熱工課程設(shè)計(jì)說明書井式電阻爐的設(shè)計(jì)-預(yù)覽頁
【正文】 ： V=爐膛的有效容積， K=隨爐溫不同的系數(shù)） 4 按容積負(fù)荷法確定功率 根據(jù)箱式電阻爐、井式電阻爐長(zhǎng)期實(shí)踐總結(jié)，可知電爐的功率和電爐的爐膛容積、爐溫有一定的關(guān)系： N=K2V2/3 kW 課程設(shè)計(jì) 12 箱式爐 井式爐 爐 溫 /℃ K2/kW/m2 爐 溫 /℃ K2 / kW/m2 950 80130 950 90120 1200 130180 1200 110150 1350 140190 1350 140190 爐子有效容積 V＝ ＝ 102? m3 k2 ＝ 140 則 N＝ k2 V32 ＝ 140﹙ 10 2? ﹚ 32 ＝ 第二節(jié) 實(shí)際功率的確定 由于計(jì)算功率并不是所實(shí)際爐子的實(shí)際功率，實(shí)際考慮到進(jìn)一步提高產(chǎn)量的可能，或者計(jì)算中選用數(shù)據(jù)與實(shí)際不一樣，或者供電壓的波動(dòng)對(duì)功率的影響，電熱體長(zhǎng)期使用后的老化現(xiàn)象使電阻增大，以及縮短升溫冷卻時(shí)間等因素，在設(shè)計(jì)爐子時(shí)，一方面應(yīng)考慮爐子的安全系數(shù)，另一方面應(yīng)考慮爐子的功率儲(chǔ)備，故實(shí)際功率應(yīng)為： N 實(shí) =KN 計(jì) （ K 取 ~） 為增大安全系數(shù)，取 K=，故 N 實(shí) ＝ KN＝ = 即實(shí)際功率 N 實(shí) = 第三節(jié) 功率的校核 由第三節(jié)、第四節(jié)計(jì)算散失熱量 q=散熱功率： Q=F 表 ＝ ＝ 由上計(jì)算功率為 ＞ ，可以使溫度迅速升溫，符合要求。萬能開關(guān) HK 的接觸點(diǎn) 1 及 2 成閉路時(shí)，電流通過了接觸器 C 的線圈，接觸器的動(dòng)合觸點(diǎn) C 閉合，爐子接通加熱，節(jié)點(diǎn) 1 和 2 成開路時(shí)，爐子就被切斷降溫，這就是爐子的人工控制。 第二節(jié) 功率的調(diào)節(jié) 功率的調(diào)節(jié)包括兩個(gè)方面：其一，爐子的總好點(diǎn)功率的調(diào)節(jié)，其二在爐子使用過程中不斷調(diào)整電阻元件的耗電功率，以控制爐溫按工藝要求均勻地變化。當(dāng)溫度接近最高燒成溫度時(shí)，往往要適當(dāng)調(diào)低供電電壓，減小升溫速度，以防止?fàn)t溫超過規(guī)定的溫度。 課程設(shè)計(jì) 15 第 六 章 電熱元件的選擇和確定 第一節(jié) 電熱元件材料的選擇 ： （ 1）最高使用溫度大于爐的最高操作溫度高 （ 2）電熱體的發(fā)熱溫 度要滿足工藝要求； （ 3）具有較高的比電阻和較小的電阻溫度系數(shù)； （ 4）在高溫下，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，不易氧化，不與爐內(nèi)的襯磚和氣體發(fā)生反應(yīng)； （ 5）具有優(yōu)良的機(jī)械性能； (6)熱膨脹系數(shù)不能太大，如果熱膨脹系數(shù)過大，尤其是間歇操作的爐子容易損壞； （ 7）電熱體成本低，盡量?jī)r(jià)格便宜； ① 鉬 鉬屬于高熔點(diǎn)稀有金屬，熔點(diǎn) 2630℃ ，硬而堅(jiān)韌，高溫下具有持久，強(qiáng)度，導(dǎo)電性好，鉬的抗腐蝕性強(qiáng)。 ③ 鎳鉻合金 其熔點(diǎn)隨合金的成分而定，約占 1400℃ ，在 1100℃ 以下的爐子均可使用作為電熱元件，鎳鉻合金在高溫下不易氧化，因?yàn)檎n程設(shè)計(jì) 16 其表面生成氧化鉻保護(hù)內(nèi)部不被氧化，不需要任何保護(hù)氣體，升溫時(shí)，電功 率穩(wěn)定，另外其強(qiáng)度也較好，能繞制各種形狀。 硅碳棒制成的電爐升溫速度快，加熱效率高，抗氧化性好，制作工藝較簡(jiǎn)單，所以本次設(shè)計(jì)選用硅碳棒作為電熱元件。L為了保證正常導(dǎo)電，冷端部分應(yīng)伸出爐墻外 50mm 左右，爐端耐熱絕緣管之內(nèi)徑應(yīng)為棒冷端部分直徑的 倍左右。硅碳棒兩端 夾頭的夾子要夾緊，以保證通電時(shí)接觸良好。比熱電偶可用于較高溫度的測(cè)量，若長(zhǎng)時(shí)間使用可在 01300℃ 工作，短時(shí)間可達(dá) 1600℃ 。優(yōu)點(diǎn)是化學(xué)穩(wěn)定性好，在氧化性或中性介質(zhì)中長(zhǎng)期使用在 1000℃ 下，短時(shí)間使用在 1300℃ ，復(fù)線性好，靈敏度高，價(jià)格便宜。缺點(diǎn)是電極材料在高溫下易受氧化而變質(zhì)，適用于還原或中性氣氛中測(cè)量。 本次電阻爐使用溫度為 1350℃ ，因此采用鉑鐒 — 鉑熱電偶（ WRLB）作為測(cè)溫電偶，并與測(cè)溫儀器配備使用。希望參考者能提出問題和改進(jìn)建議。 課程設(shè)計(jì) 20 參考文獻(xiàn) 1. 劉振群．《陶瓷工業(yè)熱 工設(shè)備》．武漢工業(yè)大學(xué)出版社， 1989 年 2. 江堯忠．《陶瓷工業(yè)電爐》．中國建筑工業(yè)出版社， 1981 年 3. 國營(yíng)北京建中機(jī)器廠．《電阻爐設(shè)計(jì)》．新時(shí)代出版社， 1982 年 4. 《硅酸鹽工業(yè)熱工基礎(chǔ)》．武漢理工大學(xué)出版社， 1992 年 5. 陳景雨．《陶瓷工業(yè)熱工過程及設(shè)備》．中國輕工業(yè)出版社， 1992 年 6. 國營(yíng)北京建中機(jī)器廠 .電阻爐設(shè)計(jì) [M].新時(shí)代出版社 .1982. 7. 宋耑 .現(xiàn)代陶瓷窯爐 .武漢：武漢理工大學(xué)出版社， 1996.
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