I. Thiết kế lò nung điện trở tại HCMUTE
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế và chế tạo lò nung điện trở tại HCMUTE tập trung vào việc nghiên cứu, thiết kế và chế tạo một lò nung điện trở đáp ứng nhu cầu nhiệt luyện và các ứng dụng công nghiệp khác. Thiết kế lò nung điện trở được thực hiện dựa trên nguyên lý chuyển đổi điện năng thành nhiệt năng thông qua điện trở nung. Nghiên cứu thiết kế lò nung điện trở bao gồm việc lựa chọn vật liệu phù hợp, tính toán kích thước, cấu trúc lò, và hệ thống điều khiển nhiệt độ. Cấu tạo lò nung điện trở bao gồm phần chịu nhiệt, phần cách nhiệt và hệ thống điều khiển. Vật liệu lò nung điện trở được lựa chọn cẩn thận để đảm bảo độ bền và khả năng chịu nhiệt cao. Ứng dụng lò nung điện trở trong nhiều lĩnh vực, từ công nghiệp đến phòng thí nghiệm, được đề cập trong đồ án. Lò nung điện trở HCMUTE được thiết kế với mục tiêu đạt hiệu suất cao, tiết kiệm năng lượng và thân thiện với môi trường. Phần mềm Solidworks được sử dụng trong quá trình thiết kế mô hình lò nung điện trở. Lò nung điện trở phòng thí nghiệm và lò nung điện trở công nghiệp được phân biệt rõ ràng về công suất và ứng dụng. Nghiên cứu còn bao gồm phân tích lò nung điện trở, đánh giá hiệu quả và hướng phát triển trong tương lai.
1.1 Nghiên cứu và lựa chọn vật liệu
Phần này tập trung vào việc nghiên cứu và lựa chọn vật liệu lò nung điện trở. Các vật liệu chịu nhiệt như hợp kim Nicrôm, hợp kim Sắt-Crôm-Nhôm, và các vật liệu cách nhiệt như Cacbuarun, than, grafit, Cripton được xem xét kỹ lưỡng. Đặc tính vật liệu lò nung điện trở như độ bền nhiệt, độ dẫn điện, và khả năng chống oxy hóa được đánh giá để lựa chọn vật liệu tối ưu. Điện trở nung được chế tạo từ các vật liệu này, với cấu trúc dây điện trở có tiết diện chữ nhật hoặc tròn, kiểu dích dắc hoặc xoắn lò xo. Cấu trúc dây điện trở ảnh hưởng đến hiệu suất và tuổi thọ của lò. Việc lựa chọn vật liệu phù hợp là yếu tố quan trọng quyết định hiệu quả và độ bền của lò nung điện trở mini cũng như lò nung điện trở công nghiệp. Tài liệu lò nung điện trở đã được tham khảo để hỗ trợ việc nghiên cứu và lựa chọn vật liệu này. Lò nung điện trở phỏng thí nghiệm có thể sử dụng vật liệu đơn giản hơn so với lò nung điện trở công nghiệp. Sửa chữa lò nung điện trở cũng phụ thuộc vào vật liệu được sử dụng.
1.2 Thiết kế và tính toán kích thước
Thiết kế lò nung điện trở được thực hiện sử dụng phần mềm CAD. Thiết kế mô hình lò nung điện trở giúp trực quan hóa cấu trúc và kích thước của lò. Tính toán kích thước lò nung điện trở dựa trên công suất yêu cầu, nhiệt độ làm việc, và loại vật liệu được sử dụng. Các thông số kỹ thuật như chiều dài, chiều rộng, chiều cao của buồng nung được tính toán chính xác. Cấu trúc lò nung điện trở được tối ưu hóa để đảm bảo sự phân bố nhiệt đều và hiệu suất cao. Thiết kế gốm sứ trong lò cũng được tính toán kỹ lưỡng để chịu được nhiệt độ cao. Gia công phần vỏ lò sử dụng máy CNC đột dập và chấn. Tính toán cơ cấu mở cửa đảm bảo an toàn và dễ sử dụng. Kiểm soát nhiệt độ lò nung điện trở được thực hiện thông qua hệ thống điều khiển tự động. Mạch điều khiển lò nung điện trở được thiết kế để duy trì nhiệt độ ổn định. Bảo trì lò nung điện trở dễ dàng hơn nếu thiết kế hợp lý.
1.3 Thử nghiệm và đánh giá
Sau khi chế tạo lò nung điện trở, quá trình thử nghiệm và đánh giá được tiến hành. Lắp ráp lò nung điện trở được thực hiện cẩn thận, đảm bảo các kết nối điện và cách nhiệt được đúng kỹ thuật. Đo và kiểm soát nhiệt độ lò nung điện trở được thực hiện để xác định độ chính xác của hệ thống điều khiển. Hoạt động của hệ thống cung cấp nguồn điện và hệ thống bảo vệ sự cố được kiểm tra. So sánh kết quả đạt được với mục tiêu đề ra giúp đánh giá hiệu quả của thiết kế và chế tạo. Hướng dẫn cài đặt lò nung điện trở được cung cấp để người sử dụng vận hành an toàn và hiệu quả. An toàn lò nung điện trở được đảm bảo bằng các biện pháp kỹ thuật và hướng dẫn sử dụng. Bài tập lớn lò nung điện trở giúp sinh viên hiểu rõ hơn về quá trình thiết kế, chế tạo và vận hành. Đào tạo thiết kế lò nung điện trở cho sinh viên là mục tiêu quan trọng của đồ án. Khóa học lò nung điện trở có thể được xây dựng dựa trên kinh nghiệm từ đồ án này.
