Это, конечно, должно в первую очередь соответствовать требованиям заказчика к производству и процессу. В основном это производительность, ее главная определяется мощностью источника питания переменной частоты, затем энергосбережение, это зависит от частоты источника питания и рациональности конструкции датчика, основным является температура нагрева на требованиях процесса, распределение температуры и т. д., хотят полагаться на согласование импеданса с мощностью конструкции датчика и уровнем механизации и автоматизации в соответствии с требованиями пользователя в консультации; Во-вторых, хорошее качество продукции; Передовые технико-экономические показатели оборудования, такие как низкое энергопотребление, экономия материалов, низкие эксплуатационные расходы, хорошие условия труда и др.; Высокая надежность оборудования; Прост в использовании и обслуживании, безопасен и надежен в эксплуатации.
Основным недостатком индукционной диатермической печи является низкая универсальность. Если размер и спецификация бремени сильно различаются, следует спроектировать несколько датчиков в группах. Следовательно, необходимо предложить репрезентативные варианты многоцелевых нагревательных печей в качестве основной основы для проектирования и приемки продукции.
(1) Является ли частота нагрева разумной или нет, напрямую связано с электрическим КПД и качеством обработки нагревателя. Выбор частоты сети в основном учитывает два фактора.
Во-первых, для обеспечения электрического КПД, а во-вторых, для улучшения однородности температуры поперечного сечения.
Видно, что дальнейшее снижение частоты не приведет к углублению слоя нагрева, но повлияет на электрический КПД. Дальнейшее униформирование зависит только от теплопроводности самой шихты. Таким образом, 0.4R2 — это максимальная глубина нагрева на этой частоте.
В этом диапазоне следует выбирать высокие частоты. Конечно, также следует быть гибким в зависимости от конкретной ситуации, например, скорость нагрева медленнее (малая мощность), можно выбрать более высокую частоту, теплопередачу, чтобы компенсировать отсутствие мелкого нагревательного слоя, высокая теплопроводность материала также можно выбрать более высокую частоту и т. д. Когда экономические инвестиции пользователя позволяют, для более крупной диатермической печи предлагается использовать более разумный двухчастотный или трехчастотный нагрев в технологии, а именно разделенный на низкотемпературный секция (магнитная, низкочастотная), высокотемпературная секция (немагнитная, высокочастотная) четная температурная секция (или нет).
(2) Определить оценку средней мощности нагрева мощностного индуктора. В общем, возьмите мощность Py > Pg и попробуйте использовать значение, данное в стандартном ряду. При периодическом нагреве магнитных материалов, при отсутствии функции автоматического регулирования, мощность мощности следует увеличить до Py≈ (1.5-1.7) Pg, а при периодическом нагреве немагнитных материалов Py≈ (1.05~1.10) Стр. Таким образом, мы знаем мощность и частоту источника питания, мы можем объединить конкретные условия и требования пользователя и производителя, чтобы разумно выбрать источник питания.
(3) Определение масштаба индуктора основных компонентов нагревательной печи, чтобы узнать геометрический размер индуктора, можно примерно оценить размер печи. Сначала узнайте длину индукционной катушки A1. Нагревательная печь для ковки (включая все печи для диатермии), конечно, надеюсь, что дельта T температуры стола сердца меньше, тем лучше. Минимальное время нагрева tK необходимо для обеспечения △T, чтобы определить общую длину змеевика a1 (непрерывный) или количество шихт n (последовательный) или номер стола печи N (периодический).
Конечно, печь для диатермии предпочитает меньший перепад температур в сердцевине, но из приведенного выше обсуждения известно, что, хотя индукционный нагрев является самонагревающимся, его эффективный слой нагрева составляет всего 0.4 ≤ 0.4r2, а остальное все равно должно быть равномерным. температура за счет теплопередачи с электрическим КПД d. Правильное значение внутреннего диаметра змеевика обеспечивает эффективность и надежность печи. Слишком большой диаметр увеличивает утечку магнитного потока, снижает электрический КПД; И слишком маленький, сделает футеровку слишком тонкой, не только снизит ее тепловую эффективность, но также повлияет на прочность футеровки, например, слишком маленький зазор будет препятствовать работе бремени. В принципе, существует оптимальное значение D1/D2.
Из приведенного выше обсуждения видно, что электрический КПД связан с двумя факторами: относительной частотой m2 и воздушным зазором между катушкой и зарядом, т. е. отношением их диаметров D1/D2. На фиг. 1 и фиг. 4 видно, что электрический КПД увеличивается с быстрым ростом частоты, а после точки перегиба скорость роста становится медленной и постепенно приближается к предельному значению. Что касается воздушного зазора, то, конечно, чем меньше воздушный зазор, тем лучше электромагнитная связь, меньше утечка магнитного потока и выше электрический КПД. Как видно из фиг. 4, при увеличении D1/D2 от 1 до 2 электрический КПД снижается с 95% до 76%.
(4) Сочетая три вышеуказанных момента, его общая эффективность может качественно составить кривую.
Точка пересечения двух кривых является оптимальной точкой для выбора огнеупорных и теплоизоляционных материалов. Для нагрева стальной поковки основного объекта нагрева из комплексного рассмотрения электротермического КПД предлагается принимать D1/D2=1.4~1.8, но допустимо и D1/D2≈1.2~2.0. Когда диаметр большой, значение немного меньше; когда диаметр мал, значение немного больше. Если D2 слишком толстый или слишком тонкий, он может выйти за пределы этого диапазона. Окончательное определение D1 должно быть основано на практичности, и следует учитывать следующие факторы.
D1, D2 = + дельта D1.1 + дельта D1.2 + дельта D1.3 + дельта D1.4 + дельта D1.5
Здесь △D1.1 — зазор (мм), необходимый для спуска шихты в печь;
D1.2 — Толщина огнеупорной футеровки (мм);
D1.3 — Толщина изоляционного слоя футеровки печи (мм);
D1.4 — величина теплового расширения заряда (мм);
D1.5 — допуск на обработку (мм).
Из приведенных выше оценок мы знаем мощность и частоту оборудования, необходимого для питания, выбрали мощность, мы знаем размер индукционной катушки, учитывая ее рабочую высоту, указан способ установки, а материал корпуса и каркаса является основным. Представление о корпусе печи, водяном охлаждении воды можно узнать из таблицы 1, общий КПД печи и потребление энергии, которое необходимо забрать нагретой водой, таким образом также можно провести предварительную оценку.
Некоторые из существующих крупных производителей оборудования для индукционного нагрева в Китае могут обеспечить различные технические уровни механических и электрических требований в соответствии с технологическими потребностями пользователя. В соответствии с требованиями механизации и автоматизации, согласованными с пользователем, соединение с основной машиной, механизация собственной подачи и автоматизация операционной системы могут выдвинуть технико-экономический обоснованный план, а в соответствии с тщательно продуманным дизайном и производством недорогих и долговечных изделий.
Несколько дополнительных комментариев
(1) основная формула заряда прямоугольного сечения, во-первых, формула выбора частоты, во-вторых, оценка мощности, в-третьих, для обеспечения кратчайшего времени нагрева △T. Углеродистая сталь от нагрева при комнатной температуре до 1200 ~ 1300 ℃, в-четвертых, определение размера катушки. Высота полости катушки линии D1. Когда прямоугольная заготовка (b2/D2 > 1) нагревается, высота входного отверстия мало влияет на электрический КПД, поэтому D1/D2=1.25 ~ 3.0. При большом заряде и низкой температуре нагрева принимайте меньшее значение. С другой стороны, принимайте большее значение. Конечно, вы также можете использовать практичное расположение и соединение. Остальные точки такие же, как у цилиндрического заряда. Ширина полости катушки линии B1
Когда b2/D2 меньше или равно 5, b1 равно B2 плюс (d1-D2).
Когда b2/D2 > 5, b1=b2+(1.05 ~ 1.15)(d1-d2)
(2) основная формула нагрева трубы, так называемая труба, обычно относится к соотношению наружного диаметра и толщины стенки, а именно D2/D2 > 5 и D2/△2. Во-первых, формула выбора частоты K2≈ F (D2p/ A2) можно свериться с соответствующей кривой, а значение K2≈0.8 ~ 0.9 можно временно принять для оценки. Существует оптимальное значение частоты нагрева труб: во-вторых, оценка мощности, остальные пункты можно отнести к нагреву цилиндрической шихты.
(3) Двухчастотный нагрев. С развитием и улучшением полупроводниковых источников питания с преобразованием частоты и популярностью электроэнергии, в зависимости от разницы в индукционном нагреве магнитных и немагнитных материалов, использование двухчастотного источника питания для сегментации. Был популяризирован нагрев стальных деталей от комнатной температуры до температуры ковки. Низкочастотный источник питания использовался до магнитной точки, а относительно высокочастотный нагрев использовался после точки Кюри. Его основное преимущество: экономия электроэнергии. Благодаря разумной конфигурации частоты сети мощность может быть использована полностью, что обычно позволяет сэкономить 15% ~ 20% электроэнергии. (2) для экономии времени. В случае одночастотного нагрева выбор частоты основан на горячем состоянии. Для холодного состояния частота слишком высока, слой нагрева неглубокий, а удельная мощность относительно мала, что снижает скорость нагрева и увеличивает время нагрева. Это увеличивает потребление энергии и снижает производительность.(3) Хорошее качество продукции. Поскольку время нагрева сокращается, потребление энергии снижается, а окисление уменьшается. Между тем, разумная частота также обеспечивает низкую разницу температур, поэтому можно получить хорошее качество нагрева.
(4) Быстрый нагрев (нагрев с переменной скоростью) Это причина того, что теплопередача к центру происходит быстро, когда разница температур велика, и время нагрева сокращается, когда гарантируется такая же разница температур.
При периодическом нагреве координатой х можно считать время нагрева, а при непрерывном и последовательном нагреве - длину индукционной катушки. Фактически, когда поверхность заготовки достигает конечной температуры, на нее приходится 10–30 % общего времени нагрева (или 10–30 % общей длины на входе датчика), что может увеличить скорость нагрева и сократить время средней температуры. Эта спецификация нагрева известна как (ударный) быстрый нагрев.
(5) Комплексное энергетическое отопление Из-за различных энергетических условий в разных регионах, при необходимости следует рассмотреть возможность использования двойного энергетического комплексного отопления. Например, природный газ в изобилии и дешев в определенном регионе. Можно рассматривать в 700~800℃ ниже с нагревом газовой печи, после входа в печь быстрого индукционного нагрева. Таким образом, он может не только использовать дешевые источники воздуха, когда окисление слабое в секции низкотемпературного нагрева, но также использовать высококачественный быстрый индукционный нагрев в высокотемпературных областях. Это имеет как экономический, так и технологический смысл. Подводя итог, можно сказать, что проектирование и производство оборудования для индукционного нагрева с высоким качеством, низкой ценой и экономической долговечностью должно основываться на местных условиях и полностью учитывать технологические потребности. В конце концов, хотя проблема очень мала, некоторые люди часто ее игнорируют, что приводит к большим ошибкам. То есть при использовании существующей формулы для расчета, обязательно обращайте внимание на физическую величину, в формуле необходимо использовать интегральное среднее значение отрезка температуры нагрева, единица измерения в формуле должна быть четкой, поставить правильную единицу. Эта информация применима не только к ковочным нагревательным печам, но и к другим видам индукционных диатермических печей.