рефератырефератырефератырефератырефератырефератырефератырефераты

рефераты, скачать реферат, современные рефераты, реферат на тему, рефераты бесплатно, банк рефератов, реферат культура, виды рефератов, бесплатные рефераты, экономический реферат

"САМЫЙ БОЛЬШОЙ БАНК РЕФЕРАТОВ"

Портал Рефератов

рефераты
рефераты
рефераты

Эскизный тепловой и электрический расчет камерной электропечи периодического действия

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

ВЛАДИМИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра «Электротехника и электроэнергетика»

Расчётно-графическая работа №1

Эскизный тепловой и электрический расчет камерной электропечи периодического действия

Вариант №5

Выполнил:

Ст. гр. ЭЛС-106

Девонина Е.В.

Проверил:

Колесник Г.П.

Владимир, 2009

Задание

Материал

садки

Вес G, кг

Насыпная

плотность у, кг/м3

Максимальная

t0 печи tп, 0С

t0 цеха t0, 0С

Время нагрева

садки ф, ч

Вес приспособлений из жароупора G', кг

Р18

60

2200

1050

20

1.6

10

1,6 ч. * 60 = 96 мин.

1 Геометрия рабочей камеры

Объём V, занимаемый садкой:

V=, м3

где G--вес садки кг; у -- насыпная плотность, кг/м3.

Принимаем условные размеры рабочей камеры: ширина А'=0,29 м, длина В'=0,31 м, высота С'=0,31 м, объем V'=0,29x0,31x0,31=0,028м3.

Нагреватели размещены открыто на крючках на боковых и задней стенке камеры. Припуски к условным размерам на размещение нагревателей 40мм на сторону, зазоры между нагревателями и садкой, стенками, сводом и садкой по 30мм, зазоры между поддонами 35мм. С учетом всех зазоров предварительные размеры камеры:

А=480 мм, В=460 мм, С=360 мм.

Площади стенок: боковых FСТ=0,17m2, задней и передней F3= FФР =0,18 м2, свода и пода FCB=FС=0,22 м2.

Окончательные размеры рабочей камеры определяются при рабочем проектировании печи из условия размещения нагревателей

2 Расчет установленной мощности и тепловой расчет

Полезная мощность Рпол рассчитывается по формуле:

Средняя удельная теплоёмкость садки в интервале температур 50-10500С (табл. 5) с=699 Дж/кг0С.

Мощность, расходуемая на нагрев поддонов Рпр:

Средняя удельная теплоёмкость жароупора Х18Н9В в интервале температур 20-11000С (табл. 5) с=599 Дж/кг0С.

Тепловой расчёт футеровки.

Приводимая ниже конструкция футеровки выбрана по результатам нескольких предварительных расчётов. Далее приведён расчёт окончательного варианта.

Огнеупорный слой - Шамот легковес ШЛ-1,3. Допустимая температура 13000 (табл. 1), толщина слоя S1=230 мм.

Теплоизоляционный слой - пенодиатомитовый кирпич ПЭД-350, допустимая температура 900°С (табл. 1), толщина слоя S2=230мм.

Принимаем условную среднюю температуру слоев S1 и S2 tср=800°С. Коэффициенты теплопроводности материалов при этой температуре (табл. 1) шамота л1=0,6 Вт/м2 °С, пенодиатомита л2=0,22 Вт/м2 °С. Толщины слоев в условных единицах S'1=S'2=1. Тепловые сопротивления слоев в условных единицах R'1=1,

R'2=л1/л2=0,6/0,22=2,7.

Перепад температуры в слоях в условных единицах Дt1'=1.

Дt2'= R2' S2 '=2,7 •1=2,7.

Перепад температуры в футеровке в условных единицах:

Дt'= Дt1' + Дt2'=1+2,7=3,7.

Принимаем температуру на внешней поверхности боковых и задних стенок футеровки максимально допустимой tв=70°С. Перепад температуры в футеровке Дt=tn-tв= 1050-70=980°С.

Перепад температуры в шамоте:

Дt1= Дt• Дt1'/ Дt'=980•1/3,7=265oC

Перепад температуры в пенодиатомите:

Дt1= Дt• Дt2'/ Дt' = 980•2,7/3,7=715oC

Ориентировочно температура на границе шамот - пенодиатомит

tсл=tп- Дt1=1050-265=785оС

Проведём уточнённый расчёт температуры в слоях футеровки.

Средняя температура огнеупорного слоя (шамот):

tсрш =(tп+tсл)/2=(1050+785)/2=918оС

Средняя температура теплоизоляционного слоя (пенодиатомит):

tсрп =(tсл+tсв)/2=(785+70)/2=428оС

Коэффициенты теплопроводности материалов при этой температуре (табл. 1): шамот л1=0,54 Вт/м2•0С, пенодиатомит л2=0,135 Вт/м2•0С. Принимаем, что внешняя поверхность печи окрашена обычной краской и при tв=700С, (табл. 6) тепловой поток через 1м2 боковых и задней стенок:

Температура на границе огнеупорного и теплоизоляционного слоёв:

Для пенодиатомита допустимая температура (табл. 1):

tд=9000С; 8500С<9000С.

Температура на внешней поверхности боковой и задней стенок:

tвст<tдоп; 560С<700C

Для свода:

Тепловой поток через 1м2 свода:

Температура в своде на границе шамот - пенодиатомит:

Температура на внешней поверхности свода:

Для пода:

Тепловой поток через 1м2 пода:

Температура в поде на границе шамот - пенодиатомит:

Температура на внешней поверхности пода:

Мощность потерь через футеровку.

Боковые и задняя стенки:

Свод:

Под:

Суммарные потери через футеровку:

Тепловой расчёт загрузочной дверцы.

Принимаем, что загрузочная дверца на передней стенке печи занимает всю её площадь FДВ=FСР Р=0,243 м2. Теплоизоляцию дверцы выполняем набивкой муллитокремнистым волокном МКРР-130 с допустимой температурой 11500С (табл. 2), толщина набивки S=300мм. Средняя температура набивки .

Средний коэффициент теплопроводности (табл. 2) лср=0,147 Вт/м2•0С, (табл. 6).

Тепловой поток 1м2 дверцы:

Температура на внешней поверхности дверцы:

С

Мощность потерь через дверцу:

Номинальная мощность печи:

Установленная мощность печи:

3 Электрический расчёт

Материал нагревателя выбран по результатам нескольких предварительных расчётов. Далее приведён расчёт окончательного варианта.

Принимаем в качестве материала нагревателя фехраль Х23Ю5Т, tн=13000С, с=1,45 мкОм•м (табл. 9).При рабочей температуре с'=1,08?1,45=1,566 мкОм•м. Нагреватель выполняем из ленты a=1мм, d=10мм, ленточный зигзаг с шагом l=10мм (рис. 8):

из табл. 7 к=0,42.

Расчётная площадь поверхности нагревателя:

Принимаем печь трёхфазной, соединение нагревателей - звезда, мощность одной фазы:

Длина фазы нагревателя:

Площадь поверхности трёх фаз нагревателя:

Фактическая площадь нагревателя , что существенно увеличивает быстродействие системы автоматического регулирования температуры печи и повышает равномерность температурного поля рабочей камеры.

Принципиальная электрическая схема управления печью сопротивления

Выбираем автоматический трехполюсный выключатель фирмы LEGRAND LR tm на 32А (6048 38) с отключающей способностью Icu: 6 кA (400 B±).Соответствует ГОСТ Р 50345-99.

¦ Техническая информация

? Номинальное напряжение: 240 В± / 415 В±

? Максимальное напряжение: 80 В = на полюс (см. таблицу ниже)

? Допустимое кратковременное напряжение: 500 В±

¦ Механические характеристики

Стойкость: 20 000 механических циклов

10 000 циклов под нагрузкой = In x cos ? 0,9

Допустимые сечения проводников :

25 мм2 гибкие провода

35 мм2 жесткие провода

рефераты
РЕФЕРАТЫ © 2010