真空热处理炉课程设计毕业论文

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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第22页压升率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

2、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×(50~100)L=1300㎜=650~950mmB=900㎜不妨,我们取L=1300mm;

3、B=900mm;H=850mm。H=850㎜2、炉衬隔热材料的选择第22页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:8

4、00℃;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0.6mm。屏的各层间通过螺钉和隔套隔开。第一层面积:第22页=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

5、)=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×第22页=2×(1350×950+1350×900+950×900)=6.7050㎡=6.705㎡(2)、炉壳内壁炉壳采用双层

6、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。水压试验时,其应力为=第22页==2

7、80.3Mpa≤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

8、损失Q的计算电热元件、隔热屏的黑度为:=0.95;=0.133;=0.096;=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:第22页C==0.2961KJ/(㎡·h·K)C==0.2524KJ/(㎡·h·K)C==0.4352KJ/(㎡·h·K)C==1.6640KJ/(㎡·h·K)C==1.6639KJ/(㎡·h·K)C==1.7900KJ/(

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