箱式电阻炉课程设计样本.doc

一、设计任务书题目：设计一台中温箱式热解决电阻炉；炉子用途：中小型零件热解决；材料及热解决工艺：中碳钢毛坯或零件淬火、正火及调制解决；生产率：160kg/h；生产规定：无定型产品，小批量多品种，周期式成批装料，长时间持续生产；规定：完整设计计算书一份和炉子总图一张。二、炉型选取依照生产特点，拟选用中温箱式热解决电阻炉，最高使用温度，不通保护氛围。三、拟定炉体构造及尺寸1.炉底面积拟定因无定型产品，故不能用实际排料法拟定炉底面积，只能用加热能力指标法。已知生产率p为160kg/h，按照教材表5-1选取箱式炉用于正火和淬火时单位面积生产率p0为120kg/(m2﹒h)，故可求得炉底有效面积：由于有效面积与炉底总面积存在关系式，取系数上限，得炉底实际面积：2.炉底长度和宽度拟定由于热解决箱式电阻炉设计时应考虑出料以便，取，因而，可求得：依照原则砖尺寸，为便于砌砖，取，如总图所示。3.炉膛高度拟定按照记录资料，炉膛高度与宽度之比普通在之间，依照炉子工作条件，取。因而，拟定炉膛尺寸如下：长宽高为避免工件与炉内壁或电热元件搁砖相碰撞，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：4.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，即轻质粘土砖，密度为普通硅酸铝纤维毡，级硅藻土砖。炉顶采用轻质粘土砖，密度为普通硅酸铝纤维毡，膨胀珍珠岩。炉底采用三层轻质粘土砖，密度为普通硅酸铝纤维毡，级硅藻土砖和膨胀珍珠岩复合炉衬。炉门用轻质粘土砖，密度为普通硅酸铝纤维毡，级硅藻土砖。炉底隔砖采用重质粘土砖，电热元件搁砖选用重质高铝砖。炉底板材料选用耐热钢，依照炉底实际尺寸给出，分三块或者四块，厚。四、砌体平均表面积计算砌体外廓尺寸如下：试中——拱顶高度，此炉子采用60°原则拱顶，取拱弧半径，则f可由求得。1.炉顶平均面积2.炉墙平均面积炉墙面积涉及侧墙及先后墙，为简化计算，将炉门涉及在前墙内。3.炉底平均面积五、计算炉子功率1.依照经验公式法计算炉子功率由教材式取式中系数，空炉升温时间假定为，炉温，炉膛面积因此由经验公式法计算得2.依照热平衡计算炉子功率（1）加热工件所需热量由教材附表6得，工件在及时比热容分别为，，依照式（2）通过炉衬散热损失热量=1\*ROMANI.炉墙散热损失由于炉子侧壁和先后墙炉衬构造相似，故作统一数据解决，为简化计算，将炉门涉及在前墙内。依照式对于炉墙散热，如图所示，一方面假定界面上温度及炉壳温度，，，，则耐火层平均温度，硅酸铝纤维层平均温度，硅藻土砖层平均温度，层炉衬导热率由教材附表3得。普通硅酸铝纤维热导率由教材附表4查得，在与给定温度相差较小范畴内近似以为其热导率与温度成直线关系，由，得当炉壳温度为，室温为是，由教材附表2可得炉墙外表面对车间综合传热系数=1\*GB3①求热流=2\*GB3②验算交界面上温度误差，满足设计规定，不需要重新估算。误差，同样满足设计规定，不需要重新估算。=3\*GB3③验算炉壳温度满足普通热解决电阻炉表面升温规定。计算炉墙散热损失=2\*ROMANII.炉顶散热损失和炉墙散热损失同理，一方面假定界面上温度及炉顶壳温度，，，。则：耐火层平均温度，硅酸铝纤维层平均温度，膨胀珍珠岩层平均温度。层炉衬热导率由教材附表3得：普通硅酸铝纤维热导率由教材附表4查得，时，。当炉壳温度为，室温为是，由教材附表2可查得炉壳表面对空气综合传热系数。=1\*GB3①求热流=2\*GB3②验算交界面上温度，满足设计规定，不需要重新估算。=3\*GB3③验算炉壳温度满足普通热解决电阻炉表面升温规定。=4\*GB3④计算炉顶散热损失=3\*ROMANIII.炉底散热损失假定各层界面温度及炉底温度，，，。则耐火层平均温度，硅酸铝纤维层平均温度，硅藻土砖层平均温度。层炉衬热导率同样可由教材附表3得普通硅酸铝纤维热导率同样可由教材附表4由插入法得。当炉壳温度为，室温为是，由教材附表2可得。=1\*GB3①求热流=2\*GB3②验算交界面上温度，满足设计规定，不需要重新估算。满足设计规定，不需要重新估算。=3\*GB3③验算炉壳温度满足普通热解决电阻炉表面升温规定。=4\*GB3④计算炉底散热损失整个炉体散热损失（3）启动炉门辐射热损失设装出料所需时间为每小时6分钟，依照教材式由于，，由于正常工作是，炉门启动高度为炉膛高度一半，故炉门启动面积，炉门启动率。由于炉门启动后，辐射口为矩形，且与之比为，炉门启动高度与炉墙厚度之比为，由教材图1-14第一条线查得孔口遮蔽系数，故（4）启动炉门溢气热损失溢气热损失由教材式得式中，由教材式得冷空气密度，由教材附表10得，为溢气温度，近似以为(5)其她热损失其她热损失约为上述热损失之