真空热处理炉 课程设计.

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1、真空热处理炉设计说明书（课程设计）一、设计任务说明说：WZC-60型真空淬火炉技术参数：项目单位指标炉子有效尺寸mm900×600×450最大装炉量Kg210最大温度℃1300压升率Pa/h0.67额定功率Kw100二、确定炉体结构和尺寸：1、炉膛尺寸的确定由设计说明书中，真空加热炉的有效加热尺寸为900mm×600mm×450mm，隔热屏内部结构尺寸主要根据处理工件的形状、尺寸和炉子的生产率决定，并应考虑到炉子的加热效果、炉温均匀性、检修和装出料操作的方便。一般隔热屏的内表面与加热器之间的距离约为50—100mm；加热器与工件(或夹具、料筐之间的距离为50一150mm。隔热屏两端通常不

2、布置加热器，温度偏低。因此，隔热屏每端应大于有效加热区约150—300mm，或更长一些。从传热学的观点看，圆筒形的隔热屏热损失最小，宜尽量采用。则：L＝900＋2×(150～300＝1100～1400mmB＝600＋2×(50～150＋2×(50～100＝800～1100mmH＝450＋2×(50～150＋2×(50～100L=1300㎜＝650～950mmB=900㎜不妨，我们取L=1300mm；B=900mm；H=850mm。H=850㎜2、炉衬隔热材料的选择由于炉子四周具有相似的工作环境，我们一般选用相同的材料。为简单起见，炉门及出炉口我们也采用相同的结构和材料。这里我们选用金属隔

3、热屏，由于加热炉的最高使用温度为1300℃，这里我们采用六层全金属隔热屏，其中内三层为钼层，外三层为不锈钢层。按设计计算，第一层钼辐射屏与炉温相等，以后各辐射屏逐层降低，钼层每层降低250℃左右，不锈钢层每层降低150℃左右。则按上述设计，各层的设计温度为：第一层：1300℃；第二层：1050℃；第三层：800℃；第四层：550℃；第五层：400℃；第六层：250℃；水冷夹层内壁：100℃最后水冷加层内壁的温度为100℃<150℃，符合要求。3、各隔热层、炉壳内壁的面积及厚度（1）、隔热屏由于隔热层屏与屏之间的间距约8～15mm，这里我们取10mm。钼层厚度0.3mm，不锈钢层厚度0.6

4、mm。屏的各层间通过螺钉和隔套隔开。第一层面积：＝2×＝2×(1300×900＋1300×850＋900×850＝6.08㎡=6.08㎡第二层面积：＝2×＝2×（1310×910＋1310×860＋910×860）＝6.2026㎡=6.2026㎡第三层面积：＝2×＝2×（1320×920＋1320×870＋920×870）＝6.3264㎡=6.3264㎡第四层面积：＝2×＝2×（1330×930＋1330×880＋930×880）＝6.4514㎡＝6.4514㎡第五层面积：＝2×＝2×（1340×940＋1340×890＋940×890）＝6.5776㎡＝6.5776㎡第六层面积：＝2×

5、＝2×（1350×950＋1350×900＋950×900）＝6.7050㎡＝6.705㎡（2）、炉壳内壁炉壳采用双层冷冷却水结构，选用45号优质碳素钢。炉壳内壁面积：＝2×＝2×（1360×960＋1360×910＋960×910）＝6.8336㎡＝6.8336㎡壁厚按矩形平板计算，板周边固定，受外压1×10Pa，水压实验按P＝2×105Pa计。S＝225.5×B/＝225.5×90/＝1.0696㎝式中：B——矩形板窄边长度，B＝90㎝;——45号优质碳素钢的弯曲许用应力为360Mpa。实际壁厚：S＝S＋C＝17＋3＝20㎜式中：C——壁厚附加量；C＝C＋C＋C＝1＋1＋1＝3。水压

6、试验时，其应力为＝＝＝280.3Mpa≤0.9＝324Mpa＝280.3Mpa则所需壁厚符合要求，即S＝20㎜≤0.9＝324Mpa三、炉子热平衡计算S＝18㎜1、有效热消耗的计算工件和夹具在1300℃和20℃的比热容分别为C＝0.636Kg/(kg•℃和C＝0.486Kg/(kg•℃，它们的质量分别为G=160kg,G=10kg则Q＝Q＋Q＝（G＋G）×(Ct－Ct＝(120＋10×(0.636×1300－0.486×20＝106220.4KJ/hQ＝106220.4KJ/h2、无功热损失的计算（1）、通过隔热屏热损失Q的计算电热元件、隔热屏的黑度为：＝0.95；＝0.133；＝0.0

7、96；＝0.096；＝＝＝0.5；＝0.56。则导来辐射系数：C＝＝3.226J/(㎡·h·K其中F由前面算得，F为加热元件的表面积。同样计算得：C＝＝0.2961KJ/(㎡·h·KC＝＝0.2524KJ/(㎡·h·KC＝＝0.4352KJ/(㎡·h·KC＝＝1.6640KJ/(㎡·h·KC＝＝1.6639KJ/(㎡·h·KC＝＝1.7900KJ/(㎡·h·K则Q＝＝＝31124.7KJ/hQ＝31124.7KJ/h式中：T——电热