а набивної маси між робочим шаром і металевим кожухом? 2=50 мм;
? 3 - товщина металевого кожуха? 3=30 мм.
=? 1 +? 2 +? 3=2? 150 + 2? 50 + 2? 30 + 355=815 мм=150 + 50 + 30=230 ммк=2? 0,498 + 0,815 + 2? 0,230=2,27 м.
Визначимо витрата аргону при нормальних умовах за формулою:
Аг=6 · 104 · Qг/n
де hб - рівень металу в камері, hб=100 мм; - ефективна температура, до якої нагрівається аргом, T=800 ° C; - увелченіе рівня металу в камері в процесі вакуумування;
х=VM/Sк,
де VM - обсяг металу в камері, м3/с; к - площа поперечного перерізу камери, м2.
Обсяг металу в камері становить:
=QM /? М=37,52/(7? 60)=0,089 м3/ск=(3,14? 2,27)/4=4,05 м2=0,089/4,05=0,21 м=Аг=6 · 104 · 0,137/211,45=5,09 л/хв.
Розрахунок технологічних параметрів процесу вакуумування
Для відкачування повітря перед проведенням процесу вакуумування дізнаємося продуктивність насоса:
Пнас=Мвозд /? отк,
де Мвозд - маса повітря, кг;
? отк - час відкачування повітря з вакуум-камери,? отк 5 хв.
Маса повітря дорівнює:
Мвозд =,
де - щільність сухого повітря,=1,293 кг/м3; пов - обсяг вакуум-камери, м3.
Обсяг вакуум-камери:
пов=V1 + V2,
де V1 - об'єм циліндричної частини вакуум-камери, м3; - обсяг частини вакуум-камери, виконаної у вигляді усіченого конуса, м3.
Обсяг циліндричної частини вакуум-камери визначаємо за формулою:
=? ? Hц? (Dк/2) 2,
де Hц - висота циліндричної частини вакуум-камери, приймаємо Hц=4,895 м.
=3,14? 4,895? (2,27/2) 2=19,84 м3
Обсяг частини вакуум-камери, виконаної у вигляді усіченого конуса, визначаємо за формулою:
=1/3? ? ? Нк? (),
де Hк - висота конусної частини вакуум-камери, приймаємо Hк=1,25 м; - радіус нижньої частини конуса вакуум-камери, м; - радіус верхньої частини конуса частини вакуум-камери, м.
Приймаємо R1=0,972 м. Діаметр верхньої конічної частини вакуум-камери становить 1/3 від діаметра камери, тому R2=1/3? R1=0,324 м.
=1/3? 3,14? 1,25? (0,9722 + 0,972? 0,324 + 0,3242)=1,79 м3.
Обсяг вакуум-камери складе:
пов=V1 + V2=19,84 + 1,79=21,63 м3
Мвозд=1,293? 21,63=27,96 кг
Пнас=27,96/5=5,59 кг/хв=335,57 кг/год
Розрахункова продуктивність вакуумного насоса буде дорівнює:
ПРАСЧ=Пнас + М?,
де М?- Сумарна кількість газів, яке необхідно видалити за період вакуумування.
М? =
де - кількість аргону, наведене до сухого повітря, кг/хв;
- кількість водню, наведене до сухого повітря, кг/хв;
- кількість азоту, наведене до сухого повітря, кг/хв.
Дегазація металу по аргону
Кількість видаляється аргону при продувці металу:
МAr =? Ar? qAr? M,
де? Ar - щільність аргону,? Ar=1,785 кг/м3; - питома витрата аргону, qAr=0,003 м3/т? Хв;
М - маса металу, т.
МAr=1,785? 0,003? 234,49=1,26
Кількість аргону, наведене до сухого повітря:
де - щільність повітря, 1,293 кг/м3.
Дегазація металу за воднем
Водень з металу віддаляється по реакції: 2 [H]={H2}
Знайдемо загальна кількість видаляється водню:
де [H] поч - початкове вміст водню в металі, [Н] поч=0,0008%;
[Н] кін - вміст водню в металі після вакуумування, [Н] кін=0,0003%.
Кількість водню, наведене до сухого повітря:
де - щільність водню, 0,09 кг/м3.
Дегазація металу по азоту
Азот з металу віддаляється по реакції: 2 [N]={H2}
Знайдемо загальна кількість видаляється азоту:
де [N] поч - початкове вміст ...
