目录
1 前言 (1)
1.1本设计的目的、意义 (1)
1.1.1 本设计的目的 (1)
1.1.2 本设计的意义 (1)
1.2本设计的技术要求 (1)
1.2.1 用途 (1)
1.2.2 使用条件 (1)
1.3本领域的发展现状 (1)
1.4本领域存在的问题 (2)
1.5本设计的指导思想 (2)
2 设计说明 (3)
2.1炉型的选择 (3)
2.2确定炉体结构和尺寸 (3)
2.2.1 炉底面积的确定 (3)
2.2.2 炉底直径的确定 (3)
2.2.3 炉膛高度的确定 (3)
2.2.4 炉衬材料及厚度的确定 (4)
2.2.5 砌体平均表面积计算 (4)
2.2.6 炉顶平均面积 (4)
2.2.7 炉墙平均面积 (5)
2.2.8 炉底平均面积 (5)
2.3计算电阻炉功率 (5)
2.3.1 求热流 (6)
2.3.2 验算交界面上的温度 (7)
2.3.3 验算炉壳温度 (7)
2.3.4 计算炉体散热损失 (7)
2.3.5 开启炉门的辐射损失 (7)
2.3.6 开启炉门溢气热损失 (8)
2.3.7 其他热损失 (8)
2.3.8 热量总支出 (9)
2.3.9 炉子安装功率 (9)
2.4炉子热效率计算 (9)
2.4.1 正常工作时的效率 (9)
2.4.2 在保温阶段 (9)
2.5炉子空载功率计算 (9)
2.6空炉升温时间计算 (9)
2.6.1 炉墙及炉顶蓄热 (10)
2.6.2 炉底蓄热计算 (11)
2.6.3 炉底板蓄热 (12)
2.7功率的分配与接线 (12)
2.8电热元件材料选择及计算 (12)
3 设计成果 (15)
3.1炉子技术尺寸 (15)
3.2装配图 (15)
3.3电阻丝 (16)
3.4电动机零件图 (16)
3.5控制电路图 (17)
致谢............................................................................................................. 错误！未定义书签。参考文献 (18)
1前言
1.1本设计的目的、意义
1.1.1本设计的目的
在经过学校三年多的系统学习，我已经对专业所含的课本知识有了一定的了解，但是却没有经过对专业内容进行整合式的训练，我对于对热处理设备专业知识的理解只局限于课本内的知识，但是缺乏变通，在以后的工作中会遇到很多问题。鉴于这些原因，学院组织安排了这次可能设计环节。帮助我们了解某些问题实际和课本所学是不一样之处，减少我们在以后工作中犯错的次数，并训练我们的整合能力。
1.1.2本设计的意义
本设计通过安排我们独立设计不同类型的热处理炉，帮助我们提高对于热处理电阻炉的理解，使我们的知识不在局限于课本，帮助我们开拓思维以及为以后的工作和学习奠定基础。
1.2本设计的技术要求
1.2.1用途
该型井式回火炉是节能型周期作业式工业电炉，供用于长轴、连杆、索具等悬挂加热型工件和一般金属机件在空气中进行回火，也适用于铝合金压铸件、活塞、铝板等轻合金机件淬火、退火、时效热处理之用。
1.2.2使用条件
该电阻炉额定功率为55kW，使用温度为300~650℃；热处理炉最高工作温度650℃，炉外壁最高温度60℃；热处理工艺为回火及轻金属淬火、退火、时效。最大装炉量为750 kg；空炉升温时间为：≤2h；车间供电电压：380V。
1.3本领域的发展现状
经过多年的发展，低温井式回火电阻炉领域已经有了很了很好的发展，现在的普通的低温井式回火电阻炉已经具备了如下的特点：
（1）电炉设有大型通风机装置，提高炉内温度均匀性；
（2）电炉分多区控制，进一步提高炉温均匀性；
1
第页
（3）炉膛内带不锈钢导风桶；
（4）炉盖启闭采用行车起吊或自动液压开闭机构，且带有导向柱，保证炉盖启闭平稳；
（5）炉盖与炉体采用耐高温纤维棉制作，炉体保温性能好，节约能源，降低生产成本；
（6）无污染，环保效益好；
（7）保温效果好，空炉升温时间短。
1.4本领域存在的问题
（1）通入易燃气氛的电阻炉，若无相应的报警和必要的联锁装置，会发生爆炸；
（2）炉壳外面的裸露电热体具有危险性，需进一步改善；
（3）控制气氛电阻炉配备的气体流量计和压力表灵敏度需进一步提高。
1.5本设计的指导思想
通过本次设计，了解低温井式回火电阻炉的基本结构，掌握热处理炉设计地基本方法，设计一种在性能好的前提下，尽量减少产品的制造成本的可用的热处理炉。
2 设计说明
2.1 炉型的选择
根据本次设计训练任务给出的任务特点，按要求选用低温井式回火电阻炉。
2.2 确定炉体结构和尺寸
2.2.1 炉底面积的确定
因无定型产品，故不能用实际排料法确定炉底面积，只能用加热能力。 指标法：由预估的年生产100吨，作业制度为二班制生产则生产率:
h kg h kg P 41.67300
8100103
=⨯⨯=
选择井式炉用于回火时的单位面积生产率20
100m kg p
=
故可求得炉底有效面积
20142.0100
67.14m P P F ===
由于有效面积与炉底总面积存在关系式
85.0~75.01
=F F
取系数上限 得炉底实际面积
210.4985
.02
4.08
5.0m F F ===
2.2.2 炉底直径的确定
由公式得：
m F
D D r F 0.7314
.30.42
444
2
2
=⨯=
=
⇒=
=π
ππ 2.2.3 炉膛高度的确定
由于加热式工件的最大长度小于500mm ，工件距炉顶和炉底各约150mm~250mm 则炉膛高度：m mm H 0.11000250250500==++=
2.2.4 炉衬材料及厚度的确定
炉衬由耐火层和保温层组成，对于650℃的井式炉，用一层轻质粘土砖作为耐火层，硅藻土砖及蛭石粉作保温层，在炉膛底部应干铺一层粘土砖作为炉底。
对于深度较大的炉子，在耐火层与炉口砖之间应当留15~25mm 膨胀缝，炉膛底部应留有清除氧化皮的扒渣口，炉衬外有炉壳保护。
综上所述，炉墙采用100mmQN-1.0轻质粘土砖；80mm 密度为250mm 3m kg 普通硅酸铝纤维毡；100mmB 级硅藻土砖。
炉顶采用115mmQN-1.0轻质粘土砖；80mm 密度为2503m kg 的普通硅酸铝纤维毡；230mm 蛭石粉。
炉底采用QN-1.0轻质粘土砖(206⨯)mm ；50mm 密度为2503m kg 的普通硅酸铝纤维毡；150mmB 级硅藻土砖和蛭石粉复合炉衬。
炉壳用5mm 钢板制作。
2.2.5 砌体平均表面积计算
mm mm mm D D 2901560037)00180001(2=+=++⨯+=外 拱角底外h C f H H +++=
mm mm C 20350150206=++⨯=底
mm D R f 98)30cos 1(730)30cos 1()30cos 1(=︒-⨯=︒-=︒-= mm mm h 1632)2511()206(=⨯+++=拱角 mm mm H 7341341203891000=+++=外
2.2.6 炉顶平均面积
220.560.736
14
.3262m D R F =⨯⨯=∙=
π顶内2222 1.120.7314.346
1
461m m R F =⨯⨯⨯=∙=π顶外
22
0.810.561.12
ln 0.561.12ln
m m F F F F F =-=-=内
外内外顶均
2.2.7 炉墙平均面积
22 2.3200.137.014.322m m H r F =⨯⨯⨯=⨯=内内墙内π 22 6.98734.164.014.322m m H r F =⨯⨯⨯=⨯=外外墙外π 22
4.232.326.98
ln 2.326.98ln m m F F F F F =-=-=
内
外
内外墙均 2.2.8 炉底平均面积
2222
43.037.014.3m m r F =⨯==内底内π
2222
29.164.014.3m m r F =⨯==外底外π 22
0.7843.029
.1ln 43.029.1ln m m F F F F F =-=-=内
外
内外底均
2.3 计算电阻炉功率
根据热平衡计算炉子功率 （1）加热工件所需的热量Q 件
工件在650℃及20℃时比容分别为：c 件2=0.836kJ/(kg·℃)，c 件1=0.486kJ(kg·℃)。 Q 件=p （c 2t 2-c 1t 1）= 41.67×(0.836×650-0.486×20)=22238.45kJ/h （2）Q 辅 = 0 （3）Q 控 = 0
（4）通过炉衬的散热损失Q 散
由于炉子侧壁和前后墙炉衬结构相似，故作统一数据处理，为简化计算，将炉门包括在前墙内。
根据式： Q 散 =
∑=+-n
i s i
i i
n F s t 1
1
1t λ
对于炉墙散热，如图2-1所示，首先假定界面上的温度及炉壳温度，t ’2墙=550℃，t ’3墙
=200℃，t ’4墙 =60℃，则耐火层s 1的平均温度 t s1均=2
550
650+=600℃，硅酸铝纤维层s 2
的平均温度t s2均=
2025505+=400℃,硅土砖s 3的平均温度t s3均=2
6250+=155℃， s 1、s 3层炉衬的热导率：
λ1=0.294+0.212×10-3t s1均=0.294+0.212×10-3×600=0.421W/(m ·℃) λ3=0.131+0.23×10-3t s3均=0.131+0.23×10-3×155=0.167W/(m ·℃)
图2-1 炉衬材料示意图
普通硅酸铝纤维的热导率，在与给定温度相差较小范围内近似认为其热导率与温度成线性关系，由t s2均=425℃,得 λ2=0.090W/(m ·℃)。
当炉壳温度为60℃，室温为20℃，经近似计算得α∑=12.17W/(m 2·℃) 2.3.1 求热流
q 墙=∑
++αλλ1s λs t -t 332211a
g s
=
17
.121
167.0001.0090.0080.0421.0001.020
065+
++-=348.57W/m 2
2.3.2 验算交界面上的温度
t 2墙=t 1-q 墙11s λ=650-348.57×421
.000
1.0=567.2℃
Δ='
2'22t t t 墙墙墙-=50
550
5567.2-=3.1%
Δ<5%，满足设计要求，不需重算
t 3墙=t 2墙 - q 墙3
3s λ=567.2–348.57×090
.0080
.0=257.4℃ Δ = '
333t 't t 墙墙墙-=0
25502257.4-=3.0% Δ<5%,也满足设计要求，不需重算。
2.3.3 验算炉壳温度
t 4墙 = t 3墙33λs = 257.4– 348.57×67
1.000
1.0=48.7℃<60℃
满足要求。
2.3.4 计算炉体散热损失
Q 墙散 = q 墙·F 墙均 = 348.57×4.23 = 1474.45W 同理可以求得：
t 2顶 = 558.5℃,t 3顶 = 231.4℃,t 4顶 = 41.8℃,q 顶 = 322.3W/m 2 t 2底=548.9℃,t 3底 = 240.6℃，t 4底=44.6℃，q 底 = 307.1W/m 2 炉顶通过炉衬散热：
Q 顶散 = q 顶·F 顶均 = 322.3×0.81 = 261.06W Q 底散 = q 底·F 底均 = 307.1×0.78 = 239.54W 整个炉体散热损失： Q 散 = Q 墙散 + Q 顶散 + Q 底散
= 1474.45 + 261.06 + 239.54 = 1975.05
= 7110.18kJ/h
2.3.5 开启炉门的辐射损失
考虑回火炉保温时间较长设装出料所需时间为每小时3分钟，根据式：
Q 辐 = 3.6×5.67F Φδ[(
100Tg )4 – (100
Ta )4
] 因为T g = 650 + 273 =923K ，T a = 20 + 273 = 293K
由于正常工作时，炉门开启高度为炉膛高度的一半，故炉门开启面积 F =π×r=3.14×0.372= 0.43 m 2 炉门开启率为 δt =
60
6
= 0.05 由于炉门开启后，辐射口为圆形，且2H 与r 之比为50
.037.0= 0.74，炉门开启高度与炉墙厚度之比为
28
.022
.0= 0.79，φ = 0.7，故 Q 辐 = 5.675×3.6F δt φ[(
100Tg )4 – (100
Ta )4
] = 5.675×3.6×0.43×0.05×0.7×[(100
239)4 –(100293)4
]
= 2208.92kJ / h
2.3.6 开启炉门溢气热损失
溢气热损失：Q 溢 = q Va ρa c a （t ’g – t a ）δt 其中q va = 1997 B ·
2H ·2
H
= 1997×0.869×0.5×0.5½=613.6m 3/h 冷空气密度 ρa = 1.29kg/m 3,c a = 1.342 kJ/(m 3·℃)，t a = 20℃，t ’g 为溢气温度。
近似认为t ’g = t a +32（t g – t a ）= 20 + 3
2
(650 – 20)= 440℃
Q 溢=q va ρa c a （t ’g – t g ）δt = 613.6×1.29×1.342×（440 – 20）×0.05 = 22307.3kJ / h
2.3.7 其他热损失
其他热损失为上诉热损失之和的10%~20%，故 Q 它 ＝ 0.13（Q 件+Q 散+Q 辅+Ｑ溢）
＝ 0.2×（22238.45+7110.18+ 2208.92 +22307.3）
＝10772.97 kJ / h
2.3.8 热量总支出
Q 总 ＝ Q 件 + Q 辅 + Q 控 + Q 散 + Q 辐 + Q 溢 + Q 它
＝22238.45+7110.18+ 2208.92 +22307.3 + 10772.97 ＝64637.82KJ/h
2.3.9 炉子安装功率
P 安 ＝
3600
Qa
K ∙ 其中K 为功率储备系数，本炉设计中K 取1.6，则 P 安＝
3600
64637.82
1.6⨯＝35kW
2.4 炉子热效率计算
2.4.1 炉门开启时工作的效率
η ＝Q 件/Q 总＝22238.45/64637.82＝ 34.4%
2.4.2 在保温阶段
关闭炉门时的效率 η=
()溢辐总件
Q Q Q +-Q ＝()
22307.32208.9264637.8222238.45+-
＝58.7%
2.5 炉子空载功率计算
P 空＝
3600Q 它散+Q ＝3600
10772.97
7110.18+＝4.97kW 2.6 空炉升温时间计算
由于所设计炉子的耐火层结构相似，而保温层蓄热较少，为简化计算，将炉墙及炉顶按相同数据计算，炉底由于砌砖方法不同，进行单独计算，因升温时炉底板也随炉升温，也要计算在内。
2.6.1 炉墙及炉顶蓄热
V 侧
黏
＝2 ×[1.509×（15×0.067 + 0.115）×0.100]＝0.304m 3
V
后前黏
∙＝２×［（0.869 + 0.100×2）×（16×0.067+0.115）×0.100］＝0.228m 3
V 顶
黏
＝0.81×(1.509+0.276)×0.115＝0.166m 3 V 侧
纤＝2×[(1.509+0.100)×(15×0.067+0.115)×0.080]＝0.253m
3
V
后前纤
∙＝２×[(0.87+0.100×2)×(16×0.067+0.115)×0.080]＝0.207m 3
V 顶
纤
＝0.73×(1.509 +0.276)×0.08＝0.104m 3 V 侧
硅
＝2×[(15×0.067+0.115)×(1.509+0.100)×0.100]＝0.317m 3 V
后前硅
∙＝2×[1.490×(16×0.067+0.115)×0.100]＝0.300m 3
V 顶
震
≈2.360×1.490×0.115＝0.404m 3 Q 蓄＝V 粘ρ粘c 粘（t 粘 – t 0）+ V 纤ρ纤c 纤（t 纤 – t 0）+ V 硅ρ硅c 硅（t 硅 – t 0） 因为t 粘＝（t 1 + t 2墙）/2＝
2
567.2
506+＝608.6℃ c 黏＝0.84 + 0.26×10-3t 黏＝0.84 + 0.26×10-3×608.6 ＝0.99kJ/(kg ·℃) t 纤＝（t 2墙+t 3墙）/2＝
2
257.4
567.2+＝412.3℃
c 纤＝0.81+0.28×10-3t 纤＝0.81+0.28×10-3×412.3 ＝0.93 kJ/(kg ·℃) t 硅＝（t 3墙+t 4墙）/2＝
2
48.7
257.4+＝153.05℃ c 硅＝0.84+0.25×10-3t 硅＝0.84 + 0.25×10-3×153.05 ＝0.88kJ/(kg ·℃) 所以得：
Q 蓄1＝（V 侧黏
+ V
后前黏
∙ + V 顶黏
）ρ黏c 黏（t 黏 – t 0）
+（V 侧
纤
+ V
后前纤
∙ + V 顶纤
）ρ纤c 纤（t 纤 – t 0）
+（V 侧硅 + V 后
前硅
∙ + V 顶珍）ρ硅c 硅（t 硅 – t 0） ＝（0.304+ 0.228 + 0.166）×0.8×103×0.99×(608.6 – 20) +（0.253 + 0.207 + 0.104）×0.25×103×0.93×（412.3– 20） +（0.317+ 0.300+ 0.404）×0.55×103×0.88×(153.05 – 20) ＝412578.5kJ
2.6.2 炉底蓄热计算
V 底黏
＝[2×(0.02×0.12+0.115×0.06)+0.04 + 0.06+0.115+(0.115×0.12)]×
1.045+(1.045 – 0.1×2)×（1.601– 0.1）×0.06 ＝0.123m 3
V 底
纤
＝1.601×1.079×0.05＝0.086m 3
V 底
硅
＝1.601×1.079×0.150＝0.314m 3 由于t 底
黏＝(t 1 + t 2底)/2＝
2
9
.548506+＝599.45℃ C
底
黏
＝0.84+0.26×10-3
t
底黏
＝0.84+0.26×10-3×599.45＝1.00 kJ/(kg ·℃)
t 底
纤＝
2
t 32底底
+t
＝
2
240.6
548.9+＝394.75℃
C 底
纤＝0.81+0.28×10
-3
t
底纤
＝0.81+0.28×10-3×394.75＝0.92 kJ/(kg ·℃)
t 底
硅＝
2
t 43底底
+t
＝
2
44.6
240.6+＝142.6℃ C 底
硅＝0.84+0.25×10
-3
t
底硅
＝0.84+0.25×10-3×142.6＝0.88 kJ/(kg ·℃)所以得
Q 底
蓄
＝0.123×0.8×103×1×(599.45– 20)+0.086×0.25×103
×0.92×(394.75 – 20)＋0.314×0.55×103×0.88×(142.6－20)
＝83062.3 kJ
2.6.3 炉底板蓄热
650℃和20℃时低合金钢的比热容分别为c 板2＝0.670 kJ/(kg ·℃)和c 板1＝0.473 kJ/(kg ·℃).经计算炉底板质量G ＝200kg,所以有：
Q 底蓄
＝G （c 板2 t 1 – c 板1t 0）＝200×(0.670×650 – 0.473×20)
＝85208 kJ
Q 蓄＝Q 蓄1+Q 底蓄
+Q 板蓄
＝412587.5 + 83062.3+ 85208＝580857.8kJ
空炉升温时间 Τ升＝
安蓄P 3600Q ＝5
53600580857.8
＝2.3h
对于一般周期作业炉，因计算蓄热时是按稳定计算的，误差大，时间偏长，实际空炉升温时间应在2小时以内。
2.7 功率的分配与接线
55kW 的功率平均分配在炉膛两侧和炉底，组成三相接法接线。供电电压为车间动力电网380V 。核算炉膛布置电热元件内壁表面负荷，对于周期式作业炉，内壁表面负荷应在15～35kW/m 2之间，常用为20～25kW/m 2之间。
F 电＝2F 电侧 + F 电底 ＝2×1.714×0.64 + 1.714×0.35 ＝2.79m 2 W ＝
电安F P ＝2.79
5
5＝19.7W 符合要求。 2.8 电热元件材料选择及计算
由最高使用温度650℃，选用02Cr25Al5合金作电热元件，接线方式采用380V 单相接法，其理论计算法：
（1）求650℃时电热元件的电阻率ρt
当炉温为650℃时，电热元件温度取800℃，由附表12查得0Cr25Al5在20℃时的电阻率ρ0＝1.40Ω·mm 2/m,电阻温度系数α＝4×10-5,则800℃下的电热元件电阻率为
ρt ＝ρ20（1+αt ）＝1.40×（1+4×10-5×800） ＝1.44Ωｔ·mm 2/m （2）确定电热元件表面功率
根据本炉子电热元件条件取W 允＝1.7W/cm 2. （3）每组电热元件功率
由于采用三相接法，每组元件功率P 组＝10kW （4）每组电热元件端电压
由于采用三相接法，车间动力网端电压为380V ，故每组电热元件端电压即为每相电压U 组＝220V
（5）电热元件直径 线状电热元件直径由式得 d ＝34.33
2
2U W
组
允
组
∙∙P
t
ρ＝34.332
2207.12
10
44.1⨯⨯＝4.1mm
取d ＝4.5mm
（6）每组电热元件长度和重量 每组电热元件长度由式得 L 组＝40.53 每组电热元件质量由式得G 组＝4
πd 2
L 组ρM ρM ＝7.1g/cm 3 所以得 G 组＝
4πd 2L 组ρM ＝⨯4
π
4.52×40.53×7.1×10-3＝4.57kg （7）电热元件的总长度和总质量
电热元件总长度由式得L 总＝3L 组＝121.59m 电热元件总质量由式得G 总＝3G 组＝13.71kg
（8）校核电热元件表面负荷
W实＝1.67
W实 （9）电热元件在炉膛内的布置 将3组元件分成6折，布置在两侧炉墙及炉底上，则有L ＝6.54mm 折 布置电热元件的炉壁长度L’＝L – 50＝1004– 50＝954mm 丝状电热元件绕成螺旋状，当元件温度高于8000℃，螺旋节径D＝（4 ～6）d 取D＝5d＝5×4.5＝22.5mm 螺旋体圈数N和螺距h分别为：N＝120圈，h＝10.23， h/d=10.23/4.5 按规定，h/d在2~4范围内满足设计要求 根据计算，选用三相方式接线，采用d＝4.5mm所用电热元件重量最小，成本最低。 电热元件节距h在安装时适当调整，炉口部分增大功率。 电热元件引出棒材料选用1Cr18Ni9Ti，φ＝12mm,l＝500mm. 3设计成果3.1炉子技术尺寸 额定功率：55kW 额定电压:380V 最高使用温度：650℃生产率:41.67kg/h 相数：3 接线方法：YY φ 工作室有效尺寸：1000mm 730mm⨯ φ 外形尺寸：1734mm 1290mm⨯ 3.2装配图 图3-1 热处理炉图 3.3电阻丝 图3-2 电阻丝结构示意图及接线示意图3.4电动机零件图 图3-3 电动机示意图 3.5控制电路图 图3-4 控制电路示意图 参考文献 [1]孙贺一.中温箱式电阻炉、单晶炉、井式气体渗碳炉样机鉴定会分别在天津、北京、西安召开 [J].电炉,1981(01):62. [2]蔡天真,周景霞,王振民.采用轻质砖改造井式炉的节能效果显著[J].电炉,1981(06):6-7. [3]周兴久,陈淑媛.新型节能电阻炉——碳化硅炉衬电阻炉性能分析[J].电炉,1983(06):36-39. [4]陈淼曾.应用硅酸铝纤维改造井式中温电阻炉[J].广东机械,1983(04):42. [5]Elena Coyago-Cruz,Mireia Corell,Alfonso Moriana,Dolores Hernanz,Carla M. Stinco,Antonio J. Meléndez-Martínez. Effect of the fruit position on the cluster on fruit quality, carotenoids, phenolics and sugars in cherry tomatoes (Solanum lycopersicum L.)[J]. Food Research International,2017,100. [6]Sandra Poikane,Geoff Phillips,Sebastian Birk,Gary Free,Martyn Kelly,Nigel Willby. Deriving nutrient criteria to support ʽgoodʼ ecological status in European lakes: An empir ically based approach to linking ecology and management[J]. Science of the Total Environment,2018. [7]Elena Coyago-Cruz,Antonio J. Meléndez-Martínez,Alfonso Moriana,Ignacio F. Girón,María José Martín-Palomo,Alejandro Galindo,David Pérez-López,Arturo Torrecillas,Elena Beltrán-Sinchiguano,Mireia Corell. Yield response to regulated deficit irrigation of greenhouse cherry tomatoes[J]. Agricultural Water Management,2019,213. [8]黄浩.井式电阻炉的配电设计[J].工业炉,2017,39(06):40-43. [9]韦增磊.井式电阻炉的设计要点及节能分析[J].工业炉,2018,40(03):63-66. [10]范将.井式电阻炉改造成功[J].东方汽轮机,2012(03):44. [11]杨雁斌,郑业方.节能改造热处理井式电阻炉[J].金属加工(热加工),2012(15):32. [12]殷纯宇,陈甫,钟广明.井式电阻炉电控系统的改造[J].中国设备工程,2012(12):42-44. [13]傅小林.井式电阻炉的耐火层改造[J].内燃机配件,1997(04):24-25. [14]邓世均.井式电阻炉的技术改造[J].金属制品,1995(02):40-42. [15]热处理炉设计手册.机械工业出版社组 [16]弓自洁,穆柏春,张立军.井式电阻炉砌体的设计计算[J].工业加热,1993(04):32-36. [17]金明邦,金克华.对井式电阻炉测温的改进[J].机械工人(热加工),1993(09):24 [18]热处理手册第三册[M].该书编委会.机械工业出版社 [19]刘英义.热处理电阻炉的热量损失和节能措施[J].鞍山科技大学学报.2006,29 [20]杨雁斌,郑业方,节能改造热处理电阻炉[J].金属热加工2012 [21]吉泽升、张雪龙、武云启.热处理炉[M].哈尔滨工程大学出版社 摘要 台车式炉属于间断式变温炉，炉膛不分区段，炉温按规定的加热程序随时间变化。作为工业炉中颇具特色和代表性的一大类炉型，台车式炉已经被广泛应用于冶金及机械制造加工等行业。台车式炉的结构特点是：炉底为一可移动台车，加热前台车在炉外装料，加热件需放置在专用垫铁上，垫铁高度一般为200~400mm。加热时，由牵引机构将台车拉入炉内；加热后，由牵引机构将台车拉出炉外卸料。合理设计台车式热处理炉，对改善热处理炉的热效率，提高产品的质量具有重要意义。 本设计对象为20t台车式正火炉。主要由炉底，钢结构，烧嘴，炉衬，换热器，空、煤气管道，炉门，台车，台车轨道及烟囱等部分组成，用于45钢的正火处理。设计计算依据《工业炉设计手册》及《火焰炉设计计算参考资料》等参考书。主要包括：1.方案选择，2.燃料燃烧计算，3.炉内热交换计算，4.加热期炉子热平衡计算，5.保温期炉子热平衡计算，6.管路及排烟系统阻力损失计算，7.炉子重要部件选择等十几个部分。 应用3D画图软件Pro/ENGINEER建立炉子三维实体模型以及运用制图软件CAD进行炉体及各部件的工程图绘制。三维立体图能直观的反映炉子本身的构造，便于修改，利于设计讨论，在工程设计中正得到广泛的应用。该热处理炉设计特点是采用全纤维炉衬，纤维柔性密封，比普通的砖砌台车式热处理炉的热效率大大提高，达20%以上。在此基础上，利用脉冲燃烧控制技术及新型空气换热器，大量节省了能源，节约燃料，提高了工件热处理质量。 关键词：台车式正火炉，全纤维热处理炉，脉冲燃烧控制技术，换热器 Abstract Bogie hearth furnace is intermittent temperature furnace, regardless of section, the furnace temperature change over time according to the provisions of the heating process. As a distinctive and representative of a large class of furnace industrial furnace, bogie hearth furnace has been widely used in metallurgy and mechanical manufacturing and processing industries. Bogie hearth furnace structure is characterized by: the bottom of a mobile trolley, heated front car loading in the furnace, heating be placed on a dedicated horn, horn height of generally 200 ~~ 400mm. When heated by the traction trolley pulled into the furnace; heated by the traction car pull out of the furnace discharge. Rational design of the trolley heat treatment furnace, and of great significance to improve the thermal efficiency of the heat treatment furnace to improve the quality of the product. A 20t bogie hearth annealing furnace for annealing round steel made by 45 was designed in this paper. It is composed of furnace hearth, steel construction, burner,furnace liner, heat exchanger, air and coal gas pipes, furnace door,bogie, track of bogie and chimney. The calculation of designing mainly according 《Handbook of furnace designing》and 《Reference data book of flame furnace calculation of design》.It includes: 1.the selection of project, 2.the calculation of fuel combustion, 3.the calculation of heat-exchanging in furnace, 4.hear balance of the furnace as heating, 5.heat balance of the furnace during the process of thermal retardation, 6.the calculation of loss in piping and flue system, 7.the election of important components, and so on. Using AutoCAD to draw the furnace and its accessories, and drawing 3-dimension construction of furnace by Pro/ENGINEER software.The 3D model now is widely used in engineering design because it can describes the construction of the furnace directly, and easy for revising.The heat treatment furnace design features all-fiber lining, fiber flexible seal, greatly improve the thermal efficiency than the ordinary brick trolley heat treatment furnace, and more than 30%. On this basis, the use of pulse combustion control technology and neW air heat exchanger, and save a lot of energy, save fuel, improve the quality of the Workpiece heat treatment. Key Words: bogie hearth annealing furnace, all-fiber heat treatment furnace, pulse combustion control technology, heat exchanger 热处理上下料机械手的液压系统设计 摘要 作为现代机械设备实现传动与控制的重要技术手段，液压技术在国民经济各领域得到了广泛的应用。与其他传动控制技术相比，液压技术具有能量密度高﹑配置灵活方便﹑调速范围大﹑工作平稳且快速性好﹑易于控制并过载保护﹑易于实现自动化和机电液一体化整合﹑系统设计制造和使用维护方便等多种显著的技术优势，因而使其成为现代机械工程的基本技术构成和现代控制工程的基本技术要素。 液压机械手主要用于将沉重的零件或者是重复简单的劳动的设备，适用于热处理炉的上下料和一般工件工序的自动化生产。本文根据热处理上下料机械手的用途﹑特点和要求，利用液压传动的基本原理，拟定出合理的液压系统图，再经过必要的计算来确定液压系统的参数，然后按照这些参数来选用液压元件的规格和进行系统的结构设计。热处理上下料机械手的设计是轨道小车移动，液压支撑架的上下移动，结构简单，方便快捷，并应用自动电气控制，达到机电液一体化的生产，自动化程度高。 关键词液压系统；过载保护；机电液一体化 Heat Treatment Unloading Manipulator Hydraulic System Abstract As one of the modern machinery equipment transmission and control important technical means, hydraulic technology in the field of national economy has been widely used. Compared with other transmission control technology, hydraulic technology has high energy density, flexible and convenient configuration, large speed range, rapid and smooth work ability, easy to be controlled and overload protection, easily realized automation and electromechanical integration ,system integration design ,easy maintenance in manufacturing operation and other significant advantages in technology , which make it become the basic technology of modern mechanical engineering and the basic technology of modern control engineering. The hydraulic press and pressure machine is the main equipment for molding plastic injection and repressing material formation, such as stamping, bending, flanging, metal sheet drawing, etc. Also it can be engaged in the adjustment, the mounting indentation, the grinding wheel formation, the swaging metal parts formation, the plastic products and the powder products suppressed formation. This article according to the usage, characteristics and requirements of the purposes of the YB32-150 type hydraulic pressure press machine uses the basic principle of hydraulic transmission, draws up a reasonable hydraulic system and undergoes the necessary calculation to determine the parameters of hydraulic system which determine to choose hydraulic components and system structure of the specification. The hydraulic system of YB32-150 hydraulic pressure press Machine is rectangular 热处理电阻炉设计 一、 设计任务 设计一箱式电阻炉，计算和确定主要项目，并绘出草图。 基本技术条件： （1）用途：碳钢，低合金钢等的淬火，调质以及退火，正火； （2）工件：中小型零件，小批量多品种，最长0.8m ； （3）最高工作温度为950℃； （4）炉外壁温度小于60℃； （5）生产率：60kg/h 。 设计计算的主要项目： （1） 确定炉膛尺寸； （2） 选择炉衬材料及厚度，确定炉体外形尺寸； （3） 计算炉子功率，进行热平衡计算，并与经验计算法比较； （4） 计算炉子主要经济技术指标（热效率，空载功率，空炉升温时间）； （5） 选择和计算电热元件，确定其布置方法； （6） 写出技术规范。 二、 炉型选择 根据设计任务给出的生产特点，选用中温（650―1000℃）箱式热处理电阻炉，炉膛不通保护气氛，为空气介质。 三、 确定炉膛尺寸 1. 理论确定炉膛尺寸 （1） 确定炉底总面积 炉底总面积的确定方法有两种：实际排料法和加热能力指标法。本设计用加热能力指标法来确定炉底面积。已知炉子生产率h kg P 60=，按教材表5-1选择适用于淬火、正火的一般箱式炉，其单位炉底面积生产率)(12020h m kg p ?=。因此，炉子的炉底有效面积（可以摆放工件的面积）1F 可按下式计算： 2015.0120 60m p P F === 通常炉底有效面积和炉底总面积之比值在0.75～0.85之间选择。本设计取值0.85，则炉底总面积F 为： 2 1588.085 .05.085.0m F F === （2） 确定炉膛的长度和宽度 炉底长度和宽度之比B L 在3/2～2之间选择。考虑到炉子使用时装、出料的 方便，本设计取2=B L ，则炉子炉底长度和宽度分别为: m L B m F L 542.02084.12084.15 .0588.05.0====== 毕业设计（论文） 说 明 书 课题名称：加热炉设计 毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作者签名：日期： - 指导教师签名：日期： 使用授权说明 本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名：日期： 学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名：日期：年月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 涉密论文按学校规定处理。 作者签名：日期：年月日 2015—2016 学年第二学期 热处理设备课程设计淬火盐水槽设计 设计者：班级：指导教师：设计日期： 一．淬火槽设计 1. 基本要求 2. 设计内容二．设备计算和选择 1.淬火盐水槽的尺寸确定 1.1 淬火盐水槽的结构形式 1.2 淬火盐水槽的尺寸计算 2.冷却循环系统的组成 3. 冷却器的计算与选择三．绘图四．收获总结致谢 一、淬火槽设计 1. 基本要求 冷却是热处理生产的重要组成部分。淬火冷却设备的主要作用是实现对材料的淬火冷却，达到所要求的组织和性能；同时减少或避免工件在冷却过程中开裂和变形。 对淬火冷却设备的基本要求是：①能容纳足够的淬火介质，以满足吸收高温工件的热量的需要； ②能控制淬火介质的温度、流量和压力参数等，以充分发挥淬火介质的功能；③能造成淬火介质与淬火工件之间的强烈运动，，以加快热交换过程；④对容易开裂和变形的工件，应设置适当的保护装置，以防止开裂和减少变形； ⑤设置介质冷却循环系统，以维持介质温度和运动；⑥保护环境和生产安全。 2. 设计内容 ①根据工件的特性、淬火方法、淬火介质、生产量和生产线的组成情况，确定淬火槽的结构类型； ②根据每批淬火件的最大重量、最大淬火尺寸确定淬火槽的容积；③选择淬火介质在槽内的运动形式，确定供排介质的位置。确定驱动介质运动装置的安装位置； ④选择淬火槽的结构材料，考虑材料的抗蚀性和避免应用催化介质变质的材料； ⑤绘制水槽结构图，给出用料明细表； ⑥给出配套冷却器（型号、换热量）。二、设备计算和选择 1. 淬火槽的尺寸确定 1.1 淬火槽的结构形式此次设计的淬火槽结构形式为普通型间隙作业淬火槽，主体结构由槽体、介质进排液管及溢流槽组成。 ①槽体 淬火槽槽体材质采用Q235 钢。其屈服强度δs=235MPa,抗拉强度δb=375- 460MPa，由于含碳适中，综合性能较好，强度、塑性和焊接等性能得到较好配合，用途最广泛，故选择Q235钢。 淬火槽形状为矩形，由最大装炉量( G 装=867kg)可知此淬火槽容积较大，因此采用厚度为8mm的钢板焊成。同时为了增强槽壁则焊以角钢 (等边角钢) 为筋，角钢厚度为 8mm，边长为60mm。淬火液为盐水时，考虑盐水的腐蚀性，槽壁内外应涂有防锈漆。 ②进液管和溢流槽 进液管布置在槽的下部，伸到槽内，距槽底为150mm处，以避免搅动沉积在底部的 目录 1 前言 (1) 1.1本设计的目的、意义 (1) 1.1.1 本设计的目的 (1) 1.1.2 本设计的意义 (1) 1.2本设计的技术要求 (1) 1.2.1 用途 (1) 1.2.2 使用条件 (1) 1.3本领域的发展现状 (1) 1.4本领域存在的问题 (2) 1.5本设计的指导思想 (2) 2 设计说明 (3) 2.1炉型的选择 (3) 2.2确定炉体结构和尺寸 (3) 2.2.1 炉底面积的确定 (3) 2.2.2 炉底直径的确定 (3) 2.2.3 炉膛高度的确定 (3) 2.2.4 炉衬材料及厚度的确定 (4) 2.2.5 砌体平均表面积计算 (4) 2.2.6 炉顶平均面积 (4) 2.2.7 炉墙平均面积 (5) 2.2.8 炉底平均面积 (5) 2.3计算电阻炉功率 (5) 2.3.1 求热流 (6) 2.3.2 验算交界面上的温度 (7) 2.3.3 验算炉壳温度 (7) 2.3.4 计算炉体散热损失 (7) 2.3.5 开启炉门的辐射损失 (7) 2.3.6 开启炉门溢气热损失 (8) 2.3.7 其他热损失 (8) 2.3.8 热量总支出 (9) 2.3.9 炉子安装功率 (9) 2.4炉子热效率计算 (9) 2.4.1 正常工作时的效率 (9) 2.4.2 在保温阶段 (9) 2.5炉子空载功率计算 (9) 2.6空炉升温时间计算 (9) 2.6.1 炉墙及炉顶蓄热 (10) 2.6.2 炉底蓄热计算 (11) 2.6.3 炉底板蓄热 (12) 2.7功率的分配与接线 (12) 2.8电热元件材料选择及计算 (12) 3 设计成果 (15) 3.1炉子技术尺寸 (15) 3.2装配图 (15) 3.3电阻丝 (16) 3.4电动机零件图 (16) 3.5控制电路图 (17) 致谢............................................................................................................. 错误！未定义书签。参考文献 (18) 热处理课程设计---950℃中温井式电阻炉的设计 摘要 本次课程设计《热处理设备课程设计》是热处理设备实践教学环节的重要组成部分，其目的是通过课程设计加深对本课程基础知识的理解，提高综合运用知识的能力；掌握本课程的主要内容、工程设计或撰写论文的步骤和方法；提高制图能力，学会应用有关设计资料进行设计计算和理论分析的方法，以提高独立分析问题、解决问题的能力。 本设计是950℃中温井式电阻炉的设计，实际生产率为90kg/h。首先选择15CrMo 阀座的热处理工艺，选择其中的正火和低温回火，分析其工艺特点，画出工艺曲线，然后通过合理的选择炉体材料和估算炉衬厚度，校核炉衬厚度以及表面温度来确定炉体结构，应用热平衡计算法确定炉子的加热功率，分析蓄热散热，估算空炉升温时间等，最后根据炉子的技术参数合理的选择电热元件，并分析其接线方式和布置方法，完成整个炉子的设计。 关键词：中温井式电阻炉，热处理，热流密度，散热损失 目录 1.15CrMo阀座的热处理工艺设计 (03) 2.炉型的选择 (04) 3.确定炉体结构和尺寸 (04) 4.炉衬材料的确定和厚度估算 (05) 5.炉衬厚度的校 核 (06) 6.砌体平均表面积计算 (08) 7.计算炉子功率 (09) 8.炉子热效率计算 (13) 9.炉子空载功率计算 (13) 10.空炉升温时间计算 (13) 11.功率的分配与接线 (16) 12.电热元件材料选择及计算 (16) 13.炉子技术指标 (19) 14.编制使用说明书 (19) 15.参考文献 (19) 16.致谢 (20) 1 15CrMo阀座的热处理工艺设计 多品种，小批量，工件最长2.1m，周期式长时间生产。热处理最高工作温度为950℃。炉外壁温度小于60℃。 1.1 15CrMo阀座加工制造工艺流程 正火→机械加工→渗碳→淬火→回火→检验→成品 15CrMo 正火920±10℃0.5h 空冷渗碳930±10℃6~8h 空冷淬火840±10℃1h 油冷回火180±10℃ 1.5h 空冷 1.2 正火和回火的热处理参数 热处理炉型的选择和设计 热处理炉型的选择，以往通常是以工艺要求、工件形状和尺寸以及生产批量为依据的，但是，自从热处理节能作为一个重要问题提出来之后，还应考虑炉子的形状、可能达到的热效率以及密封性能等诸多因素。就一般而言，当工件批量足够大时，使用连续式炉比使用周期式炉节能。而如果从炉子的形状考虑，则在相同炉膛容积下，圆柱形炉比方形炉节能，方形炉又比长方形炉节能。由此可见，炉型和炉子结构与节能也密切相关。 1.不同炉型的能耗 在箱式、井式、输送带式和震底式四种电炉中，井式炉和震底炉具有较高的热效率。其中井式炉的热效率高是因为密封性好，散热面积小，而震底炉则是由于没有夹具、料盘等的加热损失，所以从节能角度考虑，应尽可能选用震底炉、推杆式炉和井式炉。 2.不同外形加热炉的能耗 加热炉是通过外壁向周围大气散失热量的，因而外壁的表面积越大，散热面积也就越大。然而散热面积仅仅是散热的一个条件，而它的另一个条件是外壁温度。只有外壁面积小，壁面温度又低，才能起到明显的节能效果。实验和研究均已表明，在相同的炉膛容积、相同炉衬材料条件下，圆形炉与箱形炉比较，圆形炉外表面积减小将近14%，因而使炉壁散热减少约20%，炉衬蓄热减少2%，热处理工件的单位能耗降低7%，因此从形状考虑，圆形炉对节能是最有利的，所以在可能的条件下，应尽量利用圆形炉的这些特点，为节能创造更为有利的条件 3.加强炉子密封性 一般热处理炉的热损失中，因炉子密封不严而漏损的只占5%左右，因而不易引起入们的重视。但这却是一项不能忽视的浪费。现有各种热处理电阻炉的炉门、炉盖、热电偶的引出孔和电热元件的引出孔等处的密封性都不好，这些部位最易产生漏损，据有关资料介绍，空气通过密封不良处侵入炉内会使炉温降低，一个10cm2的小孔，3小时侵入炉内的空气量可达10m3。由此可见，炉子密封不严或炉门、炉盖不严会造成大量的热损失。大孔的热损失则更为严重。因此加强炉门和其它引出孔的密封性，对节能有很大的效果。 4.扩大电阻炉的均温区 由于炉口、炉门密封不严，散热量较大，其温度要比炉膛中心温度低，如果被加热工件的温差范围要求控制在时，则零件加热区域就势必要缩小，相应的炉膛有效面积也要缩小，炉子不能满负荷工作，造成能源和工时的浪费，产品的单耗也就随之增加，所以必须尽量扩大均温区。具体 方法有： (1)炉门加装电热元件，这样可以提高炉口处的温度，改善炉子的温度均匀性； (2)沿炉子长度方向，合理布置功率，可在炉口处增加一些功率(可在电阻丝节距上进行适当的调整)。也可采用分组分区控制方法； (3)设置风扇，强制炉气对流，这样可以极大地提高炉温均匀性。 5.改善炉子外壳的油漆颜色 物体颜色不同，其辐射系数也不同。根据实验，炉子外壳喷涂银灰色油漆，炉子外层向空间的散热可下降4%，所以炉子外壳一定要尽量喷涂银灰色漆，以便减少炉子外壳的散热 热处理炉炉体设计 首先，炉体设计需要根据热处理工艺要求确定炉体的结构形式。一般来说，热处理炉体常见的结构形式有横式、立式等，根据具体工艺流程和工件尺寸，选择合适的结构形式可以提高热处理效果和效率。 其次，炉体的材料选择也非常重要。炉体在长时间高温下工作，需要承受高温热扩散、热冲击等环境，因此材料的耐高温性和耐热冲击性是考虑的重点。常用的炉体材料有耐火砖、耐热钢板等，可以根据工艺要求和预算选择合适的材料。 另外，炉体还需要考虑隔热层的设计。隔热层的作用是减少热能的损失，提高炉体的热效率。常见的隔热材料有陶瓷纤维、高温保温棉等，隔热层的厚度和材料的选择需要根据实际要求和能耗控制来确定。 此外，炉体的加热方式和控制系统也需要进行设计。热处理炉可以采用电加热、燃气加热、电加热和燃气联合加热等方式，根据工艺要求和资源情况选择合适的加热方式。控制系统需要能够实时监控和调节炉温、加热功率等参数，保证热处理工艺的稳定性和可靠性。 另外，炉体的安全性也是设计中需要考虑的重要因素。热处理炉在加热过程中会产生大量的燃气和废气，需要采取相应的安全措施确保操作人员和设备的安全。比如，设置合适的通风系统、燃气泄漏报警装置等。 最后，炉体设计还需要考虑炉门的结构和密封性能。炉门是热处理炉的进出口，需要保证密封性能，避免热量泄漏，影响热处理效果和能源利用效率。同时，炉门的开闭方式和操作便捷性也需要考虑，以方便操作人员的操作和工作。 综上所述，热处理炉炉体设计是一项复杂的工作，需要考虑炉体的结构、材料、隔热层、加热方式、控制系统、安全性和炉门设计等多个方面的因素。只有综合考虑这些因素，才能设计出满足热处理工艺要求和经济要求的炉体结构。 学院：专业：班级：姓名：指导老师：日期： ......................................................................... 3. (3) (一)车间生产纲领.............................................................. 3. (二)工作条件分析.............................................................. 3. (三)材料的选用 (3) . (4) (一)工艺设计.................................................................. 4. (二)设备选用及数量计算....................................................... 9. (三)冷却设备................................................................. 1.2 (四)清理设备................................................................. 1.2 (五)辅助设备................................................................. 1.3 (六)起重运输及自动化设备...................................................... 1.3 (14) (一)车间在厂区的位置.......................................................... 1.4 (二)车间面积及面积指标........................................................ 1.4 (三)布局原则................................................................. 1.5 (四)车间设备布局间距.......................................................... 1.5 (五)车间布局图............................................................... 1.5 2 热处理加热炉电气控制系统设计 1. 简介 热处理加热炉电气控制系统是加热炉的一个重要组成部分，主要负责加热炉的加热和控制过程。在热处理加热炉加热和控制过程中，电气系统起着至关重要的作用，能够控制炉温的升降，确保产品质量。 2. 设计要求 为了满足加热炉的加热和控制要求，热处理加热炉电气控制系统设计需要考虑以下几个要求： 1.加热炉的加热速度和温度控制要求高精度； 2.控制系统需要具备稳定性和可靠性，避免因电气控制问题造成安全事 故； 3.控制系统需要具备良好的可扩展性，以满足日后对加热炉控制的进一 步需求。 3. 系统设计 3.1 系统组成 热处理加热炉电气控制系统主要由以下几个组成部分： 1.加热控制器：用于控制加热炉的温度和加热速度； 2.电源控制器：用于控制加热炉的电源，确保电气安全； 3.信号采集模块：用于采集加热炉的各种数据，向控制器提供反馈。 3.2 设计原则 在设计过程中，我们需遵循以下原则： 1.系统应该具备高可靠性和稳定性，确保加热炉运行安全； 2.系统应该尽可能简单，易于维护和管理； 3.系统应该具备可扩展性和灵活性，以满足日后的需求。 3.3 系统配置 为了满足系统要求，我们建议采用以下组合，并按如下方式进行配置： 1.PLC控制器，可实现高精度的温度和加热速度控制； 2.I/O模块，基于数字信号，用于采集和输出数据； 3.控制面板，用于人机交互。其中，人机交互板提供温度设定，模式选 择和状态监测功能。 4.调节器，用于控制加热炉中的温度。 4. 系统代码设计 系统代码是系统设计的重要组成部分。在系统设计中，我们需要考虑以下几个 方面： 4.1 程序结构 系统代码可以分成以下几个部分： 1.采集数据：用于采集加热炉温度、传感器反馈和其他数据； 2.温度控制：控制加热炉的加热速度和温度； 3.炉温监测：提供炉温监测功能。 4.2 代码编写 为了满足系统要求，在编写代码时，我们需要注意以下几个方面： 1.考虑代码的可读性和可维护性； 2.确保代码能够实现高精度的温度和加热速度控制； 3.注意代码的稳定性和可靠性。 5. 热处理加热炉电气控制系统是加热炉的一个重要组成部分，对加热炉的温度和 加热速度进行控制，确保产品质量。在系统设计过程中，我们需要考虑多个方面的需求和设计要求，确保电气控制系统的可靠性、稳定性和高效性。通过以上的介绍，相信大家对热处理加热炉电气控制系统设计有了更好的理解。 热处理车间设计 背景 热处理是生产细节中不可或缺的一部分，它对于确保产品的质量和性能有着至关重要的作用。因此，在工业制造领域，热处理承担着非常重要的角色。 针对这样一个重要的制造环节，热处理车间的设计需要充分考虑到热处理的工艺与操作细节，建立一个高效、稳定并且安全的作业环境。 本文将从以下方面介绍热处理车间设计：工艺结构、环境控制、设备配置、室内规划与安全防护等。 工艺结构 热处理车间需要适配的工艺结构包括常见的多种热处理操作，如淬火、回火、正火、洗涤、冷却及表面调质等。因此，它必须拥有适当的空间和设备来保证这些操作的高效执行以及操作员的安全。 此外，由于热处理操作过程中会产生大量的热量、蒸汽和气体，因此减少机械故障和防止火灾等安全问题也是设计过程中必须考虑的因素。 环境控制 热处理车间的工作环境应该控制在一定的温度、湿度、通风和照明条件下。温度控制应保持在工作区域内恒定的水平，以维持热处理的高精确度和可信度。 湿度是影响金属材料表面状况和品质的重要条件，对于热处理车间而言，维持合适的湿度水平也不可忽略。 此外，照明和通风设计也应当充分考虑，以确保操作员的安全和高效利用车间的空间。 设备配置 热处理车间的设备应当充分考虑其实际操作需求和加工能力。一些可以考虑的设备包括多功能热处理炉、自动跟踪模拟炉、内向氢气淬火炉和真空炉。 车间还需要配备恒温恒湿系统、供暖和通风系统、除尘设备等以保证工作环境的稳定和物料质量的稳定性。 室内规划与安全防护 室内规划要充分考虑热处理车间的工作流程和操作流程。在设计过程中，需要合理规划车间区域，以方便工作人员流线操作和物料配送。 此外，为确保操作员的安全，必须采取必要的安全防护措施，例如防爆门、防抱钳装置、防火墙和危险品储存等。 在工业制造领域，热处理技术对于产品的质量和性能至关重要。设计高效、稳定和安全的热处理车间对于制造商来说是非常重要的。 本文提出了在热处理车间设计中需要注意的几个关键因素，包括工艺结构、环境控制、设备配置和室内规划与安全防护。只有从这些因素透彻考虑，并且带有实践经验和技术支持，才能保证热处理车间设计的高效、安全和效益。 热处理工装设计 热处理是一种通过加热和冷却的工艺，用于改变材料的物理和化学性质。热处理工装设计是指为了实现热处理工艺的目标，设计和制造用于加热和冷却材料的工装设备和工具。在本文中，我们将探讨热处理工装设计的重要性、设计原则以及一些常见的工装设计技巧。 热处理工装设计的重要性不可忽视。一个好的工装设计能够确保热处理工艺的高效进行，提高产品的质量和性能。工装设计应该考虑到材料的特性、热处理工艺参数以及产品的要求。一个精心设计的工装可以提供均匀的加热和冷却效果，避免材料的变形和裂纹，确保产品的稳定性和可靠性。 热处理工装设计应遵循一些基本的原则。首先，工装设计应考虑到材料的热传导性能。不同材料的热传导性能不同，因此需要根据材料的特性选择合适的工装设计。 在热处理工装设计中，还有一些常见的技巧和注意事项。首先，工装的形状和尺寸应与材料的形状和尺寸相适应。工装的形状和尺寸应能够确保材料的均匀加热和冷却。其次，工装的材料选择也非常重要。工装应具有良好的耐热性和热膨胀性能，以避免变形和损坏。此外，工装的表面应光滑，以减少对材料的不均匀加热和冷却。 工装设计中还需要考虑加热和冷却方式。加热可以通过电阻加热、 感应加热或火焰加热等方式进行。不同的加热方式有不同的适用范围和效果。冷却可以通过自然冷却、水冷却或气体冷却等方式进行。不同的冷却方式也有不同的冷却速率和效果。工装设计应根据具体的热处理工艺选择合适的加热和冷却方式。 热处理工装设计是热处理工艺中至关重要的一环。一个好的工装设计可以确保热处理工艺的高效进行，提高产品的质量和性能。在工装设计中，需要考虑材料的特性、热处理工艺参数以及产品的要求。同时，工装设计应遵循一些基本的原则，考虑到材料的热传导性能、使用寿命和维护成本，以及操作人员的安全性和工作效率。此外，工装设计中还需要注意工装的形状和尺寸、材料选择、加热和冷却方式等因素。通过合理的热处理工装设计，可以提高热处理工艺的效率和产品的质量，为企业带来更大的经济效益。 热处理工厂环境制冷方案设计说明 近年来，随着我国工业化进程的不断加快，冶金、石化、电子行业对环境要求也越来越高。为了适应这些行业对环境温度和湿度的更高要求，提高工件表面的质量，因此必须要设置热处理车间。目前，热处理设备已广泛应用于汽车制造业、电子信息产业、航空航天军工行业、船舶制造、轨道交通工业以及相关的电子信息企业等众多行业。这些企业工艺要求越来越严格，对制冷设备要求也愈来愈高。为了适应这些企业的需要，提高生产效率和产品质量，必须采取综合解决方案以满足环境控制要求。根据国外制冷行业的发展趋势和国内相关产业的需求以及国家“节能减排”战略规划与号召，冷热空调应用被列为中国制造2025国家重点支持实施项目之一。 一、设备需求 热处理车间需要配备多台设备，需要满足制冷和热风循环。为保证生产线正常生产，每个生产线的冷热空调设备配置要求如下：(1)制冷设备：保证生产线正常生产所需的冷热空气循环温度在-18℃~-30℃；(2)热风循环：保证车间人员生产所需的热量及时送到各个生产线上；(3)冷凝器：保证生产线的正常生产所需的冷凝热量；(6)水箱：保证生产车间正常排气量；(7)冷却塔：保证生产车间冷却所需水质。 二、项目特点 (1)设计参数：主要是制冷系统的各项参数，如冷量、温度、湿度等；(2)制冷系统及冷源：设备制冷剂的种类及纯度是决定制冷效果的重要因素。(3)设计参数：温度、湿度、压力、制冷量等因素；(4)现场风量：系统风量由现场设备综合风量决定；(5)运行参数：系统压力一般为0.4~0.8 MPa;(6)温控参数：系统工作温度范围为0~50℃；(7)安全：系统能防止或减少火灾事故及人身伤害事故；(8)环境空气：保证制冷系统及冷风机的正常运行；(9)能耗：满足《建筑节能设计规范》(GB50153-2014)中节能标准要求。 三、制冷系统情况及其参数选取 本项目采用的制冷系统采用的是美国的 AIMOTECH公司生产的家用热风热泵机组，制冷设备的参数选取根据以下参数：热泵机组容量：由于该设备的额定制冷量为2400 KW,制冷系统总容量为2800 KW。该制冷系统采用冷水机风冷压缩机R410a,冷媒为R410a (NY2),压缩机组功率0.98 KW;R10a (NY2)采用 LUKANG制冷剂（纯度99.9%);R410a (NY2)采用美国 AIMOTECH公司生产的新型 NTU (NY2)(制冷模块); PID控制器为美国 AIMOTECH公司生产的 PID控制器(R410a/PID 控制器);系统控制软件为美国 AIMOTECH公司制造的中央控制室 MBZ (System Building)软件。室外环境温度设置在:-15℃~+20℃，室内温度设置在25℃~35℃；室外相对湿度：不小于60%~70%;室内空气中湿度：不大于85%;室内环境温度变化范围：±1/2℃-1/3=0° C。该方案所选制冷设备有空气冷热空调机组和水处理系统装置，制冷模块可根据现场工况灵活配置。根据工况要求分别选用冷冻水、冷水或冷却水作为制冷设备冷水机组的制冷剂等参数。 四、空调设计与运行管理方案分析 在节能方面，采用空气源热泵系统，其运行费用远低于水冷方式。并且整个运行过程，无需定期对室外环境进行新风改造。另外在运行管理方面，空气源热泵空调机组将是一个集舒适性和灵活性于一体的机组。其可以根据环境要求合理选择配置相应的冷热风机，可以直接与水系统相连实现全自动化控制管理，以达到节能的目的。在自动化控制方面可实现远程监控和定时开关机。整个空调系统只需用一个监控主机和一个数据采集交换箱便可实现节能、安全、稳定连续等诸多功能。在维护方面，除保证空调系统良好运行外，还应采取措施确保设备正常运转并防止故障现象的发生。 五、方案总结推荐： 1、项目采用的是冷热空调机组为单一制冷类型的制冷设备，不能有效解决能源浪费的问题。 2、采用风冷或电空调机组作为辅助方式能够更好地实现环境保护的目的。 3、采用变频型制冷技 浅析真空热处理炉的节能设计 摘要：目前，我国正在大力推进生态发展，推行绿色环保、气候适应型及可持 续发展，因此节能减排将是今后的发展趋势。一直以来，在生产过程中对于能源 的消耗都存在很大的浪费问题，为了应对发展趋势，各行业均在大力发展节能减 排技术，其中应用广泛的热处理行业也是一个正大力发展节能技术的行业。 热处理行业最重要的就是热处理炉，与传统热处理炉相比，真空热处理具有 节能、污染小等众多优点，而且热处理后的产品质量好、性变小，越来越受到重视；现在它正被广泛的应用在生产过程中，是近年来发展较快的一种热处理技术。要实现品质优良的真空热处理，就必须要有一个好的真空热处理炉；判断一个真 空热处理炉到底好不好，除了真空度、均温性、压升率等要求外，还有一个重要 特点，就是要节能。虽然现在的真空热处理炉比传统的热处理炉要节能很多，但 是其节能效果并不理想，还有很大的改善空间。 本文论述了真空热处理炉实际设计中的一些节能方法，通过一些技术改进及 技术创新，能够有效地降低真空热处理炉的能源消耗，实现节能效果。 关键词：真空热处理炉、节能、工件架、热屏蔽、炉体、水套 一、真空热处理炉 真空热处理技术是把热处理技术和真空技术相结合的技术，它需要把这两种 技术紧密的结合起来。 传统的热处理炉，处理的产品在空气环境中进行加热，会和空气中的氧化物 进行反应，虽然能提高产品的强度，但是在形变、氧化等方面存在不足，而真空 热处理炉是在真空环境下进行加热，由于真空的保护，处理后的产品避免了杂质 混入，还能对表面进行净化，还原附着的氧化物，同时形变小，不易开裂等。 二、节能 真空热处理炉的节能技术主要体现在两个方面：节电，就是降低电能消耗； 节水，就是减少炉体、泵组等关键部位的冷却水用量。 真空热处理炉消耗的电能绝大部分转化为热能，要减少真空炉的耗电量，就 必须考虑它的热量消耗。它包括两部分，1.产品和工件架受热的有效功率；2.通 过热屏蔽、水冷电极、观察窗、支撑柱等损失的热功率。 加热器发热的总功率：（公式1） （—产品升温的功率；—工件架升温的功率；—通过屏蔽辐射损失的功率；—通过水冷电极的功率损失；—通过观察窗辐射损失的功率；—其它传热损失）要节电，可以从两方面考虑：1.减少内部的热容量，在加热区域内，减少除 产品外其它部件的热容量；2.减少炉体对外的热量消耗，主要是炉体被冷却水带 走的热量。要节水，必须提高冷却水的冷却效率，达到节水效果。 在公式1中，除了工件升温的功率为有用功率外，其它都是不必要的功率， 其中、占据绝大部分，下面从这两方面来进行设计说明。 三、工件架 工件架是随着产品一起升温的。要想减少工件架升温所需要的功率，就要降 低工件架的比热容和热容量。比热容和材料本身有关，热容量除了材料本身外， 还和质量有关，因此，在材料选择上，除了要满足高温下的强度要求，在承受产 品重量时，不能产生大的热形变，更不能发生断裂，同时比热容要小，因此我们 一般采用高温不锈钢或钼（根据炉膛温度而定）作为工件架的材料，它们基本满 足上述要求。台车式热处理炉设计
热处理机械手---液压系统设计
热处理炉课程设计
(完整版)加热炉设计毕业设计
热处理设备课程设计淬火盐水槽的设计
热处理设备设计
热处理课程设计---950℃中温井式电阻炉的设计
热处理炉型的选择和设计
热处理炉炉体设计
热处理车间设计
热处理加热炉电气控制系统设计
热处理车间设计
热处理工装设计
热处理工厂环境制冷方案设计说明
浅析真空热处理炉的节能设计
相关主题
文本预览