箱式热处理电阻炉设计解决方案.doc

辽 宁 工 业 大 学 热工过程与设备 课程设计（说明书） 题目：箱式热处理电阻炉设计 院（系）： 新能源学院 专业班级： 材料科学与工程141 学 号： 1416090姓 名： 指导教师： 起止时间： 2015-12-21~2016-01-03 课程设计任务及评语 院（系）：新能源学院　　　　　 　　教研室：材料教研室 学 号 141609姓 名 专业班级 材料科学与工程141 课程设 计题目 箱式热处理电阻炉的设计 生产率kg / h，额定工作温度00℃，炉底强度1kg / m·h； 炉底强度系数0.8；保温材料 课程设计（论文）要求与任务 (1) 炉型的选择 (2) 确定炉体结构与尺寸 (3) 计算砌体平均表面积 (4) 计算加热炉功率 (5) 计算炉子热效率 (6) 计算炉子空载功率 (7) 计算空炉升温时间 (8) 功率分配与接线 (9) 电热元件材料选择与计算 (11) 电热体元件图 (12) 电阻炉装配图 (13) 炉子技术性能指标 (14) 参考文献 时间安排 （1）布置设计任务，设计方案讨论、选择炉型 1天 （2）炉膛尺寸、炉体结构和尺寸、绘制炉衬示意图。 2天 （3）炉子的加热功率、热效率、空炉升温时间。 2天 （4）功率的分配；电热元件尺寸、布置，绘制电热元件示意图。 1天 （5）绘制电热元件布置图和电阻炉装配示意图。 1天 （6）撰写、编辑、排版、修改设计说明书。 4天 （7）考核、答辩。 1天 指导教师评语及成绩 成绩： 指导教师签字： 学生签字： 年 月 日 目 录 1 炉型的选择 1 2 炉体结构及尺寸 1 2.1 炉底面积的确定 1 2.2 炉膛尺寸的确定 1 2.3 炉衬材料及厚度的确定 2 3 砌体平均表面积计算 3 4 炉子功率 4 5 炉子热效率计算 7 6 炉子空载功率计算 8 7 空炉升温时间计算 8 8 功率的分配与接线 9 9 电热元件材料选择及计算 9 10 电热体元件图 1 11 电阻炉装配图 2 12 电阻炉技术指标 3 参考文献 4 设计任务： 为某厂设计一台箱式热处理电阻炉，其技术条件为： (1) 用途：碳钢、合金钢毛坯或零件的正火、淬火，处理对象为中、小型零件、非长杆类零件，无定型产品，小批量，多品种。 (2) 生产率：kg / h。 (3) 额定工作温度：00 ℃。 (4) 生产特点：周期式成批装料，长时间连续生产。 1 炉型的选择 根据给定的技术要求选取温箱式炉，箱式炉结构简单，操作方便，容易准确控制温度，炉膛温度分布均匀，故设计额定温度（最高使用温度）00℃，为温回火炉类热处理炉。 2 炉体结构及尺寸 炉体结构尺寸根据工件的形状，尺寸，装炉量以及炉子生产率来决定。同时考虑到炉子的传热特点、检修和装出料方便。在保证炉子生产率的情况下，尽量减小炉膛尺寸以降低能量消耗。 2.1 炉底面积的确定 根据炉底强度指标计算炉底面积。因为零件产品为无定型产品，故不能用炉子一次装料量确定炉底面积，只能用炉底强度指标法。根据已知的生产率p为0 kg / h，炉底强度h为1 kg/m2·h，故可求得炉底有效面积 F1 = p / h = / 115= 2.87m2 式中 F1 – 炉底有效面积，2.m2； p – 炉子生产率kg / h； h – 炉底强度，1kg /（m·h）。 因为有效面积与炉底实际面积存在关系式K = F1 / F = 0.8，得炉底实际面积 F = F1 / 0.8= 2.87 / 0.85 = 3.38m2 2.2 炉膛尺寸的确定 对于箱式热处理电阻炉，炉底长度与宽度之比约为3:2，所以由炉底长度公式 L = 可知 L == m 由炉底宽度公式 B = 得