| МИНОБРНАУКИ РОССИИ Филиал федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Самарский государственный технический университет» в г. Сызрань Россия, 443100, Самара, Телефон: (846) 2784-311. Факс (846) 2784-400. E-mail: *****@***ru |
Кафедра «Металловедение, порошковая металлургия, наноматериалы»
ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПЕЧИ СОПРОТИВЛЕНИЯ ДЛЯ НАГРЕВА ПОД ТЕРМИЧЕСКУЮ ОБРАБОТКУ ВАЛОВ ИЗ СПЕЦИАЛЬНОЙ СТАЛИ
Выполнил: студент __-____-__
___________________________Принял: ___________________
___________________________
Самара 2016
СОДЕРЖАНИЕ
Введение 3
1. Исходные данные 5
2. Выбор типа печи 6
3. Определение времени нагрева 7
4. Определение внутренних размеров рабочего пространства и внешних габаритов печи. Выбор футеровки печи 10
5. Определение тепловых потерь 11
6. Расчет времени остывания садки 14
7. Определение кпд печи 17
Библиографический список 18
ВВЕДЕНИЕ
Электрические печи и электронагревательные устройства и приборы получили очень широкое распространение в промышленности, транспорте, сельском хозяйстве и быту. Почти нет такого производства, в котором в том или ином виде не применялся бы электронагрев. На ряде предприятий электрические печи являются основными потребителями, а в целом около 15% всей потребляемой нашей промышленностью электрической энергии расходуется на цели электротермии. Хотя электрическая дуга была открыта нашим соотечественником еще в 1803г., а первые дуговые печи (лабораторные) появились в середине позапрошлого столетия, промышленное применение электропечей наступило лишь в начале ХХ в., когда появились дуговые печи косвенного действия Стассано, дуговые печи прямого действии Эру и индукционные канальные печи Кьеллина, а также первые нагревательные печи сопротивления и руднотермические печи.
До последнего времени электронагрев широко применялся для расплавления металлов и сплавов, восстановления металлов из руд, для нагрева различных материалов, заготовок или изделий под пластическую деформацию или термическую обработку, для сушки материалов или изделий. В последние годы он получил широкое применение при получении особо чистых и высокотемпературных металлов и сплавов и для нагрева полупроводников и диэлектриков в электрическом поле – диэлектрический нагрев.
Широкое распространение электрических печей вызывается следующими существенными преимуществами из по сравнению с топливными печами.
Возможность концентрировать выделение большого количества энергии в весьма малых объемах и получить благодаря этому очень большие скорости нагрева и любые необходимые температуры.
Возможность обеспечить высокую равномерность нагрева изделий как путем соответствующего размещения источника выделения тепла по стенкам нагревательной камеры, так и применением принудительной циркуляции атмосферы.
Легкость регулирования подводимой мощности, а, следовательно, и температуры, легкость автоматизации регулирования температурного режима печи.
Удобство механизации и автоматизации процессов загрузки и выгрузки подвергающихся нагреву материалов или изделий и их перемещение внутри печи, что существенно облегчает включение электрических печей в технологический поток, в автоматические линии и заводы.
Легкость герметизации электрических печей, возможность благодаря этому защитить нагреваемые материалы или детали от окисления защитной атмосферой или вакуумом, или, наоборот, поместить их в специальную атмосферу для насыщения поверхности углеродом, азотом или иными веществами, или в вакуум для обезгаживания.
Компактность, чистота, удобство обслуживания, улучшение условий труда, меньшее, по сравнению с топливными печами, загрязнение атмосферы.
ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ
Температурный режим состоит из нагрева до конечной температуры Тк±20 °С и медленного остывания в печи до 400 °С со скоростью не выше 20 °С/ч, после чего изделие может быть извлечено из печи. В период нагрева температурный перепад в изделии не должен превышать заданного значения. Теплопроводность материала равна 48 Вт/мч, удельная теплоемкость 500 Дж/кгч. Нагрев валов должен вестись в вертикальном положении.
Конечная температура нагрева, °С | 750 |
Температурный перепад в изделии не более, °С | 50 |
Производительность печи, изд/сутки | 4 |
Размеры изделия, мм | 300/2100 |
ВЫБОР ТИПА ПЕЧИ
Так как по заданию нагрев должен производиться в вертикальном положении валов, а производительность установки невелика, то наиболее подходящим типом печи является шахтная цилиндрическая электрическая печь, рассчитанная на одновременный нагрев одного вала.
Температура печи принимается 800 °С.
Из (5-23) [1] получаем:
Здесь приняли в первом приближении, что, а температура изделий в конце первого периода равна 0,85 конечной температуры
Полная версия доступна на сайте https://reshim24.ru/
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
Свенчанский промышленные печи. Часть I. М., Энергия, 1975. , , Теплотехника и нагревательные устройства, 1985. , Лебедев и расчет нагревательных устройств. М., Машиностроение, 1975. теория теплопередачи и тепловые расчеты электрических печей. М., Энергия, 1983. Электрическое оборудование. Справочник под ред. М., Энергия, 1980. Расчет нагревательных и термических печей. Под ред. и М., Металлургия, 1975.
