Выбор конфигурации и расчет индукторов для высокочастотного нагрева. Гребенюк В.Ф - 28 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ОГУ | Оренбург

Составители: 

Рубрика: 

25 Проверка на турбулентность.
Гидравлический диаметр:
D
0
= 4s/F = 4 ⋅ 0,48 ⋅ 10
-4
/[2(0,8 + 0,6) 10
-2
] = 0,685 ⋅ 10
-2
м,
где F – охлаждаемый периметр трубки, м.
Критерий Рейнольдса:
R
Е
= vD
0
/(0,66 ⋅ 10
-6
) = 9,5 ⋅ 0,685 ⋅ 10
-2
/(0,66 ⋅ 10
-6
) ≈ 10
5
> 2300,
то есть движение турбулентное, так как R
Е
> 2300.
26 Перепад давления в трубке индуктора.
Коэффициент сопротивления при шероховатости 2-го рода:
λ
1
= 10
-2
(5/D
0
)
0,314
= 10
-2
(5 ⋅ 10
2
/0,685)
0,314
= 0,0795.
Длина трубки индуктора:
l
и
=
π
D
1
ω
=
π
12 ⋅ 10
-2
⋅ 61 = 23 м;
∆
р = 4,9 ⋅ 10
2
λ
1
v
2
l
и
/D
0
= 4,9 ⋅ 10
2
⋅ 0,0795 ⋅ 9,5
2
⋅ 23/(0,685 ⋅ 10
-2
) =118 ⋅ 10
5
Па.
Величина
∆
р ≈ 120 Па, что недопустимо много. Если индуктор пита-
ется от городского водопровода, то перепад давления должен быть менее
1,96 ⋅ 10
5
Па (2 кгс/см
2
). Для этого охлаждение индуктора нужно разделить на
четыре ветви. Тогда перепад давления будет:
∆
р
n
=
∆
р/n
3
= 118 ⋅ 10
5
/64 = 1,84 ⋅ 10
5
Па, что допустимо. А приведен-
ной формуле n – число ветвей охлаждения.
3 Футеровка индукторов. Требования, предъявляемые к футеровке
Футеровка - важный и ответственный элемент индуктора, влияющий
на его работоспособность и технико-экономические показатели. Футеровка
снижает тепловые потери с поверхности нагреваемых заготовок и предохра-
няет электрическую изоляцию индуктора от обгорания и разрушения.
В зависимости от рабочей температуры индуктора или, иначе, в зави-
симости от рода нагреваемого металла футеровка может быть однослойной и
многослойной. Так, при рабочей температуре до 500 °С, как это имеет место
при нагреве под штамповку алюминиевых и магниевых сплавов, в качестве
футеровки могут служить асбоцементные трубы или листовой асбест, свер-
нутый в трубу и пропитанный жидким стеклом. В этом случае обычно футе-
ровка состоит из одного слоя. Иногда между спиралью индуктора и слоем ас-
беста помещают второй слой в виде тонколистового стекломиканита. При на-
греве медных и титановых сплавов до температур 800 - 1000 °С, а также ста-
лей и сплавов до 1100 - 1250 °С к футеровке и к ее материалам предъявляют
30 
        25 Проверка на турбулентность.
        Гидравлический диаметр:

           D0 = 4s/F = 4 ⋅ 0,48 ⋅ 10-4/[2(0,8 + 0,6) 10-2] = 0,685 ⋅ 10-2 м,
        где F – охлаждаемый периметр трубки, м.

        Критерий Рейнольдса:
        RЕ = vD0/(0,66 ⋅ 10-6) = 9,5 ⋅ 0,685 ⋅ 10-2/(0,66 ⋅ 10-6) ≈ 105 > 2300,

то есть движение турбулентное, так как RЕ > 2300.

        26 Перепад давления в трубке индуктора.

        Коэффициент сопротивления при шероховатости 2-го рода:
             λ1 = 10-2(5/D0)0,314 = 10-2 (5 ⋅ 102/0,685)0,314 = 0,0795.

        Длина трубки индуктора:
                      lи = πD1ω = π12 ⋅ 10-2 ⋅ 61 = 23 м;

 ∆р = 4,9 ⋅ 102λ1v2lи/D0 = 4,9 ⋅ 102 ⋅ 0,0795 ⋅ 9,52 ⋅ 23/(0,685 ⋅ 10-2) =118 ⋅ 105 Па.

        Величина ∆р ≈ 120 Па, что недопустимо много. Если индуктор пита-
ется от городского водопровода, то перепад давления должен быть менее
1,96 ⋅ 105 Па (2 кгс/см2). Для этого охлаждение индуктора нужно разделить на
четыре ветви. Тогда перепад давления будет:
        ∆рn = ∆р/n3 = 118 ⋅ 105/64 = 1,84 ⋅ 105 Па, что допустимо. А приведен-
ной формуле n – число ветвей охлаждения.

     3 Футеровка индукторов. Требования, предъявляемые к футеровке

       Футеровка - важный и ответственный элемент индуктора, влияющий
на его работоспособность и технико-экономические показатели. Футеровка
снижает тепловые потери с поверхности нагреваемых заготовок и предохра-
няет электрическую изоляцию индуктора от обгорания и разрушения.
       В зависимости от рабочей температуры индуктора или, иначе, в зави-
симости от рода нагреваемого металла футеровка может быть однослойной и
многослойной. Так, при рабочей температуре до 500 °С, как это имеет место
при нагреве под штамповку алюминиевых и магниевых сплавов, в качестве
футеровки могут служить асбоцементные трубы или листовой асбест, свер-
нутый в трубу и пропитанный жидким стеклом. В этом случае обычно футе-
ровка состоит из одного слоя. Иногда между спиралью индуктора и слоем ас-
беста помещают второй слой в виде тонколистового стекломиканита. При на-
греве медных и титановых сплавов до температур 800 - 1000 °С, а также ста-
лей и сплавов до 1100 - 1250 °С к футеровке и к ее материалам предъявляют

30

Страницы