真空炉气体冷却过程分析及冷却系统设计

本文分析了气冷真空炉冷却过程的各个环节，对其影响因素及各个状态参数进行了较详细的分析讨论，提出了提高各个环节性能的措施，指出了气冷系统设计过程中应注意的一些问题。

以向炉内回充的气体作为冷却介质的真空炉（即气冷真空炉）一直是真空炉中量大面广的主要产品，广泛应用于热处理、钎焊、烧结等领域，其冷却性能也一直受到用户及真空炉研制人员的关注和探讨，尤其是热处理用的气淬真空炉的冷却性能更是设备的关键性能指标。气冷真空炉冷却过程由以下各个环节构成：①热量由工件内部传向工件表面；②工件表面向周围冷却;③气体循环输送热量给换热器；④换热器将热量传送到真空炉系统外面。其中工件内部的传热主要取决于工件材料的导热系数、表面温度、体积及表面散热情况，反映了工件材料的导热、导温特性，对真空炉自身的冷却能力无影响。因此真空炉的冷却能力主要由后三个环节决定。本文先对工件内部传热过程作理论上的分析以说明真空炉冷却速度与工件冷却的关系，然后再对影响真空炉冷却能力的后三个环节作以理论分析和探讨。工件内部的热量向工件表面的传导，工件降温及内部温度分布情况工件冷却过程中，首先是表面散热后温度降低，然后内部热量再传向表面，这种传热形式是单一的热传导传热

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