Индукционный нагрев

Автор:
penrosa
Печать
дата:
14 марта 2015 16:26
Просмотров:
5669
Комментариев:
7
Индукционный нагрев


В индукционных печах и устройствах тепло в электропроводном нагреваемом теле выделяется токами, индуктированными в нем переменным электромагнитным полем. Таким образом, здесь осуществляется прямой нагрев.
Индукционный нагрев металлов основан на двух физических законах: законе электромагнитной индукции Фарадея-Максвелла и законе Джоуля-Ленца. Металлические тела (заготовки, детали и др.) помещают в переменное магнитное поле, которое возбуждает в них вихревое электрическое поле. ЭДС индукции определяется скоростью изменения магнитного потока. Под действием ЭДС индукции в телах протекают вихревые (замкнутые внутри тел) токи, выделяющие теплоту по закону Джоуля-Ленца. Эта ЭДС создает в металле переменный ток, тепловая энергия, выделяемая данными токами, является причиной нагрева металла. Индукционный нагрев является прямым и бесконтактным. Он позволяет достигать температуры, достаточной для плавления самых тугоплавких металлов и сплавов.

Под катом видео с девайсом от 12 вольт...



Индукционный нагрев


Индукционный нагрев и закалка металловИнтенсивный индукционный нагрев возможен лишь в электромагнитных полях высокой напряженности и частоты, которые создают специальными устройствами — индукторами. Индукторы питают от сети 50 Гц (установки промышленной частоты) или от индивидуальных источников питания — генераторов и преобразователей средней и высокой частоты.
Простейший индуктор устройств косвенного индукционного нагрева низкой частоты — изолированный проводник (вытянутый или свернутый в спираль), помещенный внутрь металлической трубы или наложенный на ее поверхность. При протекании по проводнику-индуктору тока в трубе наводятся греющие ее вихревые токи. Теплота от трубы (это может быть также тигель, емкость) передается нагреваемой среде (воде, протекающей по трубе, воздуху и т. д.).



Наиболее широко применяется прямой индукционный нагрев металлов на средних и высоких частотах. Для этого используют индукторы специального исполнения. Индуктор испускает электромагнитную волну, которая падает на нагреваемое тело и затухает в нем. Энергия поглощенной волны преобразуется в теле в теплоту. Эффективность нагрева тем выше, чем ближе вид испускаемой электромагнитной волны (плоская, цилиндрическая и т. д.) к форме тела. Поэтому для нагрева плоских тел применяют плоские индукторы, цилиндрических заготовок — цилиндрические (соленоидные) индукторы. В общем случае они могут иметь сложную форму, обусловленную необходимостью концентрации электромагнитной энергии в нужном направлении.

Особенностью индукционного ввода энергии является возможность регулирования пространственного расположения зоны протекания вихревых токов. Во-первых, вихревые токи протекают в пределах площади, охватываемой индуктором. Нагревается только та часть тела, которая находится в магнитной связи с индуктором независимо от общих размеров тела. Во-вторых, глубина зоны циркуляции вихревых токов и, следовательно, зоны выделения энергии зависит, кроме других факторов, от частоты тока индуктора (увеличивается при низких частотах и уменьшается с повышением частоты). Эффективность передачи энергии от индуктора к нагреваемому току зависит от величины зазора между ними и повышается при его уменьшении.

Индукционный нагрев


Индукционный нагрев применяют для поверхностной закалки стальных изделий, сквозного нагрева под пластическую деформацию (ковку, штамповку, прессование и т. д.), плавления металлов, термической обработки (отжиг, отпуск, нормализация, закалка), сварки, наплавки, пайки металлов.

Косвенный индукционный нагрев применяют для обогрева технологического оборудования (трубопроводы, емкости и т. д.), нагрева жидких сред, сушки покрытий, материалов (например, древесины). Важнейший параметр установок индукционного нагрева — частота. Для каждого процесса (поверхностная закалка, сквозной нагрев) существует оптимальный диапазон частот, обеспечивающий наилучшие технологические и экономические показатели. Для индукционного нагрева используют частоты от 50Гц до 5Мгц.

Преимущества индукционного нагрева


1) Передача электрической энергии непосредственно в нагреваемое тело позволяет осуществить прямой нагрев проводниковых материалов. При этом повышается скорость нагрева по сравнению с установками косвенного действия, в которых изделие нагревается только с поверхности.

2) Передача электрической энергии непосредственно в нагреваемое тело не требует контактных устройств. Это удобно в условиях автоматизированного поточного производства, при использовании вакуумных и защитных средств.

3) Благодаря явлению поверхностного эффекта максимальная мощность, выделяется в поверхностном слое нагреваемого изделия. Поэтому индукционный нагрев при закалке обеспечивает быстрый нагрев поверхностного слоя изделия. Это позволяет получить высокую твердость поверхности детали при относительно вязкой середине. Процесс поверхностной индукционной закалки быстрее и экономичнее других методов поверхностного упрочнения изделия.

4) Индукционный нагрев в большинстве случаев позволяет повысить производительность и улучшить условия труда.


0 не понравился
42 понравился пост
 
Незарегистрированные посетители не могут оценивать посты
 
 
 
 

 
 
 
 

Комментарии

 
 

 
 
 
DrWeb_70
Дата:
(14 марта 2015 19:22)
#1

Томск [ссылка]
12 / 0
 
 
 
 
 
 
Solidglue
Дата:
(14 марта 2015 20:08)
#2
А что нового? Для поверхностной обработки без применения контактной группы других сред. Индукционный нагрев придуман уже очень давно. Нагрев быстрый и простой. Электричества хавает много. Закалку можно делать в ручную или автоматизировать. Там всё просто.
Томск [ссылка]
6 / 0
 
 
 
 
 
 
Bahoos
Дата:
(14 марта 2015 20:42)
#3
у меня плита индукционная- вообще тема. моментально нагревает и жарит
Новосибирск [ссылка]
6 / 0
 
 
 
 
 
 
boroda3
Дата:
(14 марта 2015 22:13)
#4
Цитата: Solidglue
Индукционный нагрев придуман уже очень давно. Нагрев быстрый и простой. ... Там всё просто.

Придуман-то давно, но более-менее массово применять индукционный нагрев стали лишь в середине ХХ века, когда смогли сделать мощные высокочастотные генераторы.
И не такой уж он простой. Если интересует заданный результат, а не бестолковая показуха, то придется учитывать (и рассчитывать) и свойства материала, и форму индуктора, и мощность инвертора, и частоту тока, и динамику теплопередачи. Это даже не считая сложностей построения самого аппарата.
Томск [ссылка]
2 / 2
 
 
 
 
 
 
Sfeks
Дата:
(15 марта 2015 02:51)
#5
на остметале кузнецы обсуждали данный агрегат, пришли к выводу, что обычным с горном проще и дешевле работать :)
 
Не пей, Не кури, Занимайся спортом, Развивай дисциплину Ума и Трезвость мышления.
Томск [ссылка]
0 / 0
 
 
 
 
 
 
boroda3
Дата:
(15 марта 2015 14:55)
#6
Цитата: Sfeks
что обычным с горном проще и дешевле работать :)

Супчик тоже проще есть ложкой, чем вилкой. Каждому инструменту - свое место и свое предназначение.
Томск [ссылка]
0 / 1
 
 
 
 
 
 
Solidglue
Дата:
(16 марта 2015 08:11)
#7
Цитата: boroda3
Это даже не считая сложностей построения самого аппарата.

Врать не буду про сложности постройки аппарата. Но ещё в 1985 году у нас на заводе была ТВЧ закалка, резцы калили и прочее. Дедок работал там, только пенсионерам работать разрешали (излучение - яйца потому что). Так он ставил мощность на максимум, болванку сунет в петлю, когда станет малиновая цветом значит можно в воду бросать. А ты расчёт, свойства материала. hi
Томск [ссылка]
0 / 0
 
 
 

 
 
 
 
 
 
 
 

Информация

 
 
 
 
 
 
 
 
 

Оставлять свои CRAZY комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
Пожалуйста пройдите простую процедуру регистрации или авторизируйтесь под своим логином. Также вы можете войти на сайт, используя существующий профиль в социальных сетях (Вконтакте, Одноклассники, Facebook, Twitter и другие)

 
 
 
 
 
Наверх