電阻爐功率的計(jì)算 熱處理電阻爐功率的計(jì)算方法有熱平衡計(jì)算法和經(jīng)驗(yàn)計(jì)算法良種。 一、 熱平衡計(jì)算發(fā) 熱平衡計(jì)算法是根據(jù)爐子的輸入總功率（收入項(xiàng)）應(yīng)等于各項(xiàng)能量消 耗（支出項(xiàng)）總和的原則確定爐子功率的方法。 1． 熱處理電阻爐的主要能量支出 爐子能量消耗包括熱工件的熱量（有效熱量）、在生產(chǎn)操作中的各項(xiàng) 熱損失和電能輸入爐子過程中在電氣設(shè)備及導(dǎo)線中的電能損失 （如變 壓器和爐外電纜的電能損失等） 爐子能量消耗量與爐子結(jié)構(gòu)、 。 尺寸、 生產(chǎn)率、熱處理工藝和供電方式有關(guān)。 電阻爐主要熱量指出項(xiàng)目的計(jì)算方法如下： （1）加熱工件所需熱量 Q 件 Q 件=P( c 2 t 2－c 1 t 1 ) ( kJ / h) 式中：P——爐子的生產(chǎn)率( kg / h) t 1、t 2 ——工作加熱的初始和終了溫度（℃） c 1、c 2 ——工件在 t1 和 t2 時(shí)的比熱容〔kJ/(kg·℃)〕，參見附表 ６。 若以加熱階段作為熱平衡的時(shí)間單位時(shí)，Q 件應(yīng)為 Q 件＝G 裝（c2t2－c1t1）／г加 （kJ/h） 式中：G 裝——一次裝爐料重量（kg）； г加——加熱階段時(shí)間（h）。 （２）加熱輔助構(gòu)件（料筐、工夾具、支承架、爐底板及料盤）所需 熱量 Q 輔 Q 輔=P 輔（c2t2-c1t1） （kJ/h） 式中：P 輔——每小時(shí)加熱輔助構(gòu)件的重量（kg/h）； t1、t2——輔助構(gòu)件加熱的初始和終了溫度（℃）； c1、c2——輔助構(gòu)件在 t1 和 t2 時(shí)比熱容[kJ/(kg·℃)； （3）加熱控制氣體所需熱量 Q 控 Q=V 控 c 控（t2-t1） （kJ/h） 式中：V 控——控制氣體的用量（m3/h）； t1、t2——控制氣體入爐前溫度和工作
溫度（℃）； c 控——控制氣體在 t1～t2 溫度范圍內(nèi)的平均比熱容[kJ/(m3·℃)] (4)通過爐襯的散熱損失 Q 散 在爐處于穩(wěn)定態(tài)傳熱時(shí),通過雙層爐襯的散熱損失為 式中:tg、ta——爐氣和爐外空氣溫度（℃），對(duì)電阻爐可以認(rèn)為 tg 近似等于爐內(nèi)壁溫度或爐溫； 啊 s1、s2——第一層和第二層爐襯的厚度（m）； λ1、λ2——第一層和第二層爐襯的導(dǎo)熱率〔W/(m2·℃)〕 〕 ɑ∑２——爐體外殼對(duì)周圍空氣的綜合傳熱系數(shù)〔W/(m2·℃)〕（見附 表２）； F 散——爐體的平均散熱面積（m２）； ３.６——時(shí)間系數(shù)。 （５）通過開啟爐門或爐壁縫隙的輻射熱損失 Q 損 Q＝ 式中：C0——黑體輻射系數(shù)； F——爐門開啟面積或縫隙面積（m２）； ３.６——時(shí)間系數(shù)。 Φ——爐口遮蔽系數(shù)，對(duì)常開爐門或爐壁縫隙而言δt＝１。（６）通過開啟爐門或爐壁縫隙的溢氣或吸氣熱損失 Q 溢或 Q 損 Q 溢或 Q 損是開啟爐門或爐壁存在縫隙時(shí)熱爐氣溢出爐外或遇冷空氣 吸入爐內(nèi)所造成的熱損失。對(duì)于一般箱式電阻爐，開啟爐門時(shí)，通常 以加熱吸入的冷空氣所需要的熱量作為該項(xiàng)熱損失，即 Q 吸＝ 式中：ta——爐外冷空氣溫度（℃）； tg’——溢出熱空氣溫度（℃），隨爐門開啟時(shí)間的增長(zhǎng)而降低，若 開啟時(shí)間很短，可取爐子工作溫度； ρa(bǔ)——空氣在 ta～t’g 溫度內(nèi)的平均比熱容[kJ/(kg·℃〕； qva——吸入爐內(nèi)的空氣流量（m3/h）。 對(duì)于空氣介質(zhì)電阻爐，零壓面在爐門開啟高度中分線。可按下公式計(jì) 算： V＝2200BH√H （m3·℃）
式中：B——爐門或孔隙的寬度（m） H——爐門開啟高度或孔高度（m） （7）砌體蓄熱量 Q 蓄 砌體蓄熱量指爐子從室溫加熱至工作溫度并且達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)爐襯 本身所吸收的熱量。對(duì)雙層砌體可按下式計(jì)算： Q 蓄=V1ρ1（c1’t1’－c1t0）+ V2ρ2（c2’t2’－c2t0） （kJ） 式中：V1、V2——耐火層和保溫層的體積（m3）； ρ1、ρ2——耐火材料和保溫材料的密度（kg/m3）； t1’ t2’ 、 ——耐火層和保溫層在溫度達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)的平均溫度 （℃） ； t0——室溫（℃）； c1’ c2’ 、 ——耐火和保溫材料在 t1’ t2’ 和 時(shí)的比熱容[kJ/kg· ℃]； c1、c2——耐火和保溫材料在 t0 時(shí)的比熱容[kJ/kg·℃]。 （8）通過外伸構(gòu)件的傳熱損失 Q 傳 Q 傳= 式中： λ——外伸構(gòu)件的導(dǎo)熱系數(shù)（千卡/米·時(shí)·℃） L——外伸構(gòu)件的長(zhǎng)度（m） F——外伸構(gòu)件的截面積（m2） （9）其他熱損失 Q 它 此項(xiàng)熱損失包括未考慮到的各種熱損失及一寫不易精確計(jì)算的熱損 失、如爐襯磚縫不嚴(yán)、爐子長(zhǎng)期使用后保溫材料隔熱性能和爐子密封 性能降低以及熱電偶、電熱元件引出桿的熱短路等造成的熱損失。此 項(xiàng)熱損失可取上述各項(xiàng)熱損失總和的某一近似百分?jǐn)?shù)。 通常對(duì)箱式爐 為 10%～20%，即 Q 它=（10%～20%）Q 總 2．爐子所需功率 Q 總=Q 件+Q 輔+Q 控+Q 散+Q 輻+Q 傳+Q 溢+Q 蓄+Q 它 Q 總 為維持爐子正常工作所必不可少的熱量支出。在實(shí)際生 產(chǎn)中還必須考慮某些具體情況，如爐子長(zhǎng)期使用后爐襯局部 損壞引起熱損失增加，電壓波動(dòng)、
電熱元件老化引起爐子功 率下降以及工藝制度變更要求提高功率等等。因此，爐子的 功率應(yīng)有一定儲(chǔ)備，其安裝功率（kW）應(yīng)為 P 安= 式中：K——功率儲(chǔ)備系數(shù)，對(duì)周期作業(yè)爐，.K=1.3～1.5。 爐子的熱效率η可由下式求得： η= η越大， 爐子熱利用率越高， 如果η過小， 說(shuō)明設(shè)計(jì)不合理， 一般電阻爐熱效率為 30%～80%。 （2）周期作業(yè)的爐子功率 對(duì)一般熱裝爐的周期作業(yè)爐，常先計(jì)算出功率，然后考核空 爐升溫時(shí)間г升 г= 一般周期作業(yè)式電阻爐空爐從室溫升到額定溫度需要 3～8 小時(shí)，若 升溫時(shí)間太長(zhǎng)，則說(shuō)明功率不夠，需將 P 安加到滿足空爐升溫時(shí)間數(shù) 值。 二、 經(jīng)驗(yàn)計(jì)算法 1．類比法 與同類爐子相比較，當(dāng)爐膛尺寸和爐體結(jié)構(gòu)確定后，依據(jù)生 產(chǎn)率、升溫時(shí)間等方面的具體要求，與性能較好的同類爐子 相比較，而確定新設(shè)計(jì)爐子的功率。 2．爐溫容積法 3．經(jīng)驗(yàn)公式法 爐子功率可用下式計(jì)算： P 安= 式中：г升——空爐升溫時(shí)間（h）； F——爐膛內(nèi)壁面積（m2）； t——爐溫（℃）；
