Индукционное нагревательное устройство

Индукционное нагревательное устройство

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИ

ИЗОБРЕТЕН И

Союз Советских

Социалистическик

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 05.04.78 (21) 2599448/24-0? с присоединением заявки №вЂ”

Гооударотееииый иоизтет

СССР оо делам изооретеиий и открытий (23) Приоритет—

Опубликовано 05.12.79. Бюллетень №

Дата опубликования описания 15.1 (72) Автори изобретении

И. М. Гельфанд, P. К. Ведерников, В. М. Лактионов, К. А. Мячкина, Н. И. Иванов, С. Ф. Котельников, 1О. И. Тартаковский, Т. П. Коломыцева и Л. Г. Стоббе

Всесоюзный научно-исследовательский институт метизной промышленности и Магнитогорский горно-металлургический институт им. Г. И: Носова (71) Заявители (54) ИНДУКЦИОННОЕ НАГРЕВАТЕЛЬНОЕ

УСТРОЙСТВО

Изобретение касается индукционного нагрева цилиндрических (близких к цилиндрическим) сплошных и несплошных тел, например рулонов ленты диаметром больше

0,5 м из черных и цветных металлов и сплавов, и. может быть использовано в металлургической промышленности при термообработке или пластической деформации металлов.

Известны устройства для индукционного нагрева изделий, содержащие цилиндрический индуктор и металлическую жаропрочную трубу с .теплоизоляцией (1). Эти устройства работают удовлетворительно при нагреве изделий, диаметр которых не превышает 0,5 м.

При увеличении диаметра нагреваемого изделия соответственно увеличивают диа- метр жаропрочной трубы и диаметр цилиндрического индуктора. Для компенсации раз« ницы в тепловом расширении жаропрочной трубы и охлаждаемой катушки индуктора между ними увеличивают зазор, что ухудшает электрические параметры индукцион2

1 ного нагревателя и усложняет крепление катушки.

Наиболее близким из известных к изобретению является индукционное нагреват< льное устройство для нагрева крупногабаритных цилиндрических изделий диаметром больше 0,5 м, содержащее индуктор, выпол ненный в виде охлаждаемой спира,тиной катушки, и установленный внутри катушки и связанный с ней тепловой экран из листот0 вого материала (2).

Недостаток известного устройства заключается в том, что разрезанный секционный экран не может быть иссушим элсментом конструкции, обеспечиваюгцим жесткость ее в целом, что, в свою очередь, усложняет конструкцию катушки индуктора. элементов ее крепления и ухудшает электрические параметры индуктора (за счет увеличения зазора между нагреваемым изделием и катушкой индуктора.

20 Целью изобретения является упроп епис конструкции индуктора и улучшение его электрических параметров (за счет уменьшения зазора между катушкой индуктора и нагреваемым изделием) .

Поставленная цель достигается тем, что витки катушки индуктора выполнены в форме многогранника с количеством граней 6—

18, каждая боковая грань прилегает через прокладки, например металлические полосы, к экрану, выполненному в виде цилиндра, -а элемент связи катушки с цилиндром выполнен в виде набора стяжек, прикрепленных снаружи катушки.

Изобретение поясняется чертежом, на котором показано индукционное нагревательное устройство.

Нагревательное устройство состоит из жаропрочной трубы 1 (например, стальной) со слоем теплоизоляции 2 (тепловой экран) и индукционной катушки 3 с витками в виде многогранника. В месте касания витков теплоизоляции установлены прокладки 4.

Катушка 3 стянута стяжками 5.

Устройство работает следующим образом .

При нагреве изделий индуктором труба 1, служащая экраном, нагревается излучением и конвекцией от нагретого тела до температуры, равной температуре этого тела.

При этом наблюдается тепловое расширение. Диаметр трубы 1 увеличивается, в то время как охлаждаемые витки индуктора 3 не подвергаются тепловому расширению.

Компенсация происходит за счет того, что грани многогранного витка деформируются упруго, и многогранник стремится принять свою предельную форму — окружность. При остывании трубы под действием накопленной энергии упругой деформации витки индуктора 3 снова возвращаются к исходной форме — многограннику. Для обеспечения работоспособности такой конструкции необходимо, чтобы разница в длине периметра многогранника и вписанной в него окружности была не меньше, чем расчетные приращения длины развернутого цилиндра при нагреве до заданной температуры. Это условие соблюдается в том случае, если число граней многогранника не меньше 6 и не больше 18.

02546

Для исключения коробления теплового экрана труба 1 закреплена так, что опоры не препятствуют радиальным перемещениям точек крепления трубы. Для уменьшения контактных давлений на теплоизоляцию под витки катушки 3 установлены прокладки 4 из металлических полос. Стяжки 5 группируют многогранные секции катушки 3 в единое целое, способное сохранить геометри. ческую форму и противостоять мощным вибрациям.

1î Таким образом, благодаря тому, что катушка индукционного устройства выполнена многогранной с количествои граней не менее

6 и не более 18, упрощается его конструкция и улучшаются электрические параметры за

И счет уменьшения зазора межд" нагреваемой ,7 деталью и катушкой индуктора.

Формула изобретения

20 Индукционное нагревательное устройство для нагрева крупногабаритных цилиндрических изделий диаметром больше 0,5 м, содержащее индуктор, выполненный в виде охлаждаемой спиралькой катушки, и установленный внутри катушки и связанный с ней тепловой экран, отличающееся тем, что, с целью повышения КПД, витки катушки индуктора выполнены в форме многогранника с количеством граней 6 — 18, каждая боковая грань прилегает через прокладки, наз6 пример металлические полосы, к экрану, выполненному в виде цилиндра, а элемент связи катушки с цилиндром выполнен в виде набора стяжек, прикрепленных снаружи катушки.

Источники информации, прчнятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

P& 119939, кл. 21 h 18/10, 1958.

2. Авторское свидетельство СССР

М 2771TЗ, кл. 21 h 29/03, 1968.

702546

Редактор В. Фельдман

Заказ 7612/55

Составитель О. Щедрина

Техред О.дуговаи Корректор Т. Скворцова

Тираж 944 Поднисное

ЦН И И ПИ Государственного комитета СССР но делам изобретений и открытий

I I 3035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектнан, 4