管式真空提純爐的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及節(jié)能研究.pdf

1、近年來(lái)，由于能源短缺和環(huán)境污染的影響愈加明顯，節(jié)能減排不論在國(guó)內(nèi)還是國(guó)外，政府都額外的予以重視。管式真空提純爐作為一種先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，它在金屬，納米材料，多晶硅等的提純中都有廣泛的運(yùn)用。但是，管式真空提純爐也是一種高耗能的設(shè)備。它在工作中，將電能轉(zhuǎn)化為熱能來(lái)進(jìn)行相關(guān)材料的加熱，進(jìn)行相關(guān)的操作。
　　 本文依據(jù)工業(yè)電阻爐設(shè)計(jì)手冊(cè)，真空電阻爐的設(shè)計(jì)等理論及相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)管式真空提純爐進(jìn)行了功率的確定，電熱元件的計(jì)算，爐膛尺寸的確定，

2、爐襯材料包括耐火材料和保溫材料的選取，以及爐塞和料盤(pán)的設(shè)計(jì)等。又根據(jù)管式真空爐的工況要求和真空系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原理，對(duì)管式真空爐的真空系統(tǒng)和溫度控制系統(tǒng)進(jìn)行了相應(yīng)的計(jì)算和設(shè)計(jì)。然后，我們利用有限元法，結(jié)合管式真空提純爐自身的特點(diǎn)，利用ANSYS軟件，對(duì)管式真空提純爐的爐襯材料進(jìn)行了熱分析，得出了在穩(wěn)定工作條件下的溫度場(chǎng)分布及其特點(diǎn)，分為兩層，靠近電熱元件的一層溫度較高，傳熱方式主要以輻射為主;靠近爐殼的這層，傳熱方式主要是以熱傳導(dǎo)為主。同時(shí)，

3、我們還根據(jù)熱力學(xué)第一定律，對(duì)管式真空提純爐整個(gè)系統(tǒng)建立了能量利用過(guò)程的物理及數(shù)學(xué)模型，進(jìn)行了熱平衡分析，分析了整個(gè)裝置工作中能量的利用狀況。
　　 再根據(jù)前文中ANSYS熱分析和熱平衡分析的結(jié)果，結(jié)合傳熱學(xué)、熱力學(xué)等學(xué)科的相關(guān)原理和知識(shí)，和工業(yè)上的節(jié)能技術(shù)和手段，對(duì)管式真空提純爐能量損耗嚴(yán)重的部分，提出了幾條能提高管式真空提純爐的能量利用效率的技術(shù)手段;并通過(guò)相關(guān)的理論知識(shí)進(jìn)行討論分析，提純管式真空提純爐可以在工業(yè)生產(chǎn)上得以利用