- •Проектирование лабораторных печей Методическое пособие для курсового проектирования, практических и лабораторных работ
- •1 Методика расчета лабораторных электропечей
- •2 Тепловой расчет лабораторных электропечей сопротивления
- •3 Методика расчета свободно излучающих нагревателей
- •4 Особенности расчета закрытых нагревателей
- •5 Методика расчета неметаллических нагревателей
- •Приложение
- •Приложение 4 Средняя теплоемкость простых газов, кДж/м3к
- •Приложение 5 Удельное электросопротивление t и предельная температура применения tмакс сплавов и металлов для нагревательных элементов
- •1 Методика расчета лабораторных электропечей 2
- •1.1 Расчет времени нагрева изделий в печах 2
Приложение 4 Средняя теплоемкость простых газов, кДж/м3к
t, oC |
O2 |
N2 |
H2 |
CO |
CO2 |
H2O |
0 |
1,3059 |
1,2987 |
1,2766 |
1,2992 |
1,5998 |
1,4943 |
100 |
1,3126 |
1,3004 |
1,2908 |
1,3017 |
1,7003 |
1,5052 |
200 |
1,3352 |
1,3038 |
1,2971 |
1,3071 |
1,7873 |
1,5223 |
300 |
1,3561 |
1,3109 |
1,2992 |
1,3167 |
1,8627 |
1,5424 |
400 |
1,3775 |
1,3205 |
1,3021 |
1,3289 |
1,9297 |
1,5645 |
500 |
1,3980 |
1,3322 |
1,3050 |
1,3427 |
1,9887 |
1,5897 |
600 |
1,4168 |
1,3452 |
1,3080 |
1,3574 |
2,0411 |
1,6148 |
700 |
1,4345 |
1,3586 |
1,3121 |
1,3720 |
2,0884 |
1,6412 |
800 |
1,4499 |
1,3717 |
1,3168 |
1,3862 |
2,1311 |
1,6680 |
900 |
1,4645 |
1,3846 |
1,3226 |
1,3996 |
2,1692 |
1,6956 |
1000 |
1,4775 |
1,3971 |
1,3289 |
1,4126 |
2,2035 |
1,7229 |
1100 |
1,4892 |
1,4089 |
1,3360 |
1,4248 |
2,2349 |
1,7501 |
1200 |
1,5006 |
1,4202 |
1,3431 |
1,4361 |
2,2639 |
1,7769 |
1300 |
1,5106 |
1,4306 |
1,3511 |
1,4465 |
2,2898 |
1,8028 |
1400 |
1,5202 |
1,4407 |
1,3590 |
1,4566 |
2,3136 |
1,8280 |
1500 |
1,5294 |
1,4499 |
1,3674 |
1,4658 |
2,3354 |
1,8527 |
Приложение 5 Удельное электросопротивление t и предельная температура применения tмакс сплавов и металлов для нагревательных элементов
Сплав, |
20, |
tпл, |
tмакс, 0С для сечения, мм |
Удельное электро- |
||||||||
металл |
кг/м3 |
0С |
0,2 |
0,4 |
1,0 |
3,0 |
6,0 |
20 |
100 |
200 |
300 |
400 |
Х15Ю5 |
7280 |
1500 |
750 |
850 |
900 |
950 |
1000 |
1,29 |
1,30 |
1,31 |
1,32 |
1,34 |
Х23Ю5 |
7250 |
1500 |
950 |
1025 |
1100 |
1150 |
1200 |
1,35 |
1,35 |
1,36 |
1,37 |
1,38 |
Х23Ю5Т |
7210 |
1500 |
950 |
1075 |
1225 |
1350 |
1400 |
1,40 |
1,40 |
1,41 |
1,42 |
1,43 |
Х27Ю5Т |
7190 |
1510 |
950 |
1075 |
1200 |
1300 |
1350 |
1,42 |
1,42 |
1,43 |
1,43 |
1,44 |
Х15Н60 |
8200 |
1390 |
750 |
850 |
900 |
950 |
1000 |
1,11 |
1,12 |
1,14 |
1,16 |
1,18 |
Х15Н60-Н |
8200 |
1390 |
900 |
950 |
1000 |
1075 |
1125 |
1,12 |
1,13 |
1,15 |
1,17 |
1,19 |
Х20Н80-Н |
8400 |
1400 |
950 |
1000 |
1100 |
1150 |
1200 |
1,11 |
1,12 |
1,13 |
1,13 |
1,14 |
ХН70Ю |
7900 |
1390 |
950 |
1000 |
1100 |
1175 |
1200 |
1,30 |
1,31 |
1,32 |
1,34 |
1,36 |
Вольфрам |
19340 |
3380 |
2000 |
2000 |
2000 |
2000 |
2000 |
0,06 |
0,08 |
0,10 |
0,13 |
0,16 |
Молибден |
10200 |
2610 |
1600 |
1600 |
1600 |
1600 |
1600 |
0,05 |
0,07 |
0,09 |
0,12 |
0,15 |
Продолжение приложения 5
Сплав, |
|
|
сопротивление t , мкОм·м при температурах, 0С |
|||||||||
металл |
500 |
600 |
700 |
800 |
900 |
1000 |
1100 |
1200 |
1300 |
1400 |
||
Х15Ю5 |
1,37 |
1,41 |
1,44 |
1,45 |
1,46 |
1,47 |
|
|
|
|
||
Х23Ю5 |
1,40 |
1,42 |
1,43 |
1,44 |
1,45 |
1,45 |
1,46 |
1,46 |
1,46 |
1,47 |
||
Х23Ю5Т |
1,45 |
1,48 |
1,49 |
1,49 |
1,50 |
1,50 |
1,51 |
1,51 |
1,52 |
1,52 |
||
Х27Ю5Т |
1,46 |
1,46 |
1,47 |
1,47 |
1,48 |
1,48 |
1,48 |
1,48 |
1,48 |
|
||
Х15Н60 |
1,19 |
1,20 |
1,20 |
1,21 |
1,22 |
1,23 |
1,24 |
|
|
|
||
Х15Н60-Н |
1,20 |
1,21 |
1,21 |
1,22 |
1,23 |
1,24 |
1,25 |
|
|
|
||
X20H80-H |
1,15 |
1,14 |
1,13 |
1,13 |
1,13 |
1,14 |
1,15 |
1,16 |
|
|
||
ХН70Ю |
1,37 |
1,37 |
1,35 |
1,32 |
1,32 |
1,32 |
1,33 |
1,34 |
|
|
||
Вольфрам |
0,18 |
0,21 |
0,24 |
0,27 |
0,30 |
0,33 |
0,36 |
0,39 |
0,42 |
0,45 |
||
Молибден |
0,17 |
0,20 |
0,23 |
0,26 |
0,29 |
0,32 |
0,35 |
0,38 |
0,41 |
0,44 |
Примечание. Вольфрам и молибден применяются только в атмосфере инертных газов и в вакууме.
Приложение 6 Сортамент проволоки и ленты по ГОСТ 12766.17712766.577
ГОСТ |
Вид проката |
Сортамент, мм |
|
12766.177 |
Проволока холоднотянутая |
d = |
0,10; 0,11; 0,12; 0,14; 0,16; 0,18; 0,20; 0,22; 0,25; 0,28; 0,30; 0,32; 0,36; 0,40; 0,45; 0,50; 0,56; 0,63; 0,70; 0,80; 0,90; 1,00; 1,10; 1,20; 1,40; 1,60; 1,80; 2,00; 2,20; 2,50; 2,80; 3,00; 3,2; 3,6; 4,0; 4,5; 5,0; 5,6; |
12766.477 |
Прокат горячекатаный |
d = |
6,3; 7,0; 8,0; 9,0; 10,0; 12,0; 14,0; |
12766.277 |
Лента холоднокатаная |
a = b = |
1,0; 1,1; 1,2; 1,4; 1,5; 1,6; 1,8; 2;0; 6; 8; 10; 12; 14; 15; 16; 18; 20; 25; 30; 32; 36; 40; 45; 60; |
|
|
a = b = |
2,2; 2,5; 2,8; 3;0; 3,2; 20; 25; 30; 32; 36; 40; 45; 60; 80; 100; |
12766.577 |
Лента плющенная |
a = |
0,10; 0,15; 0,20; 0,22; 0,25; 0,28; 0,30; 0,32; 0,35; 0,36; 0,40; 0,45; 0,50; 0,55; 0,60; 0,70; 0,80; 0,90; |
|
|
b = |
4; 6; 8 и далее до 60 мм по гост 12766.2 77 |
По ГОСТ 12766.3 77 выпускается калиброванный прокат d=810 мм. |
Приложение 7 Значения коэффициента конфигурации k закрытых нагревателей.
S/d или |
Проволочный при h/d |
Ленточный при h/b |
Спиральный при h/d |
||||||||
S/a |
1 |
2 |
3 |
5 |
0,5 |
1 |
2 |
4 |
2 |
3 |
5 |
2,5 |
— |
— |
— |
— |
0,75 |
0,59 |
0,42 |
0,19 |
— |
— |
— |
5,0 |
1,45 |
1,10 |
0,75 |
0,10 |
0,85 |
0,71 |
0,53 |
0,28 |
0,69 |
0,58 |
0,40 |
7,5 |
1,50 |
1,20 |
0,90 |
0,26 |
0,89 |
0,76 |
0,60 |
0,35 |
0,74 |
0,65 |
0,48 |
10,0 |
1,55 |
1,28 |
1,00 |
0,40 |
0,92 |
0,80 |
0,65 |
0,40 |
0,78 |
0,70 |
0,54 |
12,5 |
1,60 |
1,35 |
1,08 |
0,52 |
0,93 |
0,83 |
0,69 |
0,44 |
0,81 |
0,73 |
0,58 |
15,0 |
1,65 |
1,41 |
1,15 |
0,62 |
0,93 |
0,85 |
0,72 |
0,48 |
0,84 |
0,76 |
0,62 |
17,5 |
1,68 |
1,46 |
1,22 |
0,71 |
0,93 |
0,86 |
0,74 |
0,52 |
0,86 |
0,78 |
0,65 |
20,0 |
1,70 |
1,50 |
1,28 |
0,80 |
0,93 |
0,87 |
0,76 |
0,55 |
0,88 |
0,80 |
0,68 |
25,0 |
1,70 |
1,53 |
1,33 |
0,93 |
0,93 |
0,87 |
0,77 |
0,57 |
0,89 |
0,82 |
0,72 |
30,0 |
1,70 |
1,56 |
1,38 |
1,00 |
0,93 |
0,87 |
0,77 |
0,58 |
0,90 |
0,84 |
0,75 |
35,0 |
1,70 |
1,58 |
1,42 |
1,06 |
0,93 |
0,87 |
0,77 |
0,59 |
0,90 |
0,85 |
0,78 |
40,0 |
1,70 |
1,60 |
1,45 |
1,12 |
0,93 |
0,87 |
0,77 |
0.60 |
0,90 |
0,86 |
0,80 |
50,0 |
1,70 |
1,60 |
1,46 |
1,15 |
0,93 |
0,87 |
0,77 |
0.60 |
0,90 |
0,86 |
0,80 |
Примечание: величины S. d, h, a, b брать в одинаковой размерности - мм.
Приложение 8 Сортамент дисилицид-молибденовых нагревателей СМ
lраб, мм |
lвыв, мм |
Fраб, см2 |
N1, Вт |
Rt, Ом |
U, В |
150 |
150; 230; 300; 400; 500 |
61,70 |
11001270 |
0,0480,065 |
7,89,2 |
180 |
150; 180; 250; 300; 400; 500 |
72,94 |
12701460 |
0,0560,074 |
9.210,4 |
200 |
200; 350 |
80,45 |
14301510 |
0,0730,077 |
10,210,8 |
225 |
560 |
89,86 |
1860 |
0,085 |
13,3 |
250 |
180; 200; 300; 350; 400 |
99,26 |
17201830 |
0,0880,094 |
12,413,2 |
315 |
180; 250; 300; 350; 400; 500 |
123,70 |
21302300 |
0,1090,117 |
15,216,4 |
400 |
250; 400; 500; 560; 590; 610 |
155,66 |
26803400 |
0,1180,132 |
19,223,2 |
Приложение 9. Сортамент карборундовых нагревателей КЭН
dраб, |
lраб,, |
lвыв. |
Fраб, |
Сопротивление Rt, Ом |
||
мм |
мм |
мм |
см2 |
группы Н |
группы В |
|
КЭН А |
||||||
8 |
100 |
85; 130 |
25 |
1,201,80 |
1,852,25 |
|
8 |
150 |
60; 85; 110 |
38 |
1,652,65 |
2,703,30 |
|
8 |
180 |
60; 85; 110; 150 |
45 |
2,103,30 |
3,354,05 |
|
8 |
200 |
100; 150 |
50 |
2,253,65 |
3,704,50 |
|
8 |
250 |
60; 100; 150 |
63 |
2,904,65 |
4,705,70 |
|
8 |
300 |
150 |
75 |
3,605,80 |
5,857,15 |
|
12 |
250 |
250 |
94 |
1,502,40 |
2,453,00 |
|
14 |
200 |
250; 350 |
88 |
1,001,20 |
1,251,95 |
|
14 |
250 |
250; 350 |
110 |
1,151,35 |
1,402,20 |
|
14 |
300 |
250; 350 |
132 |
1,251,55 |
1,602,50 |
|
14 |
400 |
250; 350 |
176 |
1,702,10 |
2,153,45 |
|
18 |
250 |
250; 350; 400 |
141 |
1,001,20 |
1,251,95 |
|
18 |
300 |
250; 350 |
170 |
1,151,35 |
1,402,20 |
|
18 |
350 |
400 |
198 |
1,301,60 |
1,652,65 |
|
18 |
400 |
250; 350 |
226 |
1,451,75 |
1,802,90 |
|
18 |
500 |
350 |
283 |
1,852,25 |
2,303,70 |
|
18 |
600 |
150; 250 |
339 |
2,252,75 |
2,804,40 |
|
25 |
400 |
300; 400 |
314 |
0,951,14 |
1 ,202,00 |
|
КЭН Б |
||||||
12 |
190 |
45 |
72 |
2,103,15 |
3,203,90 |
|
12 |
230 |
45 |
87 |
2,503,70 |
3,754,55 |
|
1 6 |
230 |
45 |
116 |
1,852,75 |
2,804,40 |
|
32 |
560 |
75 |
563 |
1,302,00 |
2,052,55 |
|
КЭН Б |
||||||
25 |
300/70 |
230; 340 |
235 |
0,851,15 |
1,201,50 |
|
25 |
400/70 |
230; 340 |
235 |
0,851,15 |
1,201,50 |
|
КЭН ВП |
||||||
18 |
200 |
400 |
113 |
0,700,90 |
0,951,15 |
|
18 |
250 |
400 |
141 |
0,851,05 |
1,101,30 |
|
18 |
250 |
500 |
141 |
0,951,15 |
1,201,50 |
|
18 |
300 |
400 |
170 |
1,051,25 |
1,301,60 |
|
18 |
350 |
400 |
198 |
1,201,50 |
1,551,90 |
|
18 |
400 |
400 |
226 |
1,351,65 |
1,702,10 |
|
18 |
400 |
450 |
226 |
1,401,70 |
1,752,15 |
|
18 |
500 |
400 |
283 |
1,652,05 |
2,10 2,60 |
|
18 |
600 |
350 |
339 |
1,952,35 |
2,402,90 |
|
18 |
600 |
400 |
339 |
2,002,40 |
2,452,95 |
|
18 |
600 |
450 |
339 |
2,002,45 |
2,503,10 |
|
18 |
800 |
400 |
452 |
2,603,20 |
3,253,95 |
|
18 |
800 |
500 |
452 |
2,703,30 |
3,354,05 |
|
25 |
250 |
400 |
196 |
0,360,44 |
0,450,55 |
|
25 |
300 |
400 |
235 |
0,410,50 |
0,55 0,65 |
|
25 |
300 |
450; 500 |
235 |
0,430,50 |
0,550,65 |
|
25 |
350 |
400 |
275 |
0,460,55 |
0,600,70 |
|
25 |
400 |
450; 500 |
314 |
0,550,65 |
0,700,80 |
|
25 |
450 |
400 |
353 |
0,600,70 |
0,750,85 |
|
25 |
500 |
400 |
392 |
0,650,75 |
0,800,90 |
|
25 |
600 |
400; 450 |
471 |
0,700,90 |
0,951,15 |
|
25 |
700 |
400 |
549 |
0,801,00 |
1,051,25 |
|
25 |
800 |
250 |
628 |
0,901,10 |
1,151,35 |
|
25 |
800 |
400 |
628 |
0,951,15 |
1,201,45 |
|
25 |
800 |
500 |
628 |
1,001,20 |
1,251,55 |
|
30 |
300 |
400 |
283 |
0,350,43 |
0,440,55 |
|
30 |
350 |
400 |
330 |
0,390,48 |
0,490,60 |
|
30 |
400 |
400; 450 |
377 |
0,430,55 |
0,550,65 |
|
30 |
500 |
400 |
471 |
0,500,60 |
0,650,75 |
|
30 |
600 |
300 |
565 |
0,550,65 |
0,700,80 |
|
30 |
600 |
400; 450 |
565 |
0,600,70 |
0 ,750,95 |
|
30 |
1000 |
400 |
942 |
0,901,10 |
1,151,35 |
|
30 |
1000 |
500 |
942 |
0,951,15 |
1,201,45 |
|
30 |
1200 |
400 |
1130 |
1,101,30 |
1,351,65 |
П римечание.
1. По сопротивлению все выпускаемые нагреватели комплектуются в две группы: Н — низкоомные и В — высокоомные. Расчет проводится или для одной из групп, или для каждой группы выбранного типоразмера нагревателя.
2. В таблицах приняты условные обозначения:
dраб — диаметр рабочей части нагревателя;
lраб — длина рабочей части нагревателя;
lвыв — длина выводов нагревателя;
Fраб — поверхность излучения;
N1 — мощность нагревателя;
Rt — сопротивление при разогреве до рабочей температуры;
U — напряжение.
Приложение 10 Автотрансформаторы для ЭПС с карборундовыми нагревателями [4]
Тип автотран- |
Uвх, |
Iвых, |
Числитель—мощность по ступеням, кВА |
Масса, |
|||||||
форматора |
В |
А |
Знаменатель— напряжение по ступеням, В |
кг |
|||||||
АТП— 6/250 ПК |
380 |
49 |
4 51 |
4,5 55,6 |
5,3 62,5 |
6 70 |
6 79 |
6 89 |
6 98,5 |
6 110 |
230 |
|
|
13,8 |
6 115 |
6 125 |
6 142 |
6 158 |
6 178 |
6 201 |
6 233 |
6 250 |
|
АТП— 10/250 ПК |
380 |
83 |
6,5 51 |
7,5 55,8 |
8,5 62,5 |
10 70 |
10 79 |
10 89 |
10 98,5 |
10 110 |
280 |
|
|
23 |
10 115 |
10 125 |
10 142 |
10 158 |
10 178 |
10 201 |
10 233 |
10 250 |
|
АТП— 16/250 ПК |
380 |
125 |
8,5 45 |
9,5 49 |
11 54 |
12 59 |
14 66 |
16 74 |
16 86 |
16 100 |
300 |
|
|
37 |
16 113 |
16 122 |
16 134 |
16 147 |
16 164 |
16 186 |
16 214 |
16 250 |
|
АТП— 25/250 ПК |
380 |
195 |
13 45 |
15 49 |
17 54 |
19 59 |
21 66 |
25 74 |
25 86 |
25 100 |
320 |
|
|
58 |
25 113 |
25 122 |
25 134 |
25 147 |
25 164 |
25 186 |
25 214 |
25 250 |
|
ЭАОС— 2/0,5 |
|
25 |
0,05 2 |
0,10 4 |
0,15 6 |
0,20 8 |
0,25 10 |
0,30 12 |
0,35 14 |
0,40 16 |
24 |
|
220 |
9,1 |
0,45 18 |
0,50 20 |
1,25 50 |
1,50 60 |
1,75 70 |
_2_ 80 |
_2_ 90 |
_2_ 100 |
|
|
|
|
2_ 110 |
_2_ 120 |
_2_ 140 |
_2_ 160 |
_2_ 180 |
_2_ 200 |
_2_ 220 |
__ |
|
ЭАОС— 4/0,5 |
|
50 |
0,1 2 |
0,2 4 |
0,3 6 |
0,4 8 |
0,5 10 |
0,6 12 |
0,7 14 |
0,8 16 |
60 |
|
220 |
18,2 |
0,9 18 |
_1_ 20 |
2,5 50 |
_3_ 60 |
3,5 70 |
_4_ 80 |
_4_ 90 |
_4_ 100 |
|
|
|
|
4_ 110 |
_4_ 120 |
_4_ 140 |
_4_ 160 |
_4_ 180 |
_4_ 200 |
_4_ 220 |
__ |
|
Примечание. Выбор трансформатора производится по рассчитанным значениям U и Uш
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
ФГАОУ ВПО «УрФУ имени первого президента РФ Б.Н. Ельцина»
Кафедра «ТЕРМООБРАБОТКА И ФИЗИКА МЕТАЛЛОВ»
Оценка проекта
Члены комиссии
[тема проекта]
КУРСОВОЙ ПРОЕКТ
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
[обозначение документа]
Руководитель:
Доцент, к.т.н. (место для подписи) Фамилия И.О
Нормоконтролер:
Доцент, к.т.н. (место для подписи) Фамилия И.О
Студент:
Группа Мт-______ (место для подписи) Фамилия И.О.
2012
ОГЛАВЛЕНИЕ
Проектирование лабораторных печей 2