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箱式电炉的炉温与传热过程介绍

发布时间:2018/7/6 8:35:06 点击量:23

  箱式电炉的炉温与传热过程介绍
  箱式电炉是工业炉的一种。是利用电流通过电热体元件将电能转化为热能来加热或熔化工件和物料的热加工设备,它广泛应用在电子、机械、冶金、兵器、航天等多种工业领域。
  随着工业生产的迅猛发展,生产设备日趋专业化、多样化。箱式电炉作为工厂热加工设备的一个重要组成部分,其性能要求也越来越高。箱式电炉广泛用于实验室和小件产品的生产,因其投资小,使用灵活而成为首选的烧成设备。由于被加工对象对温度的差异比较敏感,对整个炉膛内的温度均匀性都有一定的精度要求。加热元件的功率与安放位置以及控制方式的选取对温度均匀性也有一定影响。
  此外,箱式电炉炉内辐射传热过程十分复杂。因此,如何对工业炉内的温度场进行分析和模拟,从而使炉内温度分布较均匀非常困难。长期以来,工厂工人操作电炉基本上依赖于自己的经验。然而正是这些特点使得研究工业炉温度场的模型或者设计一个新型控制器从而实现箱式电炉的计算机控制很有必要。
  箱式电炉的传热过程包括:工件的吸热、散热,炉壁吸热、散热,炉内加热元件的生热,炉气热对流等过程。而工件某时刻的温度取决于其吸热与散热的差值,而这个差值是增加还是减少反映到工件温度上就是升温或降温,工件与工件之间、工件局部之间的温度差值也来自他们相互之间热量的差值。
  箱式电炉的传热有辐射、对流及传导三种传热方式。其中对流传热有强制对流传热,也有自然对流传热。热辐射交换能量的大小与温度成四次方函数关系,而传导和对流交换能量的大小与温度仅呈线性关系。因此,温度越高时,辐射交换热量的作用越明显。由于箱式电炉内温度都比较高,所以,在电炉工作时,可以忽略对流和传导的作用,而只考虑辐射换热。

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