- •1 Літературний огляд
- •Сплави на основі міді
- •1.2 Електронно-променевий переплав та його особливості
- •Електронно-променевий нагрів та його можливості
- •1.2.2 Формування зливків при електронно-променевому переплаві
- •1.3 Постановка завдання проведення дослідження
- •2 Методика дослідження
- •2.1 Обладнання
- •2.2 Блок-схема електронно-променевої гарнісажної установки
- •3 Технологічні розрахунки
- •3.1 Розрахунок розмірів тигля
- •3.2 Тепловий баланс установки
- •3.3 Втрати енергії в променеводі
- •3.4 Втрати енергії на плавлення та перегрів
- •3.16 Витрати тепла теплопровідністю крізь гарнісаж
- •3.17 Теплота, яка витрачається на нагрів гарнісажу
- •3.18 Сумарні теплові та електричні витрати
- •3.19 Визнячення електричних параметрів
- •3.20 Складання енергетичного балансу
- •3.21 Розрахунок товщини стінки тигля
- •3.22 Розрахунок вакуумної системи
- •4 Теоретичні та експериментальні дослідження
- •4.1 Вплив електронно-променевого переплаву відходів міді на хімічний склад металу
- •4.2 Розкиснення та дегазація міді
- •4.3 Макро- та мікроаналіз
- •4.4 Фізична щільність
- •4.5 Механічні властивості
- •4.6 Електричний опір
- •4.7 Воднева крихкість
- •5 Використання інформаційно-обчислювальної техніки
- •6 Економічний розділ
- •6.1 Техніко-економічне обґрунтування доцільності проведення досліджень
- •6.1.1 Обґрунтування актуальності теми
- •6.1.2 Мета і завдання ндр
- •6.1.3 Розрахунок планової собівартості ндр
- •6.1.4 Розрахунок основної заробітної плати дослідницького персоналу
- •6.2 Визначення очікуваних результатів ндр та розрахунок показників економічної ефективності
- •7 Охорона праці
- •7.1. Мета розділу
- •7.2 Повітря робочої зони
- •7.3.Аналіз шкідливих та небезпечних виробничих чинників в лабораторії
- •7.4 Освітлення
- •7.5 Захисне заземлення
- •7.6 Аналіз пожежної безпеки
- •7.7 Засоби індивідуального захисту
- •7.8 Заходи, спрямовані на усунення небезпечних та шкідливих чинників
- •Висновки
- •Перелік посилань
3.16 Витрати тепла теплопровідністю крізь гарнісаж
Теплові потоки від гарнісажу до донної та бокової частини тигля
(3.26)
(3.27)
де — питомі теплові потоки від гарні сажу відповідно до донної та бокової частини тигля;
— площі поверхонь контакту з тиглем відповідно бокової і донної частини
(3.28)
(3.29)
де — середня температура охолоджуючої води;
— товщини гарнісажу днища та бокового; м
(3.30)
(3.31)
— товщина тигля; м
— теплопровідність ділянок відповідно;
(3.32)
(3.33)
де — теплопровідність міді;
при [1]
— коефіцієнти;
— теплопровідність матеріалу тигля;
Для графіта =29…52 [3] при
— коефіцієнт тепловіддачі від стінки тигля до води, яка охолоджує;
=13000
Визначаємо площі поверхонь контакту
(3.34)
(3.35)
де (3.36)
Сумарні теплові витрати крізь гарнісаж
3.17 Теплота, яка витрачається на нагрів гарнісажу
(3.37)
де — питома теплоємність гарнісажу; ;
;
— маса гарнісажа; кг;
(3.38)
де — відповідно об’єм тигля та ванни, ;
— густина гарні сажу; .
( ) (3.39)
де — середня температура гарнісажу; ;
— температура стінки тигля;
де — відповідно температури плавлення міді та стінки тигля, ;
Визначаємо температуру
(3.40)
Температура стінки тигля з боку гарнісажу
(3.41)
Середня температура гарнісажу
(3.42)
(3.43)
3.18 Сумарні теплові та електричні витрати
Потужність пучка
Звідки
3.19 Визнячення електричних параметрів
Знаючи потужність пучка електронів
; кВт (3.44)
Звідки струм первинних електронів
(3.45)
де n — кількість електронних гармат; n=1
Початкова швидкість електронів в пучке
(3.46)
де u — прискорюючи напруга, кВ
3.20 Складання енергетичного балансу
Таблиця 3.1 — Енергетичний баланс установки
№ п/п |
Статті витрат |
Значення |
|
кВт |
% |
||
1. |
Корисне тепло на - нагрів - плавлення - перегрів |
16,1 6,2 4,1 |
4,94 1,90 1,26 |
2. |
Теплові витрати: - теплопровідність із заготовки - випромінення із заготовки - випаровування із заготовки - випромінення з ванни - випаровування з ванни |
6,41 0,95 3,53 2,6 1,5 |
19,66 0,29 1,08 0,80 0,46 |
3. |
Витрати з гарнісажу: - теплопровідність - на нагрів |
57 4,8 |
17,48 1,47 |
4. |
Витрати на конвекцію |
0,5 |
0,15 |
5. |
Витрати з відбиттям електронів |
|
10,43 |
6. |
Витрати з вторинною емісією |
|
1,01 |
7. |
Витрати в промємності |
|
5,00 |
8. |
Витрати з рентгенівським випромінюванням |
1,65 |
0,51 |
9. |
Витрати при гальмуванні |
|
0,80 |
10. |
Витрати в променеводі |
|
0,60 |
|
ВСЬОГО |
326 |
100 |