工业电阻炉安装功率的计算

炉子安装功率的计算包括：加热工件所需要的功率P1、炉墙衬所吸收的热量所消耗的功率P2、炉盖热损失P3、炉底热损失、其它热损失P3

安装功率的计算：

炉子的炉膛尺寸为Φ3000×10500㎜，炉衬内层为250㎜厚的高铝砖，外层为100㎜厚的硅酸铝纤维。

炉子安装功率的计算包括：加热工件所需要的功率P1、炉墙衬所吸收的热量所消耗的功率P2、炉盖热损失P3、炉底热损失、其它热损失P3

1、 加热工件所需的功率P1

P1=G（ΔJ）/H

=8000（592.6-10）/4×3600

=324KW

2、 炉墙衬所吸收的功率P2

Q2=

( tl1 t0

Sn

An n) NAN

内表面积：AN=3×3.14×10.5=98.91㎡

分界面面积：A1=3.5×3.14×10.5=115.395㎡

外表面积：Aw=3.7×3.14×10.5=121.989㎡

假定外表面温度为65℃，分界面温度为600℃，则：

高铝砖平均温度为：tn=0.5(950+600)=775℃

高铝砖平均面积：A1=0.5×（98.91+115.395）=107.1525㎡ 硅酸铝平均面积：A2=0.5×（121.989+115.39）=118.6895㎡ 高铝砖热导率： n=2.09+1.861×103t=2.9554 W/（㎡·℃)

硅酸铝纤维平均温度为：t=0.5(65+600)=332.5℃ g

炉子安装功率的计算包括：加热工件所需要的功率P1、炉墙衬所吸收的热量所消耗的功率P2、炉盖热损失P3、炉底热损失、其它热损失P3

硅酸铝纤维热导率： =e 2.79 1.05*1/1000*950=0.13 W/（㎡·℃) 由工业炉设计手册（第二版）表5-5得 w=15.10 W/（㎡·℃)

P2=

( tl1 t0

Sn

An n)=(950 20)0.25107.1525*2.9554 0.1118.6895*0.13 1121.989*15.1 NAN

=119230.7592W

=119.2KW

3、 炉盖热损失P3

炉盖纤维热损失P3=q·A

式中q——炉衬表面单位面积损失 W/m3

A——炉衬内表面积 ㎡

3.1）计算纤维衬内表面单位热损失q

纤维衬在升温过程中属于不稳定状态故：

q =K1b(t-t0)/n

式中q——单位面积热损失 W/m3

K1——毕欧准数Bi及傅立叶准数F0的函数，无量纲数 B——热惰性系数 W·S0.5/㎡·℃ t——炉内温度 ℃ 取950℃ n

t0——室温温度 ℃ 取20℃

——温升时间 S 取4×3600S

3.1.1）确定K1值

在确定K1值前，先确定毕欧准数Bi及傅立叶准数F0的值

炉子安装功率的计算包括：加热工件所需要的功率P1、炉墙衬所吸收的热量所消耗的功率P2、炉盖热损失P3、炉底热损失、其它热损失P3

Bi= wS/

式中 w——纤维衬外表面传热系数 W/㎡·℃,当外表面温度

为65℃时， w=10.3 W/㎡·℃

S——炉盖纤维衬厚度 取S=0.3M

——纤维衬热导率 W/㎡·℃当t=950℃时，纤维选择层铺时的热导率 = e 2.79 1.05*1/1000*950=0.13 W/（㎡·℃) 代入Bi=10.3×0.3/0.13=23.7692

F0= /S2

式中 ——热扩散率 ㎡/S

= /c

纤维衬的热导率 =0.13 W/（㎡·℃)

纤维的比热容 C=1.013+0.075×10 6t2

=1.013+0.075×10 69502

=1080.7J/Kg·℃

纤维衬的密度ρ=200Kg/m3

代入数值热扩散率 =0.13/1080.7×200=6.01×10-7㎡/S 代入数值F0=6.01×10-7×4×3600/0.32=0.2978

当F0=0.2978 Bi=23.769 K1=0.95 可以为升温时传入炉衬的热量几乎全被炉衬吸收蓄热。可用公式 q =K1b(t-t0)n来计算炉盖的热损失

3.1.2）确定b值

b=

c =167.625 W·S0.5/㎡·℃

炉子安装功率的计算包括：加热工件所需要的功率P1、炉墙衬所吸收的热量所消耗的功率P2、炉盖热损失P3、炉底热损失、其它热损失P3

3.1.3)确定q值

Aq= K1b(t-t0)/n

=0.95×167.625×(950℃-20℃)/ 4*3600

=1234.1W/㎡

A=1.52×3.14=7.065㎡

则：P3=q×A=8718.9W=8.7KW

4、 炉底砖衬热损失P4

P4= tl t0

(1 Sn

NANAn )n

=26.1KW

5、 其它热损失P5

P4=（P1+P2+P3+P4）×20%

=（324+119.2+8.7+26.1）×20%

=95.6KW

总功率为P1+P2+P3+P4+P5=576KW，控温分区为6区。 淬火炉、预热炉功率为600KW，同样控温分区位6区。 回火炉的功率为804KW 计算过程略~~~~~~~~~~№

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