Por supuesto, esto primero debe cumplir con los requisitos de producción y proceso del cliente. Principalmente es la productividad, su principal se decide por la potencia de la fuente de alimentación de frecuencia variable, luego el ahorro de energía, depende de la frecuencia de la fuente de alimentación y la racionalidad del diseño del sensor, la principal es la temperatura de calentamiento en el requisito del proceso, distribución de temperatura, etc., quiere confiar en la impedancia que coincide con la potencia del diseño del sensor y el nivel de mecanización y automatización, de acuerdo con los requisitos del usuario en consulta; El segundo es la buena calidad del producto; Indicadores técnicos y económicos avanzados del equipo, como bajo consumo de energía, ahorro de material, bajos costos de operación, buenas condiciones de trabajo, etc.; Alta fiabilidad de los equipos; Fácil de usar y mantener, seguro y confiable para operar.
La principal desventaja del horno de diatermia por inducción es la pobre generalidad. Si el tamaño y las especificaciones de la carga varían mucho, se deben diseñar varios sensores en grupos. Por lo tanto, es necesario proponer variedades representativas para el horno de calentamiento de especificaciones múltiples como base principal para el diseño y la aceptación del producto.
(1) Si la frecuencia de calentamiento es razonable o no, está directamente relacionado con la eficiencia eléctrica y la calidad de procesamiento del calentador. La selección de la frecuencia de la red considera principalmente dos factores.
Primero, para asegurar la eficiencia eléctrica y segundo, para mejorar la uniformidad de la temperatura de la sección transversal.
Se puede ver que una mayor reducción en la frecuencia no profundizará la capa de calentamiento, pero afectará la eficiencia eléctrica. La uniformización adicional depende solo de la conducción de calor de la carga misma. Entonces 0.4R2 es la máxima profundidad de calentamiento a esta frecuencia.
Las frecuencias deben seleccionarse en el extremo superior dentro de este rango. Por supuesto, también debe ser flexible según la situación específica, como en la velocidad de calentamiento más lenta (potencia de unidad pequeña), puede elegir una frecuencia más alta, transferencia de calor para compensar la falta de capa de calentamiento superficial, la alta conductividad térmica del material también puede elegir una frecuencia más alta, etc. Cuando la inversión económica del usuario lo permita, para el horno de diatermia más grande, se sugiere adoptar una tecnología de calefacción de doble o tres frecuencias más razonable, es decir, dividida en baja temperatura sección (magnética, de baja frecuencia), sección de alta temperatura (no magnética, de alta frecuencia) incluso sección de temperatura (o no).
(2) Determine la estimación de la potencia de calentamiento promedio del inductor de capacidad de potencia. En general, tome la potencia Py > Pg e intente usar el valor dado en la serie estándar. En el caso de calentamiento periódico de materiales magnéticos, si no existe una función de control automático, la capacidad de potencia debe incrementarse para hacer Py≈ (1.5-1.7) Pg, y en el caso de calentamiento periódico de materiales no magnéticos, Py≈ (1.05~1.10) Pág. De esta forma, conocemos la potencia y la frecuencia de la fuente de alimentación, podemos combinar las condiciones y los requisitos específicos del usuario y del fabricante para seleccionar la fuente de alimentación de manera razonable.
(3) La determinación de la escala del inductor de los componentes centrales del horno de calentamiento para averiguar el tamaño de la geometría del inductor, puede estimar aproximadamente el tamaño del horno. Primero, averigüe la longitud de la bobina de inducción A1. Horno de calentamiento de forja (incluidos todos los hornos de diatermia), por supuesto, espero que la temperatura de la mesa del corazón delta T sea más pequeña, mejor. El tiempo de calentamiento mínimo tK se requiere para asegurar △T para determinar la longitud total de la bobina a1 (continua) o el número de carga del horno n (secuencial) o el número de mesa del horno N (periódica).
Por supuesto, el horno de diatermia prefiere un diferencial de temperatura central más pequeño, pero a partir de la discusión anterior, se sabe que aunque el calentamiento por inducción se autocalienta, su capa de calentamiento efectiva es solo 0.4 ≤ 0.4r2, y el resto aún debe ser uniforme. temperatura por transferencia de calor con una eficiencia eléctrica d. El valor adecuado del diámetro interior de la bobina asegura la eficiencia y confiabilidad del horno. Un diámetro demasiado grande, aumenta la fuga de flujo magnético, reducirá la eficiencia eléctrica; Y se vuelve demasiado pequeño, hará que el revestimiento sea demasiado delgado, no solo reducirá su eficiencia térmica, sino que también afectará la resistencia del revestimiento, como que el espacio libre es demasiado pequeño y dificultará el funcionamiento de la carga. En principio, existe un valor óptimo de D1/D2.
De la discusión anterior, se puede ver que la eficiencia eléctrica está relacionada con dos factores: la frecuencia relativa m2 y el espacio de aire entre la bobina y la carga, es decir, su relación de diámetro D1/D2. 1 y la figura. 4 que la eficiencia eléctrica aumenta con el rápido aumento de la frecuencia, y después del punto de inflexión, la tasa de aumento se vuelve lenta y se acerca gradualmente al valor límite. En cuanto al espacio de aire, por supuesto, cuanto más pequeño es el espacio de aire, mejor es el acoplamiento electromagnético, menor es la fuga de flujo magnético y mayor es la eficiencia eléctrica. Como puede verse en la fig. 4, cuando D1/D2 aumenta de 1 a 2, la eficiencia eléctrica disminuye del 95 % al 76 %.
(4) Combinando los tres puntos anteriores, su eficiencia total puede hacer cualitativamente una curva.
El punto de intersección de las dos curvas es el punto óptimo para la selección de materiales refractarios y aislantes térmicos. Para el calentamiento de forja de acero del objeto de calentamiento principal, a partir de la consideración integral de la eficiencia electrotérmica, se sugiere tomar D1/D2=1.4 ~ 1.8, pero D1/D2≈1.2 ~ 2.0 también es aceptable. Cuando el diámetro es grande, el valor es ligeramente pequeño; cuando el diámetro es pequeño, el valor es ligeramente grande. Si D2 es demasiado grueso o demasiado delgado, puede exceder este rango. La determinación final de D1 debe basarse en la practicidad y deben considerarse los siguientes factores
D1, D2 = + delta D1.1 + delta D1.2 + delta D1.3 + delta D1.4 + delta D1.5
Aquí △D1.1 — el espacio (mm) necesario para que la carga funcione en el horno;
D1.2 — Espesor del revestimiento refractario (mm);
D1.3 — Espesor de la capa de aislamiento del revestimiento del horno (mm);
D1.4 — tamaño de expansión térmica de la carga (mm);
D1.5 — tolerancia de mecanizado (mm).
A partir de las estimaciones anteriores, conocemos la potencia y la frecuencia del equipo necesario para alimentar, ha seleccionado la potencia, conocemos el tamaño de la bobina de inducción, considerando su altura de trabajo se proporciona el método de instalación y el material de la carcasa y el marco es el básico. La idea del cuerpo del horno, el agua de refrigeración por agua se puede aprender de la tabla 1, la eficiencia total de la estufa y el consumo de energía, que deben eliminar el agua calentada, por lo que también se puede realizar una estimación preliminar.
Algunos de los principales fabricantes existentes de equipos de calentamiento por inducción en China tienen la capacidad de proporcionar diferentes niveles técnicos de requisitos mecánicos y eléctricos de acuerdo con las necesidades del proceso del usuario. De acuerdo con los requisitos de mecanización y automatización acordados con el usuario, la conexión con la máquina principal, la mecanización de su propia alimentación y automatización del sistema operativo, puede presentar un plan razonable técnico y económico, y de acuerdo con el elaborado diseño y producción. de productos económicos y duraderos.
Algunos comentarios adicionales
(1) la fórmula principal de la carga de la sección rectangular primero, la fórmula de selección de frecuencia, la segunda, la estimación de potencia, la tercera, para garantizar el tiempo de calentamiento más corto △T. Acero al carbono desde la calefacción a temperatura ambiente hasta 1200 ~ 1300 ℃, la cuarta, la determinación del tamaño de la bobina. Altura de la cavidad de la bobina de línea D1. Cuando se calienta el blanco rectangular (b2/D2 > 1), la altura de la boca de alimentación tiene poca influencia en la eficiencia eléctrica, por lo que D1/D2=1.25 ~ 3.0. Cuando la carga es grande y la temperatura de calentamiento es baja, tome un valor pequeño. Por otro lado, toma un valor mayor. Por supuesto, también quiere a través de un arreglo práctico y un compuesto solo puede. Los otros puntos son los mismos que la carga cilíndrica. Ancho de la cavidad de la bobina de línea B1
Cuando b2/D2 es menor o igual a 5, b1 es igual a B2 más (d1-D2).
Cuando b2/D2 > 5, b1=b2+(1.05 ~ 1.15)(d1-d2)
(2) la fórmula principal del llamado tubo de calentamiento de tuberías, generalmente se refiere a la relación entre el diámetro exterior y el espesor de la pared, es decir, D2/ D2 > 5 y D2/ △2. Primero, la fórmula de selección de frecuencia K2≈ F (D2p/ A2), se puede consultar la curva correspondiente y se puede tomar temporalmente el valor K2≈0.8 ~ 0.9 para la estimación. Hay un valor de frecuencia óptimo para el calentamiento de tuberías: segundo, estimación de potencia, otros elementos pueden denominarse calentamiento de carga de horno cilíndrico.
(3) Calentamiento de doble frecuencia Con el desarrollo y la mejora de la fuente de alimentación de conversión de frecuencia de semiconductores y la popularidad de la energía eléctrica, de acuerdo con la diferencia de calentamiento por inducción para materiales magnéticos y no magnéticos, la adopción de fuente de alimentación de doble frecuencia para segmentación Se ha popularizado el calentamiento de las piezas de acero desde la temperatura ambiente hasta la temperatura de forjado. Se usó una fuente de alimentación de baja frecuencia antes del punto magnético, y se usó un calentamiento de frecuencia relativamente alta después del punto de Curie. Su principal ventaja es: ahorrar electricidad. Debido a la configuración de frecuencia de potencia razonable, la potencia se puede utilizar por completo, generalmente puede ahorrar entre un 15 % y un 20 % de electricidad. (2) para ahorrar tiempo. En el caso de calefacción de una sola frecuencia, la selección de frecuencia se basa en el estado caliente. Para el estado frío, la frecuencia es demasiado alta, la capa de calentamiento es poco profunda y la potencia de la unidad proporcionada es relativamente pequeña, lo que reduce la velocidad de calentamiento y prolonga el tiempo de calentamiento. Aumenta el consumo de energía y reduce la productividad.(3) Buena calidad del producto. A medida que se acorta el tiempo de calentamiento, se reduce el consumo de energía y se reduce la oxidación. Mientras tanto, la frecuencia razonable también asegura la baja diferencia de temperatura, por lo que se puede obtener una buena calidad de calefacción.
(4) Calentamiento rápido (calentamiento de giro variable) Esta es la razón por la que la transferencia de calor al centro es rápida cuando la diferencia de temperatura es grande y el tiempo de calentamiento se acorta cuando se garantiza la misma diferencia de temperatura.
Para el calentamiento periódico, la coordenada x se puede considerar como el tiempo de calentamiento, y para el calentamiento continuo y secuencial, la longitud de la bobina de inducción. De hecho, cuando la superficie en blanco alcanza la temperatura final, representa del 10 % al 30 % del tiempo total de calentamiento (o del 10 % al 30 % de la longitud total en la entrada del sensor), lo que puede aumentar la velocidad de calentamiento y acortar el tiempo de temperatura promedio. Esta especificación de calentamiento se conoce como calentamiento rápido (de impacto).
(5) Calefacción integral de energía Debido a las diferentes condiciones energéticas en las diferentes regiones, se debe considerar la calefacción integral de energía dual cuando sea necesario. Por ejemplo, el gas natural es abundante y barato en cierta región. Se puede considerar en 700 ~ 800 ℃ a continuación con el calentamiento del horno de gas, después de ingresar al horno de calentamiento rápido por inducción. De esta manera, no solo puede hacer uso de fuentes de aire baratas cuando la oxidación es ligera en la sección de calentamiento a baja temperatura, sino que también puede adoptar un calentamiento por inducción rápido de alta calidad en áreas de alta temperatura. Tiene sentido económico y tecnológico. En resumen, el diseño y la producción de equipos de calentamiento por inducción de alta calidad, bajo precio y durabilidad económica deben basarse en las condiciones locales y tener plenamente en cuenta las necesidades tecnológicas. Al final, aunque el problema es muy pequeño, a menudo algunas personas lo ignoran, lo que resulta en grandes errores. Es decir, cuando use la fórmula existente para calcular, asegúrese de prestar atención a la cantidad física en la fórmula debe usar el valor promedio integral del segmento de temperatura de calefacción, la unidad en la fórmula debe ser clara, debe colocarse en la unidad correcta. Además del horno de recalentamiento de forja, esta información también se aplica a otros tipos de hornos de diatermia por inducción.