工程設(shè)備模板

1、真空熱處理爐設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（課程設(shè)計(jì)）姓名：黃承飛學(xué)號(hào)： 20101547班級(jí)：材料1001 班指導(dǎo)教師：申老師目錄1. 設(shè)計(jì)任務(wù)說(shuō)明12. 真空熱處理爐的發(fā)展概況及用途12.1 在馬弗中加熱淬火2.2 氣冷式真空淬火爐2.3 油冷式真空淬火爐. 3.3. 43. 具體計(jì)算過(guò)程53.1 確定爐體結(jié)構(gòu)和尺寸53.2 爐子熱平衡計(jì)算93.3 電熱元件的選擇及布置163.4 其他部件的設(shè)計(jì)計(jì)算173.5 真空熱處理爐真空系統(tǒng)的設(shè)計(jì)193.6 真空熱處理的優(yōu)點(diǎn)24參考文獻(xiàn)26第 1 頁(yè)1、設(shè)計(jì)任務(wù)說(shuō)明：WZC-60型真空淬火爐技術(shù)參數(shù)：項(xiàng)目單位指標(biāo)爐子有效尺寸mm900600450最大裝爐量kg210最大

2、溫度1300壓升率Pa/h0.67額定功率kw1002、真空熱處理爐的發(fā)展概況及用途真空技術(shù)在四十年代才開(kāi)始應(yīng)用于熱處理。真空熱處理的興起，有兩個(gè)直接原因，一是要尋找適合于活性金屬 ( 欽、錯(cuò)等 ) 和高熔點(diǎn)金屬 ( 鑰、鎢等 ) 的退火氣氛。這些金屬在普通氣氛( 大氣壓、空氣 ) 中加熱退火，不但表面氧化，還會(huì)因吸氣而變脆。也曾采用氫、氦等惰性氣體代替普通氣氛進(jìn)行退火，但終因其純度不夠和成本過(guò)高而被淘汰，所以急需找到一種合適的加熱環(huán)境 ; 二是受到真空熔煉和真空脫氣的啟發(fā)。金屬經(jīng)此種處理，由于接觸的空氣非常稀薄，爐氣壓力又很低，所以能夠較徹底地脫除金屬中的氣體，避免非金屬夾雜物和白點(diǎn)的形成，

3、還可以減輕偏析。實(shí)踐表明，將真空技術(shù)應(yīng)用于退火熱處理后，確實(shí)能防止金屬的脆化和表面氧化，使金屬表面變得光亮。到五第 2 頁(yè)十年代初期，真空退火就比較盛行起來(lái)，但僅限于處理精密零件和某些材料，如鐘表發(fā)條、儀表小軸、不銹鋼帶以及硅鋼片等的退火。所采用的爐子，均為真空熱壁爐，即使用熱惰性很大的耐火材料作爐襯的真空熱處理爐，其缺點(diǎn)是冷卻速度小，限制了它的使用范圍。其后，人們致力于提高在真空條件下的冷卻速度，以實(shí)現(xiàn)真空淬火。大致可以分為三個(gè)發(fā)展階段：2.1. 在馬弗中加熱淬火工件裝入不銹鋼制成的容器中，封固，抽成真空后置于普通的熱壁爐中加熱，待淬火冷卻后拆封，取出工件。這顯然是真空淬火的低級(jí)形態(tài)。由于操

4、作麻煩和技術(shù)落后，質(zhì)量不穩(wěn); 又由于是外熱式加熱 , 再加上是熱壁，因此熱損失大，不符合節(jié)約能源的要求。2.2. 氣冷式真空淬火爐這是在真空退火爐的基礎(chǔ)上，用石墨氈或薄的難熔金屬做成輻射屏，代替耐火材料爐襯。由于這種輻射屏的熱消性極小，可以實(shí)現(xiàn)較快的加熱和冷卻，爐壁幾乎不儲(chǔ)存和逸散多少熱量，故謂冷壁爐。同時(shí)設(shè)置了高速風(fēng)扇，強(qiáng)制惰性 ( 或中性 ) 氣體通過(guò)熱交換器進(jìn)行環(huán)流，加速對(duì)工件的冷卻。美國(guó)利用氮的環(huán)流造成的強(qiáng)力冷卻，使自硬鋼制工模具實(shí)現(xiàn)了淬火，一九六 O年，氣冷式真空淬火爐投入了商品生產(chǎn)。同年，第 3 頁(yè)日本從美國(guó)易卜生 (IPsen) 公司購(gòu)入了第一臺(tái)真空熱處理爐，一九六五年生產(chǎn)了第一

5、臺(tái)氣冷式真空熱處理爐。冷壁真空爐的制成，標(biāo)志了由真空退火到真空淬火的開(kāi)始。由于是氣冷式爐，其冷卻速度仍不夠大，爐子的尺寸也比較小，因此在國(guó)外仍然局限于用來(lái)做易氧化金屬制件及高純度合金的退火，或者用于某些工具鋼和特殊鋼的真空淬火。2.3. 油冷式真空淬火爐一九六八年前后，美國(guó)海斯(Haycs) 公司、易卜生公司和日本真空技術(shù)股份公司，由于真空淬火油的研制成功，相繼制成了油冷式真空淬火爐。有代表性的爐子是立式的，只有一個(gè)爐室。爐室內(nèi)包括_L 部加熱區(qū)和活動(dòng)爐底下的淬火冷卻區(qū)。爐底通過(guò)升降機(jī)構(gòu)作垂直運(yùn)動(dòng)，只需 45 秒鐘就能下降到冷卻區(qū) , 立即對(duì)工件進(jìn)行噴油淬火。淬火油的成分是一種低粘度純度較高的

6、石油，無(wú)水蒸汽、氧氣和其他雜質(zhì)，而且蒸汽壓力低。使用這種油，既能保持油面上部空間的真空度，又能達(dá)到一定的淬火要求。于是，真空熱處理的應(yīng)用范圍迅速擴(kuò)大，突破了只用于稀有金屬、磁性材料、半導(dǎo)體材料的退火和自硬鋼淬火的局限，可以用于各種工具鋼、軸承鋼的光亮淬火與回火，也可以用于不銹鋼、沉淀硬化合金的固溶處理以及某些合金鋼第 4 頁(yè)制重要零件的熱處理和化學(xué)熱處理。3、具體計(jì)算過(guò)程3.1 、確定爐體結(jié)構(gòu)和尺寸：3.1.1 爐膛尺寸的確定：由設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)中，真空加熱爐的有效加熱尺寸為900mm600mm450mm，隔熱屏內(nèi)部結(jié)構(gòu)尺寸主要根據(jù)處理工件的形狀、尺寸和爐子的生產(chǎn)率決定并應(yīng)考慮到爐子的加熱效果、爐溫

7、均勻性、檢修和裝出料操作的方便。一般隔熱屏的內(nèi)表面與加熱器之間的距離約為 50100mm；加熱器與工件 ( 或夾具料筐 ) 之間的距離為 50 一 150mm。隔熱屏兩端通常不布置加熱器，溫度偏低。因此，隔熱屏每端應(yīng)大于有效加熱區(qū)約150300mm，或更長(zhǎng)一些。從傳熱學(xué)的觀點(diǎn)看，圓筒形的隔熱屏熱損失最小，宜盡量采用。則：L9002(150 300) 12001500mmB6002(50 150) 2(50 100)8001100mmH4502(50 150) 2(50 100)L=1400650950mmB=950不妨，我們?nèi)?L=1400mm；B=950mm；H=800mm。H=8003.1

8、.2 、爐襯隔熱材料的選擇第 5 頁(yè)由于爐子四周具有相似的工作環(huán)境，我們一般選用相同的材料。為簡(jiǎn)單起見(jiàn)，爐門及出爐口我們也采用相同的結(jié)構(gòu)和材料。這里我們選用金屬隔熱屏，由于加熱爐的最高使用溫度為 1300，這里我們采用六層全金屬隔熱屏，其中內(nèi)三層為鉬層，外三層為不銹鋼層。按設(shè)計(jì)計(jì)算，第一層鉬輻射屏與爐溫相等，以后各輻射屏逐層降低，鉬層每層降低 250左右，不銹鋼層每層降低 150左右。則按上述設(shè)計(jì)，各層的設(shè)計(jì)溫度為：第一層： 1300；第二層： 1050；第三層： 800；第四層： 550；第五層： 400；第六層： 250；水冷夾層內(nèi)壁： 100最后水冷加層內(nèi)壁的溫度為100150，符合要求

9、。3.1.3 、各隔熱層、爐殼內(nèi)壁的面積及厚度（1）、隔熱屏由于隔熱層屏與屏之間的間距約 815mm，這里我們?nèi)?10mm。鉬層厚度 0.3mm，不銹鋼層厚度 0.6mm。屏的各層間通過(guò)螺釘和隔套隔開(kāi)。第一層面積：F12 L1B1L1H1B1H12(1400 9501400800950800)第 6 頁(yè)6.42 第二層面積：F2 2 L2B2L2H2B2H22（ 14109601410810960810）6.5466 第三層面積：F32 L3B3L3H3B3H32（ 14209701420820970820）6.6744 第四層面積：F4 2 L4B4L4H4B4H42（ 1430980143

10、0830980830）6.8034 第五層面積：F52 L5B5L5H5B5H52（ 14409901440840990840）6.9336 第六層面積：F62 L6B6L6H6B6H62（ 1450100014508501000850）7.0650 （2）、爐殼內(nèi)壁F1 =6.42 F2 =6.5466 F3 =6.6744 F4 6.8034 F5 6.9336 F6 7.0650 第 7 頁(yè)爐殼采用雙層冷冷卻水結(jié)構(gòu)，選用45 號(hào)優(yōu)質(zhì)碳素鋼。爐殼內(nèi)壁面積：F冷 2 L冷B冷L冷H冷B冷H冷2（1460 101014608601010860）7.1976 F冷 7.1976 壁厚按矩形平板計(jì)

11、算，板周邊固定，受外壓1105 Pa，水壓實(shí)驗(yàn)按 P水 2105 Pa 計(jì)。S0 225.5 B/彎225.576/360 106 0.903 式中： B矩形板窄邊長(zhǎng)度， B76 ;彎 45 號(hào)優(yōu)質(zhì)碳素鋼的彎曲許用應(yīng)力為 360Mpa。實(shí)際壁厚： SS0 C15318 式中： C壁厚附加量；CC1 C2 C3 1113。水壓試驗(yàn)時(shí)，其應(yīng)力為2 0.5B P水2SC 0.5 7622 105256.7Mpa0.9s 324Mpa1.80.3256.7Mpa則所需壁厚符合要求，即S18 0.9s 324Mpa3.2 、爐子熱平衡計(jì)算S18 第 8 頁(yè)3.2.1 、有效熱消耗的計(jì)算工件和夾具在130

12、0和 20的比熱容分別為C1 0.636Kg/(kg ?) 和 C0 0.486Kg/(kg ?) ，它們的質(zhì)量分別為G工 =210kg,G夾 =20kg則：Q 有效 Q工 Q夾 （ G工 G夾 ） (C 1 t 1 C0 t 0 ) (210 20) (0.636 13000.486 20)187928.4KJ/hQ有效 187928.4KJ/h3.2.2 、無(wú)功熱損失的計(jì)算（1）、通過(guò)隔熱屏熱損失Q1 的計(jì)算電熱元件、隔熱屏的黑度為：熱 0.95 ；1 0.133 ； 2 0.096 ； 3 0.096 ；4 5 60.5 ； 冷0.56。則導(dǎo)熱輻射系數(shù)：C熱1 4.964.96F熱110

13、.452161111F10.956.420.133熱1 3.2810KJ/( hK4 )其中 F1 由前面算得， F熱 為加熱元件的表面積。同樣計(jì)算得：C12 4.964.96F1116.42111F210.1336.54660.096120.2961KJ/( hK4 )第 9 頁(yè)C23 4.964.96F2116.546611F310.0966.67441230.096 0.2524KJ/( hK4 )C34 4.964.96F3116.674411F410.0966.80341340.5 0.4352KJ/( hK4 )C45 4.964.96F4116.803411F510.56.933

14、61450.51.6637KJ/( hK4 )C56 4.964.96F5116.933611F610.57.06501560.5 1.6636KJ/( hK4 )C6冷 4.964.96F617.06501111F冷10.57.19760.566冷1.7898KJ/( hK4 )則：44熱T冷TQ1100100111C 熱F熱C1 F1C冷F64373416731001001113.28100.452160.29616.421.78987.065032510.9KJ/hQ1 32510.9KJ/h第10頁(yè)式中：T熱 電熱元件得絕對(duì)溫度，按高于爐子工作溫度的 100計(jì)算，即 T熱 1673K;

15、T冷 爐內(nèi)壁的絕對(duì)溫度，即按設(shè)計(jì)計(jì)算得 T冷 373K。各輻射屏的溫度的驗(yàn)算：T14T熱41第一層：Q1100100F熱C 熱1把各項(xiàng)數(shù)據(jù)代入上述公式，計(jì)算得T1 =1541K即 t 1 =1268t1 =12684T熱4112第二層：TQ1100100F熱C12 F1C 熱1把各項(xiàng)數(shù)據(jù)代入上述公式，計(jì)算得T2=1402K即 t 2 =1129t2 =1129類似計(jì)算，得：t3 =901t3=901 ;t4 =667;t5 =565;t4 =667t6=405 ;t冷 =100t5 =565驗(yàn)算結(jié)果與前面設(shè)計(jì)的各隔熱層溫度基本相t6 =405近，符合要求。t冷 =100（2）、水冷電極傳導(dǎo)的熱

16、損失Q2Q2d2 nt1 t 2431.0 103 0.008 224第11頁(yè)4.2 10 3 （ 3020）12660.5KJ/hQ2 12660.5KJ/h式中：n水冷電極，n 3;水的密度，1.0 103 KJ/m3 ;d 水管直徑，取d0.008m；水的流速，對(duì)于中等硬度水取2m/s；t 1 冷卻水出口溫度t 1 30；t 2 冷卻水出口溫度t 2 20；（3）、熱短路損失Q3該項(xiàng)熱損失 , 包括隔熱層支撐件與爐壁聯(lián)接，熱傳導(dǎo)損失，爐床或工件支承架短路傳導(dǎo)損失，以及其它熱短路損失等。這部分熱損失很難精確計(jì)算，權(quán)據(jù)經(jīng)驗(yàn)，這部分熱損失大約為Q1 的 5一 10左右，這里我們?nèi)。篞3 8Q1

17、 832510.9 2600.9 KJ/hQ3 2600.9 KJ/h（ 4）、其他熱損失 Q4其它熱損失，加熱電偶導(dǎo)出裝置，真空管道、觀察孔、風(fēng)扇裝置等的熱損失。這部分的熱損失也很難精確計(jì)算，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，這部分熱損失大約為Q1的 3一 5左右 , 取 Q4(3 一 5) Q 1 這里我們?nèi)。?Q4 5Q1 5 32510.91625.5 KJ/hQ4 1625.5 KJ/h則：第12頁(yè)Q損失 Q1Q2 Q3Q432510.9 12660.5 2600.9 1625.549397.8 KJ/hQ損失 49397.8KJ/h3.2.3 、結(jié)構(gòu)的蓄熱量爐子結(jié)構(gòu)蓄熱消耗是指爐子從室溫加熱至工作溫度，并

18、達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)即熱平衡時(shí)爐子結(jié)構(gòu)件所吸收的熱量，對(duì)于連續(xù)式爐，這部分銷耗可不計(jì)算。對(duì)于周期式爐，此項(xiàng)消耗是相當(dāng)大的，它直接影響爐子的升溫時(shí)間，對(duì)確定爐子功率有很重要的意義。爐子結(jié)薔熱量是隔熱層、爐床、爐殼內(nèi)壁等熱消耗之總和。（ 1）、隔熱層的蓄熱量第一層：G1 鉬 F1b110.2 103 6.42 0.3 10 3 19.65 G1 19.65 q 1 G1Cm t1t 019.650.259 （ 126820） 6351.51KJq1 6351.51KJ第二層：G2 鉬 F2b210.2 10 3 6.5466 0.3 10 3 20.03 G2 20.03 q 2 G2 Cmt2t020.

19、030.259 （ 112920） 5753.24KJq2 5753.24KJ第13頁(yè)第三層：G3 鉬 F3 b310.2 10 3 6.6744 0.3 10 3 20.42 G3 20.42 q 3 G3Cm t 3 t020.420.259 （ 90120） 4659.42KJq3 4659.42KJ第四層：G4 鋼 F4 b47.9 103 6.8034 0.6 103 32.25 G4 32.25 q 4 G4 Cmt4 t032.250.5041 （ 667 20） 10518.42KJq4 10518.42KJ第五層：G5 鋼 F5 b57.9 103 6.9336 0.6 10

20、3 32.87 G5 32.87 q 5 G5 Cm t5 t 032.870.5041 （ 565 20） 9030.52KJq5 9030.52KJ第六層：G6 鋼 F6 b67.9 103 7.0650 0.6 10 3 33.49 G6 33.49 q 6 G6Cm t 6 t033.49 0.5041 （ 405 20） 6499.69KJq6 6499.69KJ（ 2）、爐殼內(nèi)壁的蓄熱量G冷 鋼 F冷 b冷第14頁(yè)7.9 103 7.1976 1810 3 1023.50 G 內(nèi) 1023.50由于內(nèi)壁溫度由內(nèi)到外以此降低，內(nèi)部溫度為 100，外部溫度為 20。則：q 冷 1/2

21、G冷 Cm t冷t 0 1/2 1023.500.4682 （ 10020）19168.11KJq冷 =19168.11KJ于是：Q蓄 q1 q2ql 冷 6351.515753.244659.4210518.429030.526499.6919168.11161980.91 KJ/hQ蓄 61980.91 KJ/h3.2.4 、爐子功率的驗(yàn)證爐子應(yīng)供給的總熱量：Q總 Q有效 Q損失 Q蓄 187928.4 49397.8 61980.91299307.11KJ/hQ總 299307.11則爐子總負(fù)載功率N總KJ/hN總 K Q總 1.2 299307.11 99.91kw35953595與爐

22、子所要求設(shè)計(jì)功率100kw相近 , 則取 N總 100kw?？蛰d升溫功率：N總 100kw第15頁(yè)N空 Q損失Q蓄38798 .7843543.431.0kwN空 31.0kw35953595空載升溫時(shí)間：Q蓄61980 .91359535950.25h0.8N 總0.8 Q損失35950.8100 0.849397 .835953.3 、電熱元件的選擇及布置0.25h對(duì)于中小型加熱爐，為了保證加熱的均勻性，在爐膛的四周都布置上加熱元件，即兩底面和兩側(cè)面都按上加熱元件，加熱元件組成星形連接。由于爐溫最高溫度達(dá) 1300，而加熱元件的溫度則為 1400，殼選用石墨棒為加熱元件，所加電壓為 200

23、V。根據(jù)加熱室的形狀尺寸，確定石墨棒的有效加熱長(zhǎng)度為 L=600 , 每個(gè)面上都布置有 6 根石墨棒，四個(gè)面上共 46 24 根。每 8 根為一組進(jìn)行星形連接，每組分配功率為 21kw。由公式 Rt U 2和 Ftl 得：PRFllP2U2UP12 860010 32110330.24mmF=30.24 mm22002設(shè)石墨棒的外徑D10 ，則其內(nèi)徑：D 2F10230.24d 447.8 44為保證功率滿足要求，取d8 。第16頁(yè)根據(jù)計(jì)算，選用星形方式連接，石墨棒的外DD10 10 ，內(nèi)徑 d8 ，電熱元件在靠近爐口得部分其d8 間距應(yīng)稍小一些，以使?fàn)t口處溫度不致過(guò)低。其電源為三相，使用磁性

24、調(diào)壓器。3.4 、其他部件的設(shè)計(jì)計(jì)算3.4.1、冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)（1）、冷卻水消耗計(jì)算殼Q QQQ 12432510.9 12660.5 1625.5 46796.90KJ/hQ散780F外壁 7807.3314 5718.49 KJ/hG水 Q殼Q散 46796.905718.49 0.49C t1t24.2 10340 20V水 G水 0.490.49m3V水 0.49m3水1.0(2) 、確定水在水殼內(nèi)的經(jīng)濟(jì)流速和當(dāng)量直徑器管內(nèi)為軟水，流速為1.5 m/s，則水流管得當(dāng)量直徑為：0.4d4V436001.510 d10 （3）、球?qū)α鳠釗Q系數(shù)0.113 310d0.8d 0.113 310

25、10 1010 103 1.5 0.83第17頁(yè)44.71KJ/( h )=44.71(4) 、驗(yàn)算水冷爐壁得溫度 t壁 ( )KJ/(h )t壁 205.7N t水F 205.79.18 2025.76 100符合要求t 壁 25.76 44.717.3314N冷卻水帶走的熱量，100NQ殼 Q散36948.283954.69.18kw符合要求35953595（5）、冷卻水的管道設(shè)計(jì)進(jìn)水管徑的確定進(jìn)水管直徑 d10 ，出水管徑稍大些為D12 ?；厮苤睆降拇_定d10 下水管道的流速D12 2 2gh 29.80.2 2.0m/s則下水管道截面直徑D2 4V2 0.448.436002.0取

26、D2=8D2=8（6）、水冷電極水冷電極是將電能引入到爐內(nèi)電熱元件上的導(dǎo)電裝置，通過(guò)爐殼時(shí)要保證良好的密封，通常用真空橡膠圈或聚四氟乙烯圈密封。電極要有足夠大的斷面積，常用紫銅制造。第18頁(yè)（7）、觀察窗觀察窗是真空爐工作時(shí)用于觀察工件受熱情況得，要求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，觀察高度適宜，其尺寸的大小在滿足觀察視野的前提下，應(yīng)盡量小些。觀察窗上的玻璃要求耐溫并有一定的溫度。6001100時(shí)可選用鋁硅、高硅氧、石英玻璃。（ 8）、熱電偶測(cè)溫裝置熱電偶作為測(cè)溫和控溫裝置的感溫元件，是真空熱處理爐加熱室要的測(cè)試裝置，真空爐上要保證熱電偶絲的引出必須符合真空密封的要求。本設(shè)計(jì)中一般用鎢錸熱電偶作為熱電偶絲。使用耐高

27、溫的高純氧化鋁管作為保護(hù)材料。3.5 、真空熱處理爐真空系統(tǒng)的設(shè)計(jì)真空熱處理設(shè)備的真空系統(tǒng)通常由獲得真空的容器( 真空爐 ) 和真空獲得設(shè)備 ( 真空泵機(jī)組 ) 、控制真空和測(cè)量真空的組件設(shè)備組成。分述如下：(1) 真空泵機(jī)組，根據(jù)爐子工作壓力和抽氣量的大小，分別選配有不同抽速的超高真空泵，高真空泵中真空泵和低真空泵。（ 2) 在真空爐室和真空泵機(jī)組間配備的各種真空組件或真空元件，如閥門、過(guò)濾器、冷阱、波紋管、管路、密封團(tuán)和法蘭等。第19頁(yè)(3) 為了測(cè)量真空系統(tǒng)的真空度，在系統(tǒng)的不同位置上設(shè)置測(cè)量不同壓力的真空規(guī)管或其它真空儀表如電離規(guī)管、熱電偶規(guī)管。通常還設(shè)有真空壓力表和其它真空測(cè)旦儀表。

28、(4) 真空檢漏儀器、真空控制儀器、充氣裝置等。3.5.1.根據(jù)設(shè)計(jì)技術(shù)條件 , 確定真空系統(tǒng)方案根據(jù)所選的真空泵的極限真空度應(yīng)比爐子工作真空度高 1 個(gè)數(shù)量級(jí)的原則 , 同時(shí)考慮到真空泵應(yīng)在1- 10 -2 Pa 真空度范圍內(nèi)有較大的抽氣速率。所以, 選取機(jī)械增壓泵和機(jī)械真空泵組成的真空系統(tǒng)即: 羅茨泵機(jī)械真空泵機(jī)組。3.5.2.真空爐必要抽速計(jì)算2q料 G料2 q襯V5q FqS必 5.710n 0.57100.16 10表漏pppp5.7 10 2 652101.20.5710 24020.2536000.13336000.1330.16 10 5 33.5167.33141041.86

29、110 40.1330.13331.20L/sS必 31.20L/s式中S必 爐子的必要抽速，即為了達(dá)到所要求的真空度，從爐中抽出氣體的速度(L s) ；G料 爐料重量 (kg) ，為 120kg；q料 被處理材料所放出的氣體量，換算成標(biāo)準(zhǔn)第20頁(yè)狀態(tài)下的氣體體積 ( cm3 /100g) ，通過(guò)查表可知鋼在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的放氣量為0.15 0.65L/kg ，取0.60L/kg, 即 65 cm3 /100g ；q襯 爐襯材料單位體積中放出的氣體量，換算成標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的氣體體積( cm 3 / dm 3 ) ，取 40 cm3 /LV爐襯材料的體積 ( dm 3 ), 隔熱屏的體積為20.25dm

30、3q 表 金屬結(jié)構(gòu)材料單位表面積上單位時(shí)間內(nèi)放出的氣體量，換算成標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的體積cm3 / （cm 2 s) ），因?yàn)橐话銧t內(nèi)壁均為碳鋼件，查表可得 q 表 =9.31 10-6L/s cm 2 33.516cm3 / cm2h ；F爐子金屬構(gòu)件和爐壁的表面積（cm 2 ），F(xiàn)7.3314 P真空度，即工作壓強(qiáng)(Pa) ，為 0.133Pa；處理時(shí)間 (s) ，1h3600s；n熱處理過(guò)程中的不均勻放氣系數(shù)，一般取為 1.2 ，真空燒結(jié)時(shí)取為2q 漏 系統(tǒng)的漏氣率，根據(jù)設(shè)計(jì)要求為0.67Pa/h 1.861 10 4 Pas。3.5.3.根據(jù)爐子必要抽氣速率選擇主泵一般主泵的抽氣速率約等于爐子

31、必要抽氣速率的24 倍, 考慮到本計(jì)算真空系統(tǒng)沒(méi)有采用障板, 過(guò)濾器等。阻力損失僅考慮管道和閥門, 所以采取 2 倍爐子必要抽氣速率即S主 =3S必 =133.35L/sS主 133.35L/S第21頁(yè)按 S主 選取 ZJ150 機(jī)械增壓泵為主泵 , 其主要選取 ZJ150 機(jī)械技術(shù)指標(biāo)為 :增壓泵為主泵抽氣速率 150L/s極限真空度 6.7 10 -2 Pa3.5.4.選配前級(jí)真空泵機(jī)械增壓泵 ( 羅茨泵 ) 的前級(jí)真空泵的抽氣速率按下式算 :S前1S主15 30 L/s510按 S前 選取 2X30 旋片式真空泵為前級(jí)泵 , 其主要2X 30 旋片式真技術(shù)指標(biāo)為 :空泵為前級(jí)泵抽氣速率 30L/s極限真空度 6.7 10 -2 Pa3.5.5.確定真空系統(tǒng)管及配件尺寸按所選擇的機(jī)械增壓泵和前級(jí)真空泵的性能規(guī)格,選取管道及配件如閥門等尺寸規(guī)格。(1) 、真空閩門真空閥門的作用是用來(lái)調(diào)節(jié)氣流或隔斷氣流，種類繁多，根據(jù)閥門的工作特性、傳動(dòng)原理、結(jié)構(gòu)和用途。對(duì)真空閥的基本要求：盡可能大的流導(dǎo)，密封可靠，操作簡(jiǎn)便，密封部件磨損性好長(zhǎng)，容易安裝和維護(hù)，有的還要求動(dòng)作平穩(wěn)快速，或者同時(shí)要求占據(jù)空第22頁(yè)間小等。(2) 、全屬波紋管金屬波紋管又