Охлаждения коллектора

обеспечивая выгорание изоляции обмотки. Для охлаждения индуктора, сделанного из трубки, по шлангам 5 подается вода. По окончании выжига индуктор выводится из статора и последний подается оператором по рольгангу в положение б, где выгоревшая обмотка удаляется. Далее статор подается в положение в, где оператор сжатым воздухом с помощью шланга 12 очищает пазы от остатков изоляции. Установка над рольгангом накрыта металлическим шатром, через который обеспечивается вытяжка дыма, копоти и перегретого воздуха. Рабочее место оператора — перед рольгангом в середине.

Надежность закалочных установок во многом определяется работой системы охлаждения. Количество воды для охлаждения конденсаторов, трансформаторов и источника питания определяется по их паспортным данным. Расход воды для охлаждения индуктора и токопровода (м3/с) определяется по формуле

При расчете охлаждения индуктора следует проверить, является ли характер движения воды вихревым (турбулентным), обеспечивающим хороший отвод тепла с поверхности трубки. Турбулентное движение соответствует условию, что критерий Рейнольдса превышает 2300:

Число ветвей охлаждения следует брать по возможности малым, гак как с его увеличением возрастает число паяных соединений провода, усложняется конструкция индуктора и система подвода и слива воды. Каждая ветвь охлаждения должна иметь свой подвод и" слив, что обеспечивает возможность контроля и регулирования количества воды. К соседним выводам охлаждения индуктора для обеспечения примерно равной температуры прилегающих участков провода следует подсоединять два подводящих или два отводящих воду шланга. Особое внимание на охлаждение обмоток следует обращать при проектировании многослойных индукторов. В наиболее тяжелых условиях находится внутренний слой индуктора, потому что электрические потери в нем максимальны и, кроме того, в пего поступает через футеровку тепловой поток от нагретой заготовки. Полная мощность, отводимая водой от внутреннего слоя, может быть в несколько раз больше, чем от остальных слоев. Увеличение числа ветвей охлаждения внутренних слоев нежелательно, так как выводы ветвей охлаждения должны проходить в зазоры между витками вышележащих слоев, что приводит к усложнению конструкции и уменьшению надежности из-за электрических пробоев. Увеличение высоты канала охлаждения приводит к резкому росту электрических потерь и также неприемлемо. Можно рекомендовать следующие мероприятия при проектировании таких индукторов: выполнение индуктора в виде отдельных коротких секций с одной ветвью охлаждения в слое; применение специальных проводов (см. 12-12), позволяющих иметь большую высоту канала охлаждения; уменьшение числа витков во внутреннем слое с одновременным увеличением ширины провода. Для мощных индукционных установок желательно создание замкнутых систем охлаждения с дистиллированной водой, что позволит повысить давление п системе п увеличить температуру воды на выходе до 70 °С.

Вода, охлаждающая индуктор, должна отводить не только тепло, выделяющееся в нем за счет электрических потерь, но и тепловые потери через боковую поверхность тигля. Нередко систему охлаждения индуктора приходится выполнять в виде нескольких параллельных ветвей, чтобы обеспечить требуемый расход охлаждающей воды.

Индукционная тигельная печь является совокупностью ряда систем, каждая из которых требует расчета: тепловой системы, в которой наряду с полезным теплом имеются тепловые потери различных видов, требующие отвода без перегрева конструкций; электромагнитной системы, предназначенной для эффективной передачи энергии в загрузку и преобразования ее в тепловую; механической системы, детали и узлы которой испытывают нагрузки и должны проверяться на прочность; гидравлической системы, которая должна обеспечить расчетный расход воды для охлаждения индуктора, а иногда и других элементов конструкции печи при питании, как правило, от источника технической воды с определенными параметрами, входящего в замкнутую схему оборотного водоснабжения.

Тепловой и гидравлический расчеты системы охлаждения индуктора печи не отличаются от соответствующих расчетов индуктора для сквозного нагрева (см. § 12-4). Расчет магнитопровода, если он имеется, выполняется в порядке, изложенном в § 14-3. Расчет компенсирующей конденсаторной батареи производится так же, как в § 10-3.

Системы водяного охлаждения индуктора и других элементов установки оборудуются струйными реле и реле давления, отключающими питание печи при снижении расхода или прекращении подачи воды. Сливные воронки 7 систем водяного охлаждения смонтированы на рабочей площадке 8 для удобства визуального контроля.

и потому, что при этом будет уменьшаться магнитное сопротивление Rma, которое в значительной мере определяется площадью поперечного сечения внутренней полости индуктора. Однако возможности здесь ограничены условиями работы системы охлаждения индуктора и его механической прочностью. Практически минимальная высота провода составляет 6—8 мм.

11-7. Расчет охлаждения индуктора

Индукторы для сквозного нагрева всегда изготовляются много-витковыми и представляют для воды, протекающей через них, большое гидравлическое сопротивление. Для того чтобы обеспечить необходимое для охлаждения индуктора количество воды при заданном давлении на входе, требуется выбрать соответствующее внутреннее сечение трубки. Его можно определить расчетным путем по известному количеству тепла, которое должно быть отведено водой.

торе, отнесенных к поверхности охлаждения коллектора (Вт/мм2)

условная поверхность охлаждения коллектора, о^ - коэффициент теплоотдач) с поверхности коллектора

Поверхность охлаждения коллектора, м2 ,

где 5К = irDKlK - поверхность охлаждения коллектора; ак - коэффициент теплоотдачи поверхности коллектора (см. 10,32).

торе, отнесенных к поверхности охлаждения коллектора (Вт/мм2)

я — монокристалл кремния, содержащий электроны планерного транзистора; б — сплавной транзистор в металлическом корпусе; в — мощный транзистор с радиатором охлаждения коллектора; 1 — пластина полупроводника; 2 — кристаллодержа-тель; 3 — эмиттер; t — коллектор; 5 — ножка транзистора; 6 — корпус; 7 — изолятор; 8 — выводы: 9 — радиатор; 10 — область базы; 11 — электронно-дырочный переход.

я — монокристалл кремния, содержащий электроны планерного транзистора; б — сплавной транзистор в металлическом корпусе; в — мощный транзистор с радиатором охлаждения коллектора; 1 — пластина полупроводника; 2 — кристаллодержа-тель; 3 — эмиттер; t — коллектор; 5 — ножка транзистора; 6 — корпус; 7 — изолятор; 8 — выводы: 9 — радиатор; 10 — область базы; 11 — электронно-дырочный переход.

Поверхность охлаждения коллектора, м2,

Внешняя поверхность коллектора машины постоянного тока: 5К — условная поверхность охлаждения коллектора, аК — коэффициент теплоотдачи с поверхности коллектора

Поверхность охлаждения коллектора, м2,

где 5, = kDJk — поверхность охлаждения коллектора; а* — коэффициент теплоотдачи поверхности коллектора (см. 11.31).