箱式电阻炉设计
箱式电阻炉课程设计
箱式电阻炉课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解箱式电阻炉的基本结构、工作原理及其在工业中的应用。
2. 学生能掌握箱式电阻炉的操作步骤、安全使用规范及相关维护保养知识。
3. 学生能了解箱式电阻炉的温度控制原理，掌握相关计算公式。
技能目标：1. 学生能够独立操作箱式电阻炉，完成简单的加热实验。
2. 学生能够分析并解决箱式电阻炉使用过程中出现的问题。
3. 学生能够运用所学知识，对箱式电阻炉进行简单的维护和故障排查。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对物理实验的兴趣，激发探究科学技术的热情。
2. 学生树立安全意识，养成严格遵守操作规程的好习惯。
3. 学生学会团队合作，培养沟通协调能力和解决问题的能力。
课程性质：本课程为物理实验课，通过箱式电阻炉的操作与实验，使学生将理论知识与实际应用相结合。
学生特点：初三学生，具备一定的物理知识和实验操作能力，好奇心强，善于动手实践。
教学要求：结合学生特点，注重实践操作，提高学生的实际动手能力，强调安全意识，培养学生对物理实验的兴趣。
在教学过程中，将课程目标分解为具体的学习成果，以便进行有效的教学设计和评估。
二、教学内容1. 箱式电阻炉基本结构及工作原理- 箱式电阻炉的构造、主要部件及其功能- 电阻炉的工作原理，包括电阻加热、温度控制等2. 箱式电阻炉的操作与安全规范- 操作步骤及注意事项- 安全使用规范，如用电安全、防火防爆等3. 箱式电阻炉的温度控制- 温度控制原理，包括PID控制、热电偶等- 相关计算公式及实际操作4. 箱式电阻炉的维护保养- 常见故障分析及排除方法- 定期维护保养方法及注意事项5. 实践操作- 简单加热实验，如熔化金属、烘干材料等- 操作过程中的问题分析及解决教学内容安排与进度：第一课时：箱式电阻炉基本结构及工作原理第二课时：箱式电阻炉的操作与安全规范第三课时：箱式电阻炉的温度控制第四课时：箱式电阻炉的维护保养第五课时：实践操作教材章节及内容列举：第一章：物理实验基本知识第三节：箱式电阻炉的结构、原理与操作教学内容紧密结合课程目标，注重科学性和系统性，循序渐进地组织教学，使学生在掌握知识的同时，提高实际操作能力。
中温箱式电阻炉设计说明
中温箱式电阻炉设计说明一、设计目标：1.温度控制精度高，能够达到所需的温度范围；2.加热均匀，温度分布均匀，避免温度梯度对样品造成影响；3.安全可靠，具有过温保护和过载保护等安全功能；4.操作简便，控制界面友好。
二、设计原则：1.结构设计合理：箱体结构稳定，材料耐高温、绝缘性能好，保证外壳不会过热和存在漏电的情况。
2.保温设计良好：箱体内外壁之间应具有一定的保温材料，减小热量损失。
3.温度控制系统先进：采用PID控制系统，能够精确控制温度，减小温度波动；4.安全保护系统完善：具备过载保护、过温保护等安全功能，确保操作安全。
三、具体设计方案：1.结构设计：2.保温设计：内外壁之间填充保温材料，如岩棉、石膏板等，有效减小能量损失。
箱体底部及门缝处设置密封条，确保箱体内外不会有空气对流和热量泄露。
3.加热元件选择和布局：采用电阻丝作为加热元件，通过布线和固定在箱体内腔的支架上。
加热元件分布均匀，保证整个箱体内温度均匀。
4.温度控制系统：采用PID控制系统，设定温度和实际温度可通过显示屏进行监控。
在设定温度达到后，自动停止加热以保持恒温状态，避免温度超过所需范围。
5.安全保护系统：设备设置过温保护和过载保护装置。
一旦温度超过设定范围或电流过载，系统会自动切断电源以保护设备和样品。
6.操作控制系统：设备的操作控制界面应简单明了，易于操作。
温度、时间等参数可以根据需要进行设定并显示在控制面板上。
综上所述，中温箱式电阻炉的设计需要考虑结构稳定、保温设计、温度控制系统、安全保护系统和操作控制系统等因素。
合理的设计方案能够确保电阻炉的使用安全、方便和效果稳定。
中温实验箱式电阻炉设计说明书2
热处理炉课程设计炉型中温实验箱式电阻炉学院专业学号学生姓名指导教师日期目录一设计任务书二炉型的选择三确定炉体结构尺寸3.1 炉膛尺寸3.2 炉体材料及结构3.3 炉衬尺寸四砌体平均表面积计算4.1 炉顶平均面积4.2 炉墙平均面积4.3 炉底平均面积五验证炉体结构设计的合理性5.1 求热流5.2 验算界面温度5.3 验算炉壳温度六炉子热效率计算七空炉升温时间的计算8.1 体积计算8.2 蓄热量的计算八电热元件的选择及计算九参考文献十设计小结一、热处理炉设计任务书编号：05专业年级班级：学号：姓名：(一)、基本条件1.炉型：中温实验箱式电阻炉2.最高工作温度：850℃3.炉壁外壳温度≤65℃4.炉膛尺寸（L×B×H）mm：400×250×200；5.空炉升温时间：≤60分钟7.额定功率4KW8.电源：三相，380V9.加热组件接法：星形(二)、设计要求1.砌体部分2.电热组件及接线部分、炉盖、炉壳构架3.标定主要技术数据（1）额定功率（2）额定电压（3）额定温度（4）电源相数（5）电热组件接法（6）炉膛有效尺寸（7）炉膛尺寸（8）空炉升温时间（9）外形尺寸4.提交资料（1）纸质和电子版本的《设计计算说明书》，规格：A4（2）纸质和电子版本的炉子总图(AutoCAD绘制)，幅面：A1mm 240==胆外耐内H H mm344252220H H mm 394252220B B mm 49252220L L =⨯+⨯+==⨯+⨯+==+⨯+=耐内耐外耐外 保温层尺寸：尺寸比较复杂，中间有支撑材料，这里只给出其厚度。
上、下、左、右、后面，包括炉门，厚度mm 115=温H四、验证炉体结构设计的合理性由于炉子结构比较对称，故作统一数据处理。
将炉门做为前墙处理，结构与其他部分的炉墙结构一样如下图：1s =52mm,2s =115mm 根据书[1] P 24公式（1-63） ∑++⋯++-=212211a s s s t t q nnn λλλ对于炉墙散热，先假设界面上的温度及炉壳温度，℃600′2=tmm 290B =耐内 mm 240=耐内Hmm344H mm 394B mm 492L ===耐内耐外耐外mm 115=温H'2t 满足要求。
箱式电阻炉课程设计完整版
一、设计任务书题目：设计一台中温箱式热处理电阻炉；生产能力：160 kg/h；生产要求：无定型产品，小批量多品种，周期式成批装料，长时间连续生产；二、炉型的选择根据生产特点，拟选用中温箱式热处理电阻炉，最高使用温度，不通保护气氛。
三、确定炉体结构及尺寸1.炉底面积的确定因无定型产品，故不能用实际排料法确定炉底面积，只能用加热能力指标法。
已知生产率p为160kg/h，按照教材表5-1选择箱式炉用于退火和回火时的单位面积生产率p0为100 kg/(m2﹒h)，故可求得炉底有效面积：由于有效面积与炉底总面积存在关系式，取系数上限，得炉底实际面积：2.炉底长度和宽度的确定由于热处理箱式电阻炉设计时应考虑出料方便，取，因此，可求得：根据标准砖尺寸，为便于砌砖，取，如总图所示。
3.炉膛高度的确定按照统计资料，炉膛高度与宽度之比通常在之间，根据炉子工作条件，取。
因此，确定炉膛尺寸如下：长宽高为避免工件与炉内壁或电热元件搁砖相碰撞，应使工件与炉膛内壁之间有一定的空间，确定工作室有效尺寸为：4.炉衬材料及厚度的确定由于侧墙、前墙及后墙的工作条件相似，采用相同炉衬结构，即轻质粘土砖，密度为的普通硅酸铝纤维毡，级硅藻土砖。
炉顶采用轻质粘土砖，密度为的普通硅酸铝纤维毡，膨胀珍珠岩。
炉底采用三层轻质粘土砖，密度为的普通硅酸铝纤维毡，级硅藻土砖和膨胀珍珠岩复合炉衬。
炉门用轻质粘土砖，密度为的普通硅酸铝纤维毡，级硅藻土砖。
炉底隔砖采用重质粘土砖，电热元件搁砖选用重质高铝砖。
炉底板材料选用耐热钢，根据炉底实际尺寸给出，分三块或者四块，厚。
四、砌体平均表面积计算砌体外廓尺寸如下：试中——拱顶高度，此炉子采用60°标准拱顶，取拱弧半径，则f可由求得f=131.052。
中温箱式电阻炉设计说明
中温箱式电阻炉设计说明
加热元件是箱式电阻炉的核心组成部分，常见的加热元件有电阻丝、
电炉坩埚等。
电阻丝是较为常见的加热元件，可以分成两个或四个部分，
分别放置于炉箱四个角落，以均匀加热炉内物体。
电阻丝可以采用镍钢合
金丝或铬铁丝等耐高温材料制成。
另外，为了提高加热效率，还可以在炉
箱内部设置辅助反射板，以最大限度地反射热能，提高加热效果。
控温系统是中温箱式电阻炉的重要组成部分，其主要功能是监控和调
节炉内温度。
控温系统通常由温度传感器、控制器和电源组成。
温度传感
器可以选择热电偶或红外线温度计等，它的作用是实时感应炉内温度，并
将温度信号传递给控制器。
控制器根据温度信号进行判断和调节，通过控
制电源来控制加热元件的供电情况，以保持炉内温度稳定。
另外，在设计中还需要考虑炉箱的通风系统，以保证炉内温度均匀，
并排除产生的有害气体。
通风系统可以包括风机、排气管道和过滤设备等。
风机可以通过循环热空气来提高温度均匀性，排气管道用于排出炉膛内产
生的有害气体，过滤设备则可以有效去除有害气体，提供一个良好的工作
环境。
综上所述，中温箱式电阻炉的设计需要考虑炉体结构、加热元件、控
温系统、通风系统等方面。
设计合理的中温箱式电阻炉可以提高热处理工
艺的效率和产品质量，确保安全生产。
热处理箱式电阻炉设计
热处理箱式电阻炉设计热处理是一种常见的金属加工方法，它通过控制材料的加热和冷却过程来改变材料的性能和组织结构。
箱式电阻炉是热处理领域中常用的设备之一，它具有结构简单、操作方便、加热均匀等优点。
本文将从箱式电阻炉的结构设计、加热方式、温度控制、安全性等方面进行探讨。
首先，箱式电阻炉的结构设计是其设计的重要方面之一、箱式电阻炉一般由炉体、加热元件、电控系统和保温材料组成。
炉体通常采用优质钢板焊接而成，具有良好的密封性能和耐高温性能。
加热元件一般采用镍铬合金电阻丝或电阻片，通过电流通过加热元件发热，实现对材料的加热。
电控系统一般由温度控制器和电源组成，用于控制加热元件的加热功率和温度的控制。
保温材料一般采用耐高温陶瓷纤维或石棉棉等材料，用于保持炉体内部的高温。
其次，加热方式是箱式电阻炉设计中需要考虑的重要问题之一、常见的加热方式包括顶部加热和底部加热。
顶部加热是指在箱式电阻炉的炉膛顶部布置加热元件，通过上方向下辐射热传导到炉膛内的材料上。
底部加热是指在箱式电阻炉的底部布置加热元件，通过下方向上辐射热传导到炉膛内的材料上。
两种加热方式各有优缺点，根据具体的工艺要求选择合适的加热方式。
在温度控制方面，箱式电阻炉设计需要考虑如何实现对温度的精准控制。
一般情况下，箱式电阻炉采用PID控制方式，即比例-积分-微分控制方式。
PID控制器可以根据温度的反馈信号自动调整加热功率和温度的设定值，从而实现对温度的精准控制。
此外，在箱式电阻炉设计中还需要考虑如何解决温度梯度的问题，以保证加热均匀性。
通常采用设置多个加热区域或者采用电磁感应加热的方式来解决温度梯度的问题。
最后，在设计箱式电阻炉时，安全性也是需要考虑的重要因素。
箱式电阻炉在加热过程中会产生高温，因此需要采取一系列的安全措施来防止事故的发生。
比如，在炉体外部设置保护层，以避免烤伤。
在电控系统中设置过温报警器和断电保护装置，以及温度超限自动切断电源，以确保炉体温度在安全范围内。
热处理炉(箱式电阻炉)设计
热处理炉设计一、 设计任务设计一箱式电阻炉，计算和确定主要项目，并绘出草图。
基本技术条件：（1）用途：低合金钢等的回火；（2）工件：中小型零件，小批量多品种，最长0.8m ；（3）最高工作温度为550℃；（4）炉外壁温度小于60℃；（5）生产率：120kg/h 。
设计计算的主要项目：（1） 确定炉膛尺寸；（2） 选择炉衬材料及厚度，确定炉体外形尺寸；（3） 计算炉子功率，进行热平衡计算，并与经验计算法比较；（4） 计算炉子主要经济技术指标（热效率，空载功率，空炉升温时间）；（5） 选择和计算电热元件，确定其布置方法；（6） 写出技术规范。
二、 炉型选择根据设计任务给出的生产特点，选用低温（≦550℃）箱式热处理电阻炉，炉膛不通保护气氛，为空气介质。
三、 确定炉膛尺寸1. 理论确定炉膛尺寸（1） 确定炉底总面积炉底总面积的确定方法有两种：实际排料法和加热能力指标法。
本设计用加热能力指标法来确定炉底面积。
已知炉子生产率h kg P 120=，按教材表5-1选择适用于回火的一般箱式炉，其单位炉底面积生产率)(00120h m kg p ⋅=。
因此，炉子的炉底有效面积（可以摆放工件的面积）1F 可按下式计算：201 1.2100120m p P F === 通常炉底有效面积和炉底总面积之比值在0.75～0.85之间选择。
本设计取值0.85，则炉底总面积F 为： 21 1.41285.01.285.0m F F ≈== （2） 确定炉膛的长度和宽度 炉底长度和宽度之比BL 在3/2～2之间选择。
考虑到炉子使用时装、出料的方便，本设计取2=BL ，则炉子炉底长度和宽度分别为:m L B m F L 840.021.6802680.15.01.4125.0======（3） 确定炉膛高度 炉膛高度和宽度之比BH 在0.5～0.9之间选择，大炉子取小值，小炉子取大值。
本设计取中值0.7，则炉膛高度为：m B H 588.0840.07.07.0=⨯==2. 实际确定炉膛尺寸为方便砌筑炉子，需根据标准砖尺寸（230×113×65mm ），并考虑砌缝宽度（砌砖时两块砖之间的宽度，2mm ）、上、下砖体应互相错开以及在炉底方便布置电热元件等要求，进一步确定炉膛尺寸。
箱式热处理电阻炉设计
辽宁工业大学热工过程与设备课程设计（说明书）题目：箱式热处理电阻炉设计院（系）：材料工程及其自动化131专业班级：学号：姓名：指导教师：课程设计任务及评语院(系)：教研室：材料教研室学号11111 姓名名字专业班级课程设计题目箱式热处理电阻炉的设计生产率220 kg / h，额定工作温度1200℃，炉底强度95 kg / mh·；炉底强度系数0.83；蛭石保温材料课程设计( 论文)(1) 炉型的选择(2) 确定炉体结构与尺寸(3) 计算砌体平均表面积(4) 计算加热炉功率(5) 计算炉子热效率(6) 计算炉子空载功率(7) 计算空炉升温时间(8) 功率分配与接线(9) 电热元件材料选择与计算(11) 电热体元件图(12) 电阻炉装配图(13) 炉子技术性能指标(14) 参考文献1)布置设计任务，设计方案讨论、选择炉型 1 天2)炉膛尺寸、炉体结构和尺寸、绘制炉衬示意图。
2 天3)炉子的加热功率、热效率、空炉升温时间。
2 天4)功率的分配；电热元件尺寸、布置，绘制电热元件示意图。
1 天5)绘制电热元件布置图和电阻炉装配示意图。
1 天6)撰写、编辑、排版、修改设计说明书。
4 天7)考核、答辩。
1 天成绩：指导教师签字：学生签字：年月日目录目录........................................................................ I..1 炉型的选择................................................................. 1.2 炉体结构及尺寸............................................................. 1...2.1 炉底面积的确定........................................................... 1...2.2 炉膛尺寸的确定........................................................... 1...2.3 炉衬材料及厚度的确定..................................................... 2...3 砌体平均表面积计算......................................................... 3...4. 炉子功率 .................................................................. 6.5 炉子热效率计算............................................................. 9...6 炉子空载功率计算........................................................... 9...7 空炉升温时间计算........................................................... 9...8 功率的分配与接线 (11)9 电热元件材料选择及计算.................................................... 1..2.10 电热体元件图 ............................................................ 1..4.11 电阻炉装配图 ............................................................ 1..5..12 电阻炉技术指标 .......................................................... 1..6.参考文献.................................................................... 1..7..设计任务：为某厂设计一台井式热处理电阻炉，其技术条件为：(1) 用途：碳钢、合金钢毛坯或零件的正火、淬火，处理对象为中、小型零件、非长 杆类零件，无定型产品，小批量，多品种。
箱式电阻炉(材料热处理课程设计说明书)
箱式电阻炉(材料热处理课程设计说明书)化学与材料工程学院材料热处理课程设计说明书学生姓名：专业：金属材料工程学号：班级：材料金属指导老师：刘1目录一、设计任务书 (3)二、工艺设计 (3)1.型的选择 (3)2.炉膛尺寸的确定 (3)3.炉子砌砖设计 (4)4.中温箱式电阻炉功率的计算 (4)5.电热元件 (5)6.电热元件的设计计算 (5)三、工艺流程图和设备装置图 (7)四、进度安排 (9)五、总结与体会 (9)2一、设计任务书为某厂设计一台热处理电阻炉，其技术条件如下：1) 用途:中碳钢、低合金钢毛坯或零件的淬火、正火及退火处理，处理对象为中小型零件，无定型产品，处理批量为多种，小批量。
2) 生产率：160 kg/h3) 工作温度：最高使用温度950℃4) 生产特点：周期式成批装料，长时间连续生产。
二、工艺设计1.炉型的选择根据设计的具体要求和生产特点，进行综合技术经济分析。
决定选用箱式电阻炉，不通保护气体，炉子最高温度为950℃。
属中温箱式电阻炉。
2.炉膛尺寸的确定（1）查表，箱式电阻炉单位炉底面积生产率P0 ,取P0=100[kg/(m2·h)] （2）炉底面积采用加热能力指标法计算，F效= ?? =100 =1.25 m2 0??125炉底有效面积??有效0.75 - 0.85，取上限，0.85，炉底总面积：炉底总面积??总1.25??总总= 1.5625 m211炉底板宽度 B = 2??总= 2?1.5625 =0.88 m炉底板长度L = 2F总= （3）.炉膛高度的确定炉膛高度H与宽度B之比=0.52–0.9，取0.7 ????高度H = 0.628 m（4）.炉膛有效尺寸（可装工件）L效×B效×H效=1.77m ×0.88m ×0.628m（5）.炉膛尺寸宽B =B效+2×（0.1-0.15）取0.1 B=0.88+2×0.1=1.08 m3长L =L效+ 2×（0.1-0.2）取0.1 L=1.77+2×0.1=1.97 m高H=0.67×9+0.37=0.64m3.炉子砌砖设计耐火层选用体积密度为0.6g/cm3的轻质耐火粘土砖，保温层为硅藻土骨架填充蛭石粉。
箱式电阻炉1200℃设计
箱式电阻炉1200℃设计简介箱式电阻炉是一种常用的实验设备，主要用于高温实验和热处理。
本文将介绍设计一个箱式电阻炉，能够达到1200℃的温度。
设计要求为了满足1200℃的工作温度，我们需要考虑以下设计要求：1.炉体材料应具备较高的耐高温性能；2.保温层要能有效减少热量的散失；3.控温系统要精确而稳定；4.安全性能要高，包括过热保护和漏电保护。
设计方案1. 炉体材料选择炉体材料需要具备较高的耐高温性能，一般可以选择使用耐火砖或高温陶瓷材料。
耐火砖具有良好的耐高温和隔热性能，但相对较重；高温陶瓷材料则轻盈且性能稳定。
根据实际需求和预算情况，可以选择适合的炉体材料。
2. 保温层设计保温层的设计可以采用多层结构，以确保热量的有效保持。
常用的保温材料包括氧化铝纤维、硅酸钙纤维、硅酸铝纤维等。
保温材料的厚度和密度需要根据实际情况进行调整，以达到理想的保温效果。
3. 控温系统控温系统是箱式电阻炉的核心组成部分，它决定了炉内温度的精确性和稳定性。
常用的控温系统包括PID控制器和温度传感器。
PID控制器能够根据温度误差自动调整炉内的加热功率，以达到设定的温度值。
温度传感器负责实时监测炉内温度，将数据反馈给PID控制器。
通过合理的参数设置和精确的传感器，可以实现精确控温。
4. 安全性能为了保证使用过程中的安全性，必须配置过热保护和漏电保护装置。
过热保护装置可以设置在温度传感器附近，一旦探测到异常高温，就会自动切断加热源的电源，以防止火灾发生。
漏电保护装置则用于检测漏电情况，一旦检测到漏电，将自动切断电源以保证人身安全。
总结设计一个能够达到1200℃的箱式电阻炉需要考虑炉体材料、保温层设计、控温系统和安全性能等方面的要求。
选择合适的耐火材料、设计适当的保温层、配置精确稳定的控温系统和安全保护装置，可以实现高温实验和热处理的需求，同时确保使用过程的安全性。
希望本文对设计1200℃箱式电阻炉有所帮助。
箱式电阻炉及温控系统结构设计
箱式电阻炉及温控系统结构设计1.炉体结构设计：箱式电阻炉的炉体一般由钢板焊接而成，具有良好的耐高温性能和结构强度。
炉体需要具备良好的隔热性能，以减少能量损失。
为此，可以在炉体内外分别设置隔热材料层，如石棉、硅酸铝纤维、陶瓷纤维等，同时在隔热材料层外再设置一层不锈钢金属材料，以增加炉体的稳定性。
2.加热元件设计：箱式电阻炉的加热元件主要有电阻丝和加热管两种形式。
电阻丝是通过通电使其发热来加热炉体，常用的电阻丝材料有镍铬合金、铬铝合金等。
加热管是通过通过加热管内的导热介质来实现加热，加热管一般为不锈钢管内填充密度较高的酸钠玻璃丝，加热管具有更高的加热效率和更均匀的温度分布。
3.温控系统设计：温控系统是箱式电阻炉的重要组成部分，其主要功能是实时监测和控制炉内温度。
温控系统一般由控制器、温度传感器、继电器等组成。
控制器负责接收温度传感器的信号，并通过继电器控制加热元件的通断，以达到设定温度的目的。
在温控系统设计中，需要考虑控制精度、稳定性和可靠性等因素。
在箱式电阻炉及温控系统的结构设计过程中，需要注意以下几点：1.炉体结构紧凑合理，并具备良好的隔热性能；2.加热元件设计要考虑加热效率、温度均匀性等因素；3.温控系统的设计要考虑控制精度、稳定性和可靠性；4.安全性是设计中重要的考虑因素，需要考虑炉体的绝缘性能、过温保护等措施；5.设备维护方便，易于清洁和更换损坏的零部件。
总之，箱式电阻炉及温控系统的结构设计需要综合考虑炉体结构、加热元件和温控系统三个方面，以实现高效、稳定的加热和温度控制效果。
同时，设计中还要注意安全性和维护性，以确保设备的正常运行和使用寿命。
中温箱式电阻炉设计
中温箱式电阻炉设计1.箱体结构设计中温箱式电阻炉的箱体一般由耐高温材料制成，如不锈钢或钢板，具有良好的隔热性能。
为了方便操作和维护，炉门宜设计成可开启的结构。
箱体的尺寸需要根据加热件的尺寸确定，同时要考虑箱体内的空间利用率和加热均匀性。
2.加热元件设计为了实现中温范围内的温度控制，可以采用电阻丝作为加热元件。
电阻丝通常采用高温耐热性好的材料，如镍铬合金电热丝。
电热丝可以布置在箱体的四壁和底部，以保证加热的均匀性。
根据设计需求，可以设置多个加热区域，每个区域的电热丝可以独立控制。
3.温度控制系统设计温度控制系统是中温箱式电阻炉的关键部分。
常用的温度控制器主要有PID控制器和智能温控仪。
对于中温热处理，一般采用PID控制器来实现温度的精确控制。
PID控制器通常有设定温度、反馈信号和输出控制信号三个主要部分。
根据炉内温度的变化，PID控制器可以自动调节电阻丝的电流，以维持设定温度。
温度探头的选择是影响控制系统准确性的另一个关键因素。
可以选择热电偶或热电阻作为温度传感器，并安装在炉腔内，以实时反馈当前温度给PID控制器。
4.其他参数设置在设计中温箱式电阻炉时，还需要考虑一些其他参数的设置，以确保设备的正常运行和安全性。
例如，功率参数的选择决定了炉内的加热速度和工作效率；安全装置的设置可以包括过温报警器和保险丝等，以防止温度过高引发火灾或其他事故。
总结起来，中温箱式电阻炉的设计需要考虑箱体结构、加热元件、温度控制系统等多个方面的因素。
通过合理选择材料、设计尺寸、加热方式和温度控制方式等参数，可以实现中温范围内的温度控制和热处理需求。
箱式电阻炉的设计
箱式电阻炉的设计一、设计要求：1.加热效率高：箱式电阻炉使用电阻丝作为加热元件，电能会通过电阻丝发生热量的转化。
要提高加热效率，可以通过设计合理的加热元件布局来增大加热面积，增强传热效果。
2.均匀加热：为确保工件在电阻炉中能够得到均匀加热，应根据工件的尺寸及形状设计合适的加热元件布局。
同时，可在炉内配备风扇系统以提高空气循环，增强热量传递，使温度分布更加均匀。
3.温度控制精准：箱式电阻炉需要配备一套准确可靠的温度控制系统，可以使用PID控制器来实现温度的调控。
此外，还可设置多个温度探头来对不同位置进行实时监测，以确保整个炉腔温度的精确控制。
二、设计步骤：1.炉腔设计：根据工件的大小及数量确定炉腔的尺寸。
为了便于加热元件的安装和维护，炉腔应设计为可拆卸式，并合理考虑工件的进出口位置。
2.电阻丝布局：根据工件的形状及数量，设计合适的电阻丝布局。
可以将电阻丝分为多个相互独立的加热区域，每个区域的电阻丝布局应尽可能均匀且紧密，以实现加热效果的均匀性。
3.加热源设计：电阻炉的加热源主要是电阻丝。
要选择合适的电阻丝材料和规格，以及布局和连接方式。
电阻丝的连接点需要考虑其安全性和易于维护。
4.温度控制系统设计：设计合理的温度控制系统，可以选择PID控制器、温度传感器和放大器等元器件，根据工件的加热要求进行精确控制。
5.绝热材料选择：电阻炉为了减少热量损失，应选用具有良好绝热性能的材料。
常用的绝热材料有陶瓷纤维、耐高温板材等。
绝热材料的选择要考虑其耐高温性能、绝热效果以及工艺要求。
6.风扇系统设计：根据需要，可以设计风扇系统或风冷系统，以提高炉腔内空气的循环，增强热量传递，实现均匀加热。
7.安全性设计：设计时要考虑到设备的安全性，保证炉体结构牢固，防止温度逃逸或泄漏引发安全事故。
同时，在设备设计中应设置过温、漏电等保护装置，确保操作人员的安全。
8.操作人性化设计：对于箱式电阻炉的操作人员来说，易于操作和维护是一项重要的考虑因素。
低温箱式电阻炉课程设计
低温箱式电阻炉课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解低温箱式电阻炉的基本结构、工作原理及操作流程。
2. 学生能够掌握低温箱式电阻炉在实验中的应用场景，如材料烧结、样品加热等。
3. 学生能够了解低温箱式电阻炉的安全操作规范及维护保养方法。
技能目标：1. 学生能够独立操作低温箱式电阻炉，进行简单的实验加热处理。
2. 学生能够通过实际操作，学会设置低温箱式电阻炉的温度、时间等参数，确保实验的准确性。
3. 学生能够分析实验过程中出现的问题，提出合理的解决方案。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对低温箱式电阻炉及相关实验设备的尊重和爱护，养成良好的实验习惯。
2. 培养学生严谨的科学态度，注重实验安全，提高实验操作的规范性和责任感。
3. 培养学生团队协作精神，学会在实验中互相帮助、共同进步。
课程性质：本课程为实验实践课程，以学生动手操作为主，结合理论知识，培养学生的实际操作能力。
学生特点：学生处于中学阶段，具有一定的物理知识和实验操作基础，对低温箱式电阻炉有一定的好奇心。
教学要求：结合课本知识，注重实践操作，强调安全规范，提高学生的实验技能和综合素养。
将课程目标分解为具体的学习成果，以便在教学设计和评估中达到预期效果。
二、教学内容1. 低温箱式电阻炉的基本结构：介绍炉体、加热元件、温控系统等组成部分，结合教材相关章节，让学生了解其工作原理。
2. 低温箱式电阻炉的操作流程：详细讲解开关机、温度设置、时间设定、样品放置等步骤，指导学生按照教材中的操作规范进行实践。
3. 低温箱式电阻炉的应用场景：介绍低温箱式电阻炉在材料烧结、样品加热等实验中的应用，结合教材实例，加深学生的理解。
4. 安全操作规范及维护保养：强调低温箱式电阻炉的安全操作要点，如防止触电、烫伤等，讲解维护保养方法，确保设备长期稳定运行。
5. 实验操作技巧：指导学生掌握设置温度、时间等参数的技巧，分析实验过程中可能遇到的问题及解决方法。
教学大纲安排：第一课时：低温箱式电阻炉的基本结构和工作原理，操作流程预习。
箱式电阻炉课程设计(精编文档).doc
【最新整理，下载后即可编辑】一、设计任务书题目：设计一台中温箱式热处理电阻炉；生产能力：160 kg/h ；生产要求：无定型产品，小批量多品种，周期式成批装料，长时间连续生产；要求：完整的设计计算书一份和炉子总图一张。
二、炉型的选择根据生产特点，拟选用中温箱式热处理电阻炉，最高使用温度650℃，不通保护气氛。
三、确定炉体结构及尺寸1.炉底面积的确定因无定型产品，故不能用实际排料法确定炉底面积，只能用加热能力指标法。
已知生产率p 为160 kg/h ，按照教材表5-1选择箱式炉用于退火和回火时的单位面积生产率p 0为100 kg/(m 2﹒h)，故可求得炉底有效面积：F 1=P P 0=160100=1.6m 2 由于有效面积与炉底总面积存在关系式F 1F ⁄=0.60~0.85，取系数上限，得炉底实际面积：F =F 10.85=1.60.85=1.88m 2 2.炉底长度和宽度的确定由于热处理箱式电阻炉设计时应考虑出料方便，取L B ⁄=2，因此，可求得：L =√F 0.5⁄=√1.880.5⁄=1.94mB =L 2⁄=1.942⁄=0.97 m根据标准砖尺寸，为便于砌砖，取L =1.970 m，B =0.978 m，如总图所示。
3.炉膛高度的确定按照统计资料，炉膛高度H与宽度B之比H B ⁄通常在0.5~0.9之间，根据炉子工作条件，取H B ⁄=0.654m。
因此，确定炉膛尺寸如下：长L=(230+2)×8+(230×12+2)=1970m宽B=(120+2)×4+(65+2)×2+(40+2)×3+ (113+2)×2=978mm高H=(65+2)×9+37=640mm为避免工件与炉内壁或电热元件搁砖相碰撞，应使工件与炉膛内壁之间有一定的空间，确定工作室有效尺寸为：L效=1700mmB效=700mmH效=500mm4.炉衬材料及厚度的确定由于侧墙、前墙及后墙的工作条件相似，采用相同炉衬结构，即113mm QN−0.8轻质粘土砖，+80mm密度为250kg m3⁄的普通硅酸铝纤维毡，+113mm B级硅藻土砖。
箱式电阻炉国标
箱式电阻炉国标【实用版】目录一、箱式电阻炉概述二、箱式电阻炉的结构与原理三、箱式电阻炉的用途与优势四、箱式电阻炉的国家标准五、箱式电阻炉的选购与维护正文一、箱式电阻炉概述箱式电阻炉是一种新型高效、节能、安全、环保的热风循环烘箱，具有快速升温、箱温均匀及强制冷却的工艺要求。
该设备采用自动双重（时间、温度）全过程控制系统，安全可靠，操作简单，产品性能处于国内领先水平。
箱式电阻炉广泛应用于工矿、科研单位、医药、化工、食品、农副产品、水产品等领域，可用于低温烧结、浸渍及油漆涂装行业，以及变压器线圈、各种电机和泵体的转子定子线圈绕组浸漆后的干燥处理等。
二、箱式电阻炉的结构与原理箱式电阻炉的设计制造采用周期作业式电炉，额定温度为 950，可供一般金属工件在空气中正火、退火、淬火等热处理加热之用。
设备外壳由角钢及钢板焊接而成，内部由各种耐火材料砌成的工作室。
外壳与工作室之间填充保温材料，电热元件采用铁铬铝合金丝，安放在工作室的两侧及炉底的砖上。
工作物放在工作室的炉底板上，炉门的升降是通过手摇链轮来进行的。
三、箱式电阻炉的用途与优势箱式电阻炉具有广泛的应用领域，包括各类大专院校实验室、工矿企业化验室、供化学分析、物理测定以及金属、陶瓷的烧结和溶解、小型钢件等加热、焙烧、烘干、热处理等。
设备主要适用于碳钢、合金钢等工件淬火、正火、退火、调质加热用，适用于各种小型零件、弹簧、模具热处理。
采用新型节能炉衬，升温快，空炉损失小，较老产品节能 20% 以上。
四、箱式电阻炉的国家标准我国对箱式电阻炉的生产和使用有严格的国家标准。
设备的额定功率、额定电压、额定温度、空炉升温时间、炉温均匀度、控温均匀度、炉膛尺寸等都有明确的规定。
购买和使用箱式电阻炉时，应严格按照国家标准进行选择和操作，确保设备安全可靠、性能良好。
五、箱式电阻炉的选购与维护在选择箱式电阻炉时，应根据实际需求，综合考虑设备的额定功率、额定温度、炉膛尺寸等因素。
在设备使用过程中，要定期检查和维护，确保电炉的安全性能和使用寿命。
箱式电阻炉课程设计
箱式电阻炉课程设计一、教学目标本节课的教学目标是让学生掌握箱式电阻炉的基本原理、结构和操作方法，能够运用所学知识对电阻炉进行简单的故障排查和维护。
具体目标如下：1.知识目标：（1）了解电阻炉的工作原理及其组成部分；（2）掌握电阻炉的启动、停止和运行调节方法；（3）了解电阻炉的故障类型及解决方法。
2.技能目标：（1）能够正确操作电阻炉，进行加热实验；（2）能够根据实验现象判断电阻炉的运行状态；（3）能够运用所学知识对电阻炉进行简单的故障排查和维护。
3.情感态度价值观目标：（1）培养学生对科学实验的兴趣和好奇心；（2）培养学生动手操作能力和团队合作精神；（3）培养学生对安全生产的认识，提高安全意识。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括以下几个部分：1.电阻炉的工作原理及其组成部分；2.电阻炉的启动、停止和运行调节方法；3.电阻炉的故障类型及解决方法；4.电阻炉的安全操作规程。
教学过程中，将通过讲解、演示和实验等多种方式，使学生掌握电阻炉的基本知识和操作技能。
三、教学方法为了提高教学效果，本节课将采用以下几种教学方法：1.讲授法：讲解电阻炉的工作原理、结构和故障处理方法；2.演示法：演示电阻炉的启动、停止和运行过程；3.实验法：学生动手操作电阻炉，进行加热实验；4.讨论法：分组讨论实验现象，分析故障原因。
通过多样化教学方法，激发学生的学习兴趣，提高学生的动手能力和解决问题的能力。
四、教学资源为了保证教学质量，本节课将准备以下教学资源：1.教材：提供电阻炉相关知识的教材，以便学生课后复习；2.参考书：推荐一些与电阻炉相关的参考书，拓展学生的知识面；3.多媒体资料：制作PPT、视频等多媒体资料，帮助学生更好地理解电阻炉的工作原理和操作方法；4.实验设备：准备电阻炉实验设备，让学生亲自动手操作，提高实践能力。
以上教学资源将有助于实现本节课的教学目标，提高学生的学习效果。
五、教学评估本节课的教学评估将采用多元化的方式，以全面、客观地评价学生的学习成果。
箱式电阻炉设计
箱式电阻炉设计首先，外形结构设计是箱式电阻炉设计的重要环节。
箱式电阻炉通常由箱体、保温层、加热元件和控制面板等组成。
箱体一般采用钢板焊接成型，以保证炉腔的密封性。
保温层采用高温保温材料，如陶瓷纤维棉或高铝石棉板，以减少能量损耗和热传导。
加热元件一般采用电阻丝或电加热器，根据需求选择合适的功率和数量。
控制面板安装在箱体外侧，用于控制炉温和其他参数。
其次，加热系统设计是箱式电阻炉设计的关键。
加热系统一般由电源供应单元、电阻丝或电加热器、接线盒和温度控制器等组成。
电源供应单元通过电源电缆将电能输入到电阻丝或电加热器中，产生高温加热。
接线盒将电源供应单元和加热元件连接起来，同时起到保护线缆作用。
温度控制器通过温度传感器感知炉腔内温度，并根据设定值调节电源供应单元输出功率，以实现精确控温功能。
同时，加热系统还应考虑通风系统，以确保炉内的温度均匀分布和热量传递。
最后，控制系统设计是箱式电阻炉设计的关键环节。
控制系统应具备可靠性、精准性和安全性。
一般情况下，控制系统包含温度控制器、报警系统、时间控制器和运行状态显示器等。
温度控制器可根据设定的温度自动调节炉内的功率输出，以实现精确控温。
报警系统能够在温度异常或其他故障发生时发出警报以及停止加热，保障设备和操作人员的安全。
时间控制器能够设定加热时间和持续时间，以满足不同工艺的需求。
运行状态显示器能够实时显示炉内温度、加热功率和工作状态等参数，方便操作和监控。
综上所述，箱式电阻炉的设计涉及到外形结构设计、加热系统设计和控制系统设计等方面。
合理的设计能够提高设备的效率和安全性，满足各种工业加热处理需求。
热工设备课程设计-箱式电阻炉的设计
热工课程设计说明书题箱式电阻炉的设计学院:专业:姓名:班级: 学号: 指导教师:年月日格式说明1. 上、下页边距均为2.54厘米，左、右页面边距均为3.17厘米，全文1.25倍行距；2. 一级标题：宋体四号加粗；3. 二级（及二级以下）标题：宋体小四加粗；4. 正文文字：宋体小四；5. 参考文献：宋体五号；6. 所有英文字体用Times New Roman;7. A4纸单面打印。
热工课程设计任务书一、设计题目：箱式电阻炉的设计二、原始数据：1.电阻炉形式：箱式电阻炉2.炉膛尺寸：400mm×200mm×160mm3.使用温度： 1100℃4.炉体表面温度：80℃5.电源、电压：单相220V三、设计说明书内容：3.炉体材料选择和炉体结构设计。
4.功率计算。
5.电热体材料选择、电热体布置及供电电路设计。
6.电热体计算。
四、设计要求：1.认真设计，积极思考，刻苦专研，独立完成，有所创新。
2.设计说明书：1份：思路清晰，论述充分；设计参数选择合理，设计计算步骤完整、结果准确；注明参考文献。
3.设计图纸：2＃图纸2张：图面布置合理，比例适当，图面清洁；绘图线条类型正确、位置准确；尺寸标注正确、齐全。
五、进度安排：周一、二：查阅资料，确定设计方案，进行设计计算。
周三、四、五：画图，编写设计说明书。
箱式电阻炉设计说明书摘要本文提出并设计了工作温度为1100℃的箱式电阻炉，其炉膛尺寸为400mm×200mm×160mm。
通过对炉体材料和炉体结构的对比分析，选择了适当的耐火材料和保温材料，即耐火材料粘土砖和保温材料轻质粘土砖，确定了炉门炉墙炉顶的结构，并进行了热量计算，计算出了整体尺寸。
其次，进行了功率计算，并且对功率进行了校核。
计算结果验证了所选材料的合理，并预期能够运行保证运行温度。
然后对当前普遍采用的电热体材料进行了分析，选择硅碳棒作为电热体材料，使用合理的供电电路，保证了炉膛的热源供给，并计算出所需使用的数目。
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辽宁工业大学热工过程与设备课程设计（说明书）题目：热处理箱式电阻炉的设计（生产率110kg/h，功率30kw，温度≤600℃）院（系）：材料科学与工程学院专业班级：材料083学号：学生姓名：指导教师：起止时间：2011-12-26~2011-1-8课程设计任务及评语目录一、炉型的选择.................................................................................................. - 4 -二、确定炉体结构和尺寸.................................................................................. - 4 -三、砌体平均表面积计算.................................................................................. - 5 -四、计算炉子功率.............................................................................................. - 6 -五、炉子热效率计算.......................................................................................... - 8 -六、炉子空载功率计算...................................................................................... - 8 -七、空炉升温时间计算...................................................................................... - 8 -八、功率的分配与接线...................................................................................... - 9 -九、电热元件材料选择及计算.......................................................................... - 9 -十、电热体元件图............................................................................................ - 10 - 十一、电阻炉装配图........................................................................................ - 10 - 十二、电阻炉技术指标（标牌）.................................................................... - 10 - 参考文献............................................................................................................. - 11 -设计任务：按工作要求可设计一台热处理电阻炉，其技术要求为：(1)用途：中低碳钢、合金钢毛坯或零件的淬火、正火处理，处理对象为中小型零件，无定型产品，处理批量为多品种，小批量；(2)生产率：110kg/h；(3)工作温度：最高使用温度≤600℃；(4)生产特点：周期式成批装料，长时间连续生产。
一、炉型的选择根据设计任务给出的技术要求和生产特点，本设计宜选用箱式热处理电阻炉。
二、确定炉体结构和尺寸1．炉底面积的确定因为无法确定产品类型，故无法用一次装料量来计算炉底面积，只能用炉底强度来计算。
已知生产率为110kg/h，则选择箱式炉用于淬火和正火时的单位面积炉底强度h为115kg/(m2·h)，故可求得炉底有效面积F1 = P/h= 110/115 = 0.96m2有效面积与炉底总面积的比例系数K=F/F1=0.75~0.85，取系数为0.84，则炉底实际面积：F = F1/0.84 =0.96/0.84 =1.14m22．炉底长度和宽度的确定由于热处理箱式电阻炉设计时应考虑装出料方便，取L/B=3:2，因此，可求得B =930mL =1310m考虑到便于砌砖，根据标准砖尺寸，取L =1380mm，B =920mm。
3．炉膛高度的确定炉膛高度目前没有严格计算方法，根据统计的资料炉膛高度H与炉底宽度B之比H/B 通常在0.5~0.9之间，本设计根据炉子工作条件并考虑利于辐射与对流传热等因素，这里取H/B = 0.85，再根据标准砖尺寸，最终选定炉膛高度H = 780mm。
因此，确定炉膛尺寸如下：长L = 230×8 = 1380mm宽 B = 115×8 = 920mm高H = 65×12 =780mm为避免工件与炉内壁或电热元件搁砖相碰撞，应使工件与炉膛内壁之间有一定的空间，确定工作室有效尺寸为L效= 1320mmB效= 860mmH效= 720mm4．炉衬材料及厚度的确定箱式电阻炉侧墙、前墙及后墙以及炉顶的工作环境类似，可采用相同炉衬结构，即二层结构：115mm耐火的轻质粘土砖和150mm保温的膨胀蛭石。
轻质粘土砖牌号为QZ-13，密度为1.3 g/cm3的，膨胀蛭石的密度为0.2g/cm3。
炉底采用厚为115mm的搁砖和厚为65mm 的轻质粘土砖以及保温填料砌成。
三、砌体平均表面积计算砌体外廓尺寸如附图1所示：则：L外= L+2×(115+150) = 1910mmB外= B+2×(115+150) = 1450mmH外= H+(115+150) +65+230+115+f = 1579mm式中：f-- 拱顶矢高，此炉子采用60°标准拱顶，拱弧半径R = B，则f = R(1-cos30°) = 124mm。
1．炉顶平均面积炉顶内面积：F顶内= (2πR/6)×L = 1.330m2炉顶外面积：F顶外= B外×L外=2.770m2炉顶平均面积：F顶均== 1.919m22．炉墙平均面积炉墙面积包括侧墙面积及前后墙面积，为简化计算将炉门包括在前墙内，则：炉墙内面积：F墙内= 2LH+2BH = 2×1.380×0.780+2×0.920×0.780=3.588 m2炉墙外面积：F墙外= 2H外(L外+B外)=2×1.579×(1.910+1.450) = 10.611m2炉墙平均面积：F墙均= 6.170 m2 3．炉底平均面积炉底内面积：F底内=B×L=0.920×1.380= 1.2696 m2炉底外面积：F底外=B外×L外=1.450×1.910 = 2.7695m2炉底平均面积：F底均= 1.875m2四、计算炉子功率根据热平衡计算炉子功率1．加热工件所需的热量Q件由文献[1]附表6得，工件在600℃及20℃时比热容分别为C件2=0.682KJ/(kg·℃)，C件1=0.494KJ/(kg·℃)，则：Q件=g(C件2t1 - C件l t0) =110×(0.682×600-0.494×20) = 43925.20 kJ/h 2．加热辅助夹具所需的热量Q辅根据公式Q辅=5％Q件=0.05×43925.20=2196.263．通过炉衬的散热损失Q散对于炉墙散热，首先假定炉壳内外温度及两层材料界面上的温度，t1=600℃，t2 = 60℃, t界= 520℃,则:耐火层S1的平均温度：t1均=(600+520)/2=560℃保温层S2的平均温度：t2均=(520+60)/2=290℃轻质粘土砖的热导率由文献[1]附表3得λ1=0.407+0.349×10-3×t1均=0.407+0.349×10-3×560=0.60244W/(m·℃)膨胀蛭石的热导率，由t2均=290℃得λ2 =0.07+0.00025×t3均= 0.07+0.00025×290 = 0.1425 W/(m·℃) 当炉壳温度为60℃，室温为20℃时，由文献[1]附表2可近似计算得αΣ=12.7W/(m2·℃)a)求热流q墙=（600-60）/（S1/λ1+ S2/λ 2 +1/αΣ）=（600-60）/（0.115/0.60244+0.15/0.1425+0.06）=414W/ m2b)计算交界面上的温度t界t 界 =11s t q λ1-墙=600-414×0.115/0.60244=521℃，验算中间温度：（521-520）/521=0.2%<5%，说明假设温度合理，不需要重新设定。
c) 计算炉墙散热损失炉墙散热损失：Q 墙散= q 墙·F 墙均 =414×6.170=2554.38 W 炉顶散热损失：Q 顶散= q 墙·F 顶均=414×1.919=794.47 W 炉底散热损失：Q 底散= q 墙·F 底均=414×1.875=776.25 W则：整个炉体散热损失Q 散= Q 墙散+Q 顶散+ Q 底散=4125.10W=14850.36KJ/h 4．计算开启炉门的辐射热损失根据公式：Q 辐=3.6× 5.675FΦδt[4100Tg ⎛⎫⎪⎝⎭-4100Ta ⎛⎫ ⎪⎝⎭] 其中T g =600+273=873 K ，T a =20+273=293K ，炉门开启率δt =0.1；炉子正常工作时炉门全开，根据实际情况和工作要求可设炉门宽b=320mm ，高h=0.85b=272mm ，则炉门开启面积：F=b×h =0.320×0.272=0.08704 m 2由于炉门开启后，辐射口为矩形，炉门高度与炉墙厚度之比为0.272/0.265=1.03，经文献[1]中图1可查得：Φ=0.72则： Q 辐=3.6×5.675FΦδt[4100Tg ⎛⎫⎪⎝⎭-4100Ta ⎛⎫ ⎪⎝⎭] =3.6×5.675×0.08704×0.72×0.1×(5808.41-73.70) =733.58KJ/h5．计算开启炉门溢气热损失 因为溢气热损失Q 溢=VC (t a -t b ) δ其中 V 为进入炉内的冷空气量，根据公式可近似V=2200 b ·h ·h ½ =99.8679m 3/hC 为空气在温度t a ~ t b 之间的平均比热，即C =（1.181+0.435）/2=0.808。