Индукционное нагревательное устройство

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН И Союз Советских Социалистическик Республик(61) Дополнительное к авт. свид-ву - (22) Заявлено 05.04.78 (21) 2599448/24-0 с присоединением заявки-осудвротввииый иоатвт СССР оо делам изоорвтвиий и открытий) Приоритет -Опубликовано 05.12.79. БюллетеньДата опубликования описания 15.1. И. Иванов, С. Ф. Котельников,й, Т, П. Коломыцева и Л. Г. Стоббеледовательский институт метизнойнитогорский горно-металлургическийим, Г. И: Носова М. Гельфанд,А. Мячкина, Н И, Тартаковски(54) ИНДУК ННОЕ НАГРЕВАТЕЛЬНОЕТРОЙСТВО усложня укцион ких к ошных метром еталлов ано в м ри тер ормаци ного на- цилиндтел, набольше и спла- еталлур- мообраи металИзвестны устроиства для индукционного нагрева изделий, содержащие цилиндрический индуктор и металлическую жаропрочную трубу с .теплоизоляцией 11, Эти устройства работают удовлетворительно при нагреве изделий, диаметр которых не превышает 0,5 м.При увеличении диаметра нагреваемого изделия соответственно увеличивают диа- метр жаропрочной трубы и диаметр цилиндрического индуктора. Для компенсации раз ницы в тепловом расширении жаропрочной трубы и охлаждаемой катушки индуктора между ними увеличивают зазор, что ухудшает электрические параметры индукционИзобретение касается ин грева цилиндрических (бли рическим) сплошных и несп пример рулонов ленты диа 0,5 м из черных и цветных м вов, и. может быть использов гической промышленности ботке или пластической деф лов. ного нагревателя и ет креплениекатушки.Наиболее близким из известных к изобретению является индукционное нагревательное устройство для нагрева крупногабаритных цилиндрических изделий диаметромбольше 0,5 м, содержащее индуктор, выпол ненный в виде охлаждаемой спиральной катушки, и установленный внутри катушки исвязанный с ней тепловой экран из листо 0 вого материала 121,Недостаток известного устройства заключается в том, что разрезанный секционный экран не может быть несущим элементом конструкции, обеспечивающим жесткость ее в целом, что, в свою очередь, ус.ложняет конструкцию катушки индуктора,элементов ее крепления и ухудшает электрические параметры индуктора (за счетувеличения зазора между нагреваемым изделием и катушкой индуктора.20 Целью изобретения является упрощениеконструкции индуктора и улучшение его электрических параметров (за счет уменьшениязазора между катушкой индуктора и нагреваемым изделием).Поставленная цель достигается тем, что витки катушки индуктора выполнены в форме многогранника с количеством граней 6 - 18, каждая боковая грань прилегает через прокладки, например металлические полосы, к экрану, выполненному в виде цилиндра,а элемент связи катушки с цилиндром выполнен в виде набора стяжек, прикрепленных снаружи катушки.Изобретение поясняется чертежом, на котором показано индукционное нагревательное устройство.Нагревательное устройство состоит из жаропрочной трубы 1 (например, стальной) со слоем теплоизоляции 2 (тепловой экран) и индукционной катушки 3 свиткамив виде многогранника. В месте касания витков теплоизоляции установлены прокладки 4. Катушка 3 стянута стяжками 5.Устройство работает следующим образом; При нагреве изделий индуктором труба 1, служащая экраном, нагревается излучением и конвекцией от нагретого тела до температуры, равнойтемпературе этого тела. При этом наблюдается тепловое расширение. Диаметр трубы 1 увеличивается, в то время как охлаждаемые витки индуктора 3 не подвергаются тепловому расширению, Компенсация происходит за счет того, что грани многогранного витка деформируются упруго, и многогранник стремится принять свою предельную форму - окружность. При остывании трубы под действием накопленной энергии упругой деформации витки индуктора 3 снова возвращаются к исходной форме - многограннику. Для обеспечения работоспособности такой конструкции необходимо, чтобы разница в длине периметра многогранника и вписанной в него окружности была не меньше, чем расчетные приращения длины развернутого цилиндра при нагреве до заданной температуры. Это условие соблюдается в том случае, если число граней многогранника не меньше 6 и не больше 18. 025464Для исключения коробления теплового экрана труба 1 закреплена так, что опоры не препятствуют радиальным перемещениям точек крепления трубы. Для уменьшения контактных давлений на теплоизоляцию под витки катушки 3 установлены прокладки 4 из металлических полос, Стяжки 5 группируют многогранные секции катушки 3 в единое целое, способное сохранить геометри. ческую форму и противостоять мощным вибрациям.16 Таким образом, благодаря тому, что катушка индукционного устройства выполнена многогранной с количествои граней не менее 6 и не более 18, упрощается его конструкция и улучшаются электрические параметры за 13счет уменьшения зазора межд" нагреваемой деталью и катушкой индуктора.Формула изобретения20 Индукционное нагревательное устройство для нагрева крупногабаритных цилиндрических изделий диаметром больше 0,5 м,содержащее индуктор, выполненный в видеохлаждаемой спиралькой катушки, и уста-.новленный внутри катушки и связанный сней тепловой экран, отличающееся тем, что,с целью повышения КПД, витки катушки индуктора выполнены в форме многогранникас количеством граней 6 - 18, каждая боковая грань прилегает через прокладки, назо пример металлические полосы, к экрану,выполненному в виде цилиндра, а элементсвязи катушки с цилиндром выполнен в виде набора стяжек, прикрепленных снаружикатушки.Источники информации,прчнятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРЮо 119939, кл, 21 Ь 18/10, 1958,2. Авторское свидетельство СССРМо 2771TЗ, кл. 21 Ь 29/03, 1968.Составитель О. ЩТехред О.ДуговаиТираж 944 ЦНИИП13035,лиал ПП И Госу делам осква, Пате 4/5ан Редактор В. ФельЗаказ 7612/55 дарственного коизобретений иЖ - 35, Раушскнт, г, Ужгород,дринаКорректорПодниснонтета СССРоткрытийя наб., д.ул, Проектн кворцова