- •Введение
- •Лекция №1 Получение тепловой энергии путем сжатия топлива
- •1.1. Топливо, его виды, основные характеристики.
- •1.1.1. Характеристики состава топлива.
- •1.1.2. Теплота сгорания топлива.
- •1.2. Горение топлива.
- •2.2 Состав и объем продуктов горения.
- •Температура горения топлива.
- •3.2 Теплопередача конвекцией.
- •3.3 Теплопередача излучением.
- •Лекция №4 Особенности теплового излучения газов
- •4.1 Суммарная теплоотдача от продуктов горения и кладки печи к нагреваемому металлу.
- •Лекция №5 Теплопередача теплопроводностью
- •3.6.1 Дифференциальное уравнение теплопередачи теплопроводностью.
- •3.6.2 Теплопередача теплопроводностью при стационарном тепловом состоянии.
- •3.6.3 Теплопередача от одной газовой среды к другой через многослойную плоскую стенку.
- •Вопросы для самоподготовки:
- •Лекция №6 нагрев металла
- •6.1. Определение интервала ковочных температур
- •Допустимый интервал ковочных температур
- •Технологически необходимый интервал температур
- •6.2. Химические процессы, происходящие при нагреве металла Окалинообразование
- •Обезуглероживание стали
- •6.3. Перегрев и пережог стали
- •Лекция №7 Температурные напряжения при нагреве
- •Определение времени нагрева заготовок.
- •7.2. Разделение заготовок на категории “тонких” и “массивных” при определении времени нагрева.
- •7.3. Определение времени нагрева “тонких” заготовок.
- •7.4. Определение времени нагрева решением уравнения теплопередачи теплопроводностью.
- •График Будрина д.В для центра цилиндра.
- •Теплоизоляционные материалы
- •Общестроительные материалы.
- •8.2. Классификация печей
- •8.3. Основные виды печей и их характеристика Камерные печи
- •Методические печи
- •8.4. Элементы конструкции, узлы и агрегаты печи Фундаменты и каркасы
- •Футеровка печи
- •Устройства для сжигания топлива
- •Устройство для удаления продуктов горения
- •Устройства для подогрева воздуха и газа
- •Лекция №9 Средства механизации работы печей
- •9.1. Контроль и автоматическое регулирование теплового режима печей
- •9.2. Автоматическая система регулирования (аср)
- •Лекция №10 Тепловой баланс и характеристики тепловой работы пламенной печи
- •10.1. Уравнение теплового баланса
- •10.2. Правила пуска и техника безопасности при работе пламенных печей.
- •11.2. Косвенный нагрев металлических заготовок Электрические печи сопротивления
- •Нагрев в расплавленных слоях (соляные ванны)
- •Нагрев в электролите
- •11.2. Установки прямого электронагрева. Электроконтактные нагревательные установки
- •11.3. Расчет установки электроконтактного нагрева.
- •Лекция №12 Индукционные нагревательные устройства
- •12.1. Электрические схемы индукционных установок
- •12.2. Индукционный нагреватель.
- •12.3. Методика расчета индукционной нагревательной установки.
- •12.4. Техника безопасности при обслуживании электрических нагревательных устройств.
- •Вопросы для самоподготовки:
- •Заключение
- •Библиографический список
- •Оглавление
- •394026 Воронеж, Московский просп., 14
12.3. Методика расчета индукционной нагревательной установки.
В содержание расчета входит определение основных параметров установки:
- частоты тока;
- времени нагрева;
- размеров и числа витков спирали индуктора;
- размер и сечение медной трубки для изготовления спирали индуктора;
- мощности, необходимой для обеспечения заданной производительности нагревательного устройства;
- мощности и числа банок конденсаторной батареи.
Ток генератора
(139)
Реактивная мощность конденсаторной батареи
(140)
Пример 16. Расчет индукционной нагревательной установки.
Материал заготовки сталь 45.
Размеры заготовки , .
Масса заготовки 3 кг.
Удельная теплоемкость
Производительность штамповочного агрегата
Температура нагрева , .
Допустимый перепад температур по сечению .
1. Выбор частоты тока по таблице : .
2. Глубина проникновения тока в медь индуктора и в заготовку
; .
3. Время нагрева заготовки при перепаде температур в нагреваемой заготовке .
.
4. Определение основных размеров индуктора
а) число одновременно нагреваемых заготовок
.
б) внутренний диаметр индуктора
.
в) длина индуктора
.
5. Средняя мощность, необходимая для нагрева заготовки
.
6. Определение электрических параметров индуктора и заготовки.
а) активное сопротивление индуктора
.
б) активное сопротивление заготовки
;
тогда А=0.31 из таблицы
в) реактивное сопротивление индуктора
, из таблицы
.
г) реактивное сопротивление индуктора
.
д) эквивалентные составляющие полного сопротивления индуктора и заготовки
.
.
е) полное сопротивление индуктора
.
7.Электрический КПД индуктора
8. Термический КПД
; (141)
.
9. Полный КПД индуктора
.
10. Мощность, подводимая к индуктору
(142).
11. Выбираем по каталогу генератор
ОПЧ-320-1.0
Частота тока 1 кГц
N генератора 320 кВт
Напряжение номинальное 800 В.
Сила тока 400 А.
12. Число витков индуктора
.
13. Ток индуктора
.
14. Определение размеров трубки индуктора
а) ширина трубки по сечению индуктора
.
б) толщина стенки трубки индуктор
.
в) площадь сечения трубки
.
г) высота трубки
.
если взять три ветви охлаждения, то
.
15. Плотность тока в индукторе
- меньше допустимой, .
16. Коэффициент мощности индуктора
17. Ток генератора
18. Реактивная мощность конденсаторной батареи
,
где - ЭСВ-0.8-1 – реактивная мощность одной банки.
12.4. Техника безопасности при обслуживании электрических нагревательных устройств.
Электрические нагревательные установки являются устройствами, работа на которых имеет в себе опасность как теплового воздействия, присущего всем нагревательным устройствам, так и опасность поражения электрическим током. Поэтому правила техники безопасности, изложенные в разделе 5.6, действуют и при обслуживании электрических установок. Они также дополняются правилами безопасности работы с электрическими установками.
Поэтому в цехах, содержащих электронагревательные устройства, должны быть разработаны меры электробезопасности, системы организационных и технических мероприятий и средств, обеспечивающих защиту людей от опасного воздействия электрического тока, электромагнитного поля и статического электричества.
Особое внимание следует обратить на защиту от прикосновения к токоведущим частям, на защитное заземление, зануление и защитное отключение (защитное отключение – это быстродействующая защита, обеспечивающая автоматическое отключение электроустановки при возникновении в ней опасности поражения током).
Особо опасным с точки зрения охраны труда являются масляные и соляные ванны. Перегрев масла нагретым металлом может привести к его самовозгоранию. Попадание влаги в расплавленную соль сопровождается выбросом соли и поражением обслуживающего персонала.