Вакуумная печь для химико-термической обработки с газовым охлаждением под высоким давлением

Печь.dwg

Удельный расход энергии печи А
Установленная мощность
Производительность печи
Температура выдачи металла
Максимальная температура
Габаритные размеры печи
Размеры рабочего пространства
Вакуумная цементация
Расход рабочих газов:
Максимальное давление азота
ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ПЕЧИ

Расчет правильный.doc

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ им. Н.Э.БАУМАНА.
РАСЧЁТ И КОНСТРУИРОВАНИЕ ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ ТЕПЛОВОЙ ОБРАБОТКИ
Вакуумная печь для химико-термической обработки
с газовым охлаждением под высоким давлением.
Студент: Василенко А.А.
Руководитель: Фахуртдинов Р.С.
Техническое задание 4
Определение теплотехнических характеристик и тепловой массивности садки.
1 Теплотехнические характеристики садки:
2 Определение тепловой массивности садки:
3 Определение критерия Био:
Расчёт времени нагрева садки. 10
1 Расчёт времени 1 10
2 Расчёт времени нагрева по графикам 11
3 Расчёт времени охлаждения
Определение продолжительности цикла работы печи.
Определение производительности печи. 13
Определение основных размеров нагревательной камеры. 12
Расчёт теплового баланса.
1 Потери тепла на нагрев садки
2 Потери тепла на нагрев тары и атмосферы печи.
3 Расчёт потерь через кладку Qкл.
3.1 Расчёт потерь через теплоизоляцию рабочей камеры.
3.2 Расчёт расхода воды в системе охлаждения корпуса.
8 Расчёт тепла на неучтенные потери Qнеуч.
9 Окончательный расчёт теплового баланса 18
10 Определение КПД печи.
11 Определение удельного расхода энергии.
Определение мощности печи.
Расчёт и размещение нагревателей.
1. Удельная поверхностная нагрузка на нагревательные элементы. 20
2. Расчёт выводов нагревателей.
Расчет толщины обечайки. 22
Расчет скорости газового потока в охладительной камере.
Расчет расхода воды в теплообменнике.
Расчет колес нагревательной камеры 24
Определение ориентировочной стоимости нагревательной камеры.
Составление таблицы ТЭП печи. 27
Список литературы. 28
В данном курсовом проекте требуется спроектировать вакуумный агрегат
для цементации зубчатых колес из стали 16Х3НВФМБ-Ш. Максимальная
температура печи 1000 °С. Размер рабочего пространства 06(06(09
Коэффициент заполнения садки К=01. Давление в нагревательной камере
Необходимо определить теплотехнические характеристики и тепловую
массивность садки рассчитать время нагрева садки и продолжительность цикла
Вакуумная цементация в среде ацетилена – новый способ науглероживания
который за рубежом получает все более широкое применение [1-4]. Вакуумную
цементацию проводят в режиме циклической подачи ацетилена при котором
стадии активного насыщения при подаче углеводорода чередуют со стадиями
диффузионного рассасывания идущими при выключенной подаче газовой среды.
Установлено [5] что вакуумная цементация особенно эффективна при
насыщении теплостойких сталей 16Х3НВФМБ-Ш (ВКС5) и 20Х3МВФ-Ш (ЭИ415)
применяемых для высоконагруженных зубчатых колес. Преимущества вакуумной
цементации заключаются в сокращении времени насыщения малом расходе
газовой среды и высокой воспроизводимости результатов обработки. Эти
преимущества обусловлены особенностью массопереноса углерода из газовой
среды на насыщаемую поверхность и особенностью химического состава сталей
содержащих около 6% карбидообразующих элементов.
Атомарный углерод выделяется в результате каталитической диссоциации
молекул ацетилена непосредственно на поверхности детали ее адсорбционных
центрах роль которых выполняют атомы железа. Из-за высокой скорости
диссоциации на таких центрах поверхность полностью и практически мгновенно
заполняется атомами углерода. Их количества в первые минуты науглероживания
оказывается достаточным для предельного насыщения твердого раствора и
образования на поверхности сталей почти сплошного слоя карбидов который в
дальнейшем служит источником поступления углерода в твердый раствор.
Формирование цементованного слоя происходит по механизму реакционной
диффузии путем частичного растворения карбидов на пассивной стадии цикла и
их возобновления на активной стадии цикла. Теряет значение такой важный
фактор управления процессом как насыщающая способность газовой среды. Ее
углеродный потенциал устанавливается постоянным и высоким соответствующим
содержанию углерода в карбидной фазе (близок к 7%).
Образование карбидов изменяет каталитические свойства насыщаемой
поверхности. Поверхность карбидов не обладает каталитической активностью
поэтому не вызывает диссоциацию молекул ацетилена. Ацетилен перестает
диссоциировать и поставлять углерод к той части поверхности которая
закрыта карбидной фазой. Молекулы ацетилена покидают вакуумную камеру не
разложившись. Углерод поступает в количестве необходимом для покрытия
поверхности карбидной фазой. Устанавливается режим саморегулирования
исключающий образование сажи.
Режим саморегулирования и отсутствие в необходимости управления
углеродным потенциалом газовой среды упрощают проведение процесса вакуумной
цементации. Такое упрощение создает с одной стороны условия высокой
повторяемости результатов обработки но с другой стороны снижает
технологическую гибкость в управлении насыщенностью цементованного слоя. В
связи с этим целью данной работы является оценка технологических
возможностей процесса вакуумной цементации что требует установления
закономерных связей между технологическими факторами и характеристиками
цементованного слоя. Установление таких связей особенно важно для
обеспечения требований по протяженности и строению приповерхностной
карбидной зоны – неотъемлемой части цементованного слоя теплостойких сталей
[6]. Эта зона (наиболее несущая часть слоя) должна быть хорошо развитой
содержать мелкие равномерно распределенные частицы карбидов обеспечивать
требуемую высокую (12 14%С) концентрацию углерода на поверхности и
твердость на ней 60 63 НRС. Протяженность карбидной зоны должна составлять
04мм и более с тем чтобы превышать толщину припуска (~02мм)
удаляемого при зубошлифовании которым восстанавливают показатели точности
зубчатого колеса после химико-термической обработки.
- Коэффициент теплопроводности λме
- Коэффициент теплоёмкости сме
- Коэффициент температуропроводности аме
Для реальной садки расчёт производится с учётом коэффициента заполнения
Теплотехнические характеристики определяем по справочным материалам:
Определение исходных данных для заданной температуры нагрева произведено
методом линейной интерполяции.
T1=300К (1=24ВтмК с1=360 ДжкгК
T2=800К (2=30ВтмК с2=700 ДжкгК
Температура начала нагрева: Тн=293К
Температура тела в печи: Тк=1273К
Средняя температура периода нагрева: [pic]
Пересчёт параметров с учётом коэффициента заполнения садки:
λс= 298(06 = 298 (Втм(К)
ρс= 7860(06= 786 (кгм3)
сс=сср=68844 (Джкг(К)
Определение коэффициента температуропроводности ас:
ас=29868844(786 =551(10-6м2с(К
При определении ТМС используем критерий Био:
Для этого требуется рассчитать коэффициент теплоотдачи α и уточнить
величину S (наименьшее расстояние между самой горячей и самой холодной
2.1 Определение характеристического размера садки.
Цементации подвергаются зубчатые колеса с (120мм и шириной ступицы 143мм
нагреватели расположены по образующим внутренней цилиндрической поверхности
печи. Из анализа габаритов садки следует что характеристический размер S
будет равен половине толщины садки (S=03м).
2.2Определение коэффициента теплоотдачи.
В данном проекте требуется разработать вакуумную печь то есть при расчёте
α будем учитывать только составляющую излучения (αизл). Коэффициент
теплоотдачи αизл определяем по закону Стефана – Больцмана:
где спр -приведенный коэффициент (излучательная способность материала)
с0=567 Втм2К4 - излучательная способность АЧТ
– степень черноты материала садки (для стали 16Х3НВФМБ-Ш =08)
– степень черноты материала печи (=09)
Отношение площадей F1F2 принимаем равным 08.
спр=075(567=4234 (Втм2*К4)
Находим αизл для разных температур.
Для температуры 20°С:
Для температуры Тс=950+273=1223К:
αср.= (α1 + α2) 2 =(11314 +32933)2=22123 (Втм2*К)
Bi =22123(03298=223 >05 => садка массивная.
Расчёт времени нагрева садки.
Определение теплового потока:
Рис.1 Диаграмма нагрева ТМТ
На этапе нагрева печи при постоянной мощности (1)рекомендуется принять:
Tп =09Туст=(1000+273)(09=11457K
T пов = 05Туст=12732=6365K
q=4234((11457100)4- (6365100)4) =660022Втм2
' =03(032 551(10-6= 4900 с
Δt= 660022(032(298 = 3322°C
В данном случае данный метод расчета не подходит вычисляем ( по графикам
2.Расчёт времени нагрева садки по графикам.
Для определения времени нагрева ( используем графики Будрина.
( – температурный критерий
tпеч – температура печи при установившемся нагреве (tпеч=1000 °С)
tнач – начальная температура центра пластины
tц – требуемая температура центра садки (в нашем случае температура
(=(1000-950)(1000-20) = 0051
Определяем критерий Био для нужного интервала температур:
αср.= (α20 + α950) 2 =(11314 +32933)2=22123 (Втм2(К)
Bi = α(Sλс= 22123(03298 =223
Рис.2 График Будрина.
Из графика получаем значение критерия Фурье (в нашем случае F0=13)
3.Расчёт времени охлаждения
Расчет времени охлаждения ведем с помощью графиков Будрина. Охлаждение под
закалку ведется в атмосфере чистого N2 (=400 Втм2К
цикла = нагрева + выдержки + охлаждения + вспомогательное
Необходимо назначить время на вспомогательные операции. Для этого надо
рассмотреть технологический процесс: садку помещают в печь затем
производят откачку воздуха до давления 10-2 мм.рт.ст. осуществляется
нагрев деталей до температуры цементации в рабочее пространство печи
запускается насыщающая атмосфера необходимо выдержать колеса для
образования эффективной толщины науглероженного слоя закалка садки
происходит непосредственно в камере печи в атмосфере азота под давлением 6
Заложим на выполнение вспомогательных операций 1 час: вспомогательное=1 ч.
Время нагрева: нагрева=59 ч.
Время охлаждения: охлаждения=076 ч.
Для получения эффективной толщины слоя время выдержки назначаем выдержки=6
цикла=59+6+076+1[pic]135 ч
Определение производительности печи.
Зная массу садки и общее время цикла можем найти производительность печи:
g =mc цикла = 25466135[pic]1886 кгч
Определение основных размеров нагревательной камеры.
Основные размеры определяем с учётом габаритов садки. Из анализа условий
размещения заготовок и нагревателей назначаем размеры внутреннего
Уравнение теплового баланса:
Qрасх=Qпол+Qвсп+Qкл+Qакк+Qотв+Qктз+Qохл.вод+Qнеуч
Qрасх –всё тепло потребляемое печью.
Qпол - тепло идущее на нагрев садки.
Qвсп- потери тепла идущие на нагрев тары и атмосферы печи.
В вакуумной печи Qатм.=0.
Qтары= 10% от тепла идущего на нагрев садки Qпол.
Qкл - тепло пропускаемое кладкой.
Qакк- тепло аккумулируемое всеми составляющими печи.
Qотв- потери тепла через отверстия.
Qткз- тепло отводимое через источники теплового короткого замыкания.
Qохл.вод- тепло отводимое охлаждающими водами.
Qнеуч – неучтённые потери.
Для нашего случая Qнеуч=10% от всех учитываемых потерь.
Qподв- энергия потребляемая из сети.
Qнеуч принимаем 10% от всех учтённых потерь.
1 Рассчитываем потери тепла на нагрев металла Qпол.
Qпол =mсc(tкон-tн)(н = 25466(68844((1223-293)59 =2763489174Джчас =
2 Потери на нагрев тары и атмосферы печи Qвсп.
Qвсп= Qтары + Qатм=01 Qпол+vг cг (tкон-tнач г). Т.к. в нагревательной
камере вакуум то вторая составляющая очень мала.
Vсадки=06(06(09=0324 м3
Vм=06(06(09(01=00324 м3
Состав газа в нагревательной камере: 80% С2Н2 + 20% Н2.
ρатм = (08( ρСН4 + 02( ρН2) = 051246 кгм3
Vраб=06(06(0904=081 м3
Vг=3(Vраб- Vм)=233 м3
gг= [pic]=[pic]=48(10-5 м3сек
сг= (08 СС2Н2 + 02 СН2) ρатм = 260227 [pic]
Qатм= gг cг (Tкон-Tнач)= 48(10-5 (260227((1223-293)=11617 Вт
Qтары=01Qпол=33542 Вт
Теплоизоляция нагревательной камеры выполнена из графитизированного
войлока стенки печи цилиндрические двухслойные с системой водоохлаждения
из этого условия принимаем tнар=70(С.
Проверка выполняется следующим образом:
t1`=tвн-Qкл·R1 t2`=tвн-Qкл·(R1+R2)
t1``=tнар+Qкл·(R2+R3) t2``=tнар+Qкл· R3
Нагревательная камера представляет собой параллелепипед 085(085(125
Толщина теплоизоляции 007 м.
[pic]Втм2К [pic]Втм2К
Выбираем t1=945(C t2=180(C Tср=8355К
[pic]Вт если учитывать смотровое отверстие (50 [pic]Вт
Qохл.вод=gвсв(tотводимая - tподачи)
tподачи- температура подводимой воды (tподачи =20°С)
tотводимая- температура отводимой воды (tотводимая =55°С)
Расчёт ведём из условия что всё тепло пропускаемое кладкой уходит на
нагрев воды в интервале температур (15°С – 55°С).
gв = Qохл.вод св(tотводимая - tподачи)= Qкл св(tотводимая - tподачи)
gв=92704186((55-20)= 0063 кгс=0063(3600 2278 кгч или 2278 лч
Рассчитываем тепло затрачиваемое на нагрев теплоизоляции Qтеплоиз.
ρтепл=180 кгм3 - плотность теплоизоляции
Масса теплоизоляции [pic]
Средняя температура нагрева теплоизоляции tср=(946+157)2=5515°С
T1=473К с1=1350 ДжкгК
T2=873К с2=1700 ДжкгК
Qтеплоиз.=Gтепл·с·( tср-20)=8266(16576((8355-273)=77072184 Дж
Рассчитываем тепло расходуемое на нагрев кожуха Qкожух.
Кожух изготовлен из стали 12Х18Н10Т.
ρ=7145 кгм3 - плотность кожуха
dк=dвн+2 кожуха=1216 м2
Теплоемкость кожуха скожух=483 Джкг °С.
Qкожух.=gкожух·скожух·( 70-20)=10534230 Дж
Qакк= Qтеплоиз+ Qкожух=87606414 Дж = 1803 Вт
Средний диаметр тепловых замыканий dср=005 м.
Определим среднюю площадь тепловых замыканий
λ=30 Втм·К - теплопроводность стали 20Х25Н18С2
Средняя длина теплового замыкания 02 м.
Считаем потери тепла на тепловые замыкания от 4-х опорных изоляторов и от
-х токоподводов. Остальные неучтенные потери тепла на тепловые замыкания
примем как 20% от найденных.
Диаметр отверстия dотв=005м.
Площадь отверстия Fотв=000196м2
Коэффициент диафрагмирования (=036
Степень черноты излучающего тела =08
Qотв=005(567((1223100)4(000196(036=716 Вт
закр=ц - откр=135(3600-600=48000 с
Потери через периодически открывающееся отверстие:
Qотв.период=( Qотв· откр+Qкл.дв· закр)
ц=(716·600+24·48000)135·3600=32 Вт
Qнеуч=01(Qакк +Qкл+ 2Qотв.
период.+Qткз)=01(1803+92674+2·32+7930)=19007 Вт
9 Окончательный расчёт теплового баланса
Qрасх=Qпол+ Qвсп +Qкл+Qакк+Qотв+Qткз+Qохл.вод+Qнеуч
Qрасх=76764+4516+92674+1803+64+26836+19007= 23789 Вт
Qподв=1016(23789= 24170 Вт
A= Qрасхg=237891886=126 кВт(чкг
Руст=к1(Qпол+Qвсп)+к2(Qрасх-Qпол-Qвсп)
к1- учитывает колебания напряжения в сети (11-13) к1=12
к2- учитывает потери на старение печи (12-14) к2=13
Руст=12(76764+4516)+13(23789-76762-4516)=30113 Вт 40 кВт
Pхх=Pуст-Qпол=30113-76764=224375 Вт
Нагреватель расположен внутри нагревательной камеры и подвергается
воздействию насыщающей атмосферы поэтому для обеспечения длительной и
надежной работы агрегата для вакуумной цементации материал нагревателя не
должен взаимодействовать с активной средой и загрязнять газовую среду
посторонними примесями. Таким образом для данной установки в качестве
нагревательного элемента было выбрано графитовое волокно. Отличительная
особенность графитового нагревателя способность не терять прочность при
нагреве до высоких температур и сохранять практически неизменным значение
удельного электросопротивления в большом диапазоне температур.
В конструкции приведена трехфазная схема подвода напряжения к
нагревателю(т.к. мощность печи 40 кВт что > 25 кВт). Нагревательные
элементы соединенные треугольником закреплены на четырех токоподводах с
Всего используется 18 плоских нагревательных элементов.
Конструкция предусматривает по 6 нагревательных элементов на одну фазу.
РФ= Руст3=400003=10000 Вт=133 кВт
Удельное электросопротивление графита:
Длину назначаем из конструктивных соображений
Напряжение одной фазы назначаем: Uл=50В
Находим сопротивление фазы:
Rф=U2Pф=50213333=019 Ом
На каждую фазу приходится по 6 нагревателей соединенных последовательно
для замыкания фаз используем схему соединения треугольником.
Мощность одного нагревателя:
Pн=Pф6=133336222217 Вт
Сопротивление одного нагревателя:
F= ρLRн=6(10-5(120031=232(10-3 м2
Находим размеры нагревателя:
Назначаем толщину пластины s 30 мм
Принимаем s=30 мм => a = 80мм.
Получаем следующие характеристики нагревателя:
Количество нагревателей на одну фазу 6 шт
Длина нагревательного элемента 1200мм
Нагревательные элементы пластинчатые
Температура нагревателя Tн=1025 (С
1. Удельная поверхностная нагрузка на нагревательные элементы.
Площадь поверхности всех нагревателей:
Fизл=18 DL=18·314·2·120=136548 (см2)
p=Pуст Fизл=30000136548=221 Втсм2
Полученное значение удельной мощности сравниваем с допустимым p=10 Втсм2
при температуре 1000 °С. Выбранный нагреватель подходит.
По правилам техники безопасности длина части нагревателя выходящая в
окружающее пространство должна быть не менее 70 мм. Также следует учесть
расстояние от кладки до кожуха печи. С учётом выше сказанного можно
Расчет толщины обечайки находящейся при наружном давлении.
Кожух вакуумной печи представляет собой цилиндрический сосуд изготовленный
из стали 12Х18Н10Т равномерно нагруженный по поверхности внешним
т= 538 МПа – предел текучести при температуре 65°С
в= 219 МПа – предел прочности при температуре 65°С.
Выбираем запасы прочности для кожуха изготовленного из проката:
Находим допускаемое напряжение [] в зависимости от условий работы деталей:
[]в =[pic]=206923 МПа
В качестве допускаемого напряжения выбираем наименьшее из вычисленных т.е.
Максимальное напряжение при расчете на наружное давление в окружном
max=[pic][]т где p- внешнее давление R- радиус срединной поверхности
Находим толщину обечайки [pic]мм. Принимаем = 8 мм.
Критическое давление при котором обечайка теряет устойчивость зависит от
ее относительной длины.
=03 – коэффициент Пуассона
Е=21·1011 Па модуль упругости материала
Тогда для обечаек средней длины критическое давление вычисляется по
Количество газа необходимое для охлаждения металла:
Из полученного расхода охлаждающего газа выбираем вентилятор ЦР-42-59
диаметром 500 мм расход 035 м3с частота вращения 1400 обмин давление
Рассчитаем требуемую площадь теплообменника:
Необходимый расход воды:
Схема теплообменника
Расчет колес нагревательной камеры на контактную прочность.
Предварительный диаметр стальных колес выбираем по следующей формуле:
Fmax - наибольшая нагрузка на колесо.
Примерный диаметр колес:
Контактное напряжение для стальных колес:
где FHE =Fmax(((KHV=152625(0833(105=133567 – эквивалентная нагрузка
[pic] так как ( должен лежать в интервале 08 092 принимаем (=0833
KHV=1+25(10-3(v= 105 – коэффициент динамичности.
Отношение rD принимаем равным 105 при этом m=0118
Выбираем Сталь 20Х25Н18С2.
При этом ((НО( = 600 МПа
Допускаемое напряжение определяем по формуле
где ((Н0( - допускаемое напряжение при наработке N=104 циклов определяемое
Выбранные параметры колеса обеспечивают контактную выносливость колеса
Смета стоимости основных материалов готовых узлов и деталей
№ по Наименование Количество Оптовая цена Сумма руб
Графит 10 кг 200000 рт 2 000
войлок 100 кг 250000 рт 25 000
Сталь 12Х18Н10Т 1000 кг 150000 рт 150 000
Сталь 20Х25Н18С2 40 кг 170000 рт 6 800
Керамика 10 кг 100000 рт 1 000
Резина вакуумная 5 кг 30000 рт 150
Термопара (кабель) 5 м 700 рм 3 500
Сталь 45 170 кг 80000 рт 13 600
Стекло 2 кг 1000 ркг 2 000
Смета расходов на основную зарплату основным рабочим
№ поСпециальность РазОбъем Расценка Норма Зарплата руб
пор рабочего рядработыч рубчас
Крановщик 3 170 120 -- 20 400
Сварщик 5 80 200 -- 16 000
приспособлениям 5 176 185 -- 32 560
Слесарь-сборщик 6 180 205 -- 36 900
дчик 4 50 140 -- 7 000
Вакуумщик 5 176 190 -- 33 440
Токарь 6 176 195 -- 34 320
Фрезеровщик 5 170 190 -- 32 300
Смета заводской себестоимости печи
пор Статья расходов Сумма руб
Стоимость основных материалов и готовых узлов 204 050
Зарплата основных рабочих 212920
Цеховые расходы 681 344
Заводские расходы 170 336
Заводская себестоимость: 1 268650
Плановая себестоимость: Спл=1.03·Сзавод=1 306 710 руб
Плановая цена: Цплан=1.03·Спл=1 345 911 руб = 47225
Составление таблицы ТЭП печи.
№ Название параметра Единицы Значение
Назначение печи – Вакуумная цементация
Размеры рабочего пространства мм 600×600×900
Габаритные размеры печи мм 3660×4620×3140
Стоимость печи рублей 1 306 710
Максимальная температура °С 1000
Температура выдачи металла °С 65
Время нагрева и выдержки металла ч 12
Производительность печи кгч 1886
Установленная мощность кВт 40
Удельный расход энергии кВт(чкг 126
В. Г.Сорокин М.А. Гервасьев. Стали и сплавы. Марочник.
С. Л. Рустем. Оборудование и проектирование термических цехов.
Государственное научно-техническое издательство машиностроительной
литературы. Москва 1962.
Б.Н. Арзамасов Методика расчёта печей Учебное пособие МГТУ 1973.
А.П. Альтгаузен Электротермическое оборудование: Справочник
В представленном курсовом проекте рассчитан и сконструирован агрегат
для вакуумной цементации с последующей закалкой в среде чистого азота.
Установка предназначена для газообразной вакуумной цементации шестерней в
качестве насыщающей среды используется смесь ацетилена и водорода. Процесс
идет при температуре 950 (С максимальная температура печи 1000 (С. После
достижения равномерного нагрева садки в камеру запускается насыщающий газ
под давлением 10-2 мм.рт.ст детали выдерживаются 6 часов для образования
эффективной толщины слоя. В нагревательной камере применена система водного
охлаждения кожуха и дверцы печи. Нагреватели выполнены в виде пластин из
графита марки ГМЗ. Теплоизоляция нагревательного блока – графитизированный
войлок. Нагревательный блок установлен на рельсы и может быть извлечен из
камеры. Для достижения максимального упрочнения после цементации требуется
провести закалку для этого в печь загоняется чистый азот под давлением 06
МПа который циркулирует по камере при вращении вентилятора обеспечивая
быстрое охлаждение деталей. Для отвода тепла от циркулирующего газа в
конструкции предусмотрен теплообменник.
Питание печи происходит от промышленной сети (380В 50 Гц) но на
клеммы нагревателей подается напряжение 50В для преобразования напряжения
применяется понижающий трансформатор.
Агрегат состоит из нагревательной камеры вакуумной системы систем
газо- и водоснабжения трансформатора и шкафа управления.
Осуществляется контроль и регулирование напряжения на нагревателях
температуры и расхода воды давления и температуры внутри печи расхода
газов и скорости вращения турбины. Также предусмотрена система
Мощность нагревателей 40 кВт КПД=0323.
Установленная цена на нагревательную камеру 50000.

Расчет.doc

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ им. Н.Э.БАУМАНА.
РАСЧЁТ И КОНСТРУИРОВАНИЕ ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ ТЕПЛОВОЙ ОБРАБОТКИ
Вакуумная печь для химико-термической обработки
с газовым охлаждением под высоким давлением.
Студент: Василенко А.А.
Руководитель: Фахуртдинов
Техническое задание 4
Определение теплотехнических характеристик и тепловой массивности садки.
1 Теплотехнические характеристики садки:
2 Определение тепловой массивности садки:
3 Определение критерия Био:
Расчёт времени нагрева садки. 10
1 Расчёт времени 1 10
2 Расчёт времени нагрева по графикам 11
3 Расчёт времени охлаждения
Определение продолжительности цикла работы печи.
Определение производительности печи. 13
Определение основных размеров нагревательной камеры. 12
Расчёт теплового баланса.
1 Потери тепла на нагрев садки
2 Потери тепла на нагрев тары и атмосферы печи.
3 Расчёт потерь через кладку Qкл.
3.1 Расчёт потерь через теплоизоляцию рабочей камеры.
3.2 Расчёт расхода воды в системе охлаждения корпуса.
8 Расчёт тепла на неучтенные потери Qнеуч.
9 Окончательный расчёт теплового баланса 18
10 Определение КПД печи.
11 Определение удельного расхода энергии.
Определение мощности печи.
Расчёт нагревательных элементов.
1. Удельная поверхностная нагрузка на нагревательные элементы. 21
2. Расчёт выводов нагревателей.
Расчет толщины обечайки. 22
Расчет скорости газового потока в охладительной камере.
Расчет расхода воды в теплообменнике.
Расчет опорных роликов 24
Определение ориентировочной стоимости нагревательной камеры.
Составление таблицы ТЭП печи. 27
Список литературы. 28
В данном курсовом проекте требуется спроектировать вакуумный агрегат
для цементации зубчатых колес из стали 16Х3НВФМБ-Ш. Максимальная
температура печи 1000 °С. Размер рабочего пространства 06(06(09
Коэффициент заполнения садки К=01. Давление в нагревательной камере
Необходимо определить теплотехнические характеристики и тепловую
массивность садки рассчитать время нагрева садки и продолжительность цикла
Вакуумная цементация в среде ацетилена – новый способ науглероживания
который за рубежом получает все более широкое применение [1-4]. Вакуумную
цементацию проводят в режиме циклической подачи ацетилена при котором
стадии активного насыщения при подаче углеводорода чередуют со стадиями
диффузионного рассасывания идущими при выключенной подаче газовой среды.
Установлено [5] что вакуумная цементация особенно эффективна при
насыщении теплостойких сталей 16Х3НВФМБ-Ш (ВКС5) и 20Х3МВФ-Ш (ЭИ415)
применяемых для высоконагруженных зубчатых колес. Преимущества вакуумной
цементации заключаются в сокращении времени насыщения малом расходе
газовой среды и высокой воспроизводимости результатов обработки. Эти
преимущества обусловлены особенностью массопереноса углерода из газовой
среды на насыщаемую поверхность и особенностью химического состава сталей
содержащих около 6% карбидообразующих элементов.
Атомарный углерод выделяется в результате каталитической диссоциации
молекул ацетилена непосредственно на поверхности детали ее адсорбционных
центрах роль которых выполняют атомы железа. Из-за высокой скорости
диссоциации на таких центрах поверхность полностью и практически мгновенно
заполняется атомами углерода. Их количества в первые минуты науглероживания
оказывается достаточным для предельного насыщения твердого раствора и
образования на поверхности сталей почти сплошного слоя карбидов который в
дальнейшем служит источником поступления углерода в твердый раствор.
Формирование цементованного слоя происходит по механизму реакционной
диффузии путем частичного растворения карбидов на пассивной стадии цикла и
их возобновления на активной стадии цикла. Теряет значение такой важный
фактор управления процессом как насыщающая способность газовой среды. Ее
углеродный потенциал устанавливается постоянным и высоким соответствующим
содержанию углерода в карбидной фазе (близок к 7%).
Образование карбидов изменяет каталитические свойства насыщаемой
поверхности. Поверхность карбидов не обладает каталитической активностью
поэтому не вызывает диссоциацию молекул ацетилена. Ацетилен перестает
диссоциировать и поставлять углерод к той части поверхности которая
закрыта карбидной фазой. Молекулы ацетилена покидают вакуумную камеру не
разложившись. Углерод поступает в количестве необходимом для покрытия
поверхности карбидной фазой. Устанавливается режим саморегулирования
исключающий образование сажи.
Режим саморегулирования и отсутствие в необходимости управления
углеродным потенциалом газовой среды упрощают проведение процесса вакуумной
цементации. Такое упрощение создает с одной стороны условия высокой
повторяемости результатов обработки но с другой стороны снижает
технологическую гибкость в управлении насыщенностью цементованного слоя. В
связи с этим целью данной работы является оценка технологических
возможностей процесса вакуумной цементации что требует установления
закономерных связей между технологическими факторами и характеристиками
цементованного слоя. Установление таких связей особенно важно для
обеспечения требований по протяженности и строению приповерхностной
карбидной зоны – неотъемлемой части цементованного слоя теплостойких сталей
[6]. Эта зона (наиболее несущая часть слоя) должна быть хорошо развитой
содержать мелкие равномерно распределенные частицы карбидов обеспечивать
требуемую высокую (12 14%С) концентрацию углерода на поверхности и
твердость на ней 60 63 НRС. Протяженность карбидной зоны должна составлять
04мм и более с тем чтобы превышать толщину припуска (~02мм)
удаляемого при зубошлифовании которым восстанавливают показатели точности
зубчатого колеса после химико-термической обработки.
- Коэффициент теплопроводности λме
- Коэффициент теплоёмкости сме
- Коэффициент температуропроводности аме
Для реальной садки расчёт производится с учётом коэффициента заполнения
Теплотехнические характеристики определяем по справочным материалам:
Определение исходных данных для заданной температуры нагрева произведено
методом линейной интерполяции.
T1=300К (1=24ВтмК с1=360 ДжкгК
T2=800К (2=30ВтмК с2=700 ДжкгК
Температура начала нагрева: Тн=293К
Температура тела в печи: Тк=1273К
Средняя температура периода нагрева: [pic]
Пересчёт параметров с учётом коэффициента заполнения садки:
λс= 298(06 = 298 (Втм(К)
ρс= 7860(06= 786 (кгм3)
сс=сср=68844 (Джкг(К)
Определение коэффициента температуропроводности ас:
ас=29868844(786 =551(10-6м2с(К
При определении ТМС используем критерий Био:
Для этого требуется рассчитать коэффициент теплоотдачи α и уточнить
величину S (наименьшее расстояние между самой горячей и самой холодной
2.1 Определение характеристического размера садки.
Цементации подвергаются зубчатые колеса с (120мм и шириной ступицы 143мм
нагреватели расположены по образующим внутренней цилиндрической поверхности
печи. Из анализа габаритов садки следует что характеристический размер S
будет равен половине толщины садки (S=03м).
2.2Определение коэффициента теплоотдачи.
В данном проекте требуется разработать вакуумную печь то есть при расчёте
α будем учитывать только составляющую излучения (αизл). Коэффициент
теплоотдачи αизл определяем по закону Стефана – Больцмана:
где спр -приведенный коэффициент (излучательная способность материала)
с0=567 Втм2К4 - излучательная способность АЧТ
– степень черноты материала садки (для стали 16Х3НВФМБ-Ш =08)
– степень черноты материала печи (=09)
Отношение площадей F1F2 принимаем равным 08.
спр=075(567=4234 (Втм2*К4)
Находим αизл для разных температур.
Для температуры 20°С:
Для температуры Тс=950+273=1223К:
αср.= (α1 + α2) 2 =(11314 +32933)2=22123 (Втм2*К)
Bi =22123(03298=223 >05 => садка массивная.
Расчёт времени нагрева садки.
Определение теплового потока:
Рис.1 Диаграмма нагрева ТМТ
На этапе нагрева печи при постоянной мощности (1)рекомендуется принять:
Tп =09Туст=(1000+273)(09=11457K
T пов = 05Туст=12732=6365K
q=4234((11457100)4- (6365100)4) =660022Втм2
' =03(032 551(10-6= 4900с
Δt= 660022(032(298 = 3322°C
В данном случае данный метод расчета не подходит вычисляем ( по графикам
2.Расчёт времени нагрева садки по графикам.
Для определения времени нагрева ( используем графики Будрина.
( – температурный критерий
tпеч – температура печи при установившемся нагреве (tпеч=1000 °С)
tнач – начальная температура центра пластины
tц – требуемая температура центра садки (в нашем случае температура
(=(1000-950)(1000-20) = 0051
Определяем критерий Био для нужного интервала температур:
αср.= (α20 + α950) 2 =(11314 +32933)2=22123 (Втм2(К)
Bi = α(Sλс= 22123(03298 =223
Рис.2 График Будрина.
Из графика получаем значение критерия Фурье (в нашем случае F0=13)
3.Расчёт времени охлаждения
Расчет времени охлаждения ведем с помощью графиков Будрина. Охлаждение под
закалку ведется в атмосфере чистого N2 (=400 Втм2К
цикла = нагрева + выдержки + охлаждения + вспомогательное
Необходимо назначить время на вспомогательные операции. Для этого надо
рассмотреть технологический процесс: садку помещают в печь затем
производят откачку воздуха до давления 10-2 мм.рт.ст. осуществляется
нагрев деталей до температуры цементации в рабочее пространство печи
запускается насыщающая атмосфера необходимо выдержать колеса для
образования эффективной толщины науглероженного слоя закалка садки
происходит непосредственно в камере печи в атмосфере азота под давлением 6
Заложим на выполнение вспомогательных операций 1 час: вспомогательное=1 ч.
Время нагрева: нагрева=59 ч.
Время охлаждения: охлаждения=076 ч.
Для получения эффективной толщины слоя время выдержки назначаем выдержки=6
цикла=59+6+076+1[pic]135 ч
Определение производительности печи.
Зная массу садки и общее время цикла можем найти производительность печи:
g =mc цикла = 25466135[pic]1886 кгч
Определение основных размеров нагревательной камеры.
Основные размеры определяем с учётом габаритов садки. Из анализа условий
размещения заготовок и нагревателей назначаем размеры внутреннего
Уравнение теплового баланса:
Qрасх=Qпол+Qвсп+Qкл+Qакк+Qотв+Qктз+Qохл.вод+Qнеуч
Qрасх –всё тепло потребляемое печью.
Qпол - тепло идущее на нагрев садки.
Qвсп- потери тепла идущие на нагрев тары и атмосферы печи.
В вакуумной печи Qатм.=0.
Qтары= 10% от тепла идущего на нагрев садки Qпол.
Qкл - тепло пропускаемое кладкой.
Qакк- тепло аккумулируемое всеми составляющими печи.
Qотв- потери тепла через отверстия.
Qткз- тепло отводимое через источники теплового короткого замыкания.
Qохл.вод- тепло отводимое охлаждающими водами.
Qнеуч – неучтённые потери.
Для нашего случая Qнеуч=10% от всех учитываемых потерь.
Qподв- энергия потребляемая из сети.
Qнеуч принимаем 10% от всех учтённых потерь.
1 Рассчитываем потери тепла на нагрев металла Qпол.
Qпол =mсc(tкон-tн)(н = 25466(68844((1223-293)59 =2763489174Джчас =
2 Потери на нагрев тары и атмосферы печи Qвсп.
Qвсп= Qтары + Qатм=01 Qпол+vг cг (tкон-tнач г). Т.к. в нагревательной
камере вакуум то вторая составляющая очень мала.
Vсадки=06(06(09=0324 м3
Vм=06(06(09(01=00324 м3
Состав газа в нагревательной камере: 80% С2Н2 + 20% Н2.
ρатм = (08( ρСН4 + 02( ρН2) = 051246 кгм3
Vраб=06(06(0904=081 м3
Vг=3(Vраб- Vм)=233 м3
gг= [pic]=[pic]=48(10-5 м3сек
сг= (08 СС2Н2 + 02 СН2) ρатм = 260227 [pic]
Qатм= gг cг (Tкон-Tнач)= 48(10-5 (260227((1223-293)=11617 Вт
Qтары=01Qпол=33542 Вт
Теплоизоляция нагревательной камеры выполнена из графитизированного
войлока стенки печи цилиндрические двухслойные с системой водоохлаждения
из этого условия принимаем tнар=70(С.
Проверка выполняется следующим образом:
t1`=tвн-Qкл·R1 t2`=tвн-Qкл·(R1+R2)
t1``=tнар+Qкл·(R2+R3) t2``=tнар+Qкл· R3
Нагревательная камера представляет собой параллелепипед 085(085(125
Толщина теплоизоляции 007 м.
[pic]Втм2К [pic]Втм2К
Выбираем t1=945(C t2=180(C Tср=8355К
[pic]Вт если учитывать смотровое отверстие (50 [pic]Вт
Qохл.вод=gвсв(tотводимая - tподачи)
tподачи- температура подводимой воды (tподачи =20°С)
tотводимая- температура отводимой воды (tотводимая =55°С)
Расчёт ведём из условия что всё тепло пропускаемое кладкой уходит на
нагрев воды в интервале температур (15°С – 55°С).
gв = Qохл.вод св(tотводимая - tподачи)= Qкл св(tотводимая - tподачи)
gв=92704186((55-20)= 0063 кгс=0063(3600 2278 кгч или 2278 лч
Рассчитываем тепло затрачиваемое на нагрев теплоизоляции Qтеплоиз.
ρтепл=180 кгм3 - плотность теплоизоляции
Масса теплоизоляции [pic]
Средняя температура нагрева теплоизоляции tср=(946+157)2=5515°С
T1=473К с1=1350 ДжкгК
T2=873К с2=1700 ДжкгК
Qтеплоиз.=Gтепл·с·( tср-20)=8266(16576((8355-273)=77072184 Дж
Рассчитываем тепло расходуемое на нагрев кожуха Qкожух.
Кожух изготовлен из стали 12Х18Н10Т.
ρ=7145 кгм3 - плотность кожуха
dк=dвн+2 кожуха=1216 м2
Теплоемкость кожуха скожух=483 Джкг °С.
Qкожух.=gкожух·скожух·( 70-20)=10534230 Дж
Qакк= Qтеплоиз+ Qкожух=87606414 Дж = 1803 Вт
Средний диаметр тепловых замыканий dср=005 м.
Определим среднюю площадь тепловых замыканий
λ=30 Втм·К - теплопроводность стали 20Х25Н18С2
Средняя длина теплового замыкания 02 м.
Считаем потери тепла на тепловые замыкания от 4-х опорных изоляторов и от
-х токоподводов. Остальные неучтенные потери тепла на тепловые замыкания
примем как 20% от найденных.
Диаметр отверстия dотв=005м.
Площадь отверстия Fотв=000196м2
Коэффициент диафрагмирования (=036
Степень черноты излучающего тела =08
Qотв=005(567((1223100)4(000196(036=716 Вт
закр=ц - откр=135(3600-600=48000 с
Потери через периодически открывающееся отверстие:
Qотв.период=( Qотв· откр+Qкл.дв· закр)
ц=(716·600+24·48000)135·3600=32 Вт
Qнеуч=01(Qакк +Qкл+ 2Qотв.
период.+Qткз)=01(1803+92674+2·32+7930)=19007 Вт
9 Окончательный расчёт теплового баланса
Qрасх=Qпол+ Qвсп +Qкл+Qакк+Qотв+Qткз+Qохл.вод+Qнеуч
Qрасх=76764+4516+92674+1803+64+26836+19007= 23789 Вт
Qподв=1016(23789= 24170 Вт
A= Qрасхg=237891886=126 кВт(чкг
Руст=к1(Qпол+Qвсп)+к2(Qрасх-Qпол-Qвсп)
к1- учитывает колебания напряжения в сети (11-13) к1=12
к2- учитывает потери на старение печи (12-14) к2=13
Руст=12(76764+4516)+13(23789-76762-4516)=30113 Вт 40 кВт
Pхх=Pуст-Qпол=30113-76764=224375 Вт[pic]кВт
Расчёт нагревательных элементов. Размещение нагревателей в рабочей
Нагреватель расположен внутри нагревательной камеры и подвергается
воздействию насыщающей атмосферы поэтому для обеспечения длительной и
надежной работы агрегата для вакуумной цементации материал нагревателя не
должен взаимодействовать с активной средой и загрязнять газовую среду
посторонними примесями. Таким образом для данной установки в качестве
нагревательного элемента было выбрано графитовое волокно. Отличительная
особенность графитового нагревателя способность не терять прочность при
нагреве до высоких температур и сохранять практически неизменным значение
удельного электросопротивления в большом диапазоне температур.
В конструкции приведена трехфазная схема подвода напряжения к
нагревателю(т.к. мощность печи 40 кВт что > 25 кВт). Нагревательные
элементы соединенные треугольником закреплены на четырех токоподводах с
Всего используется 18 плоских нагревательных элементов.
Конструкция предусматривает по 6 нагревательных элементов на одну фазу.
РФ= Руст3=400003=10000 Вт=133 кВт
Удельное электросопротивление графита:
Длину назначаем из конструктивных соображений
Напряжение одной фазы назначаем: Uл=50В
Находим сопротивление фазы:
Rф=U2Pф=50213333=019 Ом
На каждую фазу приходится по 6 нагревателей соединенных последовательно
для замыкания фаз используем схему соединения треугольником.
Мощность одного нагревателя:
Pн=Pф6=133336222217 Вт
Сопротивление одного нагревателя:
F= ρLRн=6(10-5(120031=232(10-3 м2
Находим размеры нагревателя:
Назначаем толщину пластины s 30 мм
Принимаем s=30 мм => a = 80мм.
Получаем следующие характеристики нагревателя:
Количество нагревателей на одну фазу 6 шт
Длина нагревательного элемента 1200мм
Нагревательные элементы пластинчатые
Температура нагревателя Tн=1050 (С
1. Удельная поверхностная нагрузка на нагревательные элементы.
Площадь поверхности всех нагревателей:
Fизл=18 DL=18·314·2·120=136548 (см2)
p=Pуст Fизл=30000136548=221 Втсм2
Полученное значение удельной мощности сравниваем с допустимым p=10 Втсм2
при температуре 1000 °С. Выбранный нагреватель подходит.
По правилам техники безопасности длина части нагревателя выходящая в
окружающее пространство должна быть не менее 70 мм. Также следует учесть
расстояние от кладки до кожуха печи. С учётом выше сказанного можно
Расчет толщины обечайки находящейся при наружном давлении.
Кожух вакуумной печи представляет собой цилиндрический сосуд изготовленный
из стали 12Х18Н10Т равномерно нагруженный по поверхности внешним
т= 538 МПа – предел текучести при температуре 65°С
в= 219 МПа – предел прочности при температуре 65°С.
Выбираем запасы прочности для кожуха изготовленного из проката:
Находим допускаемое напряжение [] в зависимости от условий работы деталей:
[]в =[pic]=206923 МПа
В качестве допускаемого напряжения выбираем наименьшее из вычисленных т.е.
Максимальное напряжение при расчете на наружное давление в окружном
max=[pic][]т где p- внешнее давление R- радиус срединной поверхности
Находим толщину обечайки [pic]мм. Принимаем = 8 мм.
Критическое давление при котором обечайка теряет устойчивость зависит от
ее относительной длины.
=03 – коэффициент Пуассона
Е=21·1011 Па модуль упругости материала
Тогда для обечаек средней длины критическое давление вычисляется по
Количество газа необходимое для охлаждения металла:
Из полученного расхода охлаждающего газа выбираем вентилятор ЦР-42-59
диаметром 500 мм расход 035 м3с частота вращения 1400 обмин давление
Рассчитаем требуемую площадь теплообменника:
Необходимый расход воды:
Схема теплообменника
Проверим площадь охлаждающей поверхности спроектированного
Теплообменник удовлетворяет заданным ранее условиям.
Расчет опорных роликов на контактную прочность.
Предварительный диаметр стальных колес выбираем по следующей формуле:
Fmax - наибольшая нагрузка на колесо.
Примерный диаметр колес:
Контактное напряжение для стальных колес:
где FHE =Fmax(((KHV=152625(0833(105=133567 – эквивалентная нагрузка
[pic] так как ( должен лежать в интервале 08 092 принимаем (=0833
KHV=1+25(10-3(v= 105 – коэффициент динамичности.
Отношение rD принимаем равным 105 при этом m=0118
Выбираем Сталь 20Х25Н18С2.
При этом ((НО( = 600 МПа
Допускаемое напряжение определяем по формуле
где ((Н0( - допускаемое напряжение при наработке N=104 циклов определяемое
Выбранные параметры колеса обеспечивают контактную выносливость колеса
Смета стоимости основных материалов готовых узлов и деталей
№ по Наименование Количество Оптовая цена Сумма руб
Графит 10 кг 200000 рт 2 000
войлок 100 кг 250000 рт 25 000
Сталь 12Х18Н10Т 1000 кг 150000 рт 150 000
Сталь 20Х25Н18С2 40 кг 170000 рт 6 800
Керамика 10 кг 100000 рт 1 000
Резина вакуумная 5 кг 30000 рт 150
Термопара (кабель) 5 м 700 рм 3 500
Сталь 45 170 кг 80000 рт 13 600
Стекло 2 кг 1000 ркг 2 000
Смета расходов на основную зарплату основным рабочим
№ поСпециальность РазОбъем Расценка Норма Зарплата руб
пор рабочего рядработыч рубчас
Крановщик 3 170 120 -- 20 400
Сварщик 5 80 200 -- 16 000
приспособлениям 5 176 185 -- 32 560
Слесарь-сборщик 6 180 205 -- 36 900
дчик 4 50 140 -- 7 000
Вакуумщик 5 176 190 -- 33 440
Токарь 6 176 195 -- 34 320
Фрезеровщик 5 170 190 -- 32 300
Смета заводской себестоимости печи
пор Статья расходов Сумма руб
Стоимость основных материалов и готовых узлов 204 050
Зарплата основных рабочих 212920
Цеховые расходы 681 344
Заводские расходы 170 336
Заводская себестоимость: 1 268650
Плановая себестоимость: Спл=1.03·Сзавод=1 306 710 руб
Плановая цена: Цплан=1.03·Спл=1 345 911 руб = 47 225
Составление таблицы ТЭП печи.
№ Название параметра Единицы Значение
Назначение печи – Вакуумная цементация
Размеры рабочего пространства мм 600×600×900
Габаритные размеры печи мм 3660×4620×3140
Стоимость печи рублей 1 306 710
Максимальная температура °С 1000
Температура выдачи металла °С 65
Время нагрева и выдержки металла ч 12
Производительность печи кгч 1886
Установленная мощность кВт 40
Удельный расход энергии кВт(чкг 126
Мощность холостого хода кВт 23
А.Г.Ксенофонтов. Расчет и конструирование нагревательных устройств.
В.Г.Сорокин М.А. Гервасьев. Стали и сплавы. Марочник.
С.Л. Рустем. Оборудование и проектирование термических цехов.
Государственное научно-техническое издательство машиностроительной
литературы. Москва 1962.
Б.Н. Арзамасов Методика расчёта печей Учебное пособие МГТУ 1973.
А.П. Альтгаузен Электротермическое оборудование: Справочник
В.П. Тибанов Расчет механизмов кранов. Методические указания.
В представленном курсовом проекте рассчитан и сконструирован агрегат
для вакуумной цементации с последующей закалкой в среде чистого азота.
Установка предназначена для газообразной вакуумной цементации шестерней в
качестве насыщающей среды используется смесь ацетилена и водорода. Процесс
идет при температуре 950 (С максимальная температура печи 1000 (С. После
достижения равномерного нагрева садки в камеру запускается насыщающий газ
под давлением 10-2 мм.рт.ст детали выдерживаются 6 часов для образования
эффективной толщины слоя. В нагревательной камере применена система водного
охлаждения кожуха и дверцы печи. Нагреватели выполнены в виде пластин из
графита марки ГМЗ. Теплоизоляция нагревательного блока – графитизированный
войлок. Нагревательный блок установлен на рельсы и может быть извлечен из
камеры. Для достижения максимального упрочнения после цементации требуется
провести закалку для этого в печь загоняется чистый азот под давлением 06
МПа который циркулирует по камере при вращении вентилятора обеспечивая
быстрое охлаждение деталей. Для отвода тепла от циркулирующего газа в
конструкции предусмотрен теплообменник.
Питание печи происходит от промышленной сети (380В 50 Гц) но на
клеммы нагревателей подается напряжение 50В для преобразования напряжения
применяется понижающий трансформатор.
Агрегат состоит из нагревательной камеры вакуумной системы систем
газо- и водоснабжения трансформатора и шкафа управления.
Осуществляется контроль и регулирование напряжения на нагревателях
температуры и расхода воды давления и температуры внутри печи расхода
газов и скорости вращения турбины. Также предусмотрена система
Мощность нагревателей 40 кВт КПД=0323.
Установленная цена на нагревательную камеру 50000.