Automated calculation of resistance crucible furnace design

V hlavní části bakalářské práce je nejdříve zpracována problematika elektrického odporového ohřevu z obecného hlediska, tzn. je vysvětlen princip obou základních druhů odporového ohřevu, a dále jsou uvedeny aplikace odporového ohřevu na různých typech elektrických pecí, příp. jiných elektrotepelných zařízení. Vzhledem k tomu, že práce je v podstatě zaměřena na nepřímý odporový ohřev, je další část věnována topným článkům, které jsou jednou ze základních částí elektrotepelných zařízení využívajících právě nepřímý odporový ohřev. Jsou zde vyjmenovány nejčastěji používané materiály k výrobě topných článků včetně jejich vlastností. Několik odstavců se zabývá i jejich konstrukcí. V další kapitole hlavní části jsou uvedeny základy navrhování elektrických odporových pecí. Jedná se zejména o výpočty tepelné (celkový příkon pece, doba ohřevu vsázky, příp. jiné základní parametry pece) a výpočty elektrické, jejichž cílem je stanovit parametry topných článků. Poslední část bakalářské práce se zabývá vlastním návrhem kelímkové pece na tavení hliníku. Kromě jiných parametrů pece (celkový příkon, akumulované teplo, doba náběhu pece atd.) se jedná zejména o volbu materiálu topných elementů a o výpočet parametrů topných spirál, tzn. průměr a délku drátu, vnější průměr spirál a stoupání závitů spirál. Nejdříve jsou uvedeny obecné vztahy, poté následuje příklad výpočtu kelímkové pece s konkrétními parametry a požadavky. Součástí bakalářské práce je program pro automatizovaný výpočet návrhu kelímkové pece, vytvořený v aplikaci Microsoft Office Excel.In the main part of the bachelor’s thesis is primarily elaborated the question of electrical resistance heating in common terms, that means, that the fundamentals of both basic types of resistance heating are explained, and then the applications of resistance heating on different kinds of electric furnaces, eventually other electroheat equipments are mentioned. Seeing that the bachelor’s thesis is in the main oriented on indirect resistance heating, is the next part of this work devoted to heating elements, which are one of the basic parts of electroheat equipments, that utilize indirect resistance heating. There are specified materials most frequently used in heating elements production, including their properties. Some sections deal also with their construction. In the next chapter, there are mentioned the basics of electric resistance furnace proposing. Especially there are heat calculations (furnace total input, charge soaking time or other basic parameters of the furnace) and electric calculations, whose goal is to determinate parameters of heating elements. The last part of the bachelor’s thesis considers a true project of aluminum melting crucible furnace. Except the other furnace parameters (general input, accumulated heat, furnace rise time etc.) discusses it especially the choice of heating elements materials and the calculation of heating spiral parameters, that means wire length and diameter, external diameter of spirals and lead of screw thread. At first are mentioned common relations and next comes an example of crucible furnace calculation with concrete parameters and requirements. The bachelor’s thesis includes a programme for computerised calculation of crucible furnace project created in Microsoft Office Excel application.