts3均=駕竺=297.5 °C o耐火層S1的平均溫度tsi均=空嚴(yán) = 625 °C, S2的平均溫度ts2均=第10頁(yè)西安建筑科技大學(xué)課程設(shè)計(jì)（論文）第#頁(yè)西安建筑科技大學(xué)課程設(shè)計(jì)（論文）st s2和S3層爐襯的熱導(dǎo)率同樣可由教材査得入1

18、= 0.523 + 0.64 X 103tsl 均=0.523 + 0.64 X 625 X 10"3=0.92 W/ (m°C)入2 = 0.22 + 0.256 X 103ts2 j5j=0.22 + 0.256 X 570 X 103=0.366 W/ (m °C)入3 = 0.068 4- 0.23 X 103ts3 旳=0.068 + 0.23 X 297.5 X 10-3=0.136 W/ (ni °C)。(m °C) o當(dāng)爐殼溫度為55°C,室溫為20比是，由教材附表2可得a =H.81 W/ 求熱流Q底=sx sX：

19、1石+石+石+聞_650-20=0.115( 0.067( 0.182(023 + 0385 + 0136 + ITSl=355.9 W/m2驗(yàn)算交界面上的溫度I?底和t3底16059 " 6001 =0.15%600=t 一 q 2 = 650 一 355.9 X = 605.9 °C 2底 1 r底入0.9232底 AV5%,滿足設(shè)計(jì)要求，不需要重新估算。So0.067to = t7 應(yīng)q庇=606 355.9 X = 541.2 °C3 1氐2、氏広入£0.366|541.2-540|-40 = °22%AV5%,滿足設(shè)計(jì)要求，不需要重新

20、估算。 驗(yàn)算爐殼溫度t4底s30.182丫4底=丫3 底一 q底隔=541,2 一 355 9 X 036 = 51,6 比 滿足一般熱處理電阻爐表面升溫要求。 計(jì)算爐底散熱損失Q底散=q底 F底均=353.9 X 2.39 = 845.8 W/m?整個(gè)爐體散熱損失Q散=Q堆散+ Q頂散+ Q底敢=2968.6 + 943.5 + 791.3=4703.4 W=16932 kj/h（3）開啟爐門的輻射熱損失設(shè)裝出料所需時(shí)間為每小時(shí)6分鐘，根據(jù)教材式（5-6）Q輻"6X5.675F0® （紺（蓋）】因?yàn)門g = 650 + 273 = 923 K, Ta = 20 + 273

21、 = 293 K,由于正常工作是，爐門開啟高度為爐膛高度一半，故爐門開啟面積F = Bx=0.9x = 0.324 m2,爐門開啟率® = 6/60 = O.lo由于爐門開啟后，輻射口為矩形，且H/2與B之比為0.36/0.9 = 0.4,爐門開啟 高度與爐墻厚度之比為0.36/0.28 = 1.286,由教材圖1-14第一條線査得孔口遮蔽 系數(shù)0= 0.734,故Q輻= 3.6x 5.675F0aJ（蓋）“-（為=5.675 X 3.6 X 0.324 X 0.1 X 0.734 X （韻° - （需）=3490.47 kj/h（4）開啟爐門溢氣熱損失溢氣熱損失由教材式（

22、5-7）得Q溢=qVaPaCa（tg - ta）8t式中，由教材式（5-7）得H憶= 1997B-= 1997 X 0.9 X 0.360 X V0360 = 388.2 m3/li冷空氣密度Pa = 1.29 kg/m3 , 由教材附表 10 得 ca = 1.30 kj/(m3 - °C), ta = 20°C, tg為溢氣溫度，近似認(rèn)為tg = ta + |(tg-ta) = 20 + 扌(650 - 20) = 440 °C= qVaPaa (tg - tg) ®=314.1 X 1.29 X 1.302 X (440 一 20) X 0.1=2

23、8644.5 kj/h(5) 其他熱損失其他熱損失約為上述熱損失之和的10%20%,故Q他=013(Q件+ Q散+ Q輻+ Q溢)=0.13 X (37323 + 16932 + 3490.47 + 28644.5)=11230.7 kj/h(6) 爐子熱量總支出其中Q輔=0, Q控=0,由教材式(5 10)得Q總=Q件+ Q輔+ Q控+ Q散+ Q輻+ Q溢+ Q他=37323 + 16932 + 3490.47 + 28644.5 + 11231=97620.87 kj/h（7）爐子安裝功率由教材式（5-11）P住安 3600其中，K為功率儲(chǔ)備系數(shù)，本爐設(shè)計(jì)中K取1.4,則1.4 X 97

24、621P- = = 38.0 kW3600與標(biāo)準(zhǔn)爐子相比較，取爐子功率為45 kW。六、爐子熱效率計(jì)算1. 正常工作時(shí)的效率由教材式（5-12）Q 件37323n = 一 = 38.3%1 Q .97620.87Q件Q 總 一(Q«i + Q 溢)3732357.0%2在保溫階段，關(guān)閉爐門時(shí)的效率97620.87 - 3491 - 28644.5 =七. 爐子空載功率計(jì)算16932.2 + 11230.73600=7823kWQ散+ Q他空=3600八、空爐升溫時(shí)間計(jì)算由于所設(shè)計(jì)爐子的耐火層結(jié)構(gòu)相似，而保溫層蓄熱較少，為簡(jiǎn)化計(jì)算，將爐子 側(cè)墻.前后墻及爐頂按相同數(shù)據(jù)計(jì)算，爐底由于砌磚

25、方法不同，進(jìn)行單獨(dú)計(jì)算, 因?yàn)樯郎貢r(shí)爐底板也隨爐升溫，也要計(jì)算在內(nèi)。1爐墻及爐頂蓄熱V； = 2 X 1.7 X (12 X 0.067 + 0.135) X 0.115 = 0.367 m3V洛=2 X (1.7 + 0.115) X (12 X 0.067 + 0.135) X 0.115=0.392m3vf =2 x (12 x 0.067 十 0.135) X (1.7 + 0.115) X 0.115 = 0.392 m3v后=2 X (0.9+0.115 X2)X (16 X 0.067 + 0.135) X 0.115= IK0.329 ni3V嚴(yán) 麻=2 X (0.9 + 0.

26、115 X2)X (16 X 0.067 + 0.135) X 0.115= 輕0.329 m3V 少 后=2 x 1.490 X (16 X 0.067 + 0.135) X 0.115 = 0.414 m3硅Vjf = 1.245 X (1.7 + 0.345) X 0.115 = 0.292m3V f = 1.245 x (1.7 + 0.345) X 0.115 = 0.292 m3h +12650 + 596.4t 帝=z= 623.2 °C1 2，經(jīng)計(jì)算得Q缶=V重p重c巫（t巫一 to） + V輕p輕c輕（t輕一 to） + v硅p硅c硅（t硅一 to） 因?yàn)闁私滩母奖?/p>

27、3cM = 0.817 + 0.23 X 10一升黏=0.817 + 0.23 X 103 X 623.2 = 0.960 kj/(kg °C)=524.35°C丫2 墻 + 丫3 增 5954 + 453.3'纖=2=2查教材附表3,經(jīng)計(jì)算得c輕=0.769 + 0.26 X 10"3t纖=0.81 + 0.28 X 10"3 X 524.35 = 0.916 kj/(kg °C)453 3； 414 = 247.2 ocS墻+ <4墻t硅=2查教材，經(jīng)計(jì)算得c硅=0.679 + 0.58 X 10F硅=0.679 + 0.58

28、 X IO"3 X 247.2 = 0.822 kj/(kg °C)爐頂珍珠巖按硅藻土磚近似計(jì)算，爐頂溫度均按側(cè)墻近似計(jì)算，所以得Q釣= （v： + v： c）Pfics（ta-t0）v底+ v嘆+ V嘆甫黏 輕黏 硅+ （懵+ V嚴(yán)+ v：）p輕C輕（t輕一 s）障+儈后+硝辰cj硅S)=(0.367 + 0.314) X 2.1 X IO3 X 0.96 X (623.2 - 20)+ (0.392 + 0.329 + 0.292) X LOX IO3 X 0.916 X(524.4 一 20)+ (0.392 + 0.350 + 0.292) X 0.1 X IO3

29、X 0.822 X(247.2 一 20)=1277638.4 kJ2.爐底蕭熱計(jì)算爐底高鋁質(zhì)電熱元件擱磚，近似看成重質(zhì)黏土磚。爐底的復(fù)合爐襯按硅藻土計(jì) 算。V；：= (0.9 + 0.345 X 1.7 + 0.345 X 2 + 0.112) X 0.115=0.31 m3V豎=(0.9 + 0.345 X 1.7 + 0.345 X 2 + 0.112) X 0.067=0.18 m3vf = (0.9 + 0.345 X 1.7 + 0.345 X2 + 0.112) X 0.182 =0. 49m3由于=孚一=警沏=6085 °Cor I22査教材，經(jīng)計(jì)算得c：和=0.81

30、7 + 0.23 X IO"3 X 和=0.817 + 0.23 X IO"3 X 608.5 = 巫黏1£黏0.96 kj/(kg °C)C鷺=0.769 + 0.26 X IO"3 X =0.769 + 0.26 X IO"3 X 536 = 輕黏輕黏0.908 kj/(kg °C)底 _ S 底+冷底 _ 567+505 _ u*。廠垢=-2-=-=査教材附表3,經(jīng)計(jì)算得第15頁(yè)西安建筑科技大學(xué)課程設(shè)計(jì)（論文）C=0.679 + 0.58 X 10一3 x t? = 0.679 + 0.58 X 10"3 X

31、 276.6 硅纖=0.839 kj/(kg °C)底 l3 iiX+t4 底 505+48.1c o廣t硅= = "76.6 C查教材，經(jīng)計(jì)算得c=0.84 + 0.25 X 103 X= 0.84 + 0.25 X 103 X 300.4 = 0.92 kJ/(kg-°C) ft硅所以得Q=0.31 X 2.1 X 103 X 0.96 X (608.5 一 20)4-0.18 X 1.0 X 103 X 0.908 X (570 一 20)+0.49 X 0.5 X 103 X 0.839 X (297.6 一 2)=504125 kJ3.爐底板蓄熱計(jì)算根據(jù)

32、教材附表7査得650°C和20。(：時(shí)高合金鋼的比熱容分別為c板2 =0.779 kj/(kg °C)和c板 1 = 0.473 kj/(kg °C)。經(jīng)計(jì)算爐底板質(zhì)量G = 232.2 kg,所 以有232.2 X (0.779 X 650 一 0.473 X 20) = 115377.9 kJ因此，綜上可得爐子蒂熱Q 不=Q 裕 1 + Q； + Q： = 1277638 + 504125 + 115377.9 = 1897141 kJ 由教材式(5 - 13)得空爐升溫時(shí)間.Q 希1897141 ”切=3600P女=3600 X 45 = 117hT升過(guò)大，

33、考慮加大功率，P重新定位75KW, P=75KW時(shí)，T升=7. Oh,符合要 求，所以，P交= 75KW。對(duì)于一般周期作業(yè)爐，其空爐升溫時(shí)間在3-8 h內(nèi)均可，故本爐子設(shè)計(jì)符合要 求。因計(jì)算蓄熱時(shí)是按穩(wěn)定態(tài)計(jì)算的，誤差大，時(shí)間偏長(zhǎng)，實(shí)際空爐升溫時(shí)間應(yīng) 在5 h以內(nèi)。九、功率的分配與接線75kW功率均勻分布在爐膛兩側(cè)及爐底，組成Y、A或YY、AA接線。供電電壓 為車間動(dòng)力電網(wǎng)380V。核算爐膛布置電熱元件內(nèi)壁表面負(fù)荷，對(duì)于周期式作業(yè)爐，內(nèi)壁表面負(fù)荷應(yīng)在 15-35kW/m2之間，常用為20-25 kW/m2之間。F電=2F電側(cè) + F電底=2 X 1.7 X 0.72 + 1.7 X 0.9 =

34、 3.978 m2753.978=18.9 kW/m2表面負(fù)荷接近常用的范用2025 kW/M之內(nèi)，故符合設(shè)計(jì)要求。十、電熱元件材料選擇及計(jì)算由最高使用溫度650°C,選用線狀0C1-25A15合金作電熱元件，接線方式采用Y。1. 圖表法有教材附表15査得0Cr25A15電熱元件，75 kW箱式電阻爐Y接線，直徑d = 6mm時(shí)，其表而負(fù)荷為3.0 W/cn" °每組元件長(zhǎng)度L紹=36.1m，總長(zhǎng)度L強(qiáng)=114.m,元件總質(zhì)最G也=24.5 kg。2. 理論計(jì)算法（1）求650 °C時(shí)電熱元件的電阻率pt當(dāng)爐溫為65CTC時(shí)，電熱元件溫度取1100 &#

35、176;C,由教材附表12查得0Cr25A15在 20 弋時(shí)電阻率 P20 = 1.45 Qnim2/nu 電阻溫度系數(shù) a = 4x 10"5 °C"1,則 1100°C 下的電熱元件電阻率為Pt = P20（at） = 1-45 X （1.026） = 1.436 Q nun2/m（2）確定電熱元件表面功率由教材圖5-3,根據(jù)本爐子電熱元件工作條件取W允=3.0 W/cm2o（3）每組電熱元件功率由于采用Y接法，每組電熱元件功率7575P汕=25 kW川 n 3（4）每組電熱元件端電壓由于采用YY接法，車間動(dòng)力電網(wǎng)端電床為380V,故每組電熱元件端電斥即為每相電壓（5）電熱元件直徑380=220 V每組電熱元件質(zhì)量由教材式（5-26）得第17頁(yè)西安建筑科技大學(xué)課程設(shè)計(jì)（論文）每組電熱元件質(zhì)量由教材式（5-26