热处理电阻炉设备PPT学习教案

1、会计学1热处理电阻炉设备热处理电阻炉设备第1页/共174页第2页/共174页第3页/共174页第4页/共174页第5页/共174页第6页/共174页第7页/共174页第8页/共174页第9页/共174页第10页/共174页第11页/共174页第12页/共174页第13页/共174页第14页/共174页第15页/共174页第16页/共174页第17页/共174页第18页/共174页第19页/共174页第20页/共174页第21页/共174页第22页/共174页第23页/共174页第24页/共174页第25页/共174页第26页/共174页第27页/共174页第28页/共174页第29页/共174

2、页第30页/共174页易降温易降温小尺寸工件淬火加热后小尺寸工件淬火加热后能迅速送入淬火槽内冷却能迅速送入淬火槽内冷却装设装设机械传动机构。机械传动机构。第31页/共174页第32页/共174页第33页/共174页第34页/共174页第35页/共174页第36页/共174页第37页/共174页第38页/共174页第39页/共174页第40页/共174页第41页/共174页第42页/共174页第43页/共174页第44页/共174页n适用于品种单一的大批量生产。适用于品种单一的大批量生产。第45页/共174页第46页/共174页第47页/共174页第48页/共174页第49页/共174页第50页

3、/共174页热。热。第51页/共174页第52页/共174页第53页/共174页第54页/共174页第55页/共174页第56页/共174页第57页/共174页第58页/共174页第59页/共174页第60页/共174页第61页/共174页第62页/共174页第63页/共174页第64页/共174页第65页/共174页第66页/共174页RX3-S系列少氧化箱式电阻炉系列少氧化箱式电阻炉第67页/共174页的金属加热元件，替代普遍的变的金属加热元件，替代普遍的变压器和硅碳棒，操作方便，价格压器和硅碳棒，操作方便，价格低廉。低廉。第68页/共174页微机控制箱式多用炉机组微机控制箱式多用炉机组

4、第69页/共174页第70页/共174页5. 度，并要求精确控制的各类工件。度，并要求精确控制的各类工件。第71页/共174页第72页/共174页第73页/共174页第74页/共174页第75页/共174页2控制仪，达到自动控制和记录炉控制仪，达到自动控制和记录炉气的碳势之目的。气的碳势之目的。第76页/共174页渗碳。渗碳。第77页/共174页RN-K系列微机控制井式渗氮炉系列微机控制井式渗氮炉 第78页/共174页第79页/共174页第80页/共174页第81页/共174页第82页/共174页组成组成 前清洗机、上料机构、链带式加热炉、淬火油槽、后清洗机、回前清洗机、上料机构、链带式加热炉

5、、淬火油槽、后清洗机、回火炉、电气传动控制柜、温度控制柜以及高纯度制氮机火炉、电气传动控制柜、温度控制柜以及高纯度制氮机第83页/共174页第84页/共174页第85页/共174页由网带式加热炉，淬火油槽，保护气氛发生器（或滴注系统）由网带式加热炉，淬火油槽，保护气氛发生器（或滴注系统）、网带式清洗机、网带式回火炉及控制柜组成。、网带式清洗机、网带式回火炉及控制柜组成。第86页/共174页第87页/共174页第88页/共174页第89页/共174页第90页/共174页第91页/共174页第92页/共174页第93页/共174页第94页/共174页。第95页/共174页第96页/共174页第97

6、页/共174页第98页/共174页根据设计的原始资料进行电阻炉的结构设计，包括炉膛尺寸的确定根据设计的原始资料进行电阻炉的结构设计，包括炉膛尺寸的确定、炉体结构的设计、功率确定、电热元件设计及安装。、炉体结构的设计、功率确定、电热元件设计及安装。第99页/共174页第100页/共174页 第101页/共174页n ：工件加热时间：工件加热时间AeM第102页/共174页第103页/共174页第104页/共174页第105页/共174页第106页/共174页第107页/共174页n炉子热效率、空载功率、炉外壁炉子热效率、空载功率、炉外壁温升、砌体蓄热量、空炉升温时温升、砌体蓄热量、空炉升温时间等

7、。间等。第108页/共174页第109页/共174页第110页/共174页第111页/共174页第112页/共174页第113页/共174页第114页/共174页1)1)尽可能的使用耐火纤维作炉衬。尽可能的使用耐火纤维作炉衬。2)2)炉衬内壁上及工件表面喷涂高红外辐射率炉衬内壁上及工件表面喷涂高红外辐射率( (黑度黑度) )的涂料的涂料。强化内壁的吸收以及辐射性能和工件吸收内壁辐射的能力，缩短炉强化内壁的吸收以及辐射性能和工件吸收内壁辐射的能力，缩短炉子和工件的升温时间，一般可节能子和工件的升温时间，一般可节能5%5%10%10%。 3)3)炉子外壳喷涂银灰色油漆或刷银粉炉子外壳喷涂银灰色油漆

8、或刷银粉，散热量可下降约，散热量可下降约22%22%。炉壳炉壳内壁衬一层薄石棉板内壁衬一层薄石棉板，既可吸收耐火材料散发出来的水蒸气、避免，既可吸收耐火材料散发出来的水蒸气、避免炉壳内壁发生锈蚀，又可降低热损失。炉壳内壁发生锈蚀，又可降低热损失。 4)4)电阻炉内安装强辐射元件，电阻炉内安装强辐射元件，既提高了炉子内壁的辐射面积，又提既提高了炉子内壁的辐射面积，又提高了辐射率，可提高高了辐射率，可提高16%16%36%36%。第115页/共174页 5)5)在电阻丝布置允许的条件下，在电阻丝布置允许的条件下，尽量降低箱式电阻炉炉膛高度，尽量降低箱式电阻炉炉膛高度，缩短空炉升温时间，提高工件加热

9、速度。缩短空炉升温时间，提高工件加热速度。 6)6)加强炉子密封，加强炉子密封，1cm21cm2小孔的热损失比炉壳表面的热损失大小孔的热损失比炉壳表面的热损失大5050倍倍左右，大孔可大到左右，大孔可大到100100倍以上。因井式电阻炉的密封性大于箱式电阻倍以上。因井式电阻炉的密封性大于箱式电阻炉，故其热效率也高于箱式电阻炉。炉，故其热效率也高于箱式电阻炉。 7)7)用圆形炉膛比箱式炉膛的炉外壁表面积、散热量、温度及能耗用圆形炉膛比箱式炉膛的炉外壁表面积、散热量、温度及能耗均降低约均降低约7%7%左右，有一定的节能作用。左右，有一定的节能作用。另外，圆形炉膛可强化炉膛另外，圆形炉膛可强化炉膛对

10、工件均匀传热效果，不加风扇时温度均匀性可达对工件均匀传热效果，不加风扇时温度均匀性可达55，加风扇和，加风扇和导风系统时温度均匀性可达导风系统时温度均匀性可达1.51.5。第116页/共174页 8)8)尽量加装风扇，尽量加装风扇，以加强炉气的对流传热，特别是化学热处理炉以加强炉气的对流传热，特别是化学热处理炉。 9)9)尽可能使用高质量的耐热钢制作的尺寸小、结构强度大的工装尽可能使用高质量的耐热钢制作的尺寸小、结构强度大的工装夹具。夹具。 10)10)采用比例控制使炉温与设定点较好地吻合，可及时根据炉况采用比例控制使炉温与设定点较好地吻合，可及时根据炉况调整热负荷而节能。调整热负荷而节能。

11、11)11)采用晶闸管、固态继电器、磁性调压器等先进的控制技术。采用晶闸管、固态继电器、磁性调压器等先进的控制技术。第117页/共174页 12)12)其他方面，如炉门上安装电热元件，采用辐射管加热元件，实施其他方面，如炉门上安装电热元件，采用辐射管加热元件，实施热装炉及提高炉温进行快速加热，炉底不与地基接触。在炉膛顶部热装炉及提高炉温进行快速加热，炉底不与地基接触。在炉膛顶部、炉底板下部布置电热元件，达到上下两面均匀加热等。、炉底板下部布置电热元件，达到上下两面均匀加热等。第118页/共174页第119页/共174页一、炉膛尺寸的确定一、炉膛尺寸的确定第120页/共174页一、炉膛尺寸的确定

12、一、炉膛尺寸的确定第121页/共174页nP：炉子生产率（：炉子生产率（Kg/h）0PPAe）（AL3221/第122页/共174页第123页/共174页2 2 炉膛高度炉膛高度炉膛高度指炉底面至炉顶拱角的垂直距离。炉膛高度指炉底面至炉顶拱角的垂直距离。高、中温电阻炉的炉膛高度比低温炉高；高、中温电阻炉的炉膛高度比低温炉高；周期作业的退火炉和渗碳炉的炉膛应高一些。周期作业的退火炉和渗碳炉的炉膛应高一些。对短固期作业的（淬火炉和正火炉以及强制气流循环的炉子）：低对短固期作业的（淬火炉和正火炉以及强制气流循环的炉子）：低一些。一些。根据统计资料，炉膛高度根据统计资料，炉膛高度H H与炉膛宽度与炉膛

13、宽度B B之比多在之比多在0.50.50.90.9范围内变范围内变动动目前则多取中、下限数值，即目前则多取中、下限数值，即H/BH/B为为0.60.60.70.7左右。左右。第124页/共174页井式电阻炉炉膛尺寸的确定井式电阻炉炉膛尺寸的确定 多多按照排料法，工件之间的距离一般小于其直径或厚度，工件按照排料法，工件之间的距离一般小于其直径或厚度，工件至电热元件的距离应保持至电热元件的距离应保持0.10.10.2m0.2m，距炉口砖下沿和炉底，距炉口砖下沿和炉底0.150.150.0.25m25m第125页/共174页炉体包括炉底、炉墙、炉顶、炉门和炉壳。炉体包括炉底、炉墙、炉顶、炉门和炉壳。

14、1. 1. 炉底炉底 炉底承受着工件、墙和炉顶的压力。炉底承受着工件、墙和炉顶的压力。在炉壳的底板上用硅藻土砖侧砌成方格子，然后在方格子中填充散在炉壳的底板上用硅藻土砖侧砌成方格子，然后在方格子中填充散状的蛭石粉或珍珠岩后，再平铺状的蛭石粉或珍珠岩后，再平铺1 12 2层硅藻土砖，之后再铺一层轻层硅藻土砖，之后再铺一层轻质粘土砖，其上砌筑支撑炉底或导轨的重质粘土砖和炉底电热元件质粘土砖，其上砌筑支撑炉底或导轨的重质粘土砖和炉底电热元件搁砖。搁砖。炉底砖缝炉底砖缝( (灰缝灰缝) )应小于应小于3mm3mm。第126页/共174页2.2.炉墙炉墙 （1）中、低温电阻炉中、低温电阻炉：炉墙一般为二

15、层。炉墙一般为二层。内层为耐火层，由轻质耐火粘土砖砌成，内层为耐火层，由轻质耐火粘土砖砌成，外层为绝热层，由硅藻土砖、蛭石粉或珍珠岩组成外层为绝热层，由硅藻土砖、蛭石粉或珍珠岩组成（2 2）高温电阻炉：）高温电阻炉：炉墙结构为三层。炉墙结构为三层。内层由重质耐火粘土砖或高铝砖砌成，内层由重质耐火粘土砖或高铝砖砌成，中层为过渡层，一般也用轻质耐火粘土砖砌成中层为过渡层，一般也用轻质耐火粘土砖砌成外层采用硅藻土砖砌筑。外层采用硅藻土砖砌筑。炉墙砖缝炉墙砖缝( (灰缝灰缝) )应小于应小于2mm2mm。第127页/共174页2.2.炉墙炉墙（3 3）当炉子工作温度低于）当炉子工作温度低于500500

16、炉衬只有绝热层，炉壳由内外层钢板焊成，钢板层间填充保温材料炉衬只有绝热层，炉壳由内外层钢板焊成，钢板层间填充保温材料作保温层。作保温层。 炉墙砌体厚度：以保证必要的强度和保持炉温的能力，尽量减少蓄炉墙砌体厚度：以保证必要的强度和保持炉温的能力，尽量减少蓄热和散热损失，尺寸可根据经验确定，也可通过传热学公式计算得热和散热损失，尺寸可根据经验确定，也可通过传热学公式计算得到。另外，还应注意硅酸铝耐火纤维的使用。到。另外，还应注意硅酸铝耐火纤维的使用。第128页/共174页第129页/共174页3. 3. 炉顶炉顶 拱顶和平顶拱顶和平顶一般电阻炉炉顶结构形式为拱顶一般电阻炉炉顶结构形式为拱顶炉宽大于

17、炉宽大于4m4m的电阻炉常采用吊装平顶的电阻炉常采用吊装平顶炉膛宽度很小的炉子炉膛宽度很小的炉子( (如如15kW15kW箱式电阻炉箱式电阻炉) )则采用整砖平顶。则采用整砖平顶。第130页/共174页4. 4. 炉门部分炉门部分包括炉门孔、炉门和炉门框。包括炉门孔、炉门和炉门框。炉门孔的截面尺寸应小于炉膛截面尺寸，以减少散热损失并保护电炉门孔的截面尺寸应小于炉膛截面尺寸，以减少散热损失并保护电热元件。热元件。炉门孔的砖砌体经常受到工件摩擦撞击，故多采用密度较大的重质炉门孔的砖砌体经常受到工件摩擦撞击，故多采用密度较大的重质耐火砖砌筑。耐火砖砌筑。第131页/共174页5. 5. 炉壳炉壳 炉

18、壳常由炉壳常由3 35mm5mm钢板焊接而成，对可控气氛热处理炉必须连续钢板焊接而成，对可控气氛热处理炉必须连续焊接，焊后用煤油检漏。焊接，焊后用煤油检漏。 构架及炉壳焊后应内外喷涂防锈漆，外层再刷银粉，以增加美构架及炉壳焊后应内外喷涂防锈漆，外层再刷银粉，以增加美观和防锈能力，并减少辐射热损失。观和防锈能力，并减少辐射热损失。第132页/共174页第133页/共174页 理论计算法的原理是炉子总功率理论计算法的原理是炉子总功率( (热量收入热量收入) )应等于热应等于热量支出的总和。量支出的总和。1.1.热量支出项目热量支出项目1)1)加热金属工件的有效热加热金属工件的有效热效。效。2)2)

19、炉衬散失的热量炉衬散失的热量衬。衬。3)3)炉墙积蓄的热量炉墙积蓄的热量蓄。蓄。4)4)通过炉门和缝隙溢出热气损失的热量通过炉门和缝隙溢出热气损失的热量溢。溢。5)5)炉门和缝隙辐射出的热量炉门和缝隙辐射出的热量辐。辐。6)6)炉内工夹具、支架等所消耗的热量炉内工夹具、支架等所消耗的热量夹。夹。7)7)加热可控气氛所需的热量加热可控气氛所需的热量控。控。第134页/共174页 8) 8) 其他热损失其他热损失其他，指炉膛中某些金属构件通过炉衬所造成其他，指炉膛中某些金属构件通过炉衬所造成的热损失，如电热元件引出棒、热电偶管以及机械构件、炉罐等所的热损失，如电热元件引出棒、热电偶管以及机械构件、

20、炉罐等所造成的热损失造成的热损失( (通常也叫做热短路热损失通常也叫做热短路热损失短短) )以及其他难以估计的以及其他难以估计的热损失，一般为上述总热损失的热损失，一般为上述总热损失的1.11.11.31.3倍。倍。 热量支出的总和热量支出的总和总为：总为：第135页/共174页2.2.确定功率确定功率将将总换算成功率总换算成功率P P：KK安全系数，考虑到电压波动、电热元件老化、强化加热制度以及其他安全系数，考虑到电压波动、电热元件老化、强化加热制度以及其他难以估计的情况，一般周期作业炉难以估计的情况，一般周期作业炉K=1.2K=1.21.51.5，连续作业炉，连续作业炉K=1.2K=1.2

21、1.31.3。 在电阻炉设计中，有两项重要指标可检验设计和使用的效果，即炉子效率在电阻炉设计中，有两项重要指标可检验设计和使用的效果，即炉子效率、炉子空载热损失、炉子空载热损失空载。空载。第136页/共174页1.1.类比法类比法 类比法是与同类炉子相比较的方法，即将所设计的炉子的炉膛尺寸类比法是与同类炉子相比较的方法，即将所设计的炉子的炉膛尺寸、砌体的材料和尺寸、生产率及热处理工艺等技术条件与相类似的、砌体的材料和尺寸、生产率及热处理工艺等技术条件与相类似的炉子进行对比，并进行相应的换算和适当的调整，从而确定新炉子炉子进行对比，并进行相应的换算和适当的调整，从而确定新炉子的功率。的功率。类比

22、法除了可直接确定炉子的功率外，还是校验理论计算法和经验类比法除了可直接确定炉子的功率外，还是校验理论计算法和经验计算法所得功率正确性的有效方法。计算法所得功率正确性的有效方法。第137页/共174页2. 2. 按炉膛容积确定功率按炉膛容积确定功率 依据经验统计，普通箱式电阻炉和井式电阻炉的炉膛容积依据经验统计，普通箱式电阻炉和井式电阻炉的炉膛容积V V和功和功率率P P之间的关系如图之间的关系如图2-142-14所示，图中斜线所示，图中斜线1 12 2、2 23 3、3 34 4、4 45 5分分别对应别对应12001200、10001000、700700、400400炉温与炉膛容积、功率之间

23、炉温与炉膛容积、功率之间的关系。的关系。第138页/共174页1.1.功率的分配功率的分配 (1)(1)箱式、台车式电阻炉箱式、台车式电阻炉1 1）炉膛长度不超过）炉膛长度不超过1m1m的小型箱式炉，可将功率平均分布。的小型箱式炉，可将功率平均分布。2 2）功率小于）功率小于100kW100kW的不必分段布置功率，但可在温度较低或需要加的不必分段布置功率，但可在温度较低或需要加大功率处，将电热元件排得密些。大功率处，将电热元件排得密些。3 3）较大型箱式及台车式炉，应在炉门上布置一定电热元件。）较大型箱式及台车式炉，应在炉门上布置一定电热元件。4 4）新型箱式炉后墙亦安装了电热元件。在炉口一端

24、约占炉膛长度）新型箱式炉后墙亦安装了电热元件。在炉口一端约占炉膛长度1/1/3 31/41/4处加大平均功率的处加大平均功率的15%15%25%25%左右，在加大功率处也可将电热左右，在加大功率处也可将电热元件排布得密些。元件排布得密些。第139页/共174页 (2) (2) 井式电阻炉井式电阻炉电热元件一般只布置在炉内壁四周，炉底一般不布置电热元件。电热元件一般只布置在炉内壁四周，炉底一般不布置电热元件。在炉膛深度方向上，应采取功率相同的数个加热区，每区的高度约在炉膛深度方向上，应采取功率相同的数个加热区，每区的高度约略等于炉膛的直径。略等于炉膛的直径。 (3) (3) 连续式作业电阻炉连续

25、式作业电阻炉根据工件加热的要求，计算出炉内加热、保温等各段功率，但炉子根据工件加热的要求，计算出炉内加热、保温等各段功率，但炉子两端的进出料段应各加大平均功率的两端的进出料段应各加大平均功率的20%20%左右。左右。第140页/共174页2.2.电阻炉的接线电阻炉的接线 我国供电系统中大多采用线电压为我国供电系统中大多采用线电压为380V380V的三相供电电压的三相供电电压。 决定炉子接线时，必须同时考虑功率、电压、相数等量。决定炉子接线时，必须同时考虑功率、电压、相数等量。第141页/共174页2.2.电阻炉的接线电阻炉的接线（1）当炉子功率小于当炉子功率小于25kW25kW时，采用时，采用

26、220V220V串联或串联或380V380V串联联结串联联结（2）当炉子功率为当炉子功率为252575kW75kW时，采用三相时，采用三相380V380V星形联结或三相星形联结或三相220V 220V 三角形联结。三角形联结。（3）当炉子功率大于当炉子功率大于75kW75kW时，可将电热元件分成两组或两组以上的时，可将电热元件分成两组或两组以上的三相三相380V380V星形联结或三相星形联结或三相220V220V三角形联结，每组功率以三角形联结，每组功率以303075kW75kW为为宜，即每相功率在宜，即每相功率在101025kW25kW之间。之间。目的：目的：每一电热元件的功率不至于过大，便

27、于调节炉温并保持其均每一电热元件的功率不至于过大，便于调节炉温并保持其均匀性，而且电热元件的尺寸也比较合适，便于布置安装。匀性，而且电热元件的尺寸也比较合适，便于布置安装。第142页/共174页第143页/共174页第144页/共174页第145页/共174页第146页/共174页 (1)(1)高的耐热性和高温强度高的耐热性和高温强度电热元件的工作温度应比炉膛温度高电热元件的工作温度应比炉膛温度高100100200200在高温长时间工作时不氧化、不变形、不熔化、不倒塌。在高温长时间工作时不氧化、不变形、不熔化、不倒塌。 (2)(2)高的电阻率高的电阻率在电热元件端电压一定，炉子的功率一定时，在

28、电热元件端电压一定，炉子的功率一定时，电热元件的电阻率电热元件的电阻率越大，所使用电热元件的长度就会越短，越大，所使用电热元件的长度就会越短，既能节约材料又便于安装既能节约材料又便于安装。第147页/共174页 (3)(3)小的电阻温度系数小的电阻温度系数电热元件的电阻率会随温度的变化而变化，因而在不同温度下炉子电热元件的电阻率会随温度的变化而变化，因而在不同温度下炉子的功率也会不同。的功率也会不同。选择电阻温度系数小的电热元件，可保持比较稳定的功率。电热元选择电阻温度系数小的电热元件，可保持比较稳定的功率。电热元件电阻值随温度变化的规律，可用式件电阻值随温度变化的规律，可用式(2-2)(2-

29、2)来表示：来表示：第148页/共174页(4)(4)较小的热膨胀系数较小的热膨胀系数电热元件的热膨胀系数不能太大，而且在设计安装电热元件时，应电热元件的热膨胀系数不能太大，而且在设计安装电热元件时，应留有一定的膨胀余量。留有一定的膨胀余量。(5)(5)良好的加工性良好的加工性加工性指电热元件的成型能力和可焊接的能力。加工性指电热元件的成型能力和可焊接的能力。(6)(6)抵抗不良气氛侵蚀的能力抵抗不良气氛侵蚀的能力 (7)(7)低成本低成本第149页/共174页包括金属材料和非金属材料两大类包括金属材料和非金属材料两大类1. 1. 金属电热元件金属电热元件 分为合金类铁铬铝系、镍铬系及高熔点金

30、属三类。分为合金类铁铬铝系、镍铬系及高熔点金属三类。第150页/共174页第151页/共174页2. 2. 非金属电热元件非金属电热元件非金属电热元件主要有以下三类：非金属电热元件主要有以下三类：(1)(1)碳化硅电热元件碳化硅电热元件主要成分为主要成分为SiCSiC，元件形状为棒状，故称为硅碳棒。，元件形状为棒状，故称为硅碳棒。硅碳棒材质脆，强度低，易断裂，安装使用过程中要特别注意。硅碳棒材质脆，强度低，易断裂，安装使用过程中要特别注意。( (2)2)二硅化钼电热元件二硅化钼电热元件主要原料是硅粉和钼粉，用粉末冶金方法烧结压制而成。主要原料是硅粉和钼粉，用粉末冶金方法烧结压制而成。电阻温度系

31、数很大，为了保证炉子功率不变，应配备变压器。电阻温度系数很大，为了保证炉子功率不变，应配备变压器。第152页/共174页2. 2. 非金属电热元件非金属电热元件(3)(3)碳系电热元件碳系电热元件石墨、碳粒和各种碳制品都属于碳系电热元件石墨、碳粒和各种碳制品都属于碳系电热元件石墨电热元件应用最广，可应用于炉温为石墨电热元件应用最广，可应用于炉温为1400140025002500的高温炉。的高温炉。石墨热膨胀系数小，热导率大，抗热性好，一般制成管状和带状使石墨热膨胀系数小，热导率大，抗热性好，一般制成管状和带状使用。用。第153页/共174页第154页/共174页 电热元件的表面负荷率：指电热元

32、件单位表面积上所发出的电功电热元件的表面负荷率：指电热元件单位表面积上所发出的电功率，单位为率，单位为kW/mkW/m2 2，以英文字母，以英文字母W W表示。表示。 电热元件的表面负荷率越高，电热元件的表面负荷率越高，发出的热量就越多，元件本身的温度发出的热量就越多，元件本身的温度就越高，其所用元件材料的数量就越少。就越高，其所用元件材料的数量就越少。但表面负荷率过高，但表面负荷率过高，电热元件会因温度过高，氧化加速而缩短使用电热元件会因温度过高，氧化加速而缩短使用寿命，甚至产生变形、倒塌、熔化。寿命，甚至产生变形、倒塌、熔化。在计算电热元件尺寸时，表面负荷率应有一个允许的数值，称为允在计算

33、电热元件尺寸时，表面负荷率应有一个允许的数值，称为允许表面负荷率许表面负荷率W W允允。W W允允的确定与元件的材料、工作温度、散热条件等因素有关。的确定与元件的材料、工作温度、散热条件等因素有关。第155页/共174页元件的材质不同，其元件的材质不同，其W W允允也不同。也不同。元件工作的温度越高，元件工作的温度越高，W W允允的数值应选的越低的数值应选的越低元件的散热条件越好，则元件的散热条件越好，则W W允允的数值可选越高。的数值可选越高。0Cr25Al50Cr25Al5在在13001300工作时工作时W W允允的下限数值为的下限数值为5 57kW/m7kW/m2 2。第156页/共17

34、4页第157页/共174页仅介绍合金电热元件的计算仅介绍合金电热元件的计算1.1.电热元件尺寸的公式计算法电热元件尺寸的公式计算法 设某电阻炉有设某电阻炉有n n个电热元件，炉子的安装功率为个电热元件，炉子的安装功率为P P安安(kW)(kW)，则每个，则每个电热元件的功率为：电热元件的功率为：假设电热元件的端电压为假设电热元件的端电压为U U，则可求出其在工作温度下的，则可求出其在工作温度下的电阻值电阻值R Rt t：R Rt t又可表示又可表示为为第158页/共174页R Rt t又可表示又可表示为为第159页/共174页式中式中ll电热元件截面周长电热元件截面周长(mm)(mm)。整理后

35、可得：整理后可得：第160页/共174页2.2.电热元件尺寸的图表计算法电热元件尺寸的图表计算法图图2-162-16是是0Cr25Al50Cr25Al5线状电热元件的计算图表，适用于各种常用的电线状电热元件的计算图表，适用于各种常用的电阻炉及阻炉及?1.51.57mm7mm的电热元件。现举例说明该图的用法。的电热元件。现举例说明该图的用法。已知已知45kW45kW箱式电阻炉电源电压为箱式电阻炉电源电压为380V380V，采用三相两组串联星形联接，采用三相两组串联星形联接，求电热元件的直径和长度。，求电热元件的直径和长度。第161页/共174页第162页/共174页第163页/共174页项目项目铁铬铝电热元件铁铬铝电热元件铬镍电热元件铬镍电热元件工作温度工作温度/1000950750950750螺旋直径螺旋直径D/mm(46)d(68)d (56)d (68)d(812)d线状电热元件的螺旋直径线状电热元件的螺旋直径D第164页/共174页DhLL柱第165页/共174页1.1.电热元件的安装方式电热元件的安装方式 应有利于提高炉子的加热能力，元件