Индукционный нагреватель

Индукционный нагреватель

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22)Заявлено 18.01.80 (21) 2908015/22-02 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 23. 01 ° 82. Бюллетень М 3

Союз Советских

Социалистических

Республик

< >899675 (51)М. Кл.

С 21 0 1/10

3Ьоударотвкииый комитет

СССР ю делам изобретений н открытий (53) УДК 621.

783(088.8) Дата опубликования описания 25 . 01 . 82.

I (72) Автор щобретения

Э.А. Воронцов физико-технический институт АН Белорусской ССР (71) Заявитель (5") ИНДУКЦИОННЫЙ НАГРЕВАТЕЛЬ

Изобретение относится к области индукционного нагрева изделий, и в частности для нагрева заготовок под обработку давлением.

Известен индукционный нагреватель, содержащий индуктор и экран в виде разрезной трубы, толщина стенки которой меньше, чем глубина проникновения тока в.материал экрана (!3 .

Недостатком нагревателя является повышенное значение тепловых потерь, 10 связанное с передачей тепла от заготовок в экран.

Наиболее близким к изобретению является индукционный нагреватель, 1$ состоящий из индуктора и экрана в виде разрезной трубы с толщиной стенки больше, чем глубина проникновения тока в материал экрана, благодаря чему заготовка получает дополни20 тельное тепло от разогретого магнитным полем экрана I2>.

Недостатком данного индукционного нагревателя является уменьшение элект2 рического КПД, связанное с потерями высокочастотной энергии, идущей на разогрев экрана.

Цель изобретения — экономия электроэнергии при нагреве изделий.

Поставленная .цель достигается тем, что индукционный нагреватель, содержащий индуктор с источником питания высокой частоты и экран, выполненный в виде трубы с продольным разрезом, один конец которой закреплен, снабжен соединенным с концами экрана источником питания промышленной частоты и конечным выключателем, установленным со стороны незакрепленного конца экрана, при этом длина экрана выполнена больше длины индуктора.

На фиг. 1 изображен индукционный нагреватель; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.

Индукционный нагреватель содержит индуктор 1, подключенный через свои контакты 2 к источнику 3 питания высокой частоты. В индукторе 1 нахо89967 дится экран 4, выполненный в виде трубы с продольным разрезом из жаропроч" ного материала, один конец которого жестко закреплен. Экран может служить лотком для продвижения нагреваемых заготовок. С целью снижения потерь

I . высокочастотной энергии толщина стенки трубы должна быть меньше глубины проникновения тока в материал экрана.

Экран 4 окружен футеровкой 5 и снаб- щ жен контактами 6 и 7 для подключения его к источнику 8 питания промышленной частоты. Один из контактов выполнен неподвижным. Для избежания коробления экрана .из-за увеличения линей- 1 ных Размеров в процессе его разогрева другой незакрепленный контакт 7 выполнен подвижным и связанным с механизмом 9 линейной компенсации. Стабилизация температуры разогрева эк- ge рана осуществляется размещением со стороны незакрепленного конца экрана конечного выключателя 10, контакты которого связаны с цепями подачи напряжения от источника 8 питания промышленной частоты на экран. Меняя по ложение конечного выключателя 10 вдоль оси, совпадающей с направлением линейного расширения экрана, можно регулировать температуру разогрева экра-Ю на.

При нагреве заготовок под обработку давлением длина экрана может быть больше длины индуктора. Тогда проходящие по нему заготовки подогре" ваются еще до попадания их в индуктор.

Индукционный нагреватель работает следующим образом.

От источника 8 питания промышленной частоты на экран 4 подается напряжение. Под воздействием протекающего по экрану тока он разогревается и, удлиняясь, соприкасается с конечным . выключателем 10, контакт которого отключает напряжение от экрана. Включением и отключением напряжения источника питания высокой частоты осуществляется стабилизация температуры разогрева экрана, После достижения экраном требуемой температуры разогрева от источника 4 питания повышенной частоты на индуктор 1 подается высокочастотное напряжение и одно- И временно осуществляется подача заготовок через экран в индуктор. Заготовки в процессе нагрева нагреваются

5 4 как от электромагнитного поля индуктора, так и от поля экрана.

Были проведены испытания по сравнению технико-экономических показателей известного и предлагаемого решений, Испытания проводились на индукторе, подключенном к преобразователю частоты типа ВПЧ-100-8000 (100 кВт, 8000 Гц) установки И32-100/8,0 при различных параметрах экрана.

Параметры индуктора: внутренний диаметр 80 мм, длина индуктора 560 мм, число витков 32,5, внутренний диаметр футеровки 50 мм.

Через индуктор пропускались заготовки диаметром 25 мм и длиной 53 мм из стали 45 с темпом выдачи нагретой заготовки 4 с.

Испытаны были две конструкции индукционных нагревателей:

1. Конструкция N 1 - индуктор с экраном, выполненным в виде двух коаксиальных труб с разрезами, сваренными в местах разреза. Наружный диаметр одной трубы 45 мм, толщина

4 мм. Наружный диаметр другой (вставленной во внутрь первой) 36 мм, толщина 3 мм. Длина труб 600 мм, материал 12Х18Н10Т.

2. Конструкция Р 2 - индуктор с экраном в виде трубы с разрезом с наружным диаметром 36 мм, длиной

600 мм и толщиной 2 мм. Экран Родключался ко вторичной обмотке трансформатора сварочной машины МТП-200-1, питание которого осуществлялось от сети 50 Гц. Температура разогрева экрана устанавливалась 800 С.

Все схемы испытывались при. напряжении индуктора, равном 650 В. Прй этом збмерялась мощность индукционных нагревателей и температура заготовки на выходе из индуктора при помощи оптического пирометра типа ВИМП-015М.

Данные испытаний приведены в таблице.

Мощность источника питания индуктора, отбираемая от сети (P ) опС1 ределялась, как отношение .Р1

С1 где р1 - мощность источника питания индуктора по частоте 8000 Гц (замерялась киловаттметром

0 30, находящимся на пульте возбуждения установки

ИЗг-100/8,0); . - КПД преобразователя.

899675 показали, диапазоне принять

Из таблицы видно, что индукционный нагреватель предлагаемой конструкции позволяет сэкономить 16 кВт электроэнергии.

70).

Индукционйый наТемпература заготовки на выходе индуктора, 4С

Мощность источника питания индуктора, кВт греватель, 11 отбираемая от сети при частоте

50 гЦ(Рс4 при частоте

800 Гц (P„) промышленной частоты (РС .) 85

121,4

1100.

121

1100

100

105

Формула изобретения

2. Нагреватель по и. 1, о т л ич а ю щ и "ся тем,,что длина экрана выполнена больше длины индуктора..

1. Индукционный нагреватель., содержащий индуктор с источником пита- 25 ния высокой частоты и экран, выпол- . ненный в виде трубы с продольным разрезом, один конец которой жестко закреплен, отличающийся тем, что, с целью экономии электро- Зр энергии, он снабжен соединенным с кон. цами экрана источником питания промышленной частоты и конечным выключателем, установленным со стороны незакрепленного конца экрана.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

N 361204, кл. С 21 0 1/10, 1972 °

2. "Ие а1 Progress", 1963, т. 83, 11 4, с 77-81.

Предварительные замеры что КПД преобразователя в нагрузки 60-90 кВт можно равным 0,70 (т.е. < = О, Суммарная мощность

Р Р „+ Р нагрева, отбираемая от сети, кВт

899675

Составитель И. Костин

Техред И, Надь Корректор Н. Швыдкая

Редактор В. Данко

Заказ 12090/36

Тираж 586

ВНИИПИ Гос а

Подписное осударственного комитета СССР по делам изобретений и от

1130 с M

3, осква, Ж-35, Раушска б, 4 ая на ., p. 4/5

Филиал ППП "Патент" г. ж г. Ужгород, ул. Проектная, 4