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電熱元件材料選擇及計(jì)算

因臺(tái)車(chē)式電阻爐的最高使用溫度600℃，應(yīng)選用Cr13Al4合金作電熱元件。

1．計(jì)算臺(tái)車(chē)式電阻爐600℃時(shí)電熱元件的電阻率ρ

當(dāng)電阻爐溫度為600℃時(shí)，電熱元件溫度取600℃，查閱熱處理手冊(cè)可知Cr13Al4在20℃時(shí)電阻率ρ20 =1.26Ω·mm2/m，電阻溫度系數(shù)α=15×10-5℃-1，則600℃下的電熱元件電阻率:ρt =1.26mm2/m

2．確定電阻爐電熱元件表面功率

由爐子的使用溫度可取W允=5.6W/cm2。

3．每組電熱元件功率

采用Y接法，每組元件功率:P組=45/n=45/3=15kW

4．每組電熱元件端電壓

Y接法，動(dòng)力電壓為380V，故每組電熱元件端電壓為U組==220 V

5．電熱元件直徑

線狀電熱元件直徑：d=34.3=3.48mm    取d=3.5mm

6．每組電熱元件長(zhǎng)度和重量

每組電熱元件長(zhǎng)度為：L組=0.785×l0-3(U組2d2/P組ρt)=24.626m 取24.63m

每組電熱元件重量：G組=(π/4)d2L組ρm

式中--ρm由熱處理工藝手冊(cè)查得ρm=7.4g/cm2，所以可得：G組=(π/4d2)L組ρm=1.75kg

7．電熱元件的總長(zhǎng)度和總重量

電熱元件總長(zhǎng)度由公式可得  L總=3L組=3×24.63=73.89m

電熱元件總重量由公式可得  G總=3G組=3×1.75=5.25kg

8．校核電熱元件表面負(fù)荷

W實(shí)= P組/πdL組=0.06W/cm2

W實(shí) <W允，結(jié)果滿足設(shè)計(jì)要求。

9．臺(tái)車(chē)式電阻爐電熱元件在爐膛內(nèi)的布置

依爐膛尺寸確定在爐子側(cè)墻和爐底各安置一組電熱體，每個(gè)電熱體來(lái)回四折安裝，因此

L折=D/4=24.63/4=6.16m

L′=L-60=1380-50=1330mm

螺旋節(jié)徑D=(6-8)d，本設(shè)計(jì)取D=7d=7×3.5=24.5mm  取D=25mm。

N= L折/πD=6.16/(3.14×25)=79

H= L′/N=1330/79=17

根據(jù)要求h/d=2.4，符合設(shè)計(jì)要求。因此選用Y方式接線，采用d=3.5mm所用電熱原件。電熱元件節(jié)距h在安裝時(shí)適當(dāng)調(diào)整，爐口部分增大功率。

http://nazhawang.cn/BdwlkjProduct.asp?id=240