真空爐氣體冷卻過程分析及冷卻系統(tǒng)設(shè)計

以向爐內(nèi)回充的氣體作為冷卻介質(zhì)的真空爐（即氣冷真空爐）一直是真空爐中量大面廣的主要產(chǎn)品，廣泛應用于熱處理、釬焊、燒結(jié)等領(lǐng)域，其冷卻性能也一直受到用戶及真空爐研制人員的關(guān)注和探討，尤其是熱處理用的氣淬真空爐的冷卻性能更是設(shè)備的關(guān)鍵性能指標。氣冷真空爐冷卻過程由以下各個環(huán)節(jié)構(gòu)成：①熱量由工件內(nèi)部傳向工件表面；②工件表面向周圍冷卻;③氣體循環(huán)輸送熱量給換熱器；④換熱器將熱量傳送到真空爐系統(tǒng)外面。其中工件內(nèi)部的傳熱主要取決于工件材料的導熱系數(shù)、表面溫度、體積及表面散熱情況，反映了工件材料的導熱、導溫特性，對真空爐自身的冷卻能力無影響。因此真空爐的冷卻能力主要由后三個環(huán)節(jié)決定。本文先對工件內(nèi)部傳熱過程作理論上的分析以說明真空爐冷卻速度與工件冷卻的關(guān)系，然后再對影響真空爐冷卻能力的后三個環(huán)節(jié)作以理論分析和探討。工件內(nèi)部的熱量向工件表面的傳導，工件降溫及內(nèi)部溫度分布情況工件冷卻過程中，首先是表面散熱后溫度降低，然后內(nèi)部熱量再傳向表面，這種傳熱形式是單一的熱傳導傳熱