на 50 - 150 мм, а відстань від нагрівальних елементів до металу не повинно бути менше 150 - 250 мм, приймаємо ширину печі рівною:
а довжину печі L=1,2 м.
При двосторонньому нагріванні нагрівальні елементи розташовані не тільки на стінах, але і на зводі і поду печі. Враховуючи рекомендовані відстані між нагрівачами, стінами печі і нагрівається металом, приймаємо відстань між склепінням і нагрівається металом рівним 0,35 мм, а між піддоном і подом 0,15 м.
Тоді загальна висота робочого простору печі (з урахуванням товщини нагрівається металу) дорівнює Н=0,7 м.
При двосторонньому нагріванні площа теплосприймаючої поверхні металу дорівнює
і теплоотдающей поверхні печі
.
1,2х1х0,7 м - параметри внутрішнього простору печі.
2.2 Визначення коефіцієнта тепловіддачі
Враховуючи, що ступінь чорноти футеровки дорівнює, а ступінь чорноти латуні (за додатком Vl), знаходимо наведену ступінь чорноти за формулою
Знаходимо середній коефіцієнт тепловіддачі випромінюванням за формулою:
Беручи коефіцієнт тепловіддачі конвекцією рівним, знаходимо значення сумарного коефіцієнта тепловіддачі до металу
2.3 Розрахунок часу нагріву печі [5]
Визначаємо критерій Біо
де коефіцієнт теплопровідності латуні Л62, Вт/(м К),
l - характерний розмір, м. Т.к. заготовка має циліндричну форму, то l=d=0, 1м.
Розрахований критерій Біо=0,1. Отже, заготовки під подальшу обробку є термічно тонкими тілами (Bi? 0,25).
Температурний критерій для поверхні заготовок
За номограмі на рис.22 знаходимо величину критерію Фур'є Fo=14. Коефіцієнт температуропровідності дорівнює:
Тривалість нагріву заготовок в печі
де S - прогрівається товщина, S=d=100 мм.
За номограмі на рис. 24 знаходимо температурний критерій для центру нагріваються заготовок: при відомих значеннях Bi=0,1; Fo=14;. Тоді:
Температурний перепад по перетину заготовки дорівнює
що не перевищує заданого значення (11,125 lt; 15).
. 4 Розрахунок остаточних розмірів внутрішнього простору печі
Уточнюємо основні розміри печі. Для забезпечення заданої продуктивності у печі має одночасно перебувати наступну кількість металу
Враховуючи, що маса однієї заготовки дорівнює
знайдемо число заготовок, що одночасно знаходяться в печі
При щільному укладанні на піддон заготовки займають площу
де n - кількість заготовок, n=4шт.
Напруга пода одно
Отримана величина напруги активного пода збігається з тією, яка була прийнята при орієнтовному розрахунку, тому перерахунку часу нагріву проводити не треба.
Заготовки на піддоні розташовуємо в 1 ряд по 4 шт, тоді ширина піддону:
а довжина піддону:
З урахуванням розташування нагрівальних елементів на бічних стінах, склепінні і поду печі, остаточно приймаємо:
ширина піддону:;
довжина піддону:
- ширина печі: В=1,3 м;
довжина печі: L=1, 7 м.
При температурі печі 800 - 1000 приймаємо одношарову теплоізоляцію з діятимуть природного товщиною 0,5 м. Теплофізичні параметри матеріалу теплоізоляції: щільність? =444 кг/теплоємність с=920 Дж/(кг),? =0,116 + 0,00015t [5]
2.5 Потужність печі
Потужність печі обчислюємо за формулою:
,
де витрата тепла в печі,
К - у розглянутому випадку коефіцієнт запасу приймаємо К=1,2.
Витрата тепла в печі дорівнює:
де корисне тепло, витрачений на нагрівання металу;
втрати тепла теплопровідністю через кладку;
втрати тепла на теплові короткі замикання.
Витрата тепла на нагрів металу в печі дорівнює:
де Р - продуктивн...
