Использование рекомендуемых оптимальных областей относительных межвитковых расстояний дает значительную экономическую эффективность, а именно:
1) уменьшаются единовременный и эксплуатационный расходы материала, так, например, переход с e/b=0,9 на e/b=2 для ленточного нагревателя и с t/d=2 на t/d=4 для проволочного спирального нагревателя в 1,5 раза снижает расход дефицитного сплава;
2) повышается надежность любой системы нагревателей благодаря увеличению шага;
3) увеличивается радиус гибки зигзагообразных нагревателей, что существенно облегчает их изготовление;
4) снижается необходимое количество крючков для зигзагообразных нагревателей, что также приводит к экономии сплавов и снижению трудоемкости изготовления и монтажа.
Следовательно, можно сделать вывод, что для большинства типов промышленных электропечей наиболее рациональным является применение проволочного зигзагообразного нагревателя. Проволочный спиральный нагреватель должен применяться лишь в тех случаях, когда проволочный зигзагообразный нагреватель по тем или иным причинам неприемлем. Ленточный зигзагообразный нагреватель занимает промежуточное положение. В лабораторных печах по конструктивным соображениям удобнее применять спиральные нагреватели.
Значения aг определяют по табл. 2. Для указанных выше оптимальных межвитковых расстояний значения aг выделены жирным шрифтом, а допустимые (с повышенным удельным расходом материала) — курсивом.
aс — коэффициент, учитывающий зависимость wд от Cпр, когда степень черноты нагревателя eн или металла eм и тем более обе не равны 0,8 или соотношение Fм/Fн < 0,8. Он рассчитывается по:
aс = Спр/3,9. (5)
aр — коэффициент соотношения тепловоспринимающей Fми теплоизлучающей поверхностей Fн, учитывает влияние размеров садки и зависит от отношения Fм/Fн :
aр = 0,4 + 1,2·( Fм/Fн — 0,3) при 0,3 £ Fм/Fн £ 0,8. (6)
При Fм/Fн >0,8 принимать aр = 1, а при Fм/Fн <0,3 нагреватель “не видит” садку и надо рассчитывать систему “нагреватель — кладка” с aр = 1, а вместо Тм в формулу (2) подставлять Ткл— температуру внутренних стенок печи.
Под расчетной поверхностью изделия подразумевается поверхность садки, обращенная непосредственно к нагревателям. На рис. 3 она обозначена пунктиром. В случаях аи б, когда толщина садки во много раз меньше ее длины и ширины, нагреватели в печи делятся на две группы (рис. 3): основные 1, у которых большая доля выделяемого ими тепла расходуется на нагрев металла, и вспомогательные 3, которые предназначены лишь для компенсации тепловых потерь через стенки печи.
В таких случаях при расчете wд учитывается только поверхность изделия, обращенная к
основным нагревателям, и соответственно поверхность стен, занятых ими.
Определив по (4) допустимую удельную поверхностную мощность wд, переходят к расчету конструктивных и электрических параметров нагревателя.
Для нагревателей из материала круглого сечения (проволока, пруток) рассчитывается диаметр
, мм (7)
и длина
, м. (8)
Для нагревателей из материала прямоугольного сечения (лента), при соотношении сторон b/a = m, рассчитывается толщина ленты
, мм. (9)
Длина ленты для нагревателя составит
, м. (10)
Полученное значение округляется до ближайшего значения по ГОСТ 12766—67 и 2771—57 (табл. П.2).
Примеры конструкций металлических нагревателей и их размещения и крепления на стенках рабочей камеры печи приведены на рис. 4.
Сечение и длина развернутого нагревателя могут определяться по номограммам Будрина Д.В., которые приведены на рис. 5 и рис. 6. Сразу после расчета wд можно подобрать не только сечение и длину проволоки или ленты, но и число нагревателей в печи или зоне.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.