真空加熱爐爐體設(shè)計(jì)及其溫度場(chǎng)分析.pdf

1、真空加熱爐是金屬熱處理的重要設(shè)備之一,但長(zhǎng)期以來真空加熱爐的設(shè)計(jì)與研究依靠的主要是傳統(tǒng)的方式方法,從而導(dǎo)致了產(chǎn)品的研發(fā)周期長(zhǎng)、效率低、產(chǎn)品質(zhì)量和性能差、使用壽命短等劣勢(shì)。正是由于傳統(tǒng)研究方式方法的不足,才致使真空加熱爐的更新速度慢、產(chǎn)品缺乏強(qiáng)有力的競(jìng)爭(zhēng)力。隨著現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法與分析技術(shù)的發(fā)展與成熟,真空加熱爐的設(shè)計(jì)與研發(fā)擁有了強(qiáng)有力的手段和工具?；谶@樣的背景條件,本文利用專業(yè)的三維設(shè)計(jì)軟件SolidWorks對(duì)真空加熱爐爐體部分進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)

2、計(jì),并利用有限元軟件ANSYS對(duì)爐體的相關(guān)結(jié)構(gòu)和爐膛溫度的變化情況進(jìn)行相應(yīng)的熱分析。
　　首先,根據(jù)真空加熱爐的設(shè)計(jì)參數(shù),利用設(shè)計(jì)軟件SolidWorks構(gòu)建爐體結(jié)構(gòu)的三維實(shí)體模型,并利用熱平衡計(jì)算法對(duì)加熱爐進(jìn)行熱工計(jì)算,確定加熱爐的加熱功率。
　　其次,應(yīng)用有限元軟件ANSYS建立加熱體、保溫層與爐殼的有限元熱分析模型,利用ANSYS的有限元熱分析模塊求出加熱體的升溫過程及其所能達(dá)到的最高的加熱溫度,同時(shí)也求出保溫層和爐殼

3、的溫度變化情況。
　　最后,利用有限元軟件ANSYS建立以加熱體、保溫層、爐殼以及九只模擬控溫?zé)犭娕荚趦?nèi)的有限元軸對(duì)稱分析模型,對(duì)爐膛溫度的變化過程進(jìn)行模擬仿真,求出九只模擬控溫?zé)犭娕嫉臏囟茸兓闆r。
　　研究表明:加熱體的最高加熱溫度并沒有達(dá)到1400℃,但卻比設(shè)計(jì)時(shí)的爐溫(1200℃)高出了157℃,能滿足爐子的加熱需求;保溫層和爐殼的最高工作溫度和設(shè)計(jì)時(shí)所設(shè)定的溫度也基本吻合,也能滿足加熱爐的設(shè)計(jì)需求;在所規(guī)定的時(shí)間(