Индукционный нагреватель

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(51)М. Кл,С 21 О 1/10 звоударотвкииыН комитет СССР ао делам изобретениИ н открытий(53) УДК 621.783(088 8) Дата опубликования описания 25 . 01, 82,(7 г) Автор щобретения Э.А. Воронцов физико-технический институт АН Белорусской ССР(5 Ц) ИНДУКЦИОННЫЙ НАГРЕВАТЕЛЬ Изобретение относится к области индукционного нагрева изделий, и в частности для нагрева заготовок под обработку давлением.Известен индукционный нагреватель, содержащий индуктор и экран в виде разрезной трубы, толщина стенки которой меньше, чем глубина проникновения тока в материал экрана 11.Недостатком нагревателя является повышенное значение тепловых потерь,1 О связанное с передачей тепла от заготовок в экран.Наиболее близким к изобретению является индукционный нагреватель,1 состоящий из индуктора и экрана в виде разрезной трубы с толщиной стенки больше, чем глубина проникновения тока в материал экрана, благодаря чему заготовка получает дополни 20 тельное тепло от разогретого магнитным полем экрана 2.Недостатком данного индукционного нагревателя является уменьшение элект 2рицеского КПД, связанное с потерями высокочастотной энергии, идущей наразогрев экрана.Цель изобретения - экономия электроэнергии при нагреве изделий.Поставленная, цель достигается тем, что индукционный нагреватель, содержащий индуктор с источником питания высокой частоты и экран, выполненный в виде трубы с продольным разрезом, один конец которой закреплен, снабжен соединенным с концами экрана источником питания промышленной частоты и конечным выключателем, установленным со стороны незакрепленного конца экрана, при этом длина экрана выполнена больше длины индуктора.На фиг. 1 изображен индукционный нагреватель; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.Индукционный нагреватель содержит индуктор 1, подключенный через свои контакты 2 к источнику 3 питания высокой частоты. В индукторе 1 нахо 89967дится экран ч, выполненный в виде трубы с продольным разрезом из жаропроч" ного материала, один конец которого жестко закреплен, Экран может служить лотком для продвижения нагреваемых заготовок. С целью снижения потерь , высокочастотной энергии толщина стенки трубы должна быть меньше глубины проникновения тока в материал экрана, Экран ч окружен футеровкой 5 и снаб- щ жен контактами 6 и 7 для подключения его к источнику 8 питания промышленной частоты. Один из контактов выполнен неподвижным, Для избежания короб-, ления экрана .из-за увеличения линейных размеров в процессе его разогрева другой незакрепленный контакт 7 выполнен подвижным и связанным с механизмом 9 линейной компенсации. Стабилизация температуры разогрева эк- р 6 рана осуществляется размещением со стороны незакрепленного конца экрана конечного вь 1 ключателя 10, контакты которого связаны с цепями подачи напряжения от источника 8 питания промышленной частоты на экран, Меняя положение конечного выключателя 10 вдоль оси, совпадающей с направлением линейного расширения экрана, можно регулировать температуру разогрева экрана.При нагреве заготовок под обработку давлением длина экрана может быть больше длины индуктора. Тогда проходящие по нему заготовки подогре" ваются еще до попадания их в индуктор,Индукционный нагреватель работает следующим образом.От источника 8 питания промышленной частоты на экран 1 подается напряжение. Под воздействием протекающего по экрану тока он разогревается и, удлиняясь, соприкасается с конечным фф выключателем 10, контакт которого отключает напряжение от экрана. Включением и отключением напряжения источника питания высокой частоты осуществляется стабилизация температуры разогрева экрана, После достижения экраном требуемой температуры разогрева от источника ч питания повышенной частоты на индуктор 1 подается высокочастотное напряжение и одно- И временно осуществляется подача заготовок через экран в индуктор. Заготовки в процессе нагрева нагреваются 5 4как от электромагнитного поля индуктора, так и от поля экрана.Были проведены испытания по сравнению технико-экономических показателей известного и предлагаемого решений, Испытания проводились на индукторе, подключенном к преобразователючастоты типа ВПЧИ 00-8000 (100 кВт,8000 Гц) установки И 32-100/8,0 приразличных параметрах экрана,Параметры индуктора: внутреннийдиаметр 80 мм, длина индуктора 560 мм,число витков 32,5, внутренний диаметр футеровки 50 мм.Через индуктор пропускались заготовки диаметром 25 мм и длиной 53 ммиз стали 15 с темпом выдачи нагретой заготовки 1 с,Испытаны были две конструкции индукционных нагревателей:1, Конструкция 8 1 - индуктор сэкраном, выполненным в виде двухкоаксиальных труб с разрезами, сваренными в местах разреза Наружныйдиаметр одной трубы 45 мм, толщинач мм. Наружный диаметр другой (вставленной во внутрь первой) 36 мм, толщина 3 мм. Длина труб 600 мм, материал 12 Х 18 Н 10 Т.2, Конструкция Р 2 - индуктор сэкраном в виде трубы с разрезом снаружным диаметром 36 мм, длиной600 мм и толщиной 2 мм. Экран подключался ко вторичной обмотке трансформатора сварочной машины МТП-1,питание которого осуществлялось отсети 50 Гц. Температура разогреваэкрана устанавливалась 800 С.Все схемы испытывались при. напряжении индуктора, равном 650 В. Прйэтом збмерялась мощность индукционныхнагревателей и температура заготовкина выходе из индуктора при помощиоптического пирометра типа ВИМПМ.Данные испытаний приведены в таблице.Мощность источника питания индуктора, отбираемая от сети (Р ) опС 1ределялась, как отношениеР 1с=где Р - мощность источника питанияиндуктора по частоте 8000 Гц(замерялась киловаттметром0 30, находящимся на пультевозбуждения установкиИЗг/8,0);899675 показали,диапазонепринять Из таблицы видно, что индукционный нагреватель предлагаемой конструкции позволяет сэкономить 16 кВт электроэнергии,70) . е е е е Индукционйый наТемпературазаготовкина выходеиндуктора,фС Мощность источника питания индуктора, кВт греватель, У отбираемая отсети причастоте50 гЦ(Рс,) при частоте 800 Гц (Р ) промышленной частоты(РС 1) 121,4 1100. 121 1100 70 100 105 формула изобретения 2. Нагреватель по п. 1, о т л ич а ю щ и й с я тем, что длина экрана выполнена больше длины индуктора 1. Индукционный нагреватель., содержащий индуктор с источником пита В ния высокой частоты и экран, выполненный в виде трубы с продольным разрезом, один конец которой жестко закреплен, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью экономии электро- ЗФ энергии, он снабжен соединенным с кон. цами экрана источником питания промышленной частоты и конечным выключателем, установленным со стороны незакрепленного конца экрана. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРй 361204, кл. С 21 0 1/10, 1972. 2. "Иейа 1 Ргоогеьз", 1963, т. 8 З,И 4 с 77 е 81. Предварительные замеры что КПД преобразователя в нагрузки 60 е 90 кВт можно равным 0,70 (т,е. 1, = О,Суммарная мощность Рй Р + Ра нагрева, отбираемая от сети,кВт899615 оставитель М, Костинехред М Надь Корректор Н. Швы дактор В, Данк Заказ 12090/3 иал ППП "Патент" г. жг. Ужгород, ул. Проектная,Фиг.Д с Д Тираж 586 ВНИИПИ Государстве по делам изобрет113035, Москва, ЖПодписноеого комитета СССРий и открытийРаушская наб., л