Нагреваемой поверхностью

Выбор основных параметров индуктора. Выбор основных размеров рассмотрим на примере цилиндрических индукторов. Такие индукторы характеризуются внутренним диаметром Dlt длиной а± и числом витков обмотки w, а также толщиной теплоизоляции (футеровки) и теплопроводностью ее слоев. Внутренний диаметр тепловой изоляции Dffl определяется максимальным диаметром нагреваемых заготовок ?)2 и зазором //,,, зависящим от размера и качества заготовок, а также от принятого способа транспортировки: Д()1 D2 i 2/ir

где п — число одновременно нагреваемых заготовок.

где d0 — диаметр нагреваемых заготовок, см.

В нагревателях методического действия число одновременно нагреваемых заготовок находится по аналогичной формуле:

а н Размеры нагреваемых заготовок, мм .уктора Производительность Батарея конденсаторов Габариты нагревателя, мм 5" — . 3

индуктора длиной 1 м при различных частотах тока и диаметрах нагреваемых заготовок

Тип Исполнение Диаметр нагреваемых заготовок мм Мощность конденсаторной батареи, квар

Размер нагреваемых заготовок, мм:

Тогда общие сопротивления нагреваемых заготовок (Ом):

Диаметр нагреваемых заготовок, мм 89—114 108'— 160 89—114 89—114 108 108

Влияние тепловых потерь на основные технико-экономические показатели нагревательных систем показано на 2-9 и 2-10. При увеличении суммарного коэффициента тепловых потерь нагревательной печи (k — в долях единицы) резко возрастают удельный расход топлива на нагрев металла Ьт, возможная выработка тепла в системе испарительного охлаждения <2удИс и утилизационной установкой <2удвозм. При этом, несмотря на рост суммарной экономии, получаемой за счет использования ВЭР 23 (почти в 1,8 раза), суммарный экономический эффект (исчисляемый на тонну нагреваемого металла) A3 уменьшается. Отсюда ясно, какое внимание должно уделяться показателям работы нагревательных печей и факторам, играющим роль возмущающих воздействий в процессе управления печами. К последним относятся: различный темп проката заготовок на станах, различная температура металла перед его посадом в печь, различные сортаменты и марки стали нагреваемых заготовок. На рост тепловых потерь существенное влияние оказывает также форсировка режима работы печи, которая ведет к увеличению температуры уходящих газов и потерь тепла с испарительным охлаждением, а также конструктивное исполнение нагревательного устройства.

Индукторы для ИУСН могут быть однофазными или трехфазными, в последнем случае применяются различные способы для уменьшения электромагнитной связи между индукторами, подключенными к разным фазам. В зависимости от материала и диаметра нагреваемых заготовок выбирается частота питающего тока. Для сквозного нагрева под обработку давлением заготовок различных диаметров из конструкционной стали рекомендуются следующие частоты:

( 6-4, а) следует, что наиболее существенная часть пути обратного замыкания общего магнитного потока Фи = Ф5 + Фма проходит в зоне сильного поля внутри полости индуктора. Для этого участка можно принять Rme = ы/л:10. Остальной путь разветвляется на два: для потока рассеяния Ф5 — это поворот из полости внутрь зазора h между индуктором и нагреваемой поверхностью.^а для рабочего потока Фм2—путь через зазор.

водом и нагреваемой поверхностью. Точное вычисление его весьма сложно, но задачу можно упростить, воспользовавшись приближенным вычислением поперечного поля рассеяния провода, заложенного в открытый паз. При расчете поля рассеяния будем считать его равномерным. Условно продолжим башмаки магнитопро-вода до нагреваемой поверхности ( 6-8, вертикальные штриховые линии). Такое допущение оправдывается тем, что обычно отношение (h + h')/a' в несколько раз меньше единицы; при этом получается достаточно точный результат. Будем также считать, что магнитная проницаемость магнитопровода равна бесконечности. Тогда на основании закона полного тока получим

где / — -частота, Гц; w — число витков; /„ — длина индуктирующего провода, м; а — ширина паза в магнитопроводе, м (be на 6-8); h — зазор между магнитопроводом и нагреваемой поверхностью, м; h' — расстояние от внешней поверхности индуктирующего провода до края магнитопровода, м.

Для расчета задано: длина магнитопровода, равная длине активного слоя, /и = 50 см; полная длина индуктирующего провода /и = 53 см; толщина трубки индуктирующего провода d: = 0,2 см; ширина индуктирующего провода Ь = 2 см; ширина паза в магнитопроводе а = 2,2 см; ширина башмака магнитопровода С = 1,4 см; Л' = 0,1 см; зазор между башмаком магнитопровода и нагреваемой поверхностью h = 0,5см; число витков w— 1; частота f--- 2000 Гц; удельная мощность р0 = 1,55 кВт/см2; глубина закаленного слоя А',. -— 0,45 см. К

перепад температуры между спиралью и нагреваемой поверхностью, что приводит к необходимости работы нагревательного элемента при высоких температурах. Вследствие непрочности керамических бус при резких сотрясениях приборы выходят из строя. Их применение сокращается.

Вращение детали во время нагрева устраняет асимметрию нагрева и охлаждения при условии, что деталь вращается без эксцентриситета (биения). Детали, которые нельзя или затруднительно вращать в процессе термообработки, либо жестко закрепляют в люнетах для уменьшения их поводки при нагреве и охлаждении, либо применяют подвижные блоки индуктор — деталь со специальными трансформаторами облегченной конструкции, смещающиеся вместе с деталью так, что зазор между индуктором и нагреваемой поверхностью не меняется. Эти мероприятия обычно уменьшают деформацию.

По номограмме ( 20) можно определять ток и напряжение индуктирующего провода однопроводных или петлевых индукторов для закалки плоских поверхностей для зазора между индуктором и нагреваемой поверхностью, равного 3 мм.

Для повышения электрического к. п. д. , а также cos

что Rm0 определяется лишь длиной воздушных промежутков, (2—5 мм) между башмаками магнитопровода и нагреваемой поверхностью.

Необходимо теперь вычислить составляющую реактивности рассеяния, определяемую магнитным потоком, проходящим в воздушном зазоре А' + h между индуктирующим проводом и -нагреваемой поверхностью. Точное вычисление его весьма сложно, но задачу можно упростить, воспользовавшись приближенным способом вычисления поперечного поля рассеяния провода, заложенного в открытый паз.

где / — частота, гц; w — число витков; /и — длина индуктирующего провода, м; а — ширина паза в магнитопроводе, м; А — зазор между магнитопроводом и нагреваемой поверхностью, м; А' — расстояние от внешней поверхности индуктирующего провода до края магнитопровода, м.