3.8. ПРИМЕРИ ЗА ПРОЕКТИРАНЕ НА СЪПРОТИВИТЕЛНА
ЕЛЕКТРОПЕЩ С ПЕРИОДИЧНО ДЕЙСТВИЕ
Пример 1. Задача.
Да се проектира съпротивителна
електропещ с периодично действие, нагрявана и охлаждана заедно с
товара – палет с детайли от стомана 12Х13.
Задание
•
производителност –
E
= 0,014 kg/s, което съответствува на 0,05
t/h;
•
количество материал за еднократно зареждане –
m
= 500 kg;
•
начална температура на детайлите –
н
,
н
τ
= 20 °C;
•
минимална допустима температура на повърхността на
детайлите в края на нагряването –
min
к
,
н
τ
= 950 °C;
•
максимална допустима температура на повърхността на
детайлите в края на нагряването –
max
,
к
н
τ
= 1000 °C;
•
номинална температура – поради неизвестността на характера на
натоварване, възможностите за спазване времето на престой или
задържане на детайлите в пещта се препоръчва
1000
max
,
=
=
к
н
н
τ
τ
°C;
•
неравномерност на нагряване в дълбочина на палета –
τ
∆
= 50
°C;
•
захранващо напрежение и схема на свързване –
U
1
= 380 V ,
Δ.
Използува се в случаите на трипозиционно регулиране чрез
превключване Δ/Y;
•
атмосфера – окислителна (въздух);
•
характеристики на материала – усреднени за температурния
диапазон величини, в съответствие с Приложение ІІ:
•
специфична топлина –
c
1
= 570 J/ kg°C;
•
коефициент на топлопроводимост –
λ
= 27,2 W/m°C;
•
плътност –
•
на стоманата –
γ
ст
= 7720 kg/m
3
;
•
на товара (привидна) –
γ
т
= 3500 kg/m
3
;
•
степен на чернота –
ε
= 0,8;
1
1
•
коефициент на температуропроводност –
5
1
10
.
36
,
1
570
.
3500
2
,
27
.
−
=
=
=
c
a
т
γ
λ
m
2
/s
Методика за проектиране
1. Топлинен баланс и инсталирана мощност.
1.1. Размери на нагрявания товар:
•
обем:
γ
/
m
V
=
= 500/3500 = 0,1429 m
3
;
•
страни, съответствуващи на палет с форма на куб:
=
=
=
3
3
1429
,
0
V
a
0,523 m;
•
съгласуване на размерите за получаване на оптимални
условия на нагряване: широчина, дължина, височина на
палета в съотношение –
b:d:h
=1:2:0,5; получаваме
b
x
d
x
h
=
523x1046x261 mm;
•
приемат се размери:
b
x
d
x
h
= 530x1060x265 mm;
•
проверка за обема на палета:
1111
,
1
111
,
1
.
11
,
1
.
11
,
1
.
.
=
=
=
h
d
b
V
пал
m
3
;
•
грешка при оразмеряване на палета:
18
,
4
100
.
1429
,
0
1429
,
0
1489
,
0
100
.
=
−
=
−
=
∆
V
V
V
V
пал
%
•
пълна околна повърхност на товара (палета):
(
)
(
)
1111
,
1
111
,
1
.
11
,
1
111
,
1
.
11
,
1
11
,
1
.
11
,
1
.
1
.
.
.
.
1
=
+
+
=
+
+
=
h
b
h
d
d
b
S
пал
m
2
•
тегло на палета при дебелина на стоманената ламарина
δ
=
3 mm:
(
)
(
)
44
,
32
003
,
0
.
06
,
1
.
53
,
0
9663
,
1
.
7700
.
.
.
.
=
−
=
−
=
δ
γ
d
b
S
m
п
kg
1.2. Проверка за топлотехническата “масивност” на товара чрез
критериите:
•
на Bio, отнасящ се за конвективен топлообмен, но при
използуване
на
л
к
α
α
α
+
=
Σ
е
общ:
2
2
(
)
48
,
1
2
,
27
14
,
0
.
304
2
/
=
=
=
Σ
λ
α
h
Bi
≥
0,25 детайлът е
топлотехнически “масивен” и се оценява температурната
разлика между повърхността и центъра му, като се приема,
че
15
=
к
α
W/m
2
°C
327
8
,
948
1000
100
273
8
,
948
100
273
1000
.
1
,
4
'
100
'
100
.
4
4
4
4
=
−
+
−
+
=
−
−
=
τ
τ
α
п
п
пр
л
T
T
C
W/m
2
°C
•
на Stark за лъчист топлообмен, при който резултатът е
аналогичен:
(
)
421
,
0
2
,
27
14
,
0
.
273
1000
100
273
1000
.
963
,
3
2
/
.
100
.
4
4
=
+
+
=
=
λ
h
T
T
C
Sk
п
п
пр
•
- за топлотехнически масивен товар допустимата стойност
на плътността на полезния топлинен поток е:
(
)
(
)
19429
2
/
265
,
0
50
.
2
,
27
.
2
2
/
.
.
2
0
,
=
=
∆
≤
h
q
доп
н
т
доп
пол
τ
λ
W/m
2
1.3. Оразмеряване на работното пространство:
•
в съответствие с препоръката [1] за увеличение на
размерите с 50-100 mm спрямо размерите на палета се
получава: d
1
x
b
1
x
h
1
= 730x1260x465 mm.
•
пълна вътрешна повърхност на работното пространство:
(
)
(
)
7
,
3
465
,
0
.
26
,
1
465
,
0
.
73
,
0
73
,
0
.
26
,
1
.
2
.
.
.
.
2
1
1
1
1
1
1
=
+
+
=
+
+
=
h
b
h
d
d
b
S
п
m
2
1.4. Изисквано време за нагряване в съответствие със заданието:
35714
014
,
0
/
500
/
=
=
=
E
m
t
н
s ≈ 9 h 55’
3
3
Примери за проектиране на съпротивителна електропещ с периодично действие
Да се проектира съпротивителна електропещ с периодично действие, нагрявана и охлаждана заедно с товара – палет с детайли от стомана 12Х13....Примери за проектиране на съпротивителна електропещ с периодично действие
| Предмет: | Електротехника, Технически науки |
| Тип: | Проекти |
| Брой страници: | 11 |
| Брой думи: | 401 |
| Брой символи: | 3713 |