5. Рассчитаем конструкции металлических элементов сопротивления:

Ленточные элементы сопротивления располагают обычно зигзагом на стенках печи. В нашем случае нагревательные элемента будут располагаться в три ряда, так как вертикальная шахтная печь размерами рабочего пространства 600 х 1200 мм, что показано на рисунке (приложение).

Расстояние внутри зигзагов принимаем D = 17 мм, высоту зигзагов В = 200 мм. Из принятых характеристик нагревателя следует, что высота зигзага между центрами закрепления ленты будет равна А = 180 мм и радиус закругления ленты r = 10 мм. Основные характеристики нагревательного элемента можно увидеть на рисунке (*).

Рисунок 4

Определим длину одного зигзага:

, мм ( .стр.174)

= 2 (3,14 10 + 180) = 392 мм.

Число зигзагов будет равно:

, ( .стр.174)

- длина выводов нагревателя, мм;

= в + 100, мм ( .стр.173), где

в = 340 мм, толщина стенки печи,

= 340 + 100 = 440 мм,

= 201.

Шаг зигзага будет равен:

h = 2D, мм

h = 2 17 = 34 мм.

Рассчитаем поверхность излучения нагревательных элементов:

Для ленточных нагревательных элементов расчет будет иметь вид

Определим периметр ленты:

, ( .стр.174)

= 4 (1 + 10) = 44 мм.

Поверхность излучения:

S = 1,94 а (1 + m) 10, ( .стр.174), где

а – толщина ленты, мм;

в – ширина ленты, мм;

m = в / а;

0,97 – коэффициент, учитывающий уменьшение величины периметра прокатанной ленты с закругленными краями.

S = 1,94 2 (1 + 10) 478,2 10 = 204095,76 .

Определим удельную поверхностную нагрузку на нагревательные элементы:

, ( .стр.174)

- номинальная мощность печи, кВт;

- поверхность излучения нагревательных элементов, ;

= 0,7

Удельная поверхностная нагрузка должна быть не более допустимой.

Допустимая удельная поверхностная нагрузка для металлических нагревательных элементов приведена в таблице 58 .

Сравниваем:

Так как температура в печи до 1000 , то удельная поверхностная нагрузка не должна превышать 1 Вт/ .

Выбранный нагревательный элемент подходит для данного технологического процесса и диапазона температур применения, не превышая предельно допустимую нагрузку.

0,7 < 1,0 Вт/ .

6. Определение коэффициента полезного действия печи:

100%, ( .стр.164), где

- тепло идущее на нагрев металла, Вт;

- общий расход тепла, Вт, определены ранее.

.

7. Вывод:

В процессе выполнения курсовой работы, я рассчитала тепло печи, затраченное на нагрев: садки, кладки, транспортирующего устройства, рабочей среды и прочие неучтенные потери. На основании этого была рассчитана мощность печи, подобраны нагревательные элементы, удовлетворяющие условиям работы. Так же рассчитала толщину стенки печи и подобрала размеры в соответствие с ГОСТ 8691 – 58. Определила характеристики нагревательных элементов сопротивления представленные на рисунке (*). На рисунке (*) представлена печь с располагающимися в ней нагревательными элементами.