4 Расчёт охлаждения индуктора /7/

4.1 Электрические потери в индукторе Р_и.э, Вт:

(138)

4.2 Суммарные потери мощности Р_охл, Вт:

(139)

4.3 Потребный расход воды Q_охл, м³/c:

(140)

где t_вых – температура воды на выходе из индуктора, t_вых = 50 ⁰С;

t_вх – температура воды на входе в индуктор, t_вх = 10 ⁰С;

4.4 Скорость воды в канале охлаждения v_в, м/c:

(141)

где S_в – площадь поперечного сечения канала охлаждения, м²:

(142)

4.5 Эквивалентный диаметр канала охлаждения d_экв, м/c:

(143)

где П_в – периметр канала охлаждения, м:

(144)

4.6 Критерий Рейнольдса Re:

(145)

где v – кинематическая вязкость воды, v = 0,805·10^-6 м²/с.

Т.к. расчетное значение критерия Рейнольдса Re > 4500, значит, движение воды в канале охлаждения имеет турбулентный характер, что обеспечивает хорошие условия охлаждения.

4.7 Коэффициент трения движению воды для гладких труб ξ_тр:

(146)

4.8 По отношению диаметров D₁ / d_экв = 0,215 / 8·10^-3 = 27 и расчётному значению критерия Рейнольдса определяем по таблице 13-2 /7, стр. 244/ коэффициент сопротивления поворота струи на 360⁰ ξ = 0,1715.

4.9 Требуемый напор воды h, обеспечивающий прохождение через индуктор требующегося количества воды со скоростью v_в:

(147)

4.10 Потери напора воды ∆p в длине канала охлаждения:

(148)

где k_ш – коэффициент увеличения сопротивления потоку воды, обусловленного шероховатостью внутренней поверхности канала охлаждения, k_ш = 2,5.

4.11 Число Прандтля Pr:

(149)

где a_в – коэффициент температуропроводности воды при средней её температуре в индукторе, по таблице 13-1 /7, стр. 241/ a_в = 0,147 м²/с.

4.12 Критерий Нуссельта Nu:

(150)

4.13 Коэффициент теплоотдачи от стенки индуктора к воде α_в, Вт/(м·⁰С):

(151)

где λ_в – коэффициент теплопроводности воды при средней её температуре в индукторе по таблице 13-1 /7, стр. 241/ λ_в = 0,455 Вт/(м·⁰С).

4.14 Потери, отводимые водой P_в, кВт:

(152)

Потери, которые могут быть отведены водой больше суммарных потерь мощности, следовательно, расчёт охлаждения произведён правильно.

Список использованных источников

1 Л.И.Иванова, Л.С.Гробова, Б.А.Сокунов. Индукционные канальные печи. Учеб. пособие. Изд. 2-е, доп. Екатеринбург: Изд-во УГТУ-УПИ, 2002. 105 с.;

2 Электротермическое оборудование: Справочник / Под общей ред. А.П.Альтгаузена. М.: Энергия, 1980. 416 с.;

3 Электротехнологические промышленные установки: Учебник для вузов / И.П.Евтюкова, Л.С.Кацевич, Н.М.Некрасова, А.Д.Свенчанский; Под ред. А.Д.Свенчанского. М.: Энергоиздат, 1982. 400 с.;

4 Электрические конденсаторы и конденсаторные установки: Справочник / В.П.Берзан, Б.Ю.Геликман, М.Н.Гураевский и др.; Под ред. Г.С.Кучинского. М.: Энергоатомиздат, 1987. 656 с.

5 Электрические промышленные печи. Учебник для вузов. В 2-х ч. Ч. 1. А.Д. Свенчанский. Электрические печи сопротивления. Изд. 2-е, перераб. М., «Энергия», 1975. 384 с.;

6 Кацевич Л.С. Теория теплопередачи и тепловые расчёты электрических печей: Учебник. М.: Энергия, 1977. 304 с.

7 Вайнберг А.М. Индукционные плавильные печи. Учебное пособие для вузов. Изд. 2-е, переработ. и доп. М., Энергия, 1967. 416 с.