Đồ án thiết bị lò nồi

1. Chọn vật liệu và kích thước nồi làm nồi lò:
 Chọn vật liệu làm nồi: Graphite.

Tính chất: nồi nấu kim loại để chứa kim loại lỏng trong lò nấu với đặc tính
chịu được nhiệt độ cao và sự bám dính, ăn mòn của kim loại lỏng. Vật liệu làm nồi
phải có nhiệt độ nóng chảy cao hơn rất nhiều so với nhiệt độ của kim loại lỏng và
có cường độ cao ở nhiệt độ cao.
Hiện nay có rất nhiều nhà cung cấp các loại nồi nấu kim loại bằng graphite.
Chúng ta chỉ cần chọn một cở lò có sẵn của nhà cung cấp dụa vào thể tích tính
toán sơ bộ nồi.
 Thể tích nồi lò nấu nhôm 200kg/mẻ.
Khối lượng riêng của nhôm: 2,7g/cm3=2,7kg/dm3.
Thể tích của 200kg nhôm lỏng trong nồi:
Vkl =

mkl 200
=
= 74l
d
2,7

.
Thể tích của nồi nấu: thể tích kim loại lỏng trong lò chỉ chiếm 75% thể tích
của lò để đảm bảo an toàn trong quá trình nấu.
⇒ Vnoi =

Vkll
74
=
= 98,7l
0,75 0,75

.
 Chọn nhà cung cấp lò:
Công ty TNHH Quốc Tế Thế Long
Địa chỉ trang wed: />Trang tra cứu nồi nấu kim loại:
/>- Hình dạng nồi:

Bảng tra cứu:


Mã số

Chiều cao

B20
B30
CB60
CB80
CB100
CB 120
CB150
CB200
CB250
CB300
CB400
CB500

h (mm)
250
273

380
400
440
510
540
555
610
650
710
730

Đường kính vòng ngoài
Miệng
Đáy
a (mm)
b (mm)
188
125
205
140
280
180
290
205
325
165
335
230
370
200

425
230
425
230
460
270
515
285
545
280

Độ dày

Lượng chứa

(mm)
15.5
18
22.5
24
26
26
34
34
34
38
40
40

(L)

39
4.6
13.4
14.5
18.6
25
30
44
49
62
81
99

Với Vnồi=98,7(l) ta chọn loại nồi có mã số CB500 với các thông số kỹ thuật:
chiều cao h=730mm; đường kính vòng ngoài miệng: a=545mm; đáy b=280mm; độ
dày 40mm; thể tích chứa: 99(l).

-

Chân đế đỡi nồi:
Hình dạng chân đế đỡi nồi:


Chân đế dùng để đỡ nồi nấu nhằm tránh cho nồi bị nứt vỡ, đảm bảo kỹ thuật
an toàn khi sử dụng nồi nấu chảy kim loại.
Hãng sản xuất: MOREX (Nhật Bản).
Vật liệu: Graphite.
Bảng tra cứu chân đế đỡi nồi:
Mã số
SA-100

SA-120
SA-150
SA-180
SB-100
SB-130
SB-150
SB-210
SB-240
SB-270
SC-100
SC-120
SC-150
SC-180
SC-210
SC-240
SC-270

Đường kính
vòng ngoài
(mm)
120
120
120
120
190
190
190
190
190
190

210
210
210
210
210
210
210
-

Chiều cao
(mm)
100
120
150
180
100
130
150
210
240
270
100
120
150
180
210
240
270

-

Mã số
SD-270
SD-300
SE-65
SE-120
SE-150
SE-180
SE-220
SE-240
SE-270
SE-300
SE-330
SE-350
SF-130
SF-200
SG-65
SG-270
SG-300

Đường kính
vòng ngoài
(mm)
240
240
290
290
290
290
290

290
290
290
290
290
140
380
380
380
380

Chiều cao
(mm)
270
300
65
120
150
180
220
240
270
300
330
350
130
200
65
270
300

SD-65
SD-120
SD-150
SD-180
SD-210
SD-240

240
240
240
240
240
240

65
120
150
180
210
240

SG-390
SH-65
SH-270
SH-300
SH-390

380

330
330
330
330

390
65
270
300
390

Chọn chân đế có mã số SF-200 đường kính vòng ngoài 380mm; chiều cao
200mm.

2. Xác định kích thước nội hình lò:

Theo phần 1 ta có:
h1=200mm.
h2=730mm.
 Theo bảng 8.1[1] sách Đồ án Thiết kế Cộng nghệ và Thiết bị Luyện kim. Ta
chọn L=100mm.


 Chiều đường kính đáy lò D:

D=2L+d2=2×100+545=745mm.
 Chiều cao của buồng lò H.
Chọn chiều cao h3 của tường lò:
Chiều cao h3 của tường lò phải thỏa một số yêu cầu sau:
• Không quá thấp để tránh mất nhiệt lớn do bức xạ khi mở nắp lò,và

đảm bảo đối lưu không khí tốt trong quá trình nấu luyện.
• Không quá cao vì khó thao tác trong quá trình chất liệu cũng như lấy
kim loại lỏng ra ngoài.
Với kích thước đường kính đáy lò như trên D=745mm và chiều cao đế đở
200mm, nồi lò 730mm ta chọn chiều cao h3=200mm.
⇒ H = h1 + h 2 + h3 = 200 + 730 + 200 = 1130mm

Vậy ta có kích thước nội hình lò xơ bộ, kích thước này có thể bị thay đổi phù
hợp với quá trình xây lò:

3. Xác định kích thước ngoại hình lò:
3.1.
Xác định gạch xây lò:

Sử dụng gạch tiệu chuẩn để xây lò:
 Gạch bằng:


 Gạch vát dao:

Chiều dày thể xây lò:
(Tra cứu bảng phụ lục 1.4b trong sách Đồ án Thiết Kế Công Nghệ Và Thiết Bị
Luyện Kim- tr157)
 Thể xây tường
Với các thông số:
- Tường lò có chiều cao >1m.
- Nhiệt độ làm việc <1200OC.
Ta có chiều dày thể xây tường: mm
3.2.

Lớp gạch chiệu lửa
Lớp gạch
Vật liệu
115×1
Samot C

Lớp cách nhiệt
Lớp gạch
115×2

Vật liệu
Samot nhẹ

Được xây bằng gạch vát dao tiêu chuẩn.
Ngoài ra cò có lớp bông cách nhiệt:bông ceramit dày 50mm.
Và lớp vỏ thép tăng bền dày: 5mm
Vữa xây lò dày: 3mm.
 Thể xây đáy:
Đáy lò dày:mm
Lớp gạch chiệu lửa
Lớp gạch
Vật liệu
65×1
Samot C

Lớp cách nhiệt
Lớp gạch
65×3

Vật liệu

Samot nhẹ


Đáy lò được xây bằng gạch bằng tiêu chuẩn.
Lớp thép bảo vệ: 10mm
Vữa xây lò 3mm.
 Thể xây nắp lò:
Kích thước nắp lò:
(Tra cứu bảng phụ lục 1.4-2 trong sách Đồ án Thiết Kế Công Nghệ Và
Thiết Bị Luyện Kim- tr158)
Các thông số đầu vào:
- Nóc lò có chiều rộng <1m
- Nhiệt độ làm việc <1000OC
Số lớp gạch: 65×2
Lớp bông sêramit cách nhiệt:50mm
Vữa xây: =1mm
Lớp thép bảo vệ:
- Vành 5mm.
- Mặt trên 5mm.
3.3.
Kích thước ngoại hình lò:
3.3.1. Xác định lại chiều cao của tường lò H:
 Chiều cao xơ bộ của tường lò H=1130mm.
Số lớp gạch xây:
nlop =

H
1130
=
= 4,84

230 + 3 233

lớp.

Chọn 5 lớp gạch.
 Chiều cao H của tường lò:
H = 5 × ( 230 + 3) = 1165mm

.

 Kích thước của tường lò:
 Đường kích trong D=745mm.
 Đường kính ngoài

Dtuong=745+2×(115+3+115+3+115+50+5)=1557mm.
 Chiều cao của tường lò:
3.3.2. Kích thước của nắp lò:

H = 1165mm

.

δ nap = 65 × 2 + 1 + 50 + 5 = 186 mm

Chiều dày nắp:

Dnap = Dtuong = 1157mm

Đường kính:
.

Giữa nắp có lỗ thót khí và giúp thao tác trong quá trình nấu luyện không
cần mở nắp lò giảm mất nhiệt.
3.3.3. Kích thước của đáy:


δ day = 65 × 1 + 3 + 65 × 3 + 6 + 5 = 271

Chiều dày đáy:
Đường kính đáy: Dday=Dtuong=1157mm.

mm

4. Xác định chế độ nhiệt và giản đồ nung:
4.1.
Xác định chế độ nhiệt: (Lò Công Nghiệp-Phạm Văn Trí)

Lò nồi nấu nhôm có 200kg/mẻ, công suất 1000kg/10h.
Nhiệt đô nóng chảy của nhôm 660OC.
 Nhiệt độ của làm việc của lò >600OC

⇒

lò làm việc theo chế độ nhiệt bức xạ là chủ

yếu.
 Lò thuộc loại lò điện trở nấu chảy kim loại, đây điện trở đặt trên tường lò gần xác

nồi lò

⇒

chế độ nhiệt bức xạ trực tiếp.
 Chế độ nhiệt độ của lò:
Lò thuộc kiểu lò làm việc liên tục chế độ nhiệt ổn định, nhiệt độ không đổi
theo thời gian.
tlò=const
δQ
=0
δτ
hay Q=const.


 Năng suất của lò:

G=

1000
= 100kg / h
10

.
Lập giản đồ nung:
4.2.1. Nhiệt độ lò:
 Nhiệt độ nóng chảy của nhôm: tnc=660oC.
 Nhiệt độ rót: trot=750oC.
 Nhiệt độ kim loại lỏng trong lò: tkll=trot+30OC=750+30=780oC
Nhiệt độ làm việc của lò: tlo=trot+100=780+100=880oC.
Lò được xấy lên tới nhiệt độ 800oC-850oC rồi mới chất liệu vào đễ đảm bảo
liệu chảy nhanh và tránh oxy hóa nhôm, vì nhôm rất dễ bị oxy hóa trong quá trình
nung nóng.

Liệu là nhôm sạch không bị ẩm nên không cần xấy trước, nhiệt độ ban đầu
của liệu bằng nhiệt độ phòng 35oC.
 Giản đồ nung:
4.2.

5. Tính toán cân bằng nhiệt của lò:
 Nhiệt để nung liệu lên 660OC.

Qn =

1
× G × C × (t c − t đ )
3,6

W
Trong đó:


C nhôm = 0,962kJ / kg OC

C

nhiệt dung trung của liệu.
Nguyễn Khắc Xương).
G năng suất của lò kg/h. như ở trên G=100kg/h.
tc=660oC
td=35oC.
Qn =

(Vật Liệu Kim Loại màu-

1
×100 × 0,92 × (660 − 35) = 16701W
3,6

.
 Nhiệt để nung chảy liệu ở 660OC.

Qnc =

1
×G ×r
3,6

W.
Trong đó:
r là ẩn nhiệt nóng chảy của nhôm r=389,37kJ/kg (Vật Liệu Kim Loại màuNguyễn Khắc Xương).
.
Qnc =

1
×100 × 389 ,37 = 10816
3,6

W.
 Lượng nhiệt để nung kim loại lỏng từ 660oC đến 780oC.
Qd =
⇒

1

1
× G × C × (t c − t đ ) =
×100 × 0,962 × ( 780 − 660) = 3207
3,6
3,6

W.
Tổng nhiệt dùng để nấu kim loại.
16701 10816

3207

Qnấukl=Qn+Qnc+Qd=
+
+
=30724W
 Nhiệt mất qua thể xây lò:
(Tra bảng phụ lục 1.4c/tr158 sách Đồ án Thiết kế Công nghệ và Thiết bị
Luyện kim)
Thông số
Gạch
Samot C
Samot nhẹ
Gạch cao nhôm
nhẹ, xốp
Bông ceramit

Hệ số dẫn nhiệt
(λ ,W / m.o C )

Nhiệt dung C,

0,7 + 0,00064t
0,225+0,00022t
1,65

0,865 + 0,00021t
0,96
0,92

1800
800
960

0,085 ÷ 0,132

1,13

320

o

(kJ / kg. C )

Khối lượng
riêng,
(kg / m 3 )


Bảng thông số kỹ thuật của gạch samot C, samot nhẹ,gạch cao nhôm xốp

nhẹ, bông ceramit, thép.
 Lượng nhiệt mất qua thể xây đáy:

Vì nhiệt ít mất qua đáy nên thể xây đáy không cần dày như thể xây tường
Thể xây đáy gồm 4 lớp gạch: 1 lớp chiệu nhiệt samốt C 65mm, 3 lớp cách
nhiệt samốt nhẹ 65×3=195, bên ngoài có lớp thép dày 5mm, lớp vữa dày 3mm giữ
các lớp gạch. Để dễ tính toán ta bỏ qua lớp vữa và lớp thép.

Mật độ dòng nhiệt truyền qua đáy:
qd =

t1 − t d 2 t d 2 − t d 3
=
δ d1
δd 2
λd 1
λd 2

.W/m2.
Trong đó:
t1, td2 ,td3 là nhiệt độ tại các vị trí trên hình vẽ.
δ d1 δ d 2
,
là chiều dày các lớp gạch ứng với lớp gạch samotC 65mm, 3lớp
gạch cách nhiệt 195mm.
λd 1 λd 2
,
là hệ số dẫn nhiệt ứng với lớp samốt C và samốt nhẹ.
λd 1 = 0,7 + 0,00064 ×

=0,9816 + 3,2

× 10

t1 + t d 2
880 +t d 2
= 0,7 + 0,00064 ×
2
2

.

−4

td2W/m.OC

λd 2 = 0,225 + 0,00022t = 0,225 + 0,00022

=0,229+1.1×10-4td2 W/m.OC
t1=880oC.
td3=35oC.

t d 2 + 35
W / m.o C
2


qd =

880 − t d 2

t d 2 − 35
=
−3
65 × 10
195 × 10 −3
0,9816 + 3,2 × 10 -4 t d2 0,229 + 1.1 × 10-4 t d2

W/m.oC.

2

⇔ 6,955 × 10 −5 t d 2 + 1,05t d − 168,96 = 0
⇔

td2=159,23(nhận), và td2=-15256,29(loại)
Vậy td2=159,23oC.
⇒ λd 1 =
× 10 −4
0,9816 + 3,2
×159,23=1,033W/m.OC
⇒ λd 2 =
0,229+1.1×10-4×159,23=0,247W/m.OC
qd =

t1 − t d 3
880 − 35
=
= 992W / m 2
−3
−3

δ d 1 δ d 2 65 × 10
195 ×10
+
+
λ d 1 λd 2
1,033
0,247

.

Diện tích mặt đáy:
Fd=π(

r+R
2

)2=π×(

372,5×10 -3 + 778,5 ×10 -3
2

⇒ Qd = q d × Fd = 992 ×1,04 = 1032W

)2=1,04m2.

 Tính toán mất nhiệt qua nắp lò:

Nắp lò được xây bằng gạch cao nhôm xốp dày 65×2mm, trên có lớp bông
ceramit dày 50mm, ngoài cùng là lớp thép 5m, ở giữa có lỗ để thoát khí và thao tác
trong quá trình nấu luyện, trên lỗ có tấm đậy dễ tránh mất nhiệt.Để dễ tính toán, ta

bỏ qua lớp vữa, lớp thép và xem như tấm đậy có chiều dài bằng với nắp nên xem
như thoát nhiệt tại lỗ bằng với các vị trí khác trên nắp.

Mật độ dòng nhiệt truyền qua nắp lò:


qn =

t n1 − t n 2 t n 2 − t n 3
=
δ n1
δ n2
λ n1
λn 2

.W/m2.

Trong đó:
tn1, tn2 ,tn3 là nhiệt độ tại các vị trí trên hình vẽ.
δ n1 δ n 2
,
là chiều dày các lớp gạch ứng với lớp gạch cao nhôm xốp 130mm, 1
lớp gạch cách nhiệt bông ceramit 50mm.
λn1 λn 2
,
là hệ số dẫn nhiệt ứng với lớp cao nhôm xốp và lớp bông ceramit.
λn1 = 1,65W / m.o C
.

λn 2 = 0,085W / m. C

o

.

t −t
880 − 35
q d = n1 n 3 =
= 1267W / m 2
δ n1 δ n 2 130 ×10 −3 50 ×10 −3
+
+
λn1 λn 2
1,65
0,085

Fn=Fd=1,04m2

Qn = qn × Fn = 1267 × 1,04 = 1318W

.
 Mất nhiệt qua tường lò:
Tường lò gồm 4 lớp: lớp gạch samotC chịu lửa dày 115mm, 2 lớp gạch
chiệu nhiệt samót nhẹ 115×2mm, lớp bông ceramit cách nhiệt 50mm và ngoài cùng
là lớp thép 5mm, giửa các lớp gạch có lớp vữa để kết dính dày 3mm.
Để dễ trong quá trình tính toán ta bỏ qua lớp vữa và lớp thép.
Nhiệt độ mặt trong của lò bằng nhiệt độ làm việc của lò:
ttrong=880oC.
Nhiệt độ mặt ngoài của lò bằng nhiệt độ của môi trường:
tngoài =350C.

Mặt cắt của tường lò

Vì tường lò nồi có dạng hình trụ tròn:
⇒

Mật độ dòng nhiệt dẫn qua một đơn vị chiều dài được tính theo công

thức:
qL =

t1 − t 2
t −t
t −t
= 2 3 = 3 4
1
r2
1
r3
1
r
ln
ln
ln 4
2πλ1 r1 2πλ2 r2 2πλ3 r3

W/m.


Trong đó:

t1, t2, t3, t4: như hình trên.
r1 =

745
= 372,5mm
2

.

r2 = 372,5 + 115 = 487,5mm

.

r3 = 487,5 + 2 × 115 = 717,5mm
r4 = 717,5 + 50 = 767,5mm

λ1

λ1
λ2
λ2

λ3

.

.

: hệ số dẫn nhiệt của gạch samotC

λ1

=0,7 + 0,00064tW/m.oC.

=1,73W/m.oC
: hệ số dẫn nhiệt của gạch samot nhẹ.
=0,48 W/m.oC
: hệ số dẫn nhiệt của bông ceramit

λ3

=0,132W/m.OC.

Ta có hệ phương trình như sau:
⇒ qL =

t1 − t 4
r
r
r
1
1
1
ln 2 +
ln 3 +
ln 4
2πλ1 r1 2πλ2 r2 2πλ3 r3

W/m

880 − 35
=
1
487,5
1
717,5
1
767,5
ln
+
ln
+
ln
2π × 1,73 372,5 2π × 0,48 487,5 2π 0,132 717,5

=
Lượng nhiệt mất mát qua tường lò:
Qt = q L × L = 3610 × (

1165 ×10 −3 + 1622 ×10 −3
) = 5031W
2

Tổng lượng nhiệt mất qua thể xây lò:
5031

1032

1318

Qtx=Qt+Qd+Qn=
+
+
=7381W.
 Mất nhiệt qua của lò, khe hở,ống thoát khói:
 T  4  T  4 
Qbucxa = C0 ×  lo  −  o   F
 100   100  

3610W/m


Trong đó:
Tlò: nhiệt độ bên trong của lò:Tlò=880+273=1153oK.
To: nhiệt độ không khí ngoài lò:To=35+273=308oK.
Co: hệ số bức xạ của vật đen tuyệt đối Co = 5,67 W/(m2.K4).
F: điện tich bức xạ: F=Fnắp =0,436m2.
 1153  4  308  4 
Qbucxa = 5,67 × 
 −
  × 0,436 = 43468W
 100   100  

Hệ số thời gian mở của
công nghệ.
Ψ=

Ψ

.

nằm trong khoảng 0-1 tùy thuộc vào quy trình

Z mocua
Z chuki
.

Do lò nấu luyện kim loại nên trong quá trình nấu có nhiều thao tác phải mở
nắp lò: cho thời gian mở nắp trong 1 mẻ nấu là 25phút
Ψ=

25
= 0,2
2 × 60
Ψ

Ta chọn =0,2.
Việc chọn hệ số thời gian mở cửa chỉ để đánh giá sơ bộ về mất mát nhiệt.
Muốn chính xác hơn thì phải dựa vào thực tế để tính ψ.
Vậy nhiệt mất qua của là:
Qc = 43468× 0,2 = 8694W

.
 Các loại mất nhiệt khác khoảng 5% tổng lượng nhiệt mất ở trên.
Qkhac = 5%∑ Q

W.
 Tổng lượng nhiệt mất của lò:

∑Q

chi

= Qnaukl + Qtx + Qc + Qkhac Qnaukl + Qtx + Qc + 5%∑ Qchi

∑Q

=

.

chi

=30724+7381+8694+5%×
⇒ Qkhac = 2464W

∑Q

chi

= 49263W

,
 Bảng nhiệt chi của lò:
stt
1

Nhiệt chi
Nhiệu nấu liệu.

Kí hiệu
Qnaukl

Giá trị(W)
30724

%
62,37


2
3
4

Nhiệt mất qua thể xây
lò.
Nhiệt mất qua của lò,
khe hở.
Các loại mất nhiệt khác

7381

14,98

Qc

8694

17,65

Qkhac

2464

5

49263

100

∑Q

Tổng nhiệt chi

∑Q

Qtx

chi

chi

= ∑ Qthu = 49263W ≈ 50kW

6. Tính toán dây điện trở:

(Tham khảo sách Lò Công Nghiệp-Phạm Văn Trí)
A. Các số liệu bang đầu:
- Công suất của lò Plò=Qthu=50kW.
- Chọn cách đấu dây điện trở đấu sao.

Pnhanh =

-

Plo 50
=
= 16,7kW .
3
3

Utải(nhánh) =220V
- Nhiệt độ làm việc của lò 8800C.
- Lò làm việc theo chế độ làm việc liên tục.
Vị trí lấp đây điện trở trong lò: do lò có nhiệt độ làm việc không quá cao nên dây
điện trở được lắp ở tường lò.
B. Tính toán dây điện trở:
a. Diện tích đặt dây điện trở:
Do tường lò có hình trụ tròn nên diện tích mặt trong của tường lò được tính
theo công thức:
FT = π × D × H
m2.
Trong đó D đường kính trong của tường lò,D=745mm=0,745m.
H chiều cao của tường lò, H=1165mm=1,165m.
FT = π × 0,745 × 1,165 = 2,73m 2
.
b. Tính toán công suất bề mặt riêng của tường lò.
r

PT =
r

PT =

Plo
FT

kW/m2.

50
= 18,32kW
2,73

.
c. Chọn vật liệu làm dây điện trở:


t d = tv

max

+ 100
o

C.
td nhiệt độ của dây điện trở.
tv nhiệt độ cao nhất của vật nung.
t d = 880 + 100 = 980 o C
.

Tra bảng 7.1 sách Lò Công Nghiệp-Phạm Văn Trí ta chọn được vật liệu làm

dây điện trở.
Chọn dây điện trở làm bằng Nirôm-X20H80T có các thông số kỹ thuật:
Vật liệu

Trọng
lượng
riệng ở
20oC.
g/cm2
8,20

NirômX20H80T

Điện trở suất Hệ số
Nhiệt
Nhệt độ
O
ở 0 C,
nhiệt
độ chảy làm
2
ρ o , Ωmm / m điện trở lỏng, oC việc
cực
α .103
đại,oC
1,270
0,022
1400
1200

Nhiệt độ làm
việc t,oC
Liên
Gián
tục
đoạn
1050

1000

d. Xác định công suất bề mặt riêng của dây điện trở lí tưởng:

Tra hình 7.10 sách Lò Công Nghiệp- Phạm Văn Trí. Với nhiệt độ của dây
td=1050oC, và nhiệt độ làm việc của lò 880oC.
Wlt=5(W/cm2).
e. Tính công suất bề mặt riêng đơn vị của tường lò:
r

P
18,32
PT (1) = T =
= 3,67
Wlt
5
r

.
Chọn loại dây điện trở tiết điện tròn kiểu xoắn.
f. Các thông số cấu trúc của dây điện trở:tra hình 7.7 sách Lò Công Nghiệp-Phạm
Văn Trí ta có:

Dây tiết diện tròn kiểu xoắn lò xo.

Wlt = Cqd

 Td  4  Tv  4 
 −
 

 100   100  
8600
2

W/cm2.

=5 W/cm .
Td nhiệt độ dây điện trở:Td=1050+273=1323oF.
Tv nhiệt độ bề mặt vật nung: Tv=880+273=1153oF.


⇒ C qd =

5 × 8600
 1323  4  1153  4 
 −
 

 100   100  

= 3,31

kcal/m2hK4.

 Công suất bề mặt của dây:

W=Wlt.αc. αr. αp. αhp.W/cm2
 αc hệ số xét tới hệ số bức xạ quy dẫn Cqd.
αc Được tính theo hình 7.11. với Cqd=3,31 kcal/m2hK4.
αc=1.
 αhq: hệ số xét tới ảnh hưởng bức xạ có hiệu quả của hệ thống dây điện trở.
Giá trị được xét trong hình 7.4.
Dây điện trở trò kiểu xoắn: t/d=2, và αhq=0,32.
 αr: hệ số xét đến ảnh hưởng của cấu trúc dây điện trở:
Giá trị xét trong hình 7.13a.
⇒ αr = 1
Với t/d=2
.
αp

: hệ số xét tới ảnh hưởng của kích thước vật nung.
2
FT=2,73m .
Xát định Fv:
Fv là điện tính ngoài đứng của nồi nấu kim loại.
2

 545

πdh + πr = π × 545× 730 × 10 + π 
× 10 −3  = 1,28m 2
 2


2

Fv=

−6

Fv 1,28
=
= 0,47
⇒ α p = 0,65
FT 2,73
5 ×1×1× 0,65 × 0,32

W=
=1,04 W/cm2
g. Chọn sơ đồ đấu dây:
Chọn đấu tải hình sao.
P3p=Plò=50kW.
P3 p
3

=

50
= 16,67 kW .
3

Ppha=
Upha=220V.

Tính toán cho dây tiết diện tròn.
4.10 5.ρ .P 2 3 4.10 5.1,27.16,67 2
d =3 2
=
= 6,5mm
π × U 2 .W 2
π 2 × 220 2.1.04 2

.


l=3

10 P.U 2
10.16,67.220 2
3
=
= 78m
4π .ρ .W 2
4π .1,27.1,04 2

.
Vì ta chọn loại dây diện trở tiết diện tròn kiểu xoắn lò xo nên với đường
kính dây d=6,5mm là quá lớn.
Ta không chọn kiểu đấu dây 3 tải đấu sao.
 Phương án đấu dây tải đấu sao, mỗi tải gồm 2 nhánh song song.
Pnhánh =

Ppha
2

=

Plò 50
=
= 8,33W
6
6

.
Unhánh=220V.
4.10 5.ρ .P 2 3 4.10 5.1,27.8,332
3
d=
=
= 4mm
π 2 × U 2 .W 2
π 2 × 220 2.1.04 2
l=3

.

10 P.U 2
10.8,33.220 2
3
=
= 61m
4π .ρ .W 2
4π .1,27.1,04 2

.
Dây có đường kính 4mm có thể dùng kiểu xoắn lò xo. Ta chọn phương án
đấu dây này.
h. Dự kiến bố trí và cấu trúc dây điện trở.
Chọn đường kính vòng xoắn D. tra bảng 7.3.
Nhiệt độ dây dưới 1000oC
⇒ D = d ×10 = 4 ×10 = 40mm

(D/d)max=10
Chìu dài một vòng xoắn: lvx=πD=40π=126mm.
N vong =

l
lvx

=

61× 10 3
= 484vòng
126

+ Số vòng soắn của 1 nhánh:
.
+ Chiều dài dây soắn tính theo đường trục xoắn ứng với 1 nhánh(L).
L=Nvòng.t,mm
Với t=2d=2×4=8mm.
L=484×8=2420mm=2,42m. chiều dài của dây hợp lý để đưa vào lò.
i. Tính khối lượng của dây điện trở.
Đôi với 1 nhánh:
 πd 2 

 π (4 ×10 −3 ) 2 
g = 
.l .ρ = 
.61.8200 = 6,29kg
 4





4



Khối lượng của dây điện trở của lò.
G=g×6=6,29×6=37,74kg.
7. Thiết bị đo lường và điều kiển nhiệt độ của lò:
Đo nhiệt độ: cặp nhiệt điên đặt ở nốc lò.


Điều kiển nhiệt độ: sữ dụng biến thế, thay đổi điện thế làm thay đổi công suất của
lò.