Cuptorul cu rezistență

DE CONVERSIE ELECTROTERMIC INDIRECT CU REZISTENTA

TEMA DE PROIECTARE

Să se proiecteze un cuptor electric cu rezistenţe, de tip cameră, cu funcţionare în regim intermitent, destinat încălzirii pe ambele feţe a unor piese paralelipipedice din oţel (0,6%) necesare uzinării într-o secţie de sculărie.

Se dau:

a) numărul de pieseîncălzite la o şarjă n= 9 bucăţi;

b) dimensiunilegeometrice ale uneipiese:

-lungimea: l= 700 mm;

-laţimea: a= 60 mm;

-înălţimea: b= 90 mm;

c) temperaturile iniţială Өpo şi finală Өpî ale pieselor:

Өpo= 250C;Өpî = 840˚C.

d) parametrii termici ai materialului pieselor:

-căldura specifică: cpo= 450 J/kgK ;cpî= 722 J/kgK ;

-conductivitatea termică: λpo= 42 W/mK ;

λpî= 25 W/mK ;

-emisivitatea totală a pieselor: εp= 0,85;

e) emisivitatea termică totală a cuptorului: εc= 0,9;

f) temperatura maximă a cuptorului ӨCM= 900˚C.

Se cer:

1.Generalitati privind incalzirea rezistiva indirecta

2.Determinarea caracteristicilor constructive ale S.C.E.T.

3.Calculul termic al S.C.E.T.

3.1calculul pierderilor termice ale acestuia;

3.2 determinarea timpului total de încălzirea pieselor unei şarje şi a puterii cuptorului.

4.Calculul electric alS.C.E.T

4.1alegerea elementelor încălzitoare şi cuptorului;

4.2calculul puterii electrice si energiei consumate;

4.3simetrizarea retelei scurte de alimentare cu energie electrica.

5.Alegerea echipamentului electric al cuptorului proiectat.

6.Bibliografie

Anexe

1.Generalitati privind incalzirea rezistiva indirecta

.1.1Generalitati privind conversia rezistiva indirecta

1.2S.C.E.T. curezistoare pentru incalzire indirecta

2.Determinarea caracteristicilor constructive ale S.C.E.T(cuptorului )

2.1.Determinarea geometriei cuptorului

La cuptorul tip cameră, rezistoarele electrice pot fi amplasate pe pereţii interiori ai cuptorului, pe boltă şi dacă este necesar şi pe vatra acestuia. De aceea se impune realizarea unei distanţe minime de d ≥0,025 m între pereţi şi încărcătură. În cazul de faţă, estimând posibilitatea amplasării rezistoarelor si pe vatra se prevede si un gratar suport pentru piese, distanta între încarcatura si pereti, bolta si vatra adoptându-se de :

d = 0,25m.

De asemenea, se considera ca cele n= 9 piese ale unei sarje se dispun în camera cuptorului lipite una de alta si asezate pe latura lor mica.

a=60mm

l=700mm

b=90mm

Fig.1.1 Dimensiuni de gabarit cuptor rezistiv

În aceste conditii, dimensiunile camerei cuptorului, rezulta, în conformitate cu figura 1.1 si pe baza relatiilor urmatoare:

lc = 1+ 2d = 1,5m

ac = n•a+ 2d = 4,1m

bc = b+ 2d = 0,6 m

Deci:

lc= 0.6+ 2•0.25= 1.1 m

ac= 6•0.4+ 2•0.25= 2.9 m

bc= 0.1+ 2•0.25 = 0.6 m

Volumul camerei cuptorului rezulta din relatia:

Vc= lc•ac•bc

Vc= 1.1*2.9*0.6 = 1.91 m3

Volumul încarcaturii rezulta din relatia:

Vp= n•a•b•l

Vp= 6*0.04*0.6*0.1= 0.014 m3.

Masa încarcaturii rezulta din relatia

mp= ρOL • Vp

Adoptând densitatea otelului de ρOL= 7876 kg/m3 se obtine masa încarcaturii:

mp= 7876•0.014= 110.264 kg

Suprafata încalzita a pieselor se obtine cu relatia:

Sp= 2•n•b•l

Sp= 2*6*0.6*0.1= 0.72 m2,

iar suprafata radianta a camerei cuptorului, considerând o posibila amplasare a rezistoarelor pe bolta, vatra si pereti laterali, rezulta:

Sc= 2•bc•lc+ 2•ac•lc

Sc= 2*0.6*1.1+2*2.9*1.1= 6.512 m2

Raportul suprafetelor este:

Acest raport se încadreaza între limitele (0,2 – 0,5), deci nu este necesara modificarea distantei d= 250 mm adoptata între pereti si încarcatura.