管式真空提純爐的結(jié)構(gòu)設計及節(jié)能研究.pdf

1、近年來，由于能源短缺和環(huán)境污染的影響愈加明顯，節(jié)能減排不論在國內(nèi)還是國外，政府都額外的予以重視。管式真空提純爐作為一種先進的實驗設備，它在金屬，納米材料，多晶硅等的提純中都有廣泛的運用。但是，管式真空提純爐也是一種高耗能的設備。它在工作中，將電能轉(zhuǎn)化為熱能來進行相關(guān)材料的加熱，進行相關(guān)的操作。
　　 本文依據(jù)工業(yè)電阻爐設計手冊，真空電阻爐的設計等理論及相關(guān)的標準，對管式真空提純爐進行了功率的確定，電熱元件的計算，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，以及爐塞和料盤的設計等。又根據(jù)管式真空爐的工況要求和真空系統(tǒng)的設計原理，對管式真空爐的真空系統(tǒng)和溫度控制系統(tǒng)進行了相應的計算和設計。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，利用ANSYS軟件，對管式真空提純爐的爐襯材料進行了熱分析，得出了在穩(wěn)定工作條件下的溫度場分布及其特點，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為主。同時，

3、我們還根據(jù)熱力學第一定律，對管式真空提純爐整個系統(tǒng)建立了能量利用過程的物理及數(shù)學模型，進行了熱平衡分析，分析了整個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、熱力學等學科的相關(guān)原理和知識，和工業(yè)上的節(jié)能技術(shù)和手段，對管式真空提純爐能量損耗嚴重的部分，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;并通過相關(guān)的理論知識進行討論分析，提純管式真空提純爐可以在工業(yè)生產(chǎn)上得以利用